ZAPATAS COMBINADAS RIGIDASEs aquella donde las presiones ejercidas por la masa de suelo son repartidas uniformemente, en el caso de existir alguna excentricidad ya que el centroide del rea de la zapata debe coincidir con la resultante de las cargas de las dos columnas, esto produce una presin de contacto uniforme sobre la totalidad del rea y evita la tendencia a la inclinacin de la zapata; esto se debe a la infinita rigidez de la zapata, es decir se considera indeformable

Una vez dimensionado en planta el cimiento, de acuerdo con la presin admisible el valor de R y su propio peso debe calcularse ante todo su seccin para que de esta forma pueda ser considerada como rgida.Debe de cumplirse:

a) La semisuma de dos vanos consecutivos Lm, cumple la siguiente condicin:

b) La seccin del cimiento por un plano vertical debe ser tal que:

c) Y las luces de los posibles voladizos:

d) Y adems: >0.5 Tambin podra existir el siguiente caso:

1.- Si las relaciones anteriores no se cumplen, el cimiento debe ser calculado como flexible.

2.- La hiptesis de rigidez del cimiento debe ser verificada siempre, salvo que resulte evidente. No debe olvidarse que si dicha hiptesis no resulta cierta las presiones bajo las zonas prximas a las columnas sern mayores que las previstas y menores en las zonas alejadas. Desde el punto de vista estructural del cimiento, esto es favorable, pues al acercar, en definitiva, las cargas a las columnas, se reducirn tanto los esfuerzos cortantes como los momentos flectores. Sin embargo, esto es desfavorable desde el punto de vista del suelo, ya que las presiones mximas seran mayores de lo previsto.

3.- La fundacin real no es infinitamente rgida y tampoco es la presin uniforme bajo el suelo, pero la experiencia ha demostrado que ante un diseo racional siguiendo este modelo de comportamiento, los resultados han sido satisfactorios. Esta hiptesis conduce a diseos conservadores.

PASOS PARA EL DISEO

1.- Determinar y dimensionar la zapata en planta.

El esfuerzo neto del suelo viene dado por:

=

Al tener dos cargas aplicadas (dos columnas) y probablemente momentos, una primera evaluacin del dimensionamiento de la zapata se hace tratando de obtener el centro de gravedad de la zapata coincidente con el punto de aplicacin de las cargas actuantes (resultante); esto es posible hacer siempre que haya la posibilidad de tener volados hacia los extremos y tiene validez relativa solo para el caso de cargas y momentos estticos (carga muerta y carga viva) ya que en el caso de cargas y momentos de sismo, como estos son en dos sentidos, no es factible eliminarlos al no haber un solo centro de cargas.

Conocidos P1, P2, ML1 y ML2, se obtiene un centro de gravedad de cargas y se dimensiona un rea centrada coincidente con el centro de gravedad de las cargas.

El dimensionamiento considerar:

Pz, se adiciona para considerar el peso de la zapata, el cual puede considerarse entre el 10% y el 20% de la carga que soporta la zapata, dependiendo de la capacidad portante del suelo de fundacin se dan los siguientes valores.

PORCENTAJES A CONSIDERAR COMO PESO DE LA CIMENTACIN

. /Pz = 0.1P

. . / Pz = 0.15P

. /Pz = 0.2P

Zapata combinada rectangular:

Se realizar el anlisis de manera que la resultante este en el centro de la zapata, es decir cuando la excentricidad es igual a cero.

Figura 2. Zapata combinada RectangularEn el caso de una zapata combinada, la geometra ser calculada con la resultante, es decir con la sumatoria de las cargas de las dos columnas:=Dnde:

R=Resultante = Area necesaria. = resistencia neta del suelo.

=

Posteriormente se realiza la sumatoria de momentos:

0=

Dnde: x= distancia del punto donde se empieza la sumatoria de momentos al punto donde acta la resultante.

Entonces la longitud total de la zapata L ser:

=2 =2(+)

Con la ecuacin mencionada anteriormente se calcula el ancho de la zapata:

Zapata combinada trapezoidal:El tamao de la fundacin que va a distribuir la presin uniformemente sobre el suelo puede obtenerse de la siguiente manera:

Conociendo la resistencia admisible del suelo, se podr determinar el rea de la fundacin:

Zapata combinada Trapezoidal

El tamao de la fundacin que va a distribuir la presin uniformemente sobre el suelo puede obtenerse de la siguiente manera:

Conociendo la resistencia admisible del suelo, se podr determinar el rea de la fundacin:

De la figura se tienen las siguientes relaciones:

Con estas ecuaciones se determina la geometra en planta de la zapata.

Las siguientes ecuaciones determinan la geometra en planta de una zapata combinada en forma de T.

Luego se verificarn las presiones reales teniendo en cuenta las cargas de sismo, analizando el 100% del sismo longitudinal y el sismo transversal por separado, es decir:Verificar que: