Fundaciones Y Muros

ZAPATAS COMBINADAS

Son aquellas fundaciones que soportan mas de una columna. Se opta por esta solución cuando se tienen dos columnas muy juntas y al calcular el área necesaria de zapata para suplir los esfuerzos admisibles sobre el suelo nos da que sus áreas se montan.

También se puede construir una fundación combinada en el caso de que una de las columnas sea medianera y se quiera amarrar con una de las fundaciones interiores, note que aquí la misma zapata cumpliría la función de viga de fundación.

Otro caso de fundaciones combinadas es cuando soportan mas de dos columnas. Se puede dar cuando el esfuerzo admisible es pequeño y se requiere una gran área de fundación. La combinación puede cubrir columnas de un solo eje y se convierte en fundación alargada. Si se reunen todas las columnas de una edificación se convierte en losa de fundación.

a. Fundaciones combinadas para dos columnas:

Filosofía de diseño: Se quiere que la presión de contacto sobre el suelo sea uniforme para evitar cualquier rotación de la fundación. Esto se traduce en que entre la resultante de las cargas actuantes de las columnas y la resultante de las presiones del suelo no exista ninguna excentricidad. La posición de la resultante debe coincidir con el centro geométrico de la fundación.

Las geometrías mas comunes para estas zapatas son:

La forma y dimensiones de las fundaciones salen de igualar las ecuaciones de posición de la resultante con el centroide de la fundación. Por ejemplo en el caso de fundación rectangular al igualar esta ecuaciones podemos despejar L. Una vez determinado esta dimensión podemos conocer B por medio de la ecuación de esfuerzos admisibles del suelo:

Si el lado L tiene alguna restricción particular, caso de medianería, y la dimensión hallada es mayor que la disponible, entonces tenemos que recurrir a cambiar la forma de la fundación, ya sea por formas trapezoidales o compuestas. En estas formas toca resolver las ecuaciones colocando el valor máximo de L permitido y asumiendo un valor ya sea de B1 o B2 y encontrando el otro.

Para el diseño de estas zapatas se sigue la misma metodología de las zapatas con viga de fundación, o sea se construye un diagrama de momentos y cortante en el sentido largo de la fundación y se calcula refuerzo y verifica corte con esos diagramas; para el sentido corto se resuelve el problema como si fuera una fundación simple. Se debe tener en cuenta que en realidad los esfuerzos se reparten en las zonas cercanas a las columnas, entonces se coloca refuerzo de voladizo en el sentido corto en una zona con líneas a 45 grados a partir del eje de columna, en la zona que no abarcan estas líneas, o sea la central, se coloca refuerzo mínimo.

CIMENTACIONES COMBINADAS Y CONECTADAS

CIMENTACIONES COMBINADAS O ZAPATAS COMBINADAS

Son aquellas que soportan más de una columna o muro, podemos dividir estos en dos categorías: aquellas que soportan 2 columnas y aquellas que soportan más de dos columnas. Por ahora nos ocupamos del primer caso.

Generalizando:

Zapata combinada, son aquellas que soportan 2 columnas muy próximas evitando así que estos superponga sus zapatas aisladas.

limite de la propiedad

Casos en la que se utiliza zapata combinada

Cuando hay limitación de espacios para construir zapatas aisladas.

Para bases excéntricamente cargados de modo que al combinarlos en una sola se compensan las excentricidades y la resultante de las cargas de las columnas, que están soportando coincide con el baricentro de la zapata en planta, ésta garantiza el comportamiento del suelo de cimentación se considera uniforme. (esfuerzo del suelo uniformemente repartida).

baricentro o C.G.

P1 M1 P2 M2

δmin

δs inuf

δmax

O en todo caso su comportamiento es lineal. 3.

Cuando el suelo de fundición o algún estrato de subsuelo origina que el área de apoyo de zapatas aisladas sea considerable. 4.

En el caso de que se trate de estructura sensible o los asentamientos diferenciales. 5.

Cuando durante en el proceso constructivo resulte más económico y más sencillo de realizar una sola excavación de mayor magnitud que la que se pudiera de hacer para 2 zapatas aisladas.

Consideraciones para su diseño

El diseño de zapatas combinadas no ha sido estandarizado como lo ha sido los procedimientos usados para otros problemas por ésta razón los proyectistas de concreto reforzado usan procedimientos que varían ligeramente. a)

Si el centro de presiones de la resultante de las cargas y momentos de las 2 columnas coinciden con el baricentro (centro de gravedad) de la zapata. Se cumple la hipótesis de uniformidad de presiones sobre el terreno en toda el área de apoyo.

C.P = C.G

b)

Cuando no coincide el centro de gravedad, pero el centro de presiones se haya contenido dentro del núcleo central de la base. La totalidad de presiones de contacto producen compresión en la planta de la base, como una distribución lineal de esfuerzos de acuerdo a las mismas hipótesis usadas para el caso de zapatas aisladas.

nucleo central

Ex C.P. C.G

Distribución lineal

δmax δmin

c)

Por el contrario, si el centrote presión (C.P.) está ubicado fuera del núcleo, una parte de la zapata combinada está presionada y dicha porción de ésta no contribuirá a resistir las cargas impuestas por las columnas.

C.P C.G

Zona a tracción

suelo no trabaja

d)

Para analizar y diseñar la zapata combinada, se emplean las mismas hipótesis simplificativas empleadas para las zapatas aisladas.

Las cargas de servicio de la columna y las sobrecargas directamente aplicadas sobre las zapatas permite determinar el área necesaria en planta en función de los esfuerzos admisibles del suelo. Conocida el área necesaria, se debe dar la forma en planta de ésta, la cual debe satisfacer las exigencias de resistencia y estabilidad,

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