Cálculo de un sistema de zapatas para una edificación de 3 piso

PROYECTO FINAL

NOMBRES

bernal.angel1, garcìa,daniel@uniagraria.edu.co

Docente: pabon.yineth@uniagraria.edu.co

Resumen—  En este proyecto se realiza el cálculo de un sistema de zapatas para una edificación de 3 pisos, los cuales se tenían que diseñar a partir de planos estructurales, en los cuales tuvimos en cuenta ensayos de laboratorio que se correlacionaron y se obtuvieron valores de las propiedades del suelo, a partir de esto se realizó el diseño de las zapatas y junto con esto las consecuencias que esto conlleva, como incrementos de esfuerzo y asentamientos elásticos y por consolidación.

Palabras Clave—Diseño de zapatas, asentamientos, consolidación, incrementos de esfuerzo

Summary: In this project the calculation of a footing system for a 3-story building is carried out, which are determined from the structural plans, in any case that take into account the laboratory tests that were correlated and values ​​were obtained of the properties of the soil, from this the design of the footings was carried out and together with the consequences that this entails, such as increases in effort and elastic settlements and by consolidation.

Key Words - Design of footings, settlements, consolidation, increases in effort

1. INTRODUCCIÓN

 En este informe vamos a presentar detalladamente el diseño de las zapatas que se utilizaron para una estructura de 3 pisos para eso se necesita calcular las áreas aferentes a cada columna y simplificar la carga ejercida por cada uno de los sismos de esta manera obtener la carga neta que la columna va a trasmitir a las zapatas y estas a los estratos de suelos, a partir de estas cargas se procede al cálculo de las dimensiones de las zapatas según lo solicite la localización de la misma, se calcularon las propiedades del estrato promedio y con esto se calculó los factores de forma  profundidad y de inclinación con estos se calcularon las dimensiones de esta zapatas, ya con las dimensiones de una zapata B*B se suponen las dimensiones de zapatas medianeras y esquineras y calcular sus longitudes efectivas con las excentricidades que irían del cancroide de la columna hasta el centroide de zapata, luego se calcularon los incrementos de esfuerzos y asentamientos que esta produce, todo lo anterior para saber el comportamiento que la estructura genera en el suelo y conocer si este necesita algún tipo de mejoramiento.

a Estudiantes de ingeniería civil.

b Docente de mecánica de suelos.   

1. OBJETIVOS

 OBJETIVO GENERAL:

• Diseñar las zapatas para una estructura de 3 pisos y calcular sus implicaciones.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Realizar el diseño de las zapatas mediante probidades de resistencia del suelo, con la capacidad portante que este aporta.
• Calcular incrementos de esfuerzo que genera la carga adicional que el edifico aplica.
• Calcular los asentamientos instantáneos y de consolidación a un determinado tiempo para saber afectaciones a la estructura y afectaciones vecinas.

1. Alcance

Diseño de Zapatas: el diseño de zapatas me ayuda a calcular las dimensiones que esta pueda llegar a tener para soportar las cargas que a esta se les aplica, de la misma manera calcular la capacidad portante de zapatas esquinera y medianeras limitándolas para que no haya un sobre diseño y hay desperdicio de material.

Incrementos de Esfuerzo: Los incrementos de esfuerzo son las presiones que una carga externa me genera bajo el suelo a una determinada distancia, los incrementos de esfuerzo nos interesan hasta que se genere el 10% de la presión neta aplicada, esto para saber que carga está soportando mi masa de suelo a una profundidad Z y eso como lo afecta.

Asentamientos: Los asentamientos nos permiten calcular el desplazamiento vertical de la estructura debido al peso de la misma sobre el suelo, de aquí podemos ver si los asentamientos son viables y no generaran problemas en la edificación a un determinado tiempo de análisis.  

1. Procedimiento.

1. Se calcularon las áreas aferentes que le pertenecen a cada columna de un plano dado y establecido por nosotros.

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Tabla-1 Áreas aferentes a cada columna

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Cuando ya se calcularon las áreas aferentes de cada columna se determina la carga aplicada por cada una de ellas que va ser trasmitida a la zapata.

Tabla-2 Cargas aplicadas por las columnas

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Ahora se procede al cálculo de las dimensiones de la zapata con un estrato promedio calculado de correlaciones del suelo que demuestran las propiedades de resistencia al corte del mismo.

Tabla -3 Estrato promedio

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Según lo anterior y analizando los estratos decidimos cimentarnos a una profundidad de 1,1 m bajo el nivel del suelo.

 y se calcularon los factores de forma profundidad e inclinación, y factores de cohesión carga y de peso específico.

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Tabla-3 Datos de diseño para cimentaciones cuadradas Tipo 1

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