ANÁLISIS DE LAS PRESIONES EN LA BASE DE LA ZAPATA DEBIDO A (P, M) - III

Caso III: Excentricidad

ANÁLISIS DE LAS PRESIONES EN LA BASE DE LA ZAPATA DEBIDO A (P, M) - II

Caso II:

ANÁLISIS DE LAS PRESIONES EN LA BASE DE LA ZAPATA DEBIDO A (P, M) - I

Caso I:

ZAPATAS AISLADAS SOMETIDAS A CARGA VERTICAL Y MOMENTO EN UNA DIRECCION

DESIGNACIONES

Tomando el tipo más común de zapatas aisladas, emplearemos las designaciones que se indican en la figura. 1.1

INTRODUCCION

La función de todo cimiento es la de soportar y transmitir al terreno sobre el que descansa la combinación de cargas debidas a la estructura que sostiene de tal manera que no se produzcan asentamientos iferenciales u otros movimientos que puedan comprometer la estabilidad, o causar daños a la misma.

RESUMEN DE CANTIDADES

CALCULO DE VOLÚMENES

DOSIFICACIÓN

CEMENTO   IP-30

fc  = 250  Kgr/cm2

fc  =1.35* 250 +15    =  353  Kgr/cm2

a.-  Relación  Agua Cemento:

C/A  = 0.0054*353+0.5 = 2.41

A/C = 0.47

b.- Tamaño máximo del agregado:

d = 40 mm

c.- Cantidades de agua  y cemento:

Consistencia plástica – blanda

(185+ 170) / 2 = 178  Litros de Agua.

178 / 0.47 = 379  Kgr por m3 de Hormigón.

d.- Composición granulométrica        

                                               Adoptar :          ma = 3.16

                       mg = 7.35

m  = 5.80

3.16*X/100 + 7.35*Y/100  =  5.8

X  +  Y        =  100

X  =  38%

Y  =  68%

e.-Proporciones de la mezcla:

178 + 379 / 3.1  +  G1 / 2.6  +  G2 / 2.6      =  1025

G1   +   G2   =  38 / 62

G1  =  715  Kgr  de arena  (seca)

G2  = 1168  Kgr de grava  (seca)

Dosificación en peso :

Cemento      =    379  Kgr

Agua            =    178  Lt.

Arena           =    715   Kgr

Grava           =    1168  Kgr

Dosificación en volumen :

Cemento                      = 379   Kgr       =   379  Kgr

Agua                           = 178   Lt          =   0.178 m3

Arena                          = 730/1.55    =  461  Lt   =  0.46  m3

Grava                          =1168/1.65   =  708  Lt   =  0.79   m3

Diseño de la pantalla

Iteraciones del predimensionamiento - IV

Esta ultima iteración, será la que se asume para el diseño de cada uno de sus elementos, por lo que la dimensiones definitivas son:

•

Iteraciones del predimensionamiento - III

Tercera iteración:

Iteraciones del predimensionamiento - II

Segunda iteración:

Ya cumple, pero esta algo sobredimensionado, probamos con dimensiones mas pequeñas, pero dentro de rango de los limites establecidos.

Iteraciones del predimensionamiento - I

Primera iteración:

Como se ve falla, a la capacidad portante del suelo, se tiene que aumentar el ancho del cimiento.

DISEÑO DEL MURO DE CONTRAFUERTES

RANGOS PARA EL PREDIMENSIONAMIENTO

DATOS DEL PROYECTO

Para la elaboración del presente proyecto se adopta tipo de muro especificado en la figura1.1. y se tomaron en cuenta los siguientes datos:

• CARACTERÍSTICAS DE LA OBRA

Muro de contención de contrafuertes cuyas dimensiones y características se indican en la siguiente figura:

• NORMAS DE DISEÑO

Se considera la Norma Americana(ACI-318), para el diseño del muro.

• CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO

Asumimos un valor, de acuerdo al numero de lista correspondiente:
N` 12, por lo tanto de la ecuación

se obtiene el valor de : q _adm  =  1.8 kg/cm²

• VALOR ADOPTADO PARA  F_y

Asumiremos un acero con un punto de fluencia  F_y = 5000 kg/cm².

• VALOR ADOPTADO PARA f ‘ _c

Se tomó la decisión de que nuestra Fundación tenga   f ‘ _c = 250 kg/cm²

DISPOSICIONES GENERALES - Figuras

DISPOSICIONES GENERALES

Como en el caso de los muros de ménsula, el cimiento suele disponerse con un canto de 1/10 a 1/12 de la altura H del muro. El ancho de la base se seleccionan de acuerdo a la siguiente relación:

B = 0.5 H – 0.7 H.

La separación de contrafuertes viene generalmente fijada por razones de costo y suele oscilar de 1/3 a 1/2 de la altura H. El espesor no debe ser inferior a 25/30 centímetros por razones de facilidad de hormigonado. Por otra parte el contrafuertes se ve sometido a esfuerzos cortantes apreciables y ha de alojar en su borde la armadura de tracción. Todo ello requiere unos mínimos prácticos que no deben ser olvidados al proyectar.

La losa de alzado tampoco debe tener un espesor inferior a 25/30 centímetros por razones de hormigonado, pero conviene además tantear su canto en función de los empujes y de la separación elegida para los contrafuertes.

Un aspecto que afecta considerablemente al proyecto de los muros contrafuertes es la disposición de las juntas de dilatación. La posición de tales juntas necesita ser considerada ahora porque afecta a la distribución de esfuerzos en la losa del alzado.

Dos soluciones son posibles y están indicadas en la figura, que presentan las disposiciones en planta. En la variante de la figura 1.1 se duplican los contrafuertes con lo cual las luces libres entre contrafuertes, son todas iguales. La disposición indicada en la figura 1.2 no presentan la duplicación de contrafuertes pero para que los momentos de la losa en su apoyo en los contrafuertes debidos a la flexión horizontal de la misma sean iguales, obliga a que la luz entre contrafuertes en los vanos de juntas sea del orden de 0.82 L. Es frecuente, dado que se trata de muros altos y la separación entre contrafuertes es de 1/3 a 1/2 de la altura, disponer juntas de dilatación cada tres o cuatro vanos.

MUROS DE CONTRAFUERTES

INTRODUCCIÓN

Cuando la altura del muro rebasa los 10 o 12 metros, el canto del calzado es importante y por lo tanto no es también su volumen teórico. Surge entonces el interés de aligerar el alzado cambiando de la solución de losa maciza a la solución de losa enervada.

La solución más lógica es la que sitúa los contrafuertes en la zona el trasdos ya que en ella la losa frontal funciona como cabeza de una sección en T para resistir los momentos flectores producidos por los empujes, disponiéndose la armadura de tracción correspondiente en el borde del contrafuertes.

La solución de disponer los contrafuertes en el intrados, desde el punto de vista mecánico tiene peor rendimiento, ya que la cabeza comprimida situada en los bordes de los contrafuertes es muy escasa, salvo que se los dote de un gran espesor, lo cual es antieconómico. Por otra parte, esta solución suele presentar problemas estéticos, aunque cambiando las leyes de variaciones de cantos de los contrafuertes de la lineal a otras más ceñidas a las leyes de momentos pueden conseguirse soluciones estéticamente interesantes aunque de armado más complicado.

Es obvio que el muros de contrafuertes representa una solución muy ligera desde el punto de vista estructural, pero conviene considerar los dos puntos siguientes:

• como las diferencias de densidades del hormigón y del suelo nueve muy grande, desde el punto de vista de la relación de B/H de base a altura y de las dimensiones de puntera y talón.
• El importante ahorro de hormigón que supone la solución de muros de contrafuertes, se consigue a base de una mayor complicación de encofrado y armado y de una mayor dificultad de hormigonado.

A la vista de los anteriormente dicho el proyectista debe sopesar las ventajas e inconvenientes de este tipo de solución y en la mayoría de los casos será el estudio económico el separativo. En todo caso, a partir de los 10 o 12 metros de altura esta solución representa una alternativa que debe ser considerada en los estudios previos.