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• Dany Raúl Alcántara Membrillo

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INFORME DE ZAPATAS

RESUMEN El presente trabajo está referido al aprendizaje desde el cálculo de una zapata hasta la realización de esta, todo proceso constructivo pasa por un cálculo estructural, las zapatas están encargadas de pasar el peso de la de la estructura hacia el piso, necesita estar bien cimentada y estructurada. ABSTRACT OSUMARY This paper is based on the learning from the calculation of a shoe to the realization of this, all construction process involves a structural calculation, the shoes are responsible for passing the weight of the structure onto the floor, you need to be well grounded and structured. KEY WORDS      

Retroexcavadora Concreto Hierro (Fe) Malla Solado Estructuración

OBJETIVOS  

Específicos o Estudiar el Cálculo de cargas de una zapata General o Ver como es el proceso constructivo de una zapata, que elementos tiene, tipos de zapatas y para qué son utilizadas.

MARCO TEORICO 1. DEFINICIÓN: Una zapata (a veces llamada poyo) es un tipo de cimentación superficial (normalmente aislada), que puede ser empleada en terrenos razonablemente homogéneos y de resistencias a compresión medias o altas. Consisten en un ancho prisma de hormigón (concreto) situado bajo los pilares de la estructura 2. FUNCIÓN: Es transmitir al terreno las tensiones a que está sometida el resto de la estructura y anclarla. Cuando no es posible emplear zapatas debe recurrirse a cimentación por pilotaje o losas de cimentación.

3. TIPOS DE ZAPATAS: ZAPATAS SEGÚN SU FORMA:

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Zapata maciza: La zapata maciza tiene un vuelo y una altura. La transmisión de esfuerzos se realiza de forma piramidal. Tiene forma triangular y es más rápida y económica de construir. Los pilares en las zapatas pueden ser centrados o excéntricos. Los pilares centrados hacen que la distribución de las tensiones sean más homogéneas. Las zapatas macizas sólo trabajan a compresión. Pueden ser de hormigón sin armadura interior, aunque se puede colocar una armadura de reparto para que no se fisure el hormigón, aunque lo normal es que esa armadura no sea calculada. El ángulo que se forma en el triángulo de distribución de los esfuerzos suele ser mayor o igual a 60º y el vuelo (v) suele ser menor o igual a la mitad de la altura (h).

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Zapata rígida: Es igual que la zapata maciza pero esta si tiene una armadura estudiada porque tiene que trabajar a esfuerzos de flexión. El diámetro mínimo de la armadura debe de ser de 12 mm para evitar la corrosión. La cantidad de hierro suele ser de 25 a 40 Kg/m3 y el recubrimiento de hormigón debe ser como mínimo de 8 cm.

Zapata flexible: Las zapatas flexibles soportan esfuerzos de compresión y de tracción. A diferencia de las anteriores el ángulo que se forma en el triángulo de distribución de los esfuerzos suele ser menor o igual a 45º y el vuelo (v) es mayor o igual a la altura (h). La cantidad de hierro en su armazón es de 50 a 100 Kg/m3 y el recubrimiento de hormigón debe ser como mínimo de 5 cm.

Zapatas según su tipología:  

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Zapata aislada: Sólo les llega un pilar. Según su planta pueden ser: 

cuadradas: con lados iguales.

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rectangulares: lados desiguales.

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circulares

Según su forma pueden ser: 

de sección constante: son las más utilizadas y de mejores resultados.

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ataluzadas

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escalonadas

Normalmente las zapatas aisladas se arriostran para que estén unidas mediante vigas estabilizadoras y no haya asientos diferenciales y todas funcionen en conjunto. El arriostramiento es una estructura de sujeción y equilibrio en la construcción de edificaciones mediante contrafuertes, arbotantes o tirantes metálicos o de madera.

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Zapata Centrada: Las zapatas aisladas centradas van arriostradas con riostras de hormigón armado de sección inferior a la zapata. Pueden ejecutarse de hormigón en masa, es decir sin armar, si las mismas tienen un canto considerable (son las denominadas zapatas macizas).

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Zapata Excéntrica: Son un tipo de Cimentaciones por Zapatas. Son las también llamadas Zapatas de Medianería. Es el caso en el cual el pilar o la pared de carga (medianera) que apoya sobre una zapata aislada o continúa, está tocando el límite del predio, y la carga no puede quedar centrada en el cimiento. De hecho, ésta quedaría fuera de los límites del solar; entonces, es necesario que el pilar o la pared carguen en un extremo de la zapata. Por ello, a este tipo de zapata se la denomina excéntrica.

4. CARACTERISTICAS TÉCNICAS      

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Las zapatas deben diseñarse para resistir las cargas amplificadas (Diseño por Resistencia) y las reacciones inducidas, de acuerdo con los requisitos de diseño apropiados de esta Norma y conforme a lo dispuesto. El área de la base de la zapata o el número y distribución de pilotes debe determinarse a partir de las fuerzas y momentos no amplificados (en servicio) transmitidos al suelo o a los pilotes a través de la zapata. El área de la zapata debe determinarse a partir de la resistencia admisible del suelo o de la capacidad admisible de los pilotes, establecida en el estudio de mecánica de suelos. En el cálculo de las presiones de contacto entre las zapatas y el suelo no se deberán considerar las tracciones. Se podrá considerar un incremento del 30% en el valor de la presión admisible del suelo para los estados de cargas en los que intervengan cargas temporales, tales como sismo o viento. Para determinar los esfuerzos en el suelo o las fuerzas en pilotes, las acciones sísmicas podrán reducirse al 80% de los valores provenientes del análisis, ya que las solicitaciones sísmicas especificadas en la NTE E.030 Diseño Sismorresistente están especificadas al nivel de resistencia de la estructura. En terrenos de baja capacidad portante ó cimentaciones sobre pilotes, deberá analizarse la necesidad de conectar las zapatas mediante vigas, evaluándose en el diseño el comportamiento de éstas de acuerdo a su rigidez y la del conjunto suelocimentación. En los casos de muros de albañilería, se podrá lograr esta conexión mediante cimientos o sobre cimientos armados. El cálculo de los momentos y cortantes en las zapatas apoyadas sobre pilotes puede basarse en la suposición que la reacción de cualquier pilote está concentrada en el eje del mismo.

5. CRITERIOS BASICOS DEL DISEÑO 

Esfuerzo permisible Transmitido: Se obtiene empíricamente al observar que la presión máxima no causa daño estructural en diferentes condiciones de suelos. Lo anterior no significa que no ocurrirán asentamientos. Esta presión admisible es válida para tamaños de cimentación y tipos de estructuras para las cuales las reglas prácticas se han establecido. Los valores son conservadores y es difícil averiguar en qué datos han sido basados. Las fallas registradas se atribuyen a mala clasificación de suelos, en vez de mala regla empírica. En muchos casos se verifica con ensayos de carga, que pueden no ser significativos.

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Factor de Seguridad contra Falla por Capacidad Portante: El factor de seguridad (2 a 4) debe reflejar no sólo la incertidumbre en el análisis de capacidad portante, sino la observación teórica y práctica que el asentamiento no es excesivo. No debe usarse sin estimar el asentamiento.

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Movimientos Permisibles: Es el verdadero criterio de diseño para la mayoría de estructuras. Existen dos problemas al aplicar el criterio: o (a). Qué movimiento puede ser tolerado por la estructura o (b). Cómo se pueden predecir tales movimientos.

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Las Zapatas deberán diseñarse para resistir fuerzas cortantes en cada dirección independientemente, tomando las secciones críticas a una distancia d, desde la cara de la columna, el dado o el elemento vertical que trasmite la carga

6. MATERIALES 

Equipo de Excavación: o 1 Retroexcavadora, Cuchara y/o Martillo.

o Equipo de Ferrallado:

o 1 Grúa Pequeña, cuando se requiera. 

Equipo de Hormigonado: o 1 Camión Hormigonera.

o 1 Grúa con Cubilote.

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o 1 Bomba de Hormigón, cuando se requiera. Vibradores; siempre tener reserva.

7. CARGA ACTUANTE Y CALCULO DE ZAPATAS 

TIPOLOGÍA Las zapatas son cimentaciones superficiales que cumplen D/B