FUNDACIONES SUPERFICIALES
Fundación:
Fundación
fundación
Fundación
fundación fundación
CLASIFICACIÓN DE LAS FUNDACIONES SUPERFICIALES
TIPOLOGÍA DE FUNDACIONES
SUPERFICIALES
• Las fundaciones superficiales se pueden clasificar en tipos, atendiendo a
distintos conceptos: por su forma de trabajo, por su morfología, por su
forma en planta, etc.
• Por su forma de trabajo
Arrostradas o Atadas
La fundación es la parte de la estructura que permite la transmisión de las
cargas que actúan, hacia el suelo o hacia la roca subyacente.
TIPOLOGÍA DE FUNDACIONES SUPERFICIALES
TIPOLOGÍA DE FUNDACIONES SUPERFICIALES
• A modo orientativo, y en ausencia de otros factores que podrían resultar determinantes, según las condiciones específicas de la obra en cuestión, en la tabla se indica el tipo de fundación adecuada, en función de la cota en que el terreno adquiere la resistencia necesaria para situar el plano de la fundación.
fundación fundación
fundación
Sótano fundación
ZAPATAS. CLASIFICACIÓN Y CRITERIOS
DE DISEÑO
Tipos de Zapatas
ZAPATAS. CLASIFICACIÓN Y CRITERIOS DE DISEÑO
Figura 10.5. Clasificación de las zapatas por la relación entre sus dimensiones. Fuente: EHE Art. 59.2.
Diseño de la altura y
acero de la zapata
Prof. Silvio Rojas
Requerimientos para el diseño estructural de fundaciones superficiales:
• Flexión de la zapata
• Corte crítico
PUNZONADO
VIGA ANCHA
•Transferencia de esfuerzos a la zapata
1.- Diseño por flexión
El momento mayorado máximo, para una zapata o cabezal aislado se
calculará en las secciones críticas indicadas en la fig. 1:
Requerimientos para el diseño estructural de fundaciones superficiales:
Requerimientos para el diseño estructural de fundaciones superficiales:
Requerimientos para el diseño estructural de fundaciones superficiales:
Acero mínimo
El acero mínimo, está determinado de acuerdo a la relación del área de la
armadura de retracción y temperatura, respecto del área de la sección total
de concreto, la cual no será menor a los siguientes valores:
Requerimientos para el diseño estructural de fundaciones superficiales:
Requerimientos para el diseño estructural de fundaciones superficiales:
Requerimientos para el diseño estructural de fundaciones superficiales:
Requerimientos para el diseño estructural de fundaciones superficiales:
Requerimientos para el diseño estructural de fundaciones superficiales:
2.- Diseño por Cortante
2.1.- Cortante por punzonado
2.- Diseño por Cortante
2.- Diseño por Cortante
Fig. 4.- (a) Planos reales donde se produce el cortante. (b) y (c) Planos teóricos
donde se produce el cortante para columnas cuadradas o rectangulares y circulares
2.- Diseño por Cortante Punzonado en columnas cuadradas o rectangulares
2.- Diseño por Cortante
2.- Diseño por Cortante
2.2.- Cortante por viga ancha
2.- Diseño por Cortante
2.2.- Cortante por viga ancha
2.2.- Cortante por viga ancha
3.- Diseño por transferencia de esfuerzos
3.- Diseño por transferencia de esfuerzos
3.- Diseño por transferencia de esfuerzos
3.- Diseño por transferencia de esfuerzos
3.- Diseño por transferencia de esfuerzos
3.- Diseño por transferencia de esfuerzos
3.- Diseño por transferencia de esfuerzos
DISEÑO ESTRUCTURAL
Requerimientos por Flexión
La cuantía del acero se define como ρ=AS/(b.d), la cual no debe no
debe superar al 75% de la cuantía que produce una falla balanceada en
la sección.
TABLA 7.7 ACERO DE REFUERZO POR RETRACCIÓN DE FRAGUADO Y
VARI ACIÓN DETEMPERATURA.
ρmín= 0,0015 para (W-70) fy > 4200 kgf/cm2
Para Fundación de espesor variable el valor mínimo ρ, es el requerido
por flexión.
ρb= 0,85 x β1 x (f ′c /Fy) x ((6300)/(6300 + Fy)); Donde:
Rec= 4 cm
Rec= 7,5 cm
CRITERIOS PARA EL DISEÑO DE ZAPATAS
CÓDIGO ACI:
• Los esfuerzos en el suelo no deben sobrepasar los esfuerzos admisibles bajo
condiciones de carga sin factores de mayoración [ACI 15.2.2].
• Cuando las combinaciones de carga incluyan el efecto de solicitaciones eventuales
como sismos y viento, los esfuerzos admisibles pueden incrementarse en un 33.3%.
• Los asentamientos de las estructuras deberán calcularse incluyendo el efecto en el
tiempo de suelos compresibles o consolidables como arcillas y suelos orgánicos.
• El recubrimiento mínimo para el acero, cuando el concreto es fundido en obra en
contacto con el terreno y queda permanentemente expuesto a él, es de 7,5 cm
[1753-2006].
Recubrimiento mínimo del acero en fundación.
7, 5 cm
CRITERIOS PARA EL DISEÑO DE ZAPATAS
CÓDIGO ACI:
• Las zapatas deberán diseñarse para resistir fuerzas cortantes tipo viga en cada
dirección independientemente, tomando como sección crítica a una distancia d
desde la cara de las columnas o elementos verticales [ACI 11.12].
• La capacidad resistente del concreto a cortante tipo viga se calcula con la siguiente
expresión [ACI 11.3.1.1]:
Sección crítica al cortante tipo viga en una zapata.
CRITERIOS PARA EL DISEÑO DE ZAPATAS
CÓDIGO ACI:
CRITERIOS PARA EL DISEÑO DE ZAPATAS
CÓDIGO ACI:
Sección crítica a la flexión en fundaciones de columnas y muros de concreto fundidos monolíticamente con la zapata.
Elemento de concreto armado
CRITERIOS PARA EL DISEÑO DE ZAPATAS
CÓDIGO ACI:
Sección crítica a la flexión en fundaciones de muros de mampostería no integrados monolíticamente con la zapata.
CRITERIOS PARA EL DISEÑO DE ZAPATAS
CÓDIGO ACI:
Pcp, Pcv, f´c, Fy, Radm Radm= Resistencia admisible del suelo
Pu= 1,2 Pcp+ 1,6 Pcv
Se asume Hzap > de 30 cm
Az= (Ps)/(Rsadm) m2
Gs= (Ps)/(Az) Kg/cm2 Gs< Rsadm
Gu (Pu)/(Az) Kg/cm2
Si
No
Se redimensiona la Az
PR
EDIM
ENSI
ON
AM
IEN
TO
PS= Pcp+ Pcv
PS= Carga Axial actuante de Servicio.
Az= Área de la zapata. Gs= Esfuerzo de servicio al suelo. Gu= Esfuerzo último de diseño .
Nomenclatura
Norma 1753
Vcu=Ø x 0,53 x Ѵf`c
l´=(L-c)/2
Vu< Vcu
Si
No Se redimensiona la Hzap. (d)
DIS
EÑO
PO
R C
OR
TE
Vu= (Gu x l´)/(100xd)
Ø= 0,85
Lx
Ly
Sección crítica a Flexión
Sección crítica a Corte
d
h
Gu= Esfuerzo último de diseño
Columna o Pedestal
c
c
d
Vcu=Esfuerzo cortante absorbido por el concreto Vu= Esfuerzo cortante
Nomenclatura
Mu= (Gu x l )/2
Mru= Rcu x b x d
DIS
EÑO
PO
R F
ELX
IÓN
l= (L-c)/2
2 Gu= Esfuerzo último de diseño
2
ρ máx= 0,5 x ρb, Zona sismica.
ρb= 0,85 x β1 x (f ′c/ Fy) x ((6300)/6300 + Fy)
Øv Rcu= Ø x ρmáx x Fy x (1- 0,59 x ρmáx x (Fy/ f ′c)
As, mín = (14/ fy) x bw x d para f ′c < 315 kg/cm2
La cuantía máxima ρmáx no debe exceder de 0,025.
As = (Mu)/ (Ø x Fy x 0,9 x d)
ρ máx= 0,75 x ρb, Zona no sismica.
Ø fc′ ≤ 280 kgf/cm² β1 = 0,85 fc′> 280 kgf/cm² β1 = 1,05 – fc′ /1400 ≥ 0,65
COVENIN 1753-06- Art: 10.2.3
Ø=0,90
7.7 ACERO DE REFUERZO POR RETRACCIÓN DE FRAGUADO Y VARIACIÓN DE TEMPERATURA
CLASIFICACION SEGÚN NORMA COVENIN 316:2000
S-40 , ρ= 0,0020 S-60 ó W-60 , ρ= 0,0018
S= (100 x As seleccionado)/As calculado)
Vcu= Ø x (0,53 + 1,06/βc) x Ѵf`c < = Ø 1,06 x Ѵf`c
DIS
EÑO
PO
R P
UN
ZON
AM
IEN
TO Vu= Gu x (L- (c-d) )/(4x (c+d) x d) <= Vcu
Ø= 0,85
Lx
Ly
Perímetro crítico
β c= C/C
2 2 Donde: 4 x (c+d) x d =Área Crítica
d/2
d/2
Pmax= Ø x (0,85 x f`c x A1)
DIS
EÑO
PO
R A
PLA
STA
MIE
NTO
Donde: Ø= 0,70 y A1 área del pedestal
Pmax> Pu Si
No
Si sobre pasa los esfuerzos máximos , se debe rediseñar la fundación
Se chaquea el aplastamiento de la Zapata
F= (A2/A1) ≤ 2 1/2
A2= Sección de la Zapata y A1= Sección del pedestal o Columna
Pmax= F x Ø x (0,85 x f`c x A1)
F= 2, Art: 10.8 RESISTENCIA AL APLASTAMIENTO COVENIN 1753-06