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