estudio de zapatas y de cimentaciones, tipos: cimiento corrido de concreto simple y concreto armado;...
TRANSCRIPT
1
UAP UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS
Filial Tumbes
FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL
DE INGENIERÍA CIVIL
GENERALIDADES:
Estudio de zapatas y de cimentaciones, tipos: cimiento
corrido de concreto simple y concreto armado; factores en el
diseño, zapata aislada de concreto armado y transferencia de
esfuerzos en la base de la columna.
ALUMNA:
MORÁN CARMEN, Cindy Naydú
CICLO:
IX
AÑO:
2 015 - 0
CÁTEDRA:
CONCRETO ARMADO II
ASESOR:
Ing. MARTÍNEZ VILLALOBOS, Dheybi Alexy
TUMBES, 19 de Febrero 2 015.
2
PÁGINA DEL JURADO
_______________________________________
PRESIDENTE
_____________________________________
SECRETARIO
_______________________________________
VOCAL
3
DEDICATORIA
A mamá y papá
Por darme la vida y ser ejemplos de superación, por enseñarme a luchar por lo
que quiero, por sus esfuerzos y sacrificios para darme todo y un poco más de
lo que necesito, por nunca perder la confianza en mí y por su amor. No me
alcanza la vida para agradecerles y mostrarles lo mucho que les debo y los amo.
Todo lo que soy lo debo a ustedes.
A mi hermana
A Anyella Nereyda Morán Carmen, porque en el transcurso de mi vida ha sido
mi motivación para salir adelante, porque siempre confiaste en mí.
A mi novio
A Heynner Elver Zarate Tavara, porque en el transcurso de mi carrera ha sido
una de las personas de las que más apoyo he recibido.
A mis queridos amigos
María Gracia Colchado Olavarría, Claudia Elena Ramos Gonzales, Pierina
Saucedo Alburqueque, Mayra Guevara y Luis Orlando Silva Vásquez por sus
ejemplos de perseverancia en esta lucha de ser también profesionales.
4
AGRADECIMIENTO
A Dios por su infinita bondad y misericordia.
Un lugar especial en mí ser, a mis papás:
Isidro y Liliana, por ser los seres monitores
de mi vida y mis proyectos; a mi hermana
Anyella, por ser mi luz para mi ser y ha
Heynner por ser incondicional siempre.
A mi asesor Ing. Dheybi Alexy
Martínez Villalobos, por su apoyo
incondicional y los conocimientos
académicos proporcionados para
concluir con este trabajo de
investigación.
A los Ingenieros Dagner Quispe Alemán,
Cesar Hugo Alemán Alemán y a todos los
profesores de la UAP por los
conocimientos brindados durante el
transcurso de mi carrera profesional.
A la Universidad Alas Peruanas
Filial Tumbes, por la oportunidad
que me ha dado en mi formación
académica.
5
PRESENTACIÓN Mi inquietud ha servido para elaborar el presente trabajo, recopilarlo y analizarlo,
referente a los problemas más importantes.
Señores miembros del Jurado, presento ante ustedes las Generalidades: estudio
de zapatas y de cimentaciones, tipos: cimiento corrido de concreto simple y
concreto armado; factores en el diseño, zapata aislada de concreto armado y
transferencia de esfuerzos en la base de la columna.
El presente trabajo consta de una parte teórica, una de problemas resueltos y
otra aplicando un software, respetando el Reglamento Nacional de Edificaciones
2014 (RNE-2014).
Con la finalidad de que se utilice de guía y práctica a los futuros ingenieros en
provecho de la patria siendo los portavoces privilegiados hacia las obras públicas
y privadas. Así mismo sirva de guía para los intelectuales y sean conscientes de
que las obras son orientadas hacia las grandes mayorías del país.
Esperando cumplir con los requisitos de aprobación.
La Autora
6
ÍNDICE
Pág.
I. INTRODUCCIÓN 8
II. OBJETIVOS 9
III. IMPORTANCIA 10
IV. RESUMEN 11
V. ANTECEDENTES 12
VI. FUNDAMENTO TEÓRICO
6.1. Estudio de zapatas y de cimentaciones 13
6.1.1. Tipos 15
Recomendaciones a cumplir 15
6.1.1.1. Zapata corrida 17
Cimientos para muros 17
a. Zapata corrida de concreto simple 17
Factores en el diseño (RNE) 18
b. Zapata corrida de concreto armado 18
Factores en el diseño (RNE) 19
6.1.1.2. Zapata aislada de concreto armado 19
Definición 19
Generalidades de las zapatas 19
Factores en el diseño (RNE) 20
6.2. Transferencia de esfuerzos en la base de la columna (del RNE) 21
6.3. Isometrías Cimentación 21
VII. CONSTRUCCIÓN DE CIMIENTOS 23
VIII. MATERIALES UTILIZADOS 24
IX. SOFTWARE UTILIZADO 25
X. PROCEDIMIENTO 26
Datos 26
Densidad mínima de muros reforzados en el eje x-x 29
Densidad mínima de muros reforzados en el eje y-y 31
7
Densidad de muros reforzados en la dirección x-x 33
Densidad de muros reforzados en la dirección y-y 36
Grid Data 39
Diseño de Cimentación Corrida de Concreto Armado 40
Diseño de Zapata Aislada de Esquina 49
XI. VENTAJAS Y DESVENTAJAS 57
XII. ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN 58
XIII. CONCLUSIONES 59
XIV. RECOMENDACIONES 60
XV. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 61
XVI. ANEXOS 62
8
I. INTRODUCCIÓN
Las estructuras que se apoyan en el suelo, incluyendo edificios, puentes,
represas; están formadas básicamente por dos partes. La parte superior
o súper estructura y la parte inferior o cimentación. De esto se deduce que
las cimentaciones son la parte de las estructuras que se encuentran entre
la súper estructura y el suelo o roca que le servirá de base o apoyo. La
ingeniería de cimentaciones se conoce como el arte y la ciencia que trata
de resolver los problemas de cimentaciones, aplicando criterios de
Ingeniería y los conocimiento de mecánica de suelos.
Las cimentaciones transmiten directamente las cargas de la estructura al
suelo por contacto directo a través de columnas – muros, teniendo la
cimentación la función de distribuir las cargas de tal forma que el suelo no
sea sobrecargado, ni que sufra asentamientos mayores a los permitidos
por el análisis estructural en estudio.
Para la realización de este estudio se recurrió al análisis de libros y al
análisis y diseño de edificaciones ETABS desarrollados con una inquietud
similar y que desarrollé durante este proceso.
9
II. OBJETIVOS
2.1. OBJETIVO PRINCIPAL
El presente trabajo se ha desarrollado bajo un objetivo claro que es
brindar a los estudiantes y profesionales de una herramienta que les
permita obtener información actualizada y clara acerca de las
Generalidades: estudio de zapatas y de cimentaciones, tipos: cimiento
corrido de concreto simple y concreto armado; factores en el diseño,
zapata aislada de concreto armado y transferencia de esfuerzos en la
base de la columna. A los primeros como un primer acercamiento al
diseño en concreto armado y a los segundos, como un apoyo en su
desempeño profesional.
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Proporcionar al estudiante la teoría y la aplicación adecuada, para
realizar el análisis y diseño en conformidad con la Norma Técnica de
Edificaciones E.060 de Concreto Armado.
Dar énfasis a los principios del comportamiento del concreto armado
los cuales sirven de base al desarrollo de la formulación propuesta por
el Reglamento Nacional de Edificaciones.
Introducir al alumno y profesional software de manera escalonada y
simple.
Obtener conceptos generales.
Analizar los datos obtenidos, en condiciones reales, a partir de
conocimientos teóricos.
Realizar y describir experiencias, con el fin de que adquiera un
dominio en el manejo de conceptos: causa – efecto.
10
III. IMPORTANCIA
Las Generalidades contiene criterios orientados al: estudio de zapatas y
de cimentaciones, tipos: cimiento corrido de concreto simple y concreto
armado; factores en el diseño, zapata aislada de concreto armado y
transferencia de esfuerzos en la base de la columna.
Los temas han sido propuestos en el orden en que son presentados en el
Silabo de la primera semana de Concreto Armado dictado en la
Universidad Alas Peruanas Filial Tumbes.
11
IV. RESUMEN
12
V. ANTECEDENTES
El hecho de que muchos edificios construidos en otras épocas hayan
permanecido en pie hasta nuestros días demuestra que, a lo largo de la
Historia, ha existido algún modo de "Ciencia de las cimentaciones", cuyo
desarrollo ha culminado en las técnicas de cimentación actualmente en
uso. Sin embargo, los antecedentes de nuestras cimentaciones son poco
conocidos porque, hasta bien entrado el siglo XVIII, hay una casi absoluta
ausencia de doctrina acerca de las teorías y de los métodos constructivos
aplicados al dimensionado y a la ejecución de los cimientos. Acerca de
estas cuestiones, solamente existen unas pocas reglas, dispersas e
inconexas, contenidas en la normativa interna de algunas órdenes
religiosas medievales y en los tratados de construcción difundidos por
Europa a partir del siglo XV. Además, tales reglas siempre han sido
consideradas como simples hechos históricos y nunca han sido
analizadas como lo que realmente son, esto es, como resultados de
sucesivos ensayos hechos por el Hombre con la finalidad de solucionar
los problemas que le ha planteado el conjunto estructura-cimiento-terreno,
desde siempre, cuando ha llevado a cabo ese acto libre de su voluntad
que es la edificación. Con el objeto de conocer la evolución de las técnicas
de cimentación a lo largo de la Historia de la Arquitectura, desde la
Prehistoria hasta la Primera Revolución Industrial. A partir del análisis del
cúmulo de datos analizados, se ha hecho esta síntesis.
13
VI. FUNDAMENTO TEÓRICO
Se llama cimentación al elemento estructural que transmite las cargas de
las columnas y muros al terreno. La resistencia del suelo es menor que la
resistencia del concreto, por ello, la cimentación tiene mayor área que su
respectiva columna o muro para así reducir los esfuerzos que se
transmiten al terreno.
El terreno debe trabajar bajo una carga tal que no se altere su estado de
equilibrio, o sea, que no se produzcan deformaciones o asentamientos
perceptibles que repercutan en los diferentes elementos de la estructura,
produciéndoles tensiones parásitas para las cuales no han sido
diseñados. Si una columna se asienta más o menos que otra adyacente,
la diferencia genera esfuerzos que pueden ocasionar daños en los
elementos estructurales y no estructurales.
La carga de trabajo del terreno debe determinarse por medio de
experiencias y sondajes a cargo de un especialista en Mecánica de
Suelos.
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 en el
Capítulo 15 del Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE).
6.1. Estudio de zapatas y de cimentaciones
Las cimentaciones se diseñan considerando presiones de contacto
uniformes o con variaciones lineales en el caso de solados o
cimentaciones. Se emplea el módulo de reacción del suelo.
Solado o cimentación continua: se llama cimentación al elemento que
transmite las cargas de las columnas y muros al terreno.
Las cimentaciones tienen la función de distribuir las cargas de tal forma
que el suelo no sea sobrecargado sin que sufra asentamientos mayores
a los permitidos por el análisis estructural en estudio.
14
El problema de diseño de cimentaciones requiere tener un conocimiento
cabal del suelo soportante de la naturaleza y requerimiento de la
superestructura o la interacción suelo-estructura-sismo.
Para fines de ingeniería el terreno se considera clasificado en dos: Suelos
y rocas.
Los suelos fallan ya sea por corte o por asentamiento. La capacidad
portante permisible de suelos en la intensidad máxima de carga neta que
el suelo puede soportar tomando en cuenta la capacidad portante como
la magnitud y tipo de asentamiento esperado de acuerdo al
acomodamiento que experimenta la estructura.
Se debe tener conocimiento y criterio adecuado para decidir que cargas
debe tomarse en cuenta para el decidir qué cargas debe tomarse en
cuenta para el diseño de cimentaciones. Al determinar las cargas para el
diseño, estas deben separarse en:
Cargas permanentes o cargas muertas (D)
Sobrecarga o carga viva (L)
Fijas (F)
Impacto (I)
Sismo o viento (W)
Para el dimensionamiento en planta estas cargas no se multiplican por
ningún factor de amplificación. La amplificación promedio es más
desfavorable en el caso de zapatas aisladas o la combinación de
momento o fuerza cortante en caso de plateas o zapatas combinadas.
𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎𝑠 𝑒𝑠𝑡á𝑡𝑖𝑐𝑎𝑠 → 𝐷 + 𝐿 + 𝐹𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑖𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑜 → 𝐷 + 𝐿 + 𝐹 + 𝐼
𝐶𝑜𝑚𝑏𝑖𝑛𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 → [𝐷 + 𝐿 + 𝐹 + 𝑊
𝐷 + 𝐹 + 𝑊𝐷 + 𝑊
]
La verificación de las dimensiones en planta de la cimentación para las
cargas estáticas, se hace empleando el valor de la ampliación admisible.
Presión admisible = Carga de trabajo de terreno
𝜎𝑡 = 𝑞𝑠
Kg/cm2, kg/m2, tn/m2
15
6.1.1. Tipos
Recomendaciones a cumplir:
En el caso de edificios e instalaciones industriales es conveniente
que la parte superior de la cimentación se haga por lo menos 0.3m
por debajo del falso piso.
El peralte mínimo recomendado para la cimentación es de 0.6m
con fines de tener elementos rígidos en concordancia con la
hipótesis en columnas empotradas en la cimentación.
Se debe tener una profundidad mínima de cimentación de 0.9m;
siendo esto conveniente porque da una capacidad para resistir
fuerzas horizontales por acción del empuje pasivo del suelo.
Se consideran dos tipos principales de obras de cimentación, aquellas
que se apoyan en las capas superiores del terreno que denominadas
“cimentación superficial” y las que se efectúan a cierta profundidad del
nivel superior del terreno llamándose “cimentación profunda”.
Además puede considerarse un tercer tipo que por sus características es
adecuado llamarse “cimentación especial”.
Otra manera de clasificar las obras de cimentación y que guarda cierta
analogía con las anteriores es: fundación normal u ordinaria y fundación
artificial.
Se entiende por fundación normal cuando las obras de cimentación se
asientan directamente sobre el terreno resistente a una profundidad no
mayor a 2m, pudiendo efectuarse por cimientos corridos, zapatas, plateas
o losas de cimentación, cascarones y otros medios.
16
Fundación artificial, se denomina, cuando el terreno resistente está a una
profundidad mayor de 2m, y hay que recurrir a cualquier artificio para
fundar, como consolidación del terreno, pilotaje, etc.
También se clasifica la cimentación como “Directa” cuando las cargas de
la construcción descansan directamente sobre el plano de fundación e
“Indirecta” las condiciones del suelo hacen que la carga se transmita al
plano de apoyo a través de otros materiales, es decir, con el empleo de
otros artificios.
De todos los sistemas nombrados lo más usual es la construcción
superficial, normal o directa, mediante cimientos corridos y zapatas.
El tipo de cimentación apropiado para cada situación depende de varios
factores entre los cuales se tiene:
La resistencia y compresibilidad de los estratos del suelo.
La magnitud de las cargas de las columnas o muros.
La ubicación de la napa freática.
La profundidad de cimentación de las edificaciones vecinas.
En la siguiente figura se muestran los algunos tipos de cimentación:
zapata de muro o cimiento corrido, zapata aislada, zapata combinada,
zapata conectada, zapata sobre pilotes y zapatas continuas, solados o
plateas.
La profundidad de cimentación de zapatas y cimientos corridos, es la
distancia desde el nivel de la superficie del terreno a la base de la
cimentación, excepto en el caso de edificaciones con sótano, en que la
profundidad de cimentación estará referida al nivel del piso del sótano.
17
No debe cimentarse sobre turba, suelo orgánico, tierra vegetal, relleno de
desmonte o rellenos sanitario o industrial, ni rellenos No Controlados.
Estos materiales inadecuados deberán ser removidos en su totalidad,
antes de construir la edificación
6.1.1.1. Zapata corrida
Es la base de los muros y cuya ejecución no se interrumpe
caracterizándose por su uniformidad en cuanto a profundidad. Llamada
también “Cimientos Corridos”.
Cimientos para muros: por esta denominación se entiende los
elementos de concreto ciclópeo que constituyen la base de fundación
de los muros y que sirve para transmitir al terreno el peso propio de los
mismos y la carga de la estructura que soportan. Por lo general su
vaciado es continuo y en grandes tramos, de allí su nombre de
cimientos corridos. Llamadas perimetrales y centrales.
a. Zapata corrida de concreto simple
Es un elemento de concreto que no lleva armadura metálica;
también se entiende como elemento de concreto ciclópeo que
constituye la base de cimentación de los muros.
18
Factores en el diseño (RNE)
20.2.4 El peralte mínimo para zapatas de concreto simple será de
30 cm. No se permitirá el uso de zapatas de concreto simple
apoyadas sobre pilotes.
22.7.1 Las zapatas de concreto simple estructural deben diseñarse
para las cargas amplificadas y las reacciones, de acuerdo con los
requisitos de diseño apropiados de esta Norma y según lo indicado
en 22.7.2 a la 22.7.8.
22.7.2 El área de la base de la cimentación debe determinarse a
partir de las fuerzas y momentos en servicio transmitidos por la
estructura y de las presiones admisibles del suelo determinadas de
acuerdo con los principios de la mecánica de suelos.
22.7.3 No se permite el uso del concreto simple para zapatas sobre
pilotes.
22.7.5 Los momentos amplificados máximos deben calcularse en:
(a) A media distancia entre el eje y el borde del muro, en
zapatas que soporten un muro de albañilería.
22.7.6 Cortante en zapatas de concreto simple
22.7.6.1 La fuerza cortante Vu debe calcularse de acuerdo con
22.7.6.2, con la sección crítica ubicada en la cara del muro en
zapatas que soporten estos elementos.
22.7.7 Para la ubicación de las secciones críticas de momento y
cortante, se pueden tratar a las columnas con forma circular o de
polígono regular, como elementos cuadrados con la misma área.
b. Zapata corrida de concreto armado
Es un elemento constituido por concreto y armadura de acero.
También llamada cimientos reforzados.
Además de sus funciones normales los cimientos deben conectar
toda la estructura de tal manera que al sufrir la acción de un sismo
todo vibre como un conjunto.
En terrenos blandos y húmedos, así como en terrenos no
debidamente consolidados la cimentación debe llevar refuerzo
metálico.
19
Factores en el diseño
El diseño de cimentaciones involucra una serie de etapas que se
enumeran a continuación:
i. Determinación de la presión neta del suelo y dimensionamiento
de la zapata.
ii. Verificación del corte por flexión y por punzonamiento.
iii. Calculo del refuerzo por flexión o refuerzo longitudinal.
iv. Verificación de la conexión muro - zapata.
6.1.1.2. Zapata aislada de concreto armado
Definición: Es la base de la columna, es decir, son aquellas que
soportan una sola columna. Cuando exista una zapata para cada
columna, actuando independientemente una de otra.
Las zapatas aisladas son losas rectangulares o cuadradas que sirven
de apoyo a columnas. Son cimentaciones superficiales las zapatas
aisladas.
GENERALIDADES DE LAS ZAPATAS
16.1.1 Las zapatas deberán dimensionarse para transmitir al suelo una
presión máxima que no exceda a la especificada en el Estudio de
Mecánica de Suelos.
16.1.6 Las columnas de forma circular, podrán considerarse como
columnas cuadradas con la misma área para efectos de la localización
de las secciones críticas para diseño por flexión, cortante o longitud de
anclaje del refuerzo en las zapatas.
20
Tiene peralte constante o variable, disminuyendo hacia los bordes.
Las zapatas aisladas pueden ser de concreto simple o de concreto
armado. Sin embargo en el presente trabajo solo estudiaremos las
zapatas de concretos armado.
Factores en el diseño
15.2 CARGAS Y REACCIONES
15.2.1 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 en el Capítulo 15.
15.2.2 El área de la zapata debe determinarse a partir de la resistencia
admisible del suelo, establecida en el estudio de mecánica de suelos.
15.4 MOMENTOS FLECTORES EN ZAPATAS
15.4.1 El momento flector en cualquier sección de una zapata debe
determinarse pasando un plano vertical a través de la zapata, y
calculando el momento de las fuerzas que actúan sobre el área total de
la zapata que quede a un lado de dicho plano vertical.
21
15.4.2 Para una zapata aislada el momento máximo amplificado, Mu,
debe calcularse en las secciones críticas localizadas como se indica a
continuación:
(a) Para zapatas que soporten una columna o muro de concreto,
en la cara de la columna o muro.
15.4.3 En zapatas armadas en una dirección y en zapatas cuadradas
armadas en dos direcciones, el refuerzo debe distribuirse
uniformemente a lo largo y del ancho total de la zapata.
15.5 FUERZA CORTANTE EN ZAPATAS
15.5.1 La resistencia al cortante de zapatas apoyadas en suelo o en
roca, debe cumplir (Vc > Vn).
PERALTE MÍNIMO DE LAS ZAPATAS
La altura de las zapatas, medida sobre el refuerzo inferior no debe ser
menor de 600 mm para zapatas apoyadas sobre el suelo.
6.2. Transferencia de esfuerzos en la base de la columna (del RNE)
15.3 Para la localización de las secciones críticas para momentos,
cortantes, y longitud de desarrollo del refuerzo en las zapatas, se permite
considerar las columnas de concreto de forma circular o de polígono
regular como elementos cuadrados con la misma área.
6.3. Isometrías Cimentación
22
23
VII. CONSTRUCCIÓN DE CIMIENTOS
24
VIII. MATERIALES UTILIZADOS
Lápiz
Borrador
Calculadora científica
Cuaderno de Apuntes
Libros
25
IX. SOFTWARE UTILIZADO
El aumento de los requisitos que debe tener un profesional en la
actualidad, nos obliga a estar en constante capacitación para poder
superar los diversos desafíos que se presentan durante nuestra vida
profesional. Debido a que nuestro país se encuentra ubicado en una zona
donde la actividad sísmica es considerable, es necesario el análisis,
diseño y construcción de edificaciones seguras, capaces de resistir las
acciones sísmicas (dinámicas), así como también las estáticas (carga
viva, etc.) que pueden suceder durante su vida útil para que no se
observen resultados catastróficos acontecidos en otros países
últimamente.
9.1. Una Nueva Experiencia con AutoCAD 2013
AutoCAD 2013 es una obra que le permitirá conocer, de una manera
simple y gradual, los comandos necesarios para poder realizar proyectos
en cualquier especialidad: mecánicos, civiles, topográficos, el
Este software describe desde conceptos elementales que ayudan al lector
a avanzar de manera escalonada, adquiriendo una base teórica hasta los
conceptos más avanzados.
9.2. Análisis y Diseño de Edificaciones con ETABS
En el medio existe una gran variedad de software para el análisis y diseño
de edificaciones de los cuales el ETABS es uno de los más difundidos y
usados. El software ETABS es una herramienta que el ingeniero utiliza
para llevar a cabo un análisis estructural de edificaciones que pueden ser
de concreto o acero y que también permite analizar edificaciones de
albañilería con ciertas limitaciones.
26
X. PROCEDIMIENTO (aplicación)
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
XI. VENTAJAS Y DESVENTAJAS
11.1. VENTAJAS
11.1.1. Cimentaciones - zapatas
Cuando existen suficientes datos locales, comprobados
experimentalmente, sobre el espesor, situación y resistencia de los
estratos del suelo a efectos de edificación, la norma puede aplicarse,
en general, para calcular las cimentaciones superficiales (zapatas
aisladas o corridas y losas) y las cimentaciones profundas (pilotajes).
Cuando faltan datos y/o referencias fiables, se debe realizar con
tiempo un estudio geo-técnico, dirigido por un especialista en
mecánica de suelos, mediante perforaciones con toma de muestras
de los diferentes estratos y sondeos.
11.2. DESVENTAJAS
11.2.1. Cimentaciones - zapatas
Un error en la valoración del suelo y de la humedad existente en el
subsuelo, o en el comportamiento de la cimentación elegida, provoca
casi siempre unas consecuencias técnicas y económicas irreparables.
Los fallos debidos a un error en el cálculo de la carga de cimentación
que puede soportar un determinado suelo, implican un asiento
excesivo del edificio y un desplazamiento lateral de la tierra.
Consecuencia: la cimentación falla por completo.
Otro error puede ser una compresión excesiva del estrato de apoyo,
sometido a la carga de cimentación de la propia construcción y/o
cargas próximas. Consecuencia: deformación y rotura en la
estructura.
58
XII. ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN
La profundidad de cimentación quedará definida por el PR y estará
condicionada a cambios de volumen por humedecimiento-secado,
hielo, deshielo o condiciones particulares de uso de la estructura, no
debiendo ser menor de 0,80 m en el caso de zapatas y cimientos
corridos.
Las suposiciones que se hagan para los apoyos de la estructura
deberán ser concordantes con las características propias del suelo de
cimentación.
El diseño de las cimentaciones deberá hacerse de manera compatible
con la distribución de fuerzas obtenida del análisis de la estructura.
En todo estudio de mecánica de suelos deberán considerarse los
efectos de los sismos para la determinación de la capacidad portante
del suelo de cimentación.
Toda estructura y su cimentación deberán ser diseñadas para resistir
el momento de volteo que produce un sismo.
59
XIII. CONCLUSIONES
El problema de diseño de cimentaciones requiere tener un
conocimiento cabal del suelo soportante y de la naturaleza y
requerimientos de la súper estructura, o interacción suelo – estructura,
o interacción suelo – estructura – sismo.
El diseño de zapatas por fuerza cortante y punzonamiento en la
cercanía de la columna estará regida por la más severa de las
siguientes dos condiciones: Fuerza Cortante y Punzonamiento.
ALBAÑILERIA CONFINADA: Se considerará como muro portante
confinado, aquel que quede enmarcado en sus cuatro lados por
elementos de concreto armado verticales (columnas) y horizontales
(vigas soleras), aceptándose la cimentación de concreto como
elemento de confinamiento horizontal para el caso de los muros
ubicados en el primer piso.
ALBAÑILERIA ARMADA: La cimentación será hecha de concreto
simple o reforzado, con un peralte tal que permita anclar la parte recta
del refuerzo vertical en tracción más el recubrimiento respectivo.
60
XIV. RECOMENDACIONES
o Para estructuras de almacenamiento, como almacenes y tanques de
agua; deberá lógicamente tomarse la carga total para la cual ha sido
diseñada la súper estructura con carga simultánea.
o En otras estructuras deberá tomarse criterios de probabilidades para
la ocurrencia de las cargas al mismo tiempo.
o En edificios industriales cuando existen grandes cargas móviles se
diseña la zona específica de la estructura sometida a la peor
conducción de cargas ubicadas en esa zona.
o Cuando existen cargas horizontales temporales tales como viento o
sismo se considerará el 100% de las cargas verticales.
61
XV. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
“Concreto Armado II” por Universidad Nacional de Ingeniería
Facultad de Ingeniería Civil. Publicaciones Nueva Generación Siglo
XXI. Lima – Perú de 2014.
“Diseño en Concreto Armado” por Roberto Morales Morales . Editorial
HOZLO S.A.C. Lima – Perú. 07 de junio 2012.
“Concreto Armado II” – UNI, CATÓLICA y RICARDO PALMA por Juan
Ortega García. Edición 1990.
“Una Nueva Experiencia con AutoCAD 2013” por Ing. Óscar Carranza
Zavala. Editora Macro E.I.R.L. Lima – Perú. Noviembre 2012.
“Análisis y Diseño de Edificaciones con ETABS” por Ing. Luis Quiroz
Torres. Editora Macro E.I.R.L. Lima – Perú. Abril 2011.
“Nuevo Reglamento Nacional de Edificaciones 2014”. Grupo Editorial
Megabyte s.a.c. Quinta Edición 2014.
“Manual Básico del Ingeniero Residente en Edificación” por Rodolfo
Castillo Aristondo. De la Cámara Peruana de La Construcción
(CAPECO). Cuarta Edición.
“Cuaderno de Concreto Armado II” 2 014 – I, por el Ing. Orlando
Alfredo Alemán Alemán. Noveno Ciclo. Universidad Alas Peruanas,
Filial de Tumbes (UAP).
“Cuaderno de Albañilería Estructural” 2 014 – I, por el Ing. Dagner
Quispe Alemán. Noveno Ciclo. Universidad Alas Peruanas, Filial de
Tumbes (UAP).
“Cuaderno de Mecánica de Suelos Aplicada a Cimentación y Vías de
Transporte” 2 014 – II, por el Ing. Dagner Quispe Alemán. Noveno
Ciclo. Universidad Alas Peruanas, Filial de Tumbes (UAP).
62
“Construcción y Mantenimiento de Viviendas de Albañilería” por la
Pontificia Universidad Católica Del Perú (PUCP) y SENCICO. Primera
Edición – Versión 4. Perú. Agosto 2006.
“Lectura de Planos en Edificaciones” por el Arq. Julio Pinto y el Ing.
Oscar Vásquez Bustamante. Impreso en Oscar Vásquez S.A.C.
Primera Edición. Perú. Julio 2008.
“Metrados en Edificaciones Especialidad Estructuras” por el Ing.
Oscar Vásquez Bustamante. Impreso en Oscar Vásquez S.A.C.
Primera Edición. Perú. Julio 2014.
“Metrados para Obras de Edificación y Habilitaciones Urbanas”
Editora Macro E.I.R.L. Lima – Perú. Mayo 2010.
“Arte de Proyectar en Arquitectura” por Neufert. Editorial Gustavo Gile
SL. Barcelona 2012.
http://oa.upm.es/