U N°3 02 (Mayo'15)

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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL Facultad Regional Concordia CÁTEDRA DE CIMENTACIONES 2.014 U3 Fundaciones de Superficiales 2° PARTE 1

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CIMENTACIONES SUPERFICIALES.Zapatas Excéntricas, Bases Medianeras; Vigas Cantilever; Vigas Tensoras y Conectoras. Rigidizadores.

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  • UNIVERSIDAD TECNOLGICA NACIONALFacultad Regional Concordia

    CTEDRA DE CIMENTACIONES 2.014U3 Fundaciones de Superficiales

    2 PARTE1

  • Bases Excntricas Una base es excntrica cuando no

    coinciden el centro de presiones CP (pasode la resultante) con el centro degravedad CG de la base.

    La excentricidad, respecto a un eje o aambos, puede generarse de variasformas;se distinguen claramente dos orgenes:

    2

  • CASOS:ASIMETRIA DE LA BASE: Excentricidad de tipo geomtrico; la recta de

    accin de la resultante pasa por el eje de lacolumna.

    EXCENTRICIDAD DE LA CARGA: Cargas que producen un desvo de la recta

    de accin de la resultante, que no pasa porel eje de la columna.

    3

  • FUNDACIONES SUPERFICIALES RECTANGULARES CARGADAS

    EXCENTRICAMENTE

    Flexin Oblicua en Zapatas

    Causada por:

    1) Cargas Excntricas

    2) Zapatas Excntricas

    .

    .

    4

  • Distribucin: Uniforme o Rectangular

    Trapecial

    Triangular

    CAPACIDAD DE CARGA LTIMA PARA FUNDACIONES RECTANGULARES CARGADAS EXCENTRICAMENTE

    5

  • Volumen de suelo que aporta la capacidad de carga por debajo de la zapata:

    Modificado debido a la excentricidad

    Volumen de suelo quedetermina la capacidadde carga en unafundacin con y sinexcentricidad

    rea Efectiva:es el rea de contacto equivalente de la fundacin, de tal manera que la carga resulte aplicada en el centro de gravedad de dicha rea efectiva 6

  • 7

  • Arthur H. Nilson y George Winter (1994), indica: La mayor parte de los cdigos permiten un incremento del 33% en la presin admisible, cuando se incluye los efectos del viento (W) o del sismo (S).

    Otros aceptan un 20% de incremento para diagramas de presiones triangulares (con cargas de servicio).

    Nota: Si para hallar a Qaplicada se toma en cuenta W, Hx y Hy ,

    se tendrn excentricidades y por tanto para la obtencin de el rea de la zapata, se requerir de la ayuda de bacos para fundaciones excntricas, para estimar ancho efectivo y longitud efectiva (B x L). 8

  • CAPACIDAD DE CARGA LTIMA PARA FUNDACIONES RECTANGULARES CARGADAS EXCENTRICAMENTE

    Zapatas Excntricas.

    Excentricidad segn:

    Un EjeAmbos Ejes

    Mtodo de Meyerhof(1953) o del rea efectiva. Considera la excentricidad en

    una direccin o en ambas

    Excentricidad en las dos direcciones, 4 ZONAS, segn:

    Das Higter & Anders (1985)

    bacos de Phol Mtodo de Plock (1963)9

  • 10

  • ZONAS

    11

  • Distribucin de Tensiones

    Zonas

    12

  • adm = tensin admisible del terreno.N1 = esfuerzo de compresin incluido el peso

    de la zapata.a = dimensin del lado mayor de la zapata.b = dimensin del lado menor de la zapata.ex = excentricidad paralela al lado x de valor My/N1.ey = excentricidad paralela al lado x de valor Mx/N1.max = tensin mxima aplicada sobre el terreno. = dimensin paralela al lado mayor de la zapata.b = dimensin paralela al lado menor de la zapata.

    13

  • Mtodo de Highter y Anders Se aplica para excentricidad en las dos

    direcciones, eB 0 y eL 0 . Highter y Anders (1985) desarrollaron 4 posibles casos para la determinacin de la capacidad de carga ltima.

    Caso I.- e L 1/6 L y e B 1/6 B. Caso II.- e L < L y e B

  • Caso I. - Zona IV ( de I ) Caso II. - Zonas III y II

    Caso III. - Zonas III y II Caso IV. Zonas II y I

    e L 1/6 L e B 1/6 B

    e L

  • REVISAR LAS ZONAS Caso I. - Zona IV Caso II. - Zona III

    Caso III. - Zona III Caso IV. Zona II

    16

  • Caso I. - Fuera del N. C. ( Zona I)

    rea efectiva caso de: e L /L 1/6 y e B /B 1/6

    L : Largo Efectivo, es el mayor entre B1 y L1

    B : Ancho Efectivo, B = A/L

    17

  • Caso II.

    Figura

    rea efectiva caso de: e L / L < 1/2 y e B / B < 1/6

    A= B. (L1+L2)/2Fuente: Ingeniera de cimentaciones Braja M. Das

    Ejemplo: e L /L = 0,20 y

    e B/B = 0,10

    L2/L = 0,21 yL1/L = 0,82

    18

  • Caso III.

    Figura [2.16.] rea efectiva caso de: e L / L< 1/6 y

    eB / B <

    A= L. (B1+B2)/2 Fuente:

    Ingeniera de cimentaciones BrajaM. Das

    19

  • Caso IV.

    Figura [2.19.] rea efectiva caso de: e L / L < 1/6 y

    eB / B < 1/6

    Fuente: Ingeniera de cimentaciones Braja M. Das

    20

  • Caso IV.

    Figura [2.20.] Grfica eB/B vs. B2/B o vs. B2/B para el caso de e L /L

  • Comparativa - tres situaciones:

    Lmites de la elipse

    22

  • LMITES DE EXCENTRICIDAD ZONAS NUCLEO CENTRAL - ELIPSE

    23

  • 1= mx. =(N*)/Abacos de H. J. Plock (1963)24

  • Distribucin de tensiones en zapatas circulares

    La excentricidad en zapatas circulares, siempre es en un solo sentido.

    Para los valores de excentricidad menor a 1/8:e < 0,125.d Toda la zapata se encuentra a compresin.

    Para excentricidades mayores parte de la zapata no trasmite compresin.

    25

  • VERIFICACIONES: Seguridad al deslizamiento debido a H1 entre suelo y

    hormign, como cociente entre las fuerzas resistentes /fuerzas deslizantes (Hu / H1); en el contacto de la base con elsuelo.

    Vuelco de la base, Ej. en muros de contencinautoportantes sometidos a empujes o bases aisladas paragrandes letreros, depsitos elevados, etc., sometidos ageneralmente de viento, debe verificarse la seguridad alvolcamiento (Momentos estabilizantes / Momentosvolcadores) respecto del borde de la zapata A.

    En ambos casos se recomienda un coeficiente de seguridadmnimo de: FsDesl. = FsVuelco 1,5.

    26

  • Comprobacin a Vuelco y Deslizamiento

    Fuente:

    Habitualmente no se incluye el peso propio del suelo sobre la zapata por estar del lado de la seguridad.

    En general en la base de un pilar tendremos una carga axil Nz, dos cortantes Hx ; Hy y momentos flectores Mx ; My.

    Se verifican los dos Estados Lmite ltimos Vuelco y Deslizamiento.

    Zapatas no arriostradas con acciones horizontales: comprobar la seguridad al deslizamiento.

    Fuerza Estabilizante: se cuenta slo con el rozamiento entre la base de la zapata y el terreno, o con la cohesin en terrenos arcillosos.

    No se considera el E. Pasivo sobre el canto.

    P= peso propio zapata. E.LU. Vuelco:

    Para cada direccin en el punto A:

    0,9 x (N+P) x a/2 1,8 x (M+H x d) E.L.U. Deslizamiento:

    Modelo de rotura Mohr-Coulomb: = C + *tg

    Suelos sin cohesin (arenas) y Suelos cohesivos (arcillas) con drenaje:C= 0; = 3/4

    (N + P) tan1,5 x H Suelos cohesivos (arcillas) sin drenaje:C = Cu; = 0

    a x b x Cu 1,5 x H27

  • Excentricidad por razones Geomtricas -Base Medianera:

    Contornos fsicos definidos por estructuras proyectadas en medianeras, Inconveniente doble:

    no se puede avanzar con fundaciones fuera de los lmites del terreno y

    no se debe afectar la estabilidad de construcciones vecinas.

    Condicionamientos que imponen diseos especiales de fundaciones -para reducir o eliminar solicitaciones de flexin en las bases y de flexo-compresin en las columnas.28

  • Conjunto Base Columna: debe tener rigidez flexionalsuficiente para que la base al ser cargada no gire y suplano inferior se mantenga horizontal, con lo cual lastensiones transmitidas al suelo sern casi uniformes y lareaccin R, resultante de dichas tensiones pasar prximaal CG.

    La excentricidad e entre la carga Ns y R induce unmomento flector en la columna que se transfiere desde labase hacia la estructura.

    Este momento que introduce la base a la estructura,modifica los diagramas de solicitaciones calculados enla estructura exclusivamente con las carga actuantes.

    Momento transmitido por la base:M = Ns x e

    29

  • Tratar que M sea mnimo: como Ns no se puede modificar, lanica posibilidad es reducir su excentricidad e.

    La base se proyecta de forma rectangular con el mayor de suslados paralelo al eje medianero.

    A mayor relacin L2/B1 menor ser e;

    En el lmite para B1= c1 (ancho de columna) se tendra e = 0, pero los voladizos seran exagerados; Siendo la relacin de lados tcnica y econmicamente conveniente del orden de L2/B1 = 2 a 3

    En bases rectangulares, no es aconsejable sobrepasar la relacin L 2 B; caso contrario debe proyectarse la zapata garantizando la rigidez del conjunto, por ejemplo, ejecutando un nervio superior.

    Tratar que e B/3 (radio de la elipse) 30

  • 31

  • Disposiciones frecuentes para las zapatas de medianera

    Calculo de estructuras de cimentacin - J. Calavera.

    a) y b) producen incrementos de flexin importantes en la columna. En cambio c) y d) no los producen. 32

  • a) Resultante R excntrica respecto a lazapata, provoca un diagrama no uniforme depresiones como respuesta del terreno.

    La diferencia de tensiones a lo largo de lafundacin causa su giro, por asentamientosdiferenciales.

    Como la columna se supone empotrado enla fundacin, sufre un giro igual y aparece unpar de fuerzas T y F, una a la altura de la vigadel primer nivel y otra en la superficie decontacto entre zapata y terreno.

    b) Simplificacin de a), supone que el parformado por las dos fuerzas T y F es capaz decentrar exactamente la resultante.

    La zapata recibe una respuesta uniformedel suelo sin giro. 33

  • c) Situacin en que (no existe viga en elprimer nivel de la edificacin).

    La respuesta T es proporcionadantegramente por un tirante a nivel de lacara superior de la zapata.

    d) Simplificacin de c).Se parte de considerar la reaccin R

    centrada por el par de fuerzas T y F.

    NOTA: La traccin F, en todos los casos, debe ser absorbida disponiendo una armadura adicional As sobre la requerida.En a) y b) la columna recibe una flexin adicional. Mf = R.B/3 34

  • CASOS de COLUMNA en MEDIANERA:

    a) Con flexo-compresin. La columna se apoya excntricamente en la base y produce

    momentos que flexionan dicha columna.

    b) Con flexo-compresin reducida. Se utilizan tensores arriostrados en la columna que generan apoyos

    y reducen el momento flector en las columnas.

    c) Sin flexo-compresin. Mediante vigas de equilibrio que toman todo el momento flector de la

    base excntrica, se evitan los momentos en las columnas.

    d) Separadas o Inclinadas.Se modifica la planta estructural:

    Separando las columnas de la medianera; o bien Inclinando las columnas hacia el interior del lote:

    para separar las bases de la medianera.35

  • Soluciones:a) Base con tensor superior. La base se ubica sobre la

    medianera en forma individual, sin otros elementos estructurales, transmite a la columna la totalidad del momento flector que genera

    Usadas para cargas pequeas (Ns < 10 Tn.).

    La viga del entrepiso acta como tensor superior, absorbiendo el esfuerzo horizontal H. Tambin colaboran la friccin

    base-suelo y en menor medida el E. Pasivo (que no se considera porque necesita gran deformacin para desarrollarse).

    - Columna medianera sometida a flexo-compresin (M y N)

    36

  • Columna medianera sometida a flexo-compresin Reducida

    b) Base con tensor inferior. Combina la base descentrada

    con un tensor entre el tronco de la base y el nivel de piso.

    El emplazamiento del tensor debe estudiarse, para no interferir con instalaciones sanitarias o pluviales.

    Estticamente el tensor acta como un apoyo puntual, absorbiendo una carga horizontal que surge del momento flector creado por la base.

    37

  • Columna medianera sin flexo-compresin

    c) Base excntrica aporticada. Similar al anterior: Absorcin del

    momento debajo del nivel de piso ynecesidad de contar con una columnacercana.

    Ventaja: Equilibrio sin generar fuerzashorizontales.

    Cuando resulta difcil tomar H pordeslizamiento de la base: en sueloscon parmetros resistentes pobres opor incapacidad del resto de laestructura para absorber fuerzas horizontales.

    Principio de funcionamiento: Prtico, unin monoltica del tronco de columna con la viga, o rigidez del nudo. 38

  • Columna medianera sin flexo-compresin

    d) Base con viga y placa. Mecanismo: en que la

    columna se apoya en un extremo de la viga y el otro extremo se vincula a una base centrada.

    El suelo reacciona sobre una placa rgida, la parte inferior de la viga, transmitiendo una carga uniformemente repartida.

    La viga de equilibrio se dimensiona considerando solicitaciones de flexin y corte. 39

  • Columna medianera sin flexo-compresin

    f) Columnas separadas.

    Evita el momento en la columnamediante desvo de la carga,base medianera transformadaen base centrada y columna sinmomentos inducidos.

    Principio de funcionamiento : viga en voladizo o Cantilever.

    40

  • Columna medianera sin flexo-compresin

    f) Columnas separadas o inclinadas.

    41

  • R 2 0 Caso contrario la fundacin pierde estabilidad y se vuelca.

    y P 1 L / (P 1 +P 2)

    f) Columnas en Voladizo.

    Solucin cuando existe un elemento enterrado bajo la columna medianera, lo que impide situar una zapata excntrica.

    V =0P 1+ P 2 R 1 R 2 = 0

    M2 =0P 1 L R 1 y = 0

    42

  • Tipos de ReaccionesDistribucin de tensiones en el ancho de la base (a1)

    TIPO 1: Distribucin uniforme Se adopta cuando la zapata no trasmite

    momento flector a la columna. La viga de equilibrio tiene elevada rigidez y

    prcticamente no admite deformaciones.

    TIPO 2: Diagrama trapecial mx. no debe superar la tensin admisible del

    suelo. Cuando la viga de equilibrio es de baja rigidez y

    sus deformaciones producen cargas desiguales en la zapata.

    TIPO 3: Diagrama Triangular Adoptado para columnas de elevada rigidez o

    bases con tensores inferiores, que impiden el desplazamiento horizontal pero no anulan el giro de la base.

    TIPO 4: Distribucin triangular parcial Caso Lmite - Considera a la reaccin del

    terreno coincidente con el eje de la columna. No se producen momentos en la estructura. Reparticin terica y no prctica. Se

    desaprovecha gran parte de la base y las reacciones que admite son muy bajas. 43

  • Esfuerzos Trasmitidos a las Columnas

    Los esquemas que se analizan responden a una combinacin de situaciones en el mecanismo de apoyo.

    44

  • Esfuerzos Trasmitidos a las Columnas

    Momentos flectores: Los que transmite la base a la columna

    dependen de las condiciones de bordegeneradas por la viga superior y por el tensor.

    Caso de vigas de equilibrio, la columna nosufre flexin, se puede considerar unaarticulacin entre ambas, tienen la ventaja deliberar a las columnas de toda exigencia deflexin y trabajar nicamente a compresin.

    45

  • Esfuerzos Trasmitidos a las Vigas

    Esfuerzos Horizontales:

    Los esfuerzos horizontales de traccin en lostensores o vigas se obtienen de considerar lacupla que equilibra el momento producido en labase.

    Siendo : H = M/h 10%N

    46

  • El esfuerzo H del tensor est limitado por Hu del suelo y por la capacidad de carga ltima del suelo Qu (Nu) = Capacidad de Reaccin Horizontal de la Zapata:

    H Nu.tg + C. rea Siendo:

    tg ==== 2/3.... tg ' Friccin Hormign-Suelo;C ==== C' /Fs ==== Cu/2,5 Cohesin Hormign-Suelo;

    Hu Qu ....2/3 tg ' + + + + Cu/2,5 . B1.L2 Limitndose la excentricidad mxima admitida para Qu

    al producto de la fuerza horizontal ltima y el brazo de palanca h o distancia entre tensor y puntal.

    Qu. emx Hu .h47

  • Esquemas Estticos

    Articulacin Viga Columna

    Viga superior sin empotramiento

    H = M1 / h

    Empotramiento Viga Columna

    Viga superior con empotramiento

    H = 3/2 x M1 / h

    Viga Superior Sin Tensor Inferior

    Esquema 1 y 2

    Esquema 1 y 2

    48

  • Esquemas Estticos

    Articulacin Viga Columna

    viga superior articulada en columna.

    H = 3/2xM1/h1 + 1/2xM1/h2

    Empotramiento Viga Columna

    viga superior empotrada en columna.

    H = 3/2xM1/h1 + 3/4xM1/h2

    Viga Superior - Viga Inferior TensorEsquema 3 y 4

    Esquema 3 y 4

    49

  • Viga superior actuando como tensor

    Esquema 1: Viga superior sin empotramiento

    Se considera una articulacin viga-columna

    H = M1 / h

    Esquema 2: Viga superior con empotramiento

    Se considera un empotramiento viga-columna

    H = (3/2) x (M1 / h)50

  • Tensor ubicado en la parte inferior

    Esquema 3: Tensor inferior y viga sin

    empotramiento Viga superior articulada en la columna.

    H = (3/2) x (M1/h1)+(1/2) x (M1/h2)

    Esquema 4:Tensor inferior y viga con

    empotramiento Viga superior empotrada en la

    columna.H = (3/2) x (M1/h1)+(3/4) x (M1/h2)

    51

  • Esquema 1: Tomando Momentos Respecto

    al centro de la base:

    N.e H.h = 0 =>

    H = N.e/h = M/h

    Nu.e mx. Hu.h =>

    e mx. Hu.h / Qu

    N.e/h M'/(h-d0) =>

    M' = (h-d0/h). N.e

    (en tronco de columna)52

  • Esquema 2: Tomando Momentos Respecto

    al centro de la base:

    M+M/2 H.h = 0 =>

    H = 3/2. M/h

    Nu.e mx. Hu.h' =>

    e mx. 2/3. Hu.h/Qu

    (h = 2/3.h)

    N.e/h' M'/(h-d0) =>

    M' = 3/2. N.e. (h-d0)/h

    (en tronco de columna)53

  • Esquema 3: Tomando Momentos Respecto :

    Al centro del Tensor Inferior

    M/2 H.(h-d0) = 0 =>

    HPuntal = 1/2. M/(h-d0)

    Al centro de la Base

    M+M/2 H.d0 = 0 =>

    H = 3/2. M/d0 Hu

    (1) HTensor = 3/4. M/ (h-d0) + H =>

    HTensor = 3/2.M.(1/2(h-d0) + 1/d0)

    (2) Nu.e mx. Hu.(2/3.d0) =>

    e mx. Hu.(2/3.d0)/ Qu54

  • Esquema 4: Tomando Momentos Respecto :

    Al centro del Tensor Inferior

    M/2+M/4 H.(h-d0) = 0 =>

    HPuntal = 3/4. M /(h-d0)

    Al centro de la Base

    M+M/2 H.d0 = 0 =>

    H = 3/2. M/d0 Hu

    (1) HTensor = 1/2. M/(h-d0) + H =>

    HTensor = 1/2.M/(h-d0) + 3/2.M/d0

    2) Nu.e mx. Hu.(2/3.d0) =>

    e mx. Hu.(2/3.d0)/ Qu55

  • DISEO ESTRUCTURAL

    56

  • DISEO ESTRUCTURAL

    57

  • Verificaciones Estructurales Viga Tensor:

    adems de a Traccin est sometida a Flexin y Corte.

    Zapata: esta solicitada a Flexin; Corte y Punzonado.

    58

  • Tabla Resumen de Superposicin de efectos CIRSOC

    Norma Venezolana COVENIN59

  • Predimensionada la base se realizan verificaciones, que podrn modificar las dimensiones, sobre todo la altura h.

    Verificaciones son: - Verificacin a Punzonado: Se trata que la base

    no requiera armadura a punzonado, variando h hasta que las tensiones sean inferiores a valores lmites recomendados.

    - Verificacin a Corte: Como en punzonado se busca que la base no requiera armadura de corte, aumentando la altura h.

    - Determinacin Armadura a Flexin: Se determinan las secciones necesarias ASX y Asy.Las armaduras de flexin se distribuyen uniformemente en todo el largo o el ancho de la base.

    60

  • ZAPATA RECTANGULAR Predimensionado base centrada:

    P 1,10 NsA P / admA = a1 x a2

    Fijando relaciones a1/c1: a2/c2

    En el arranque de la columna, sobre la base se deja unos 2,5 cm a c/lado de espesor horizontal, para apoyar el encofrado del tronco de columna; luego < 30.

    c mnimo vara entre 0,15m a 0,20m y 1/3 de h + 5 a 7,5 cm de recubrimiento segn CIRSOC*. 61

  • CIRSOC 201-2005BASES DE HORMIGN ARMADO

    Para Hormigones H30 y menores.

    62

  • CLCULO: CIRSOC 201-05 Supone que la base verifica adecuadamente la Seguridad a:

    Rotura del suelo Asentamientos absolutos y relativos admisibles;

    como as tambin Rigidez relativa suelo-base.

    Criterios generales, arrojarn bases:sin armaduras de corte,ni de punzonamiento, tampoco armadura comprimida por flexin (doble

    armadura).63

  • El reglamento ACI 318S-05* indica que el canto til de las zapatas no debe ser menor a 15 cm para zapatas apoyadas sobre el suelo (ms el recubrimiento).

    => Taln 20 cm.

    64

  • Recubrimiento mnimo de hormignACI 318 - CIRSOC 201

    75 mmpara zapatas apoyadas sobre el suelo

    65

  • (a) Falla de corte por punzonamiento(b) Secciones crticas por cortanteUnidimensional y Bidimensional

    Fuente: Diseo de estructuras de concreto - Arthur H. Nilson

    Mfx

    Mfy

    Qx

    Qy

    Qpxy

    66

  • SECCIONES CRITICAS FLEXIN:Son planos verticales que pasan por las caras de la columna. Se trata de lneas de rotura que pasan tangentes a las caras de la columna.

    En los clculos: Se introduce una simplificacin del lado seguro: supone la seccin

    resistente de ancho constante e igual al menor ancho de la seccin transversal.

    Se utilizan las alturas medias correspondientes a cada una de las armaduras principales.

    67

  • SECCIONES CRITICAS CORTE por Flexin:A una distancia d de las caras de las columnas. Basado en utilizar bases de ancho constante con la altura; solucin

    utilizada en otros pases, aunque no es la habitual en nuestro medio; No contempla el anlisis de secciones de ancho variable.

    Una hiptesis conservadora es tomar como ancho resistente el menor ancho de la seccin (tal como en flexin); esto resulta exageradamente conservador y obliga a proyectar bases con alturas innecesariamente grandes o bien a utilizar bases de ancho constante con la altura. 68

  • 69

  • Donde:A, B = L y B, Largo y ancho de la zapata.a, b = Largo y ancho de la columna.qx, qy = Presin ltima por unidad de longitud en la

    direccin x e y.Vx ,Vy = Esfuerzo cortantes en la direccin x e y.

    Mx ,My = Momento ltimo en la direccin x e y.

    vu = Tensin cortante actuante en la zapata.d = Canto til de la zapata.

    = 0,90 o 0,75 * Unidades Kg y Cm.70

  • FLEXIN

    71

  • CORTE

    = 0,75 Factor de Reduccin de Resistencia Nominal (por Corte)

    En caso de no cumplir aumentar el valor de d ; La altura mnima de la zapata es: h = d + r Si b no es constante, puede tomarse bmnimo o bien:

    vc = Vc /b.d = fc / 6

    72

  • SECCIONES CRITICAS PUNZONAMIENTO:

    Permetros crticos: se toman a una distancia no menor que d/2 del permetro de las columnas. Se admite no redondear los permetros alrededor de las esquinas de las columnas.

    Carga efectiva de punzonado: puede calcularse considerando la reaccin del suelo que se encuentra por fuera del permetro crtico o bien como lacarga de la columna, descontada la reaccin del suelo encerrada en el permetro crtico. 73

  • Las columnas medianeras y de esquina presentan la resultante de tensiones de contacto con el terreno que no alineada con el eje de la columna.

    Se hace necesario transferir un momento entre la base y la columna.

    El CIRSOC 201-2005 indica dos caminos a seguir cuando actan momentos.El ms sencillo, art. 13.5.3, consiste en limitar la capacidad

    resistente a punzonado al 75% del aporte del hormign para bases medianeras y al 50% para bases de esquina. Coeficiente s = 40; 30 o 20.

    El segundo usa un anlisis de distribucin de tensiones por Flexin Compuesta. Este enfoque es extremadamente laborioso, por lo que en general, se adopta el primero.

    74

  • Resistencia al punzonadosin armadura de corte

    b0= permetro de la seccin crtica = tensin de referencia = relacin de lados de la columna = factor de reduccin de resistencia

    CIRSOC 201-05 artculo 11.12.2.1

    75

  • Resistencia del H a Punzonamiento

    Reglamento ACI 318S-05 CIRSOC 201-05

    Vc

    El menor de los tres valores

    vc = Vc /b0.dDonde: : 1 Relacin entre el lado mayor y el lado menor de la columna s :

    40 bases centradas; 30 bases medianeras; 20 bases de esquina

    bo: Permetro de la seccin crtica, en [mm] d: Altura til en la seccin crtica, en [mm] fc : Raz de la Resistencia especfica a compresin a los 28 das en [MPa]

    bo: Permetro de la seccin crtica, [cm] d: Altura til en la seccin crtica, [cm] fc: Resistencia especfica a compresin a 28 das, [kg/cm2]

    PUNZONADO

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  • Falla por Punzonado: Corte en una rea local alrededor de una cargaconcentrada.

    Crtica en plateas en la vecindad de cargas concentradas, donde el mximo corte por unidad de longitud de la losa es relativamente alto.

    Seccin Crtica: se define tal que su permetro b0 sea un mnimo, sin queste se aproxime a una distancia d/2 de los bordes o de las esquinas delas columnas, cargas concentradas, o reas de aplicacin de una reaccin.CIRSOC 201-2005, artculo 11.12.1.2

    rea de Carga Realrea de Carga Efectiva

    Seccin Crtica

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  • Longitud de Desarrollo de las Barraspara Transferencia de Esfuerzos

    El espesor de zapata, tambin debe cumplir los requisitos de longitud de desarrollo a compresin (y a traccin), de las barras de acero de la columna.

    Longitud de desarrollo de varillas sujetas a compresin:

    Ld = 0,08 b . fy / fc= 0.004 b . fy 20 cm.

    El que sea mayor.

    Longitud de desarrollo de varillas en traccin:Ldh = 0.06 Ab. fy / fc

    = 0.006 b . fy 30 cm.

    El que sea mayor.78

  • Recomendaciones Constructivas SOLERA DE ASIENTO: En zapatas de hormign armado o en masa, sobre la superficie de

    excavacin debe extenderse una capa de hormign de regularizacin y limpieza.

    Su principal misin es crear una superficie plana y horizontal de apoyo de la zapata.

    El espesor mnimo recomendado es de 10 cm.

    TERMINACIN DE LAS EXCAVACIONES: La excavacin (en el fondo y las paredes) debe tener lugar

    inmediatamente antes de la colocacin de la solera de asiento (sea cual sea la naturaleza del terreno, pero especialmente en terrenos arcillosos)

    Si no fuera as, los ltimos 10 o 15 cm, se excavarn inmediatamente antes de estar preparados para hormigonar.

    Antes de verter el hormign de la solera se limpiar , nivelar y apisonar ligeramente el fondo de la excavacin.

    PROFUNDIDAD MNIMA DE LAS EXCAVACIONES: Aunque el terreno firme se encuentre muy superficial, es conveniente

    profundizar de 0,5 a 1,0 metros por debajo de la rasante. 79

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  • Continua

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