FUNDACIONES AISLADAS

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA NACIONAL BOLIVARIANA (UNEFA)

TUCUPITA, ESTADO DELTA AMACURO

FUNDACIONES AISLADAS Y

PILOTES

PROFESOR BACHILLERES

Ing. Belis Sánchez Carrizales Elizabeth

Quiñones Noreannys

Guillarte Rafael

Rodríguez Luis Daniel

Urbaez Yafrannis

TUCUPITA 2015 

INDICE

Pág.

Introducción………………………………………………………………… 3

1. Fundaciones aisladas: Introducción…………………………....... 4

Análisis de Carga………………………………………………………….. 5

Predimensionados de Zapatas…………………………………………… 5

Pedestales..………………………………………………………………… 10

Vigas de Riostra…….……………………………………………………… 11

Bases ó Zapatas Cuadradas y Rectangulares………………………….. 12

2. Pilotes: Aspectos Generales……………………………………… 13

Características de Pilotes más usuales…………………………………. 14

Capacidad de Carga de Cabezal de Pilotes……………………………. 21

. Diseño de Cabezales. Aplicación de las tablas a cabezales para pilotes sometidos a carga axial y momento……………………………..

35

Conclusión…….……………………………………………………………. 38

INTRODUCCIÓN

Las fundaciones son elementos que se encuentran en la base de las estructuras, se utilizan para transmitir las cargas de la estructura al suelo en que se poyan, las cuales se diseñan para evitar la falla a corte del suelo que viene a ser el flujo plástico y/o una expulsión de suelo por debajo de la cimentación, y por otro lado para evitar el asentamiento excesivo del suelo bajo las cargas de la estructura.

En nuestro caso, no existe un estrato a poca profundidad de suficiente capacidad portante para resistir las cargas que transmite el edificio. Por este motivo, el estudio de suelos recomienda el uso de pilotes para cimentar el edificio.

Los pilotes necesarios debajo de cada columna o placa serán agrupados mediante cabezales o zapatas de concreto armado, suficientemente rígidas para asegurar su trabajo en conjunto. La carga transmitida a las zapatas no es simétrica debido a la existencia de momentos flectores. Se debe asegurar que la carga actuante en cada pilote (ya sea de tracción o compresión) no supere la carga de trabajo especificada en el estudio de suelos. Las zapatas serán diseñadas para soportar la reacción de los pilotes a los esfuerzos transmitidos por la estructura.

A continuación estaremos profundizado más sobre cada uno de estos puntos que caracterizan a las fundaciones o cimentaciones.

1. FUNDACIONES AISLADAS.

Introducción

1.1. Fundaciones aisladas:

Las Fundaciones Aisladas son un tipo de Cimentación Superficial que sirve de base de elementos estructurales puntuales como son los pilares; de modo que esta zapata amplía la superficie de apoyo hasta lograr que el suelo soporte sin problemas la carga que le transmite.

zapata aislada

Las zapatas aisladas 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).

Armado de la parte inferior: Se realiza un mallazo conformado por barras cruzadas; la separación entre barras no ha de superar los 30 cm.

Recubrimiento para evitar corrosiones: Separación de las armaduras, entre 5 a 10 cm. del borde y del fondo de la zapata, dependiendo del tipo de hormigón utilizado y de las características del terreno.

Barras: Se recomienda utilizar diámetros de barras grandes, mínimo del 12, ante posibles corrosiones.

La armadura longitudinal del pilar llega hasta el mallazo, por lo cual se colocan armaduras de espera iguales que las de los pilares.

Solape mínimo: Considerar 30 veces el diámetro de la barra más gruesa del pilar.

1.2. Análisis de Carga

Sirve para verificar la capacidad portante vertical y horizontal de la zapata. Otros cálculos también se pueden realizar en este cuadro. La verificación puede ser llevada a cabo a través de cargas individuales o el programa encuentra la más crítica (puede ser seleccionada del listado).

El análisis se lleva a cabo de acuerdo con la teoría especificada en el cuadro Método de análisis". La cimentación puede ser verificada por la teoría de los estados límites o por el concepto de factor de seguridad especificado en el cuadro "Configuraciones".

El análisis de la capacidad portante vertical requiere la selección del tipo de presión de contacto (forma general, rectángulo). La forma de la presión de contacto se traza en la parte izquierda del escritorio.

El análisis de la capacidad portante horizontal requiere la selección del tipo de resistencia del suelo que puede ser asumida como, presión en reposo, presión pasiva o reducción de la presión pasiva.

Los parámetros de suelo (ángulo de fricción estructura-suelo, cohesión estructura-suelo) pueden ser reducidos cuando se calcula la capacidad portante horizontal.

1.3. Predimensionados de Zapatas

• ZAPATAS AISLADAS

Su estudio es la base para realizar el diseño de los otros tipos de cimientos. Mencionamos algunos aspectos importantes, referentes al pre-dimensionado y diseño de zapatas aisladas. Se tiene que calcular las dimensiones en planta (AxB), el peralte (H) y el acero (Asx y Asy).

Pre-dimensionado:

De n = Pz / P,

P + Pz = q neto x A, y

Pz = Yc * A * B * H,

Siendo:

Yc = Peso volumétrico del concreto armado.

A, B, H = dimensiones en planta y elevación de la zapata.

-q neto = esfuerzo neto

Se obtiene:

Con el peso volumétrico del concreto de 2,4 t/m3 y H = 0,60 m, se obtiene lo siguiente:

La tabulación y representación de la Ec.(ZA-1), se encuentra en la Tabla ZA-01, para diversos valores de peralte de zapata.

• Dimensiones en planta. Se necesita la capacidad portante y el esfuerzo neto (lo que queda de la capacidad portante, para la superestructura).

g = peso volumétrico del suelo

Sobrecarga de piso = 500 kg/m2

• El peralte. Se calcula procurando que la zapata no falle por:

a) Longitud de Anclaje

b) Punzonamiento

c) Cortante por flexión

a) Longitud de anclaje. Se espera que el espesor del concreto sea tal, que la varilla de la columna pueda desarrollar los esfuerzos en el concreto: La longitud de desarrollo a compresión (ld), está dada por:

b) Peralte por Punzonamiento. Se calcula al resolver la ecuación siguiente, y despejar el peralte “d”:

v (actuante) = v (resistente por Punzonamiento)

• Esfuerzo cortante por flexión. Se verifica a la distancia “d” de la cara de la columna. Hay que despejar de las siguientes ecuaciones la incógnita “d”:

• Acero por flexión. Se calcula con, el momento producido por la reacción del terreno en la cara de la columna:

1.4. Pedestales

Se denomina pedestal al soporte prismático destinado a sostener otro soporte mayor, conformando la parte inferior de una columna. Generalmente, se compone de tres partes: zócalo, dado o neto, cornisa

Cuando el pedestal es corrido, y sustenta una serie de columnas, se llama estilóbato; la parte superior de este se denomina estereóbato, y puede estar adornado con molduras.

Las fuerzas y momentos en la base de columnas, muros y pedestales armados deberán transmitirse a la zapata a través del concreto y del refuerzo longitudinal que ancla en la zapata. El esfuerzo de aplastamiento del concreto en la superficie de contacto entre el elemento de apoyo y el elemento apoyado, no deberá exceder la resistencia al aplastamiento del concreto para cada superficie. El refuerzo de acero longitudinal de la columna, muro o pedestal armado que pase a través de la junta entre estos y la zapata deberá ser capaz de transmitir:

a. Toda la fuerza de compresión que exceda a la resistencia al aplastamiento menor del concreto de los elementos.

b. Cualquier fuerza de tracción calculada en la junta entre el elemento apoyado y el elemento de apoyo.

Las fuerzas laterales deberán transmitirse al pedestal o a la zapata, o mediante otros dispositivos aprobados. Para columnas y pedestales armados vaciados en sitio, el área de refuerzo a través de la junta entre éstos y la zapata será como mínimo 0,005 veces el área del elemento apoyado. Para muros vaciados en sitio, el área mínima de refuerzo a través de la junta entre estos y la zapata será no menor al área mínima vertical especificada para muros.

1.5. Vigas de Riostra

Las vigas riostras, de atado o de arrostramiento, son piezas o elementos

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