SEMANA 4- ZAPATAS CONECTADAS

ZAPATAS CONECTADAS

Una zapata conectada está constituida por una zapata excéntrica y una zapata interior unida por una viga de conexión rígida, que permite controlar la rotación de la zapata excéntrica correspondiente a la columna perimetral.

Estructuralmente se tienen dos zapatas aisladas, siendo una de ellas excéntrica, la que está en el límite de propiedad y diseñada bajo la condición de presión uniforme del terreno; el momento de flexión debido a que la carga de la columna y la resultante de las presiones del terreno no coinciden, es resistido por una viga de conexión rígida que unen las dos columnas que conforman la zapata conectada.

La viga de conexión debe ser muy rígida para que sea compatible con el modelo estructural supuesto. La única complicación es la interacción entre el suelo y el fondo de la viga. Algunos autores recomiendan que la viga no se apoye en el terreno, o que se apoye de manera que solo resista su peso propio.

Usos

Es utilizada cuando la columna está ubicada en el límite de propiedad y el uso de zapatas excéntricas sometidas a presiones elevadas, debido a la distribución triangular que se produce al considerar la excentricidad de la carga actuante, no es segura ni económica.

Consideraciones

ü  No se toma en cuenta el peso de la viga y su influencia en el cortante y el momento.

ü  La presión del terreno no se está considerando uniformemente repartida en toda la zapata, sino como una reacción concentrada en el eje de la zapata.

ü  La rigidez al giro de la zapata interior se desprecia y se considera como si la viga estuviera articulada en ese  extremo.

ü  La viga de conexión es muy rígida de manera que ella absorbe el íntegro del momento existente en las columnas.

Dimensionamiento

ü  El dimensionamiento de las zapatas conectadas es equivalente al de dos zapatas aisladas, que tienen las siguientes particularidades.

ü  La zapata excéntrica se dimensionará con voladizos diferentes de manera que en la dirección de la viga su dimensión sea menor que en la dirección transversal, para disminuir la excentricidad.

ü  Es recomendable que la viga tenga un ancho igual o mayor al ancho de la columna y un peralte que le permita tener buena rigidez.

ü  El fondo de la viga debe estar a 10 o 20 cm. por encima del fondo de la zapata con la finalidad de que no  tome presiones del terreno.

ü  El diseño se realiza en forma similar al de zapatas aisladas y la viga de conexión similar a una viga simple sometida a esfuerzos de flexión y cortante.

DIMENSIONAMIENTO EN PLANTA.

Las dos zapatas se dimensionan de manera que, bajo las cargas de servicio, las presiones en cada una de ellas sea uniformes e iguales entre sí.

El momento de flexión, debido a que la carga de la columna y la resultante de las presiones del terreno no coinciden, es resistido por la viga de conexión. La viga de conexión debe ser muy rígida para que sea compatible con el modelo estructural supuesto. La única complicación es la interacción entre el suelo y el fondo de la viga. Algunos autores recomiendan que la viga no se apoye en el terreno, o que se apoye debajo de ella de manera que solo resista su peso propio. Si se usa un ancho pequeño de 30 cm 0 40 cm, este problema es de poca importancia en el análisis.

La zapata exterior transfiere su carga a la viga de conexión, actuando la zapata como una losa en voladizo a ambos lados de la viga de conexión. Se recomienda dimensionarla en planta considerando una dimensión transversal iguala 202.5 veces la dimensión en la dirección de la excentricidad.

VIGA DE CONEXIÓN.

En la parte inferior del elemento se recomienda distribuir acero adicional igual a un tercio o un medio del refuerzo negativo para absorber asentamientos diferenciales

RECOMENDACIONES 

·        Salvo grandes zapatas, es conveniente disponer de canto constante.

·        Preparar bien la junta de hormigonado pilar (columna)-zapata.

·        Canto minimo e borde de zapata 25 cm.

·        Profundidad minima de cimentacion: 1m.

·        Separacion entre armaduras: 10cm <= S <= 30 cm.

·        Se recomienda emplear o>= 12 para la armadura principal.

·        Recubrimientos minimos: 5 cm o 7 cm si esta en contacto directo con el terreno.

·        Cuantia geometrica minima en cada direccion: ρ>= 0.0015*4100/fy.