Zapatas Rígidas

[lventura]

El asunto es el siguiente.... se considera como zapata rigida aquel en q la relación volado/peralte es menor a 2... y creo que es el caso de la mayoría de zapatas. El método de diseño recomendado es puntal-tensor (o bielas y tirantes) (ver AASHTO LRFD)

bueno en la mayoría de casos (debido a la carga sísmica) en la zapata presenta axiales con momentos en dos direcciones. Si usamos la fórmula clásica de distribución de presiones para zapatas rígidas (para cargas últimas según LRFD) podría presentar alguna zona en tracción, lo cual se arregla asumiendo q esa zona no tome ninguna tracción (a veces dimesionar para que no se presenten tracciones para evento extremo podría ser no muy conveniente)

Bueno ahi está el problema, por que ahora el modelo puntal-tensor es aún mas complicado para que sea compatible con la nueva distribución de presiones.

Yo sé que aqui escriben muchas personas que ya han diseñado con el LRFD y que han superado este problema. por favor les pediría si pueden compartir la solución empleada en este caso. En este caso el modelo necesariamente debe ser 3D. Yo tengo uno pero aún no me convence del todo aunque cumple con las ecuaciones de equilibrio y pienso que es muy conservador.

[FYU]

Estimado,

El método que yo uso es el siguiente:

• 1) determinar la ecuación de la recta correspondiente a la línea de cero presiones, es decir, el eje neutro de la fundación para cada combinación de carga.
  2) para determinar el eje neutro se considero una distribución de presiones lineales y que la fundación es rígida.
  3) también considero el efecto de que el concreto y el suelo trabajan sólo a compresión.
  4) luego de tener los ejes neutros para cada combinación de carga, determino las tensiones en el suelo en las cuatro esquinas de la fundación, ya que éstas serán las máximas por 2) y 3).
  5) además, con los ejes neutros también puedo determinar el área de la fundación en contacto con el suelo (que no se levanta)

En el siguiente foro dejé una planilla excel que hace ese cálculo y otra en MathCad un poco más completa:

http://foros.construaprende.com/mathcad-vt2420.html

y en este otro foro puse el paper en el que se basan:

http://foros.construaprende.com/zapata- ... vt679.html

también tengo otra planilla MathCad que hace lo anterior, pero con un método "exacto" y que puede acomodarse a fundaciones de forma irregular... que espero hacerlo en algún momento...

[lventura]

Hola de nuevo... Aclaraciones
Bueno aquí el problema de determinar la distribución de presiones denlo por hecho... que ya fué superado.

Ahora centrémonos en el caso de una zapata RÍGIDA con axiales y momentos en dos direcciones.. y que además presenta una zona no cargada (que es a lo que se refiere la respuesta anterior).

Si procedemos a diseñarla, el AASHTO LRFD nos dice que empleemos el metodo "Puntal-Tensor" (strut and tie). En este caso debemos asumir un modelo que sea compatible con la distribución de presiones asumida.

Como dije, yo sé que aquí escriben varios ingenieros que ya han diseñado con LRFD y por lo tanto ya han encontrado una solución a esto... propongo que compartan su solución con todos nosotros

[FYU]

Estimado,

o sea, que quieres determinar las armaduras para la fundación...

Bueno, puedes hacerlo muy complicado o muy sencillo:

• 1) fácil es determinar las secciones críticas por metro de ancho en cada sentido, con las presiones del suelo determinar los cortes y momentos y diseñar como viga.
  2) otra forma es modelar con algún software la fundación, por ejemplo con el SAP2000, donde el suelo lo modelas como resortes que sólo trabajen a compresión y la fundación como un shell, le aplicas las cargas que correspondan y donde correspondan, y con los resultados del análisis deteminas las armaduras.
  3) y la otra forma es usar lo que dices. El método puntal-tensor es como modelar la fundación con un reticulado tridimensional (viga enrrejada 3D), donde las barras a compresión serían los esfuerzos en el concreto y las barras en tracción las zonas que deberías colocar armaduras de refuerzo. Entonces tu modelo puntal-tensor debe ser tal que represente esos efectos y la forma en que distribuirás tus armaduras. Finalmente, los esfuerzos en la fundación se acomodarán a ello para las distintas condiciones de carga, lo cual es lógico porque sino tendrías que tener distintos modelos puntal-tensor para cada combinación de carga y la idea de este método es simplificar el cálculo y no complicarlo, además que físicamente será así, los esfuerzos se distribuirán de acuerdo a como modelaste el comportamiento de la fundación con tus puntales y tensores.

[lventura]

Gracias por responder rapidamente... mas aclaraciones sobre los metodos que recomiendas

1)Si te refieres a diseñar como viga = diseñar por el metodo seccional, pues al ser la zapata rígida creo que el mas adecuado es el método "strut and tie"

2)Ummm usar Shells, recuerda que es una zapata rígida... aún si usamos "thick plate", los resultados están destinados a que usemos el método seccional.

3) creo que es lo único racional que nos queda no?

[FYU]

Estimado,

Aunque puede que me equivoque y que tú tengas razón, la práctica me ha demostrado que el método seccional funciona e incluso puede ser conservador.

Por otra parte, sino te gustan los shell, buenos pueden ser los solid, pero si no estás modelando la fundación de un crusher o un grinding mill o algo así, no vele la pena complicarse tanto, los resultados finales no diferirán como para cambiar un diseño (por los límites mínimos de armaduras).

Finalmente, el método puntal-tensor es una forma de modelar una realidad, por lo cual también es discutible y tiene sus limitaciones, al final todo se reduce al plazo del proyecto y a tu criterio, que se basa en tus conocimientos y en tu experiencia. Yo lo único que intenté es transmitirte la mía.

[lventura]

Hola de nuevo y gracias por responder .
Umm tienes razón, en zapatas donde no tenia problemas con la zona sin carga el metodo seccional me daría armaduras parecidas al "strut-tie", aunque en vigas de gran peralte también podría ocurrir lo mismo, pero a nadie se le ocurriría justificar sus armaduras de esa manera.
En donde si difiere bastante es en zapatas rígidas con pilotes.
Bueno solo escribí en este foro para ponernos de acuerdo en el modelo "strut and tie" a usar en el caso que ya he descrito, además, como sabes, una vez definido el modelo, el cálculo es bastante sencillo, ya que las fórmulas deducidas no cambiaran .

[CUAU_HTEMOC]

.... ¿ ¿ mmmmm ? ?

[Ingalf]

Hola de nuevo... Aclaraciones
Bueno aquí el problema de determinar la distribución de presiones denlo por hecho... que ya fué superado.

Hola yo tengo ese problema: tengo que determinar la variación presiones bajo una zapata rígida cuadrada a 2m de profundidad, con una carga vertical.

El problema es que busque en libros (Juárez Badillo y ppios de ing de cimentaciones) y no hay sobre zapatas rígidas.

Se que las variaciones de tensiones van a ser un paraboloide hiperbólico pero no se como sacarlo.

Si alguien me puede ayudar, gracias.