LOSA DE CIMENTACIÓN CON FORMA IRREGULAR

[javiergp1987]

Hola. Estoy haciendo un edficio que tiene una forma irregular. Mi pregunta es: ¿una losa de cimentación puede tener una forma que no sea cuadrada o rectangular?
Os mando una captura con la forma de mi edificio, ¿sería posible la losa con esa forma?


No se si puedo hacerla así o debo hacerla más regular.

Si se puede hacer así de irregular, ¿alguien sabe cómo calcular el coeficiente de balasto para ella con un k30 conocido?
Conozco las fórmulas para calcularlo con losas cuadradas y rectangulares, pero no irregulares.

Gracias. Un saludo

[jfjdm]

Como decía un profesor de la Universidad; "en ingeniería todo se puede hacer, lo importante es cuanto cuesta".
Y es una forma tan irregular que no creo que pueda resolverse de forma convencional. Quizás con un programa como Plaxis se pueda modelar, por las concentraciones de esfuerzos en las esquinas, así como las deflexiones irregulares que harían del cálculo un verdadero rompecabezas, si es que no podés segmentarlo.

[javiergp1987]

Gracias por responder.

Estoy utilizando SAP2000. Mi principal problema es que no se qué módulo de balasto utilizar como constante k para los apoyos de la losa, a modo de muelles o resortes, ya que en todos los sitios siempre se calcula con una losa cuadrada o rectangular y se obtiene un valor a partir del módulo de balasto k30, pero aquí no se.

De ahí mi duda de si se puede o no hacer una losa con esos quiebros.

¿Alguna sugerencia?

Gracias. Un saludo.

[javiergp1987]

Por si sirve de algo el terreno es roca pura caliza, con una tensión de rotura a compresión de 320 N/mm2 y una tensión admisible de 3 N/mm2.

[jfjdm]

Por si sirve de algo el terreno es roca pura caliza, con una tensión de rotura a compresión de 320 N/mm2 y una tensión admisible de 3 N/mm2.

No necesitás el coef. de balasto, lo podés considerar empotrado. Si no querés usá la fórmula general que te da la teoría de interacción suelo-estructura, la ecuación de Hardin -Drnevich, por ejemplo, y eso es todavía más complicado y casi no se usa, porque necesitás de otros ensayos como el de torsión dinámica en el suelo. A menos claro que sea una estructura importante.
Ahora bien, ¿porqué no se hace una placa de cimentación más simétrica, con menos quiebres adaptándola a la estructura, o se segmenta y se usan juntas de dilatación?

[javiergp1987]

Gracias de nuevo por responder.

Mi edificio es así:

Es de una planta. La parte del fondo está más alta porque hay un cambio de nivel en el suelo.

En un principio pensé cimentarlo con zapatas, pero los costes se disparaban, al ser muros de carga había muchas zapatas, así que cambié a losa. Y por ese mismo tema de costes he reducido al mínimo la losa.

En cuanto a lo de segmentarlo y usar juntas lo veo complicado, porque el sistema montado con los muros y los faldones inclinados es como un bloque monolítico, y se van maclando unos cubos con otros.

¿Crees que sería mejor opción hacer más regular la losa? Aún así no sería capaz de hacerla cuadrada o rectangular por las condiciones del solar.

No entiendo por qué puedo considerarlo empotrado. Tenía entendido que las losas se calculaban como si estuvieran apoyadas sobre muelles.

Gracias. Un saludo.

[jfjdm]

No se como podrían ser resortes si están en roca pura, que teóricamente en un elemento indeformable. Y no se si probaste el uso de zapatas corridas o losas bajo cada uno de los ambientes y luego interconectarlas por tensores, es un poco más de trabajo de diseño pero también puede ser más barato en la construcción, si usas tamaños que sean reusados en toda la obra.
¿Y definitivamente no podés usar otro programa más que SAP? hay otros que son específicos para cimentaciones en donde se pueden hacer muchas cosas como ELPLA o sta d Foundations.
Se me ocurre que si cambiás tu cimentación por una malla, y le ponés resortes considerandola apoyada en el suelo, como que fuera cuadrada, podrías al menos saber dónde se te concentran los esfuerzos y hacer modificaciones puntuales.

[javiergp1987]

Gracias de nuevo por responder.

Utilizo resortes, pero con un valor de k muy alto, porque no es lo mismo un tipo de roca que otra, siempre algo cederá (supongo) ante los esfuerzos. En el CTE (normativa española) vienen valores del coeficiente de balasto diferentes para según qué roca.

Respecto a lo de los tensores no se muy bien cómo es, soy estudiante de Arquitectura con mi proyecto fin de carrera, no soy ningún experto, jeje.

Y por último, utilizo SAP porque es el que me enseñaron en la escuela. También se usar SAFE, pero por algún motivo que no comprendo no puedo exportar la estructura de SAP a SAFE. Así que mi idea es calcular en SAP, ver las tensiones sobre los apoyos y deberían ser menores que la tensión máxima admisible de mi roca (3 N/mm2).

Gracias. Un saludo.

[mgf2004]

Es una área muy grande de desplante se debe fabricar juntas de contracción como se utilizan en los pisos industriales consulta el A.C.I., con estas juntas se guían las fisuras de contracción en la losa: Estas juntas no tiene nada que ver con segmentar o separar la losa de la cimentación (es decir los armados son continuos).
Por la imagen que se presenta: se pueden fabricar estas juntas en el perímetro de cada cuerpo al paño de los muros exteriores.
Saludos.

[javiergp1987]

Gracias por tu respuesta.

No conozco muy bien la norma ACI. Soy de España y aquí no utilizamos dicha norma, pero la he dercargado y he buscado en ella.

Creo entender que las juntas de contracción sirven para evitar que se produzcan fisuras en la losa, dirigiéndo las que pudieran producirse hacia esas juntas creadas. Es una pequeña grieta que creamos en la pieza de hormigón para que la grieta se produzca justo donde queremos no?
¿Eso me influiría para algo en el cálculo de la losa de cimentación?

Gracias. Un saludo.

[jfjdm]

Gracias por tu respuesta.

No conozco muy bien la norma ACI. Soy de España y aquí no utilizamos dicha norma, pero la he dercargado y he buscado en ella.

Creo entender que las juntas de contracción sirven para evitar que se produzcan fisuras en la losa, dirigiéndo las que pudieran producirse hacia esas juntas creadas. Es una pequeña grieta que creamos en la pieza de hormigón para que la grieta se produzca justo donde queremos no?
¿Eso me influiría para algo en el cálculo de la losa de cimentación?

Gracias. Un saludo.

No, en eurocódigo hay recomendaciones distintas basadas en la DIN 1045 cap. 11, y están en el eurocode 2, numeral 2.2.3 en dónde dice que se pueden poner juntas a cada 30m, en prefabricados y mayores para colados in situ.
El ACI es algo paranoico al respecto y lo que refleja es la diferencia de calidad en materiales y métodos constructivos.

[javiergp1987]

Gracias por responder.

¿Si yo incluyo en el cálculo acciones térmicas entiendo que no debo disponer juntas?

Las he incluido en el cálculo en SAP, por eso no las he puesto.

Gracias. Un saludo.

[jfjdm]

Gracias por responder.

¿Si yo incluyo en el cálculo acciones térmicas entiendo que no debo disponer juntas?

Las he incluido en el cálculo en SAP, por eso no las he puesto.

Gracias. Un saludo.

La junta no es parte del cálculo, es parte del proceso constructivo y debe ponerse en los planos, pero hay que calcular una distancia límite, y no es algo desproporcionado, es colocar un corte de 1cm de espesor y 3cm de profundidad recubierto de un material elastomérico, y allí es donde se quiere que se produzca una grieta de descompresión. En tu caso, ya que desconozco las medidas de tu propuesta, podría ser en donde ocurran diferenciales grandes de asentamientos.

[javiergp1987]

De acuerdo, comprendido el concepto de dichas juntas.

Gracias.

Y ya que están, si son tan amables. Sobre el mismo proyecto. ¿Creen que es necesario calcular punzonamiento de los muros sobre la losa de cimentación?

Se que con un pilar es necesario comprobarlo. Pero con muros no lo se, ya que la superficie es mayor. Si fuera necesario, ¿cómo se calcularía

Gracias. Un salydo.

[jfjdm]

La euronorma dice que se calculan al pie de la pared en la dimensión menor, igual que con columnas.

[javiergp1987]

Gracias por responder.

Con una columna tengo dos direcciones, pero, por ejemplo, si fuera un muro en el borde de la losa (no en esquina ni un muro central), tengo en la dirección perpendicular al borde de la losa el espesor del muro, pero en la dirección paralela al borde de la losa qué dimension cojo?

Gracias. Un saludo.

[jfjdm]

En ese caso el único lugar donde podés revisar en el interior de la pared, donde se intersecta con la losa.

[javiergp1987]

Gracias por responder.

El cálculo en el eurocódigo creo que coincide con el del CTE.

Si pongo el caso de un pilar de borde sería así:
Vd = γf*(N – (b0 + 2*d)*(a0 + 4*d)* αmed)
Ac = [ (b0/2 + 2*d) + (a0+ 4*d)]*d
τrd = (0,18/ γc)*ξ*(100*ρ*fcv)1/3

Siendo γf el coef. de seguridad, N la carga axil del pilar, b0 y a0 los lados del pilar y d el canto útil de la losa.
Si Vd/Ac < τrd, entonces cumple a punzonamiento la losa.

Pues bien, mi duda se refería a que si uso esa fórmula, b0 sería mi espesor de muro, pero a0 qué medida sería?

Gracias. Un saludo.

[jfjdm]

una longitud unitaria, 1m por ej.

[javiergp1987]

Vale. Muchas gracias.
Y la carga axil que meto en ese cálculo? Porque para un pilar utilizo la carga centrada que recibe. Utilizo SAP2000 para el cálculo. ¿Podría tomar el punto más cargado de un muro y realizar la cuenta anterior?

Gracias. Estás siendo de mucha ayuda, si estuvieras aquí te invitaba a unas cervezas, jaja

[jfjdm]

Si, con lo más desfavorable es suficiente.

Cuando estés por aquí, aceptada la invitación.

[Iremus]

Que tal.

Respondo demasiado tarde tu pregunta, pero cuando usas diversos programas de diseño de estructuras y de diseño de cimentaciones, lo primero que tienes que hacer es modelar la estructura ya sea en SAP o ETABS, hacer una bajada de cargas, ya sea gravitacional o con tus combinaciones sísmicas (eliges la más crítica), la estructura debe estar empotrada, esas cargas que te arroja el programa de diseño estructural, lo llevas a un programa de diseño de cimentaciones, en mi caso uso ELPLA, es un programa fácil de usar, en el cual diseñas tu losa de la forma que más te guste, le agregas tus propiedades de suelo y de losa, y le colocas tus cargas en los mismos lugar en donde el programa SAP o ETABS te los da, corres el programa y te dará tus modulos de reacción de suelos, esos los divides entre tú área, de preferencia debes hacer una discretización de tu losa en retículas de metro por metro, eso lo haces en ambos programas. Ya divididos tus modulos de reacción entre tus áreas (1mx1m) tendrás tus modulos de rigidez (K), esos módulos los colocas en la misma geometría en los programas de diseño de estructuras, en específico en el comando Area Springs, haciendo una losa en la base con las mismas propiedades con las que hiciste la losa en ELPLA, pero en SAP o ETABS ya no tienes que empotrar, tienes que dejar libres los grados de libertad en la dirección z, listo corres tu modelo y te da asentamientos y concentraciones de esfuerzos, ya solo queda iterar en la rigidización de la losa hasta que te pase. Igual y ésto puede servir para consultas futuras de otros estudiantes.