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dimensiones mínimas zapatas

Todo lo relacionado con al analisis de estructuras y elementos finitos.

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xfernanditox
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#1

Sab Ago 17, 2013 2:01 am

Mi pregunta es la siguiente ¿Existe dimensiones mínimas para una zapata aislada para columna?
Supongamos que el área de zapata por cálculo arroja un valor de 0.64 m2 lo cual si consideramos una zapata cuadrada sus dimensiones serían 0.80mx0.80m. En todos los diseños siempre he visto valores mínimos de 1.00 m.


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Max Allen
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#2

Sab Ago 17, 2013 5:25 pm

Para predimensionar una zapata Unamos la expresion area=carga/Esfuerzo del terreno, considerando un peralte de zapata como minimo de 0.30m segun RNE, Estos valores tienen que ser verificado tanto en corte, y Presiones del suelo.
Nota. Es mejor, no ser mesquino a la hora de considerar el area de la zapata, esta es una estructura muy importante, si falla la zapata por asentamiento o corte - empiesan a aparecer grietas en la edificacion total


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xfernanditox
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#3

Dom Ago 18, 2013 12:51 am

Max Allen escribió:Para predimensionar una zapata Unamos la expresion area=carga/Esfuerzo del terreno, considerando un peralte de zapata como minimo de 0.30m segun RNE, Estos valores tienen que ser verificado tanto en corte, y Presiones del suelo.
Nota. Es mejor, no ser mesquino a la hora de considerar el area de la zapata, esta es una estructura muy importante, si falla la zapata por asentamiento o corte - empiesan a aparecer grietas en la edificacion total
mi pregunta no era en cuanto al peralte de la zapata, sino a las dimensiones en planta de una zapata. ¿Puede una zapata tener dimensiones de 0.80mx0.80m? porque en todos los diseños que he visto toman como valor mínimo igual a 1.00m. La duda justo es la verificación de cortante por ejemplo tenemos una zapata cuyas dimensiones son S=0.80m T=0.80m Hz=0.60m y la columna de 0.30mx0.30m, la longitud de volado de zapata sería 0.25m. Existe una fórmula para la cortante V=(wnu*S)(Lv-d) el factor (Lv-d)=0.25-0.51=-0.26 saldría negativo. ¿Cómo calcular el valor de la cortante en estos casos? ¿Se incrementa la dimensión de 0.80m debido a este valor negativo?

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Max Allen
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#4

Dom Ago 18, 2013 9:43 am

xfernanditox escribió:
Max Allen escribió:Para predimensionar una zapata Unamos la expresion area=carga/Esfuerzo del terreno, considerando un peralte de zapata como minimo de 0.30m segun RNE, Estos valores tienen que ser verificado tanto en corte, y Presiones del suelo.
Nota. Es mejor, no ser mesquino a la hora de considerar el area de la zapata, esta es una estructura muy importante, si falla la zapata por asentamiento o corte - empiesan a aparecer grietas en la edificacion total
mi pregunta no era en cuanto al peralte de la zapata, sino a las dimensiones en planta de una zapata. ¿Puede una zapata tener dimensiones de 0.80mx0.80m? porque en todos los diseños que he visto toman como valor mínimo igual a 1.00m. La duda justo es la verificación de cortante por ejemplo tenemos una zapata cuyas dimensiones son S=0.80m T=0.80m Hz=0.60m y la columna de 0.30mx0.30m, la longitud de volado de zapata sería 0.25m. Existe una fórmula para la cortante V=(wnu*S)(Lv-d) el factor (Lv-d)=0.25-0.51=-0.26 saldría negativo. ¿Cómo calcular el valor de la cortante en estos casos? ¿Se incrementa la dimensión de 0.80m debido a este valor negativo?
Me parece que te estas teniendo algun error en tu metrado de cargas, o la capacidad portante de tu terreno debes revisarlo. Encuanto a la Resistenci por corte creo que las formulas que usas no son las correctas
Puedes usar esta hoja de calculo y verificar que error puedas tener diseno-de-zapata-aislada-e-060-vt13833.html

Si puedes considerar una zapata de 1mx1m no habria problema y no afectaria tanto los costos de tu proyecto.


Chailas
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#5

Dom Ago 18, 2013 11:55 am

En el caso que describes (dimension en planta de 0.8x0.8 con columna de 0.3x0.3) lo que pasa es que el esfuerzo de la columna se distribuye como si fuera una mensula (el voladizo es menor al peralte de la zapata) y por lo tanto la carga se transmite directamente al terreno por compresión.

Yo no veo ningún problema en que la placa tenga esas dimensiones, siempre y cuando se revisen todas las posibles formas de falla (e.g. capacidad de cortante del suelo, asentamiento a largo plazo,momento en la placa etc).

Saludos


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xfernanditox
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#6

Dom Ago 18, 2013 1:53 pm

Max Allen escribió:
xfernanditox escribió:
Max Allen escribió:Para predimensionar una zapata Unamos la expresion area=carga/Esfuerzo del terreno, considerando un peralte de zapata como minimo de 0.30m segun RNE, Estos valores tienen que ser verificado tanto en corte, y Presiones del suelo.
Nota. Es mejor, no ser mesquino a la hora de considerar el area de la zapata, esta es una estructura muy importante, si falla la zapata por asentamiento o corte - empiesan a aparecer grietas en la edificacion total
mi pregunta no era en cuanto al peralte de la zapata, sino a las dimensiones en planta de una zapata. ¿Puede una zapata tener dimensiones de 0.80mx0.80m? porque en todos los diseños que he visto toman como valor mínimo igual a 1.00m. La duda justo es la verificación de cortante por ejemplo tenemos una zapata cuyas dimensiones son S=0.80m T=0.80m Hz=0.60m y la columna de 0.30mx0.30m, la longitud de volado de zapata sería 0.25m. Existe una fórmula para la cortante V=(wnu*S)(Lv-d) el factor (Lv-d)=0.25-0.51=-0.26 saldría negativo. ¿Cómo calcular el valor de la cortante en estos casos? ¿Se incrementa la dimensión de 0.80m debido a este valor negativo?
Me parece que te estas teniendo algun error en tu metrado de cargas, o la capacidad portante de tu terreno debes revisarlo. Encuanto a la Resistenci por corte creo que las formulas que usas no son las correctas
Puedes usar esta hoja de calculo y verificar que error puedas tener diseno-de-zapata-aislada-e-060-vt13833.html

Si puedes considerar una zapata de 1mx1m no habria problema y no afectaria tanto los costos de tu proyecto.
El metrado es el correcto, obvio las cargas por columna no son considerables cuando se trata de un piso o dos pisos de edificación de una vivienda. La fórmula para la cortante es la correcta para el cálculo manual según el libro de Roberto Morales de Diseño en Concreto Armado. Pero la duda es que si el área de zapata me arroja un valor de 0.64 m2 y considerando una zapata cuadrada las dimensiones serían 0.80 m x 0.80m y si el peralte fuese de 0.60 m bajo una columna de 0.30m x 0.30 m ¿Cómo verificar la cortante, si Lv-d es negativo? ¿Debo considerar que Lv>d para tomar una dimensión mínima para ese caso de zapata?


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#7

Dom Ago 18, 2013 1:58 pm

Chailas escribió:En el caso que describes (dimension en planta de 0.8x0.8 con columna de 0.3x0.3) lo que pasa es que el esfuerzo de la columna se distribuye como si fuera una mensula (el voladizo es menor al peralte de la zapata) y por lo tanto la carga se transmite directamente al terreno por compresión.

Yo no veo ningún problema en que la placa tenga esas dimensiones, siempre y cuando se revisen todas las posibles formas de falla (e.g. capacidad de cortante del suelo, asentamiento a largo plazo,momento en la placa etc).

Saludos
Considerando las dimensiones que nombré, tengo dudas en la verificación de la cortante ya que hay un factor (Lv-d) y este valor saldría negativo. ¿Cómo verificar la cortante, si Lv-d es negativo? ¿Debo considerar que Lv>d para tomar una dimensión mínima para ese caso de zapata?


heramir
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#8

Lun Ago 19, 2013 1:58 pm

He visto zapaticas de hasta 60x60cm


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#9

Lun Ago 19, 2013 8:36 pm

heramir escribió:He visto zapaticas de hasta 60x60cm
Por eso mi duda va hacia que dimensión mínima de zapata considerar para cargas no muy considerables por ejemplo D=10 Ton L=2 Ton.

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jfjdm
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#10

Lun Ago 19, 2013 9:26 pm

La columna tiene 30x30, entonces tenés 3 formas de calcular el tamaño mínimo.

1. Por punzonamiento, 2 veces el tamaño mayor, así que tendrías 60x60 en la zapata por este primer criterio.
2. Por el traslado de la carga a través del espesor, si este es 60 cm, entonces 60*2*tan(30º)= 69 cm, entonces 70x70.
3. Por la capacidad de carga, s=P/ab por cortante, y tendrías que revisar por momento, así si tenés una capacidad de 2kg/cm2, y una carga puntual de 10T=10000kg, entonces necesitás 71x71 ó 75x75 para redondear.

Con estos valores mínimos se revisa el cortante y se diseña el armado, si no cambian las dimensiones en el diseño, pero por estar la zapata en contacto con el suelo, al menos ACI te recomienda 7.5 cm a cada lado de recubrimiento, te llega a 90x90, entonces ¿qué es más práctico que 1mx1m? lo que se ahorra son solo
0.006m3 de concreto, en mi país eso es como $0.90.


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xfernanditox
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#11

Mar Ago 20, 2013 2:58 am

jfjdm escribió:La columna tiene 30x30, entonces tenés 3 formas de calcular el tamaño mínimo.

1. Por punzonamiento, 2 veces el tamaño mayor, así que tendrías 60x60 en la zapata por este primer criterio.
2. Por el traslado de la carga a través del espesor, si este es 60 cm, entonces 60*2*tan(30º)= 69 cm, entonces 70x70.
3. Por la capacidad de carga, s=P/ab por cortante, y tendrías que revisar por momento, así si tenés una capacidad de 2kg/cm2, y una carga puntual de 10T=10000kg, entonces necesitás 71x71 ó 75x75 para redondear.

Con estos valores mínimos se revisa el cortante y se diseña el armado, si no cambian las dimensiones en el diseño, pero por estar la zapata en contacto con el suelo, al menos ACI te recomienda 7.5 cm a cada lado de recubrimiento, te llega a 90x90, entonces ¿qué es más práctico que 1mx1m? lo que se ahorra son solo
0.006m3 de concreto, en mi país eso es como $0.90.
Los criterios 1 o 2 ¿En que bibliografía te basaste?. No entiendo por qué le incrementas recubrimiento a la dimensión obtenida por el criterio 3.
¿Si la carga de columna no es tan considerable como por ejemplo 10 Ton como tu nombras, le tomó las dimensiones que salgan por el criterio 3? ¿Y si la carga es menor a 10 Ton? ¿Existirán zapatas de 0.50mx0.50m ó 0.60mx0.60m? Debe existir otro parámetro para comprobar dichas dimensiones, ya que por corte y punzonamiento es muy confuso el cálculo cuando Lv<d (peralte efectivo de la zapata).

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jfjdm
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#12

Mar Ago 20, 2013 10:09 am

xfernanditox escribió:
jfjdm escribió:La columna tiene 30x30, entonces tenés 3 formas de calcular el tamaño mínimo.

1. Por punzonamiento, 2 veces el tamaño mayor, así que tendrías 60x60 en la zapata por este primer criterio.
2. Por el traslado de la carga a través del espesor, si este es 60 cm, entonces 60*2*tan(30º)= 69 cm, entonces 70x70.
3. Por la capacidad de carga, s=P/ab por cortante, y tendrías que revisar por momento, así si tenés una capacidad de 2kg/cm2, y una carga puntual de 10T=10000kg, entonces necesitás 71x71 ó 75x75 para redondear.

Con estos valores mínimos se revisa el cortante y se diseña el armado, si no cambian las dimensiones en el diseño, pero por estar la zapata en contacto con el suelo, al menos ACI te recomienda 7.5 cm a cada lado de recubrimiento, te llega a 90x90, entonces ¿qué es más práctico que 1mx1m? lo que se ahorra son solo
0.006m3 de concreto, en mi país eso es como $0.90.
Los criterios 1 o 2 ¿En que bibliografía te basaste?. No entiendo por qué le incrementas recubrimiento a la dimensión obtenida por el criterio 3.
¿Si la carga de columna no es tan considerable como por ejemplo 10 Ton como tu nombras, le tomó las dimensiones que salgan por el criterio 3? ¿Y si la carga es menor a 10 Ton? ¿Existirán zapatas de 0.50mx0.50m ó 0.60mx0.60m? Debe existir otro parámetro para comprobar dichas dimensiones, ya que por corte y punzonamiento es muy confuso el cálculo cuando Lv<d (peralte efectivo de la zapata).

1. ACI
2. Schulze y Zimmer, en los que se basa DIN.
3. Como podés ver, más que de la carga las dimensiones dependen de la capacidad del suelo, y si hay zapatas pequeñas, pero todavía habría que revisar el asentamiento, por lo que creo que nadie con experiencia te las recomendaría. No todo es calculable.

El recubrimiento nunca es parte de la dimensión calculada, o no debería, excepto quizás en vigas a flexión.


MARCOS S
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#13

Mar Nov 05, 2013 7:58 am

A manera de comentario, veo que no están tomando en cuenta la longitud de desarrollo del acero de refuerzo. Cuando colocamos la norma de la longitud de desarrollo, observamos que la dimensión mínima de la zapata siempre será de aproximadamente 1.50 x 1.50 m, con un espesor de 30cm. Podríamos colocarla de dimensiones menores, pero tendríamos que incrementar el espesor de la zapata.

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jfjdm
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#14

Mar Nov 05, 2013 8:29 am

MARCOS S escribió:A manera de comentario, veo que no están tomando en cuenta la longitud de desarrollo del acero de refuerzo. Cuando colocamos la norma de la longitud de desarrollo, observamos que la dimensión mínima de la zapata siempre será de aproximadamente 1.50 x 1.50 m, con un espesor de 30cm. Podríamos colocarla de dimensiones menores, pero tendríamos que incrementar el espesor de la zapata.

Para eso están los ganchos.


Champion1
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#15

Mar Abr 05, 2016 12:04 am

Y si la carga es menor a 10 Ton? ¿Existirán zapatas de 0.50mx0.50m ó 0.60mx0.60m? Debe existir otro parámetro para comprobar dichas dimensiones, ya que por corte y punzonamiento es muy confuso el cálculo cuando Lv<d (peralte efectivo de la zapata).????

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#16

Mar Abr 05, 2016 10:33 am

Champion1 escribió:Y si la carga es menor a 10 Ton? ¿Existirán zapatas de 0.50mx0.50m ó 0.60mx0.60m? Debe existir otro parámetro para comprobar dichas dimensiones, ya que por corte y punzonamiento es muy confuso el cálculo cuando Lv<d (peralte efectivo de la zapata).????
Porqué confuso? ACI te dice 2 veces el tamaño de la dimensión máxima de la columna, y el peralte de la zapata no debe ser menor de la dimensión máxima de la columna.
50x50 solo exitiría para una columna de 19x19 sin recubrimiento, y eso ya no se puede llamar columna.
de acuerdo a la normativa 90x90 es lo mínimo en todo caso, siempre es mas práctico 1x1 m.


Champion1
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#17

Mar Abr 12, 2016 1:48 am

Porqué confuso? ACI te dice 2 veces el tamaño de la dimensión máxima de la columna, y el peralte de la zapata no debe ser menor de la dimensión máxima de la columna.
50x50 solo exitiría para una columna de 19x19 sin recubrimiento, y eso ya no se puede llamar columna.
de acuerdo a la normativa 90x90 es lo mínimo en todo caso, siempre es mas práctico 1x1 m.



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Chelo95
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#18

Lun Ago 29, 2022 10:33 am

xfernanditox escribió:
Sab Ago 17, 2013 2:01 am
Mi pregunta es la siguiente ¿Existe dimensiones mínimas para una zapata aislada para columna?
Supongamos que el área de zapata por cálculo arroja un valor de 0.64 m2 lo cual si consideramos una zapata cuadrada sus dimensiones serían 0.80mx0.80m. En todos los diseños siempre he visto valores mínimos de 1.00 m.
Pasa de que cuando se hace el estudio de suelo y se halla la capacidad portante, el ingeniero de suelos considera como dimensión mínima 1 m2 y profundidad dependiendo del perfil. La formula para la presión admisible dependen de lo mencionado (Artículo 20 de la E.050 Suelos y cimentaciones), por lo que si tu diseñas con área menor a 1 m2 se podría decir que estas disminuyendo esa capacidad admisible considerada por el ingeniero. Saludos

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#19

Dom Sep 18, 2022 9:40 am

Chelo95 escribió:
Lun Ago 29, 2022 10:33 am
xfernanditox escribió:
Sab Ago 17, 2013 2:01 am
Mi pregunta es la siguiente ¿Existe dimensiones mínimas para una zapata aislada para columna?
Supongamos que el área de zapata por cálculo arroja un valor de 0.64 m2 lo cual si consideramos una zapata cuadrada sus dimensiones serían 0.80mx0.80m. En todos los diseños siempre he visto valores mínimos de 1.00 m.
Pasa de que cuando se hace el estudio de suelo y se halla la capacidad portante, el ingeniero de suelos considera como dimensión mínima 1 m2 y profundidad dependiendo del perfil. La formula para la presión admisible dependen de lo mencionado (Artículo 20 de la E.050 Suelos y cimentaciones), por lo que si tu diseñas con área menor a 1 m2 se podría decir que estas disminuyendo esa capacidad admisible considerada por el ingeniero. Saludos
esto es un problema recurrente en el estudio de mecánica de suelos(E.M.S) o geotecnia, pues ellos, estiman los esfuerzos del terreno basado en un dimensión mínima "supuesta de la cimentación".
si entramos en las formulas empíricas mínimas nos daremos cuenta que estas consideran una carga impuesta(P. propio+ cargas de la súper estructura +mto. biaxiales que pudiera tener).En que momento el geotecnista o EMS considera esto? si no tiene la carga del metrado de la super estructura, es por ello que se debe revisar lo que el estudio nos alcanza, así mismo antes de contratar un estudio de mecánica de suelos, debemos alcanzar las cargas de nuestro modelo hacia al cimentación

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