Factores de Diseño de Estructuras de Concreto.

En  construcciones  corrientes,  la  carga  sobre un muro o  columna se  transmite verticalmente  a la  zapata, la cual a su vez la sostiene la presión hacia arriba del suelo sobre el cual descansa. Si la carga es simétrica con  respecto al  área  de  contacto,  la presión de  contacto  se  supone uniformemente  distribuida (ver  la  figura 16.2~~);  se sabe que esto es apenas  aproximadamente cierto. Para zapatas que descansan sobre  suelos granulares gruesos, la presión es mayor en el centro de  la zapata y disminuye hacia el perímetro  (ver la figura 16.2b),  a causa de que los granos  individuales de este tipo de suelos están relativamente sueltos  de manera que  el suelo  localizado  en  las cercanías del perímetro puede  corferse ligeramente hacia afuera  en la dirección de menores esfuerzos  en el  suelo. En contraste, en suelos arcillosos las presiones son mayores  cerca del borde que en el centro  de  la zapata, puesto que en este tipo de  suelos  la  carga produce una

FIGURA  Distribución  16.2  de presiones de contacto:
(a)  supuesta; (b) real para suelos granula
(c) real para suelos cohesivos.




resistencia  a cortante alrededor  del perímetro,  la cual  se adiciona  a la presión hacia arriba  (ver la  figura 162).  Se acostumbra  ignorar estas  variaciones con respecto a  la distribución uniforme: (1) porque  su cuantificación  numérica es incierta y altamente  variable, dependiendo del  tipo  de  suelo,  y  (2) porque  su  influencia  en  las magnitudes  de  los momentos  flectores  y  de  las fuerzas  cortantes sobre  la zapata  es  relativamente  baja. 

Las zapatas sobre  suelos compresibles  deben  cargarse de modo concéntrico para evitar  la  inclinación que  se presentará  si las presiones  de  contacto  en un  lado de  la zapata  son sustancialmente  mayores que en el lado  opuesto. Eso  significa  que  las  zapatas  individuales  deben  colocarse concéntricamente
bajo las columnas,  que  las  zapatas para muros  deben  estar en forma  concéntrica bajo  los muros  y  que, para  las  zapatas  combinadas,  el  centroide  del área de  las  zapatas debe  coincidir  con  la resultante de  las cargas de las columnas. Las zapatas cargadas excéntricamente se pueden utilizar en suelos muy compactados o en roca. Se concluye que puede contarse  con restricción  de  rotación de  la columna, suministrada  por una zapata  individual, sólo cuando  existen  tales  condiciones favorables del suelo y cuando la zapata se diseña tanto para la carga de columna como para el momento de restricción.
Inclusive en este  caso, debe suponerse una  condición más flexible que  la de un empotramiento total, excepto para zapatas en  roca. 

La determinación precisa de  esfuerzos  en elementos  de  cimentación  de  cualquier  tipo es  difícil, no sólo por  las  incertidumbres en  la determinación  de  la distribución  real de presiones  hacia arriba, sino también  porque  los  elementos estructurales mismos  son bloques relativamente masivos o  losas de espesor considerable  sometidos  a  cargas  concentradas altas provenientes  de  la estructura superior. Los procedimientos para el diseño de zapatas  aisladas para  columnas individuales  se basan  casi por completo en los resultados de dos amplias investigaciones  experimentales  que se  llevaron a cabo en la
Universidad de  Illinois  . Estos  ensayos  y  las recomendaciones resultantes se han  reevaluado  a  la luz de  investigaciones  recientes particularmente  en  lo que tiene que  ver con el  cortante y la  tensión diagonal . Las  zapatas  combinadas  y  las  losas  de fundación también pueden  diseñarse mediante métodos  simplificados,  aunque  cada vez se utilizan herramientas  más  refinadas, tales  como análisis por elementos  finitos.

0 comentarios:

Publicar un comentario