Zapatas Aisladas: Comprobación a deslizamiento.

Sólo a realizar en zapatas no arriostradas horizontalmente.

En el caso de terrenos arenosos:

En el caso de terrenos con cohesión:

Zapatas Aisladas: Comprobación a vuelco.

tomando este valor de 1.5 como coeficiente de seguridad. 

Algunos autores recomiendan no considerar el peso del terreno sobre el cimiento por ser un valor estabilizador que puede no existir accidentalmente.

Cálculo de zapatas Aisladas: Comprobación de la estabilidad estructural.

Sea una zapata con las dimensiones y situación que se indica en la figura  6, sometida a unos esfuerzos en base de pilar N0, M0 y V0.

Estudiemos la superficie de contacto entre la zapata y el suelo (figura 6). En esta superficie actúa:




siendo γh y γt los pesos específicos aparentes del hormigón y del terreno respectivamente.

                                        Figura 6. Comprobación de la estabilidad estructural.

Habrá que realizar las comprobaciones a vuelco, a deslizamiento y a hundimiento.

ASIENTOS DIFERENCIALES Y GENERABLES ADMISIBLES.

Los asientos admisibles son los asientos totales y diferenciales que puede soportar la estructura con sus forjados y tabiques, sin que se produzcan daños incompatibles con el servicio de la misma o en caso extremo su rotura.

Los asientos diferenciales se miden en función de la distorsión angular que se produce por la diferencia de asientos totales entre dos cimentaciones separadas una distancia determinada.

Como indicación en la tabla adjunta se señalan los asientos diferenciales admisibles para diferentes elementos constructivos y estructuras.

Para evitar los asientos diferenciales debe procurarse que la tensión del terreno bajo las diferentes cimentaciones sea la misma. No obstante, como el terreno no es homogéneo ni las dimensiones de las cimentaciones son constantes, siempre se producirán inevitablemente asientos diferenciales.

Como en la práctica los asientos diferenciales son función de los asientos totales, es por lo que se suele limitar el valor de éstos. Los asientos diferenciales según diversos autores oscilan entre los 2/3 y 3/4 del asiento máximo total.

La Norma NBE-AE-88 Acciones en la edificación limita los asientos totales según el tipo de estructura de acuerdo con la tabla 3.

El cálculo de los asientos totales, inmediatos y diferidos, se realiza mediante las teorías de Boussinesq, Newmark, Meynhof, etc, que pueden estudiarse en la literatura especializada y que escapa al contenido de este tema.

CAPACIDAD DE CARGA DE LAS CIMENTACIONES SUPERFICIALES.

La capacidad de carga es de difícil evaluación, pues depende de diferentes factores como son:

a). De las características geotécnicas del terreno y dentro de ellas, principalmente del ángulo de rozamiento interno y de la cohesión del terreno.

b). De la estratificación de las diferentes capas de suelo y la profundidad del nivel freático.

c). Del nivel de cimentación.

d). De las dimensiones del cimiento.

e). Del tipo de carga (dirección, excentricidad, periodicidad, etc).

No obstante, cuando el proyectista no tenga datos más reales proporcionados por los estudios geotécnicos u otro tipo de exploraciones, puede utilizar bajo su responsabilidad el cuadro de presiones admisibles en el terreno de cimentación proporcionado por la NBE-AE-88 Acciones en la edificación. Las presiones admisibles resultan de dividir la carga de hundimiento del terreno por un coeficiente de seguridad que normalmente es 3.

TABLA 1 PRESIONES ADMSIBLES EN EL TERRENO DE CIMENTACION

REQUISITOS DE UNA BUENA CIMENTACION.

Deberá cumplir tres requisitos fundamentales:

a). El nivel de la cimentación deberá estar a una profundidad tal que se encuentre libre del peligro de heladas, cambios de volumen del suelo, capa freática, excavaciones posteriores, etc.

b). Tendrá unas dimensiones tales que no superen la estabilidad o capacidad portante del suelo.

c). No deberá producir un asiento en el terreno que no sea absorbible por la estructura.

Muchos suelos, fundamentalmente los que tienen arcillas expansivas, varían mucho de volumen según su contenido de humedad. Dichos suelos deberán evitarse o recurrir a unas cimentaciones más profundas que apoyen en terrenos más estables.

Otras veces, sin  llegar al caso anterior, las alternancias de estaciones secas y húmedas o la proximidad de árboles caducifolios con riego o la rotura de conducciones de agua generan hinchamiento del suelo que pueden producir el fallo de la estructura.

Por ello conviene alejar la cimentación de todas las causas citadas como medida de precaución.

También es importante la existencia de cimentaciones colindantes. Deberán estar, si es posible, a la misma profundidad. En el caso de tener que profundizar más deberán tomarse las  precauciones necesarias y tener el mínimo tiempo posible descubierta la excavación para producir la menor variación en el contenido de humedad del suelo.

Siempre es preferible alejar lo más posible las cimentaciones de construcciones contiguas.

GENERALIDADES CIMENTACIONES. ZAPATAS AISLADAS.

La cimentación constituye el elemento intermedio que permite transmitir las cargas que soporta una estructura al suelo subyacente, de modo que no rebase la capacidad  portante del suelo, y que las deformaciones producidas en éste sean admisibles para la estructura.

Por tanto, para realizar una correcta cimentación habrá que tener en cuenta las características geotécnicas del suelo y además dimensionar el propio cimiento como elemento de hormigón, de modo que sea suficientemente resistente.