OBSERVACIONES DE ASENTAMIENTOS EN CAMPO PARA LOSAS DE CIMENTACIÓN.

Varias observaciones de asentamientos en campo de losas de cimentación deben consukarse en la literatura técnica. En esta sección se comparan los asentamientos observados de algunas losas de cimentación construidas sobre depósitos de suelo granular con los obtenidos con las ecuaciones (5.12) y (5.13).

Meyerhof (1965) compiló los asentamientos máximos observados en losas de cimentación construidas sobre arena y grava, los cuales se muestran en la tabla 5.1. En la ecuación (5.13), si el factor de profundidad, 1 + O.33(Df/B), se supone aproximadamente igual a 1,

La tabla 5.2 muestra una comparación cte los asentamientos máximos observados de la tabla 5.1 y los asentamientos obtenidos con la ecuación (5.19). Para los casos considerados, la razón de Se calculada / Se obsevada varía entre 084 y 3.6. El cálculo de la capacidad de carga neta admisible con la ecuación (5.12) o (5.13) dará un valor seguro y conservador.

TABLA 5.1  Asentamiento observado maximo en losas de cimentacion sobre arena y grava.

Stuart y Graham (1975) reportaron el caso del edificio del Instituto Ashby de la Universidad Queens en Belfast, Irlanda, cuya construcción comenzó en agosto de 1960. El edificio está soportado por una losa de cimentación de 180 pies (longitud) x 65 pies (ancho). La figura 5.5a muestra un diagrama esquemático de la sección transversal del edificio. La naturaleza del subsuelo junto con los valores de la resistencia por penetración estándar en campo al sur del edificio, se muestran en la figura 5.5b. La base de la losa se construyó aproximadamente 20 pies abajo de la superficie del terreno.

La variación del número de penetración estándar corregido con la profundidad se muestra en la tabla 5.3. Note que el valor Ncor promedio entre el fondo de la losa y una profundidad de 30 pies ( = B/2) es aproximadamente 17. Los ingenieros estimaron para la carga muerta y viva [ec. (5.16)] neta promedio al nivel de la losa de cimentación un valor de 3360 lb/pies2. De la ec. (5.13),

Sustituyendo los valores apropiados en la ecuación (5.20) se obtiene el asentamiento en el extremo sur del edificio: 

Su construcción se terminó en febrero de 1964. La figura 5.6 muestra la variación del asentamiento medio de la losa en el extremo sui: En 1972 (ocho años después de la terminación del edificio) el asentamiento medio era de 055 pulgadas. El asentamiento estimado de 0.72 puig es entonces aproximadamente 30% mayor que el real observado.

TABLA 5.2 Comparación de asentamientos observados y calculados

FIGURA 5.5 Edificio Ashby Institute de la Universidad Queens,
según Stuart y Graham (1975): (a) sección transversal del edificio; (b) condjcion del subsuelo en el
extremo sur


TABLA 5.3 Determinación de la resistencia estándar a penetración corregida

FIGURA 5.6 Asentamiento medio en el extremo sur de la losa de cimentación, según Stuart y Graham (1975)

ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES DE LOSAS PARA CIMENTACIONES.

El Comité 336 (1988) del American Concrete Institute sugirió el siguiente método para calcular el asentamiento diferencial de las losas de cimentación. De acuerdo con este método, el factor de rigidez (KY) se cacula como 

El término E'Ib espresar como

Con base en el valor de KY la razón (δ) del asentamiento diferencial al asentamiento total se estima de la siguiente manera:

TIPOS COMUNES DE LOSAS PARA CIMENTACIONES.

Varios tipos de losas para cimentaciones se usan actualmente. Algunos de los tipos más comunes se muestran esquemáticamente en la figura 5.2 e incluyen:

FIGURA 5.2 Tipos de losas de cimentación: (a) losa plana

1. Placa plana (figura 5.2a). La losa es de espesor uniforme.

2. Placa plana con mayor espesor bajo las columnas (figura 5.2b).

3. Vigas y losa (figura 5.2c). Las vigas corren en ambas direcciones y las columnas se localizan en la intersección de las vigas.

4. Losa con muros de sótano como parte de la placa (figura 5.2d). Los muros actúan como rigidizadores de la losa.

Las losas de cimentación en ocasiones son soportadas por pilotes, que ayudan a reducir el asentamiento de una estructura construida sobre suelo altamente compresible. Cuando el nivel freático es alto, las losas se colocan a menudo sobre pilotes para controlar la flotabilidad.

Zapata en voladizo y Losa de cimentación.

Zapata en voladizo: Este tipo de construcción de zapata combinada usa una contratrabe para conectar una cimentación de columna excéntricamente cargada con la cimentación de una columna interior (figura 5.ld). Las zapatas en voladizo se usan en vez de las zapatas combinadas trapezoidales o rectangulares cuando la capacidad de apoyo admisible del suelo es alta y las distancias entre las columnas es grande.

FIG. 5.1 (a) Zapata en Viga voladiza.

Losa de cimentación: Este tipo de cimentación es una zapata combinada que cubre toda la superficie bajo una estructura que soporta varias columnas y muros (figura 5.la). Las losas de cimentación se prefieren a veces para suelos de baja capacidad de carga pero que tienen que soportar grandes cargas de columnas y/o muros. Bajo ciertas condiciones, las zapatas corridas tienen que cubrir más de la mitad de la superficie bajo un edificio, y entonces las losas de cimentación resultan más económicas. 

FIG. 5.1 (a) Zapatas Combinadas.

Zapata trapezoidal combinada.

Ésta (figura 5.lc) se usa a veces como una cimentación aislada para una columna que soporta una gran carga donde el espado es reducido, El tamaño de la cimentación que distribuirá uniformemente la presión sobre el suelo se obtiene de la siguiente maneras 

FIGURA 5.1 (c) Zapata trapezoidal combinada.

a. Si se conoce la presión neta admisible, determine el área de la cimentación: 

(5.6)

b. Determinar la posición de la resultante de las cargas de las columnas: 

c. De las propiedades de un trapezoide, 

Con los valores de A, L, X y L2 conocidos, se resuelven las ecuaciones (5.6) y (5.7) para obtener B1 y B2. Note que para un trapezoide