trabajo de cimentacion y zapatas.docx

FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE “

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INGENIERIA CIVIL

Tecnología de los Materiales de Construcción

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INTRODUCCION El presente informe tiene tiene por objeto conocer conocer la adecuada lectura lectura de los planos de excavaciones como también el de cimentaciones con fines de poder plasmar en obra los diferentes materiales especificados, las medidas de las excavaciones para las zapatas y cimientos, el tipo de acero para cada zapata y las longitudes de los empalmes. Ya que en el desarrollo de nuestra carrera es muy necesaria tener los conocimientos de los diferentes planos y en este caso el de la estructura del edificio. La cimentación es la parte estructural del edificio, encargada de transmitir las cargas al terreno, el cual es el único elemento que no podemos elegir ya que se determina en una zona dada, por lo que la cimentación la realizaremos rea lizaremos en función de exploración de campo consistentes consistentes en calicatas y sondajes, así como ensayos ensayos de laboratorio y trabajos de gabinete necesarios para definir el perfil estratigráfico y los parámetros necesarios para efectuar el diseño de la cimentación, proporcionándose la capacidad portante admisible, tipo y profundidad de los cimientos, agresividad del suelo al concreto, así como las recomendaciones necesarias. Al mismo tiempo este no se encuentra todo a la misma profundidad por lo que eso será otro motivo que nos influye en la decisión de la elección de la cimentación adecuada.


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II.OBJETIVOS OBJETIVOS GENERALES -

Describir e identificar los diferentes detalles dados en el plano.

OBJETIVOS ESPECIFICOS -

Definir las dimensiones de las zapatas, y de las cimentaciones. Identificar que tipo de acero entra en cada una de las estructuras. Conocer el tipo de doblez que existen tanto como los ángulos para las diferentes estructuras. Conocer los tipos de empalme para el refuerzo de estructuras de concreto armado. Definir el tipo de cimentación que se dio en la edificación.

III. MARCO TEORICO Cimentación:

Se entiende por cimentación a la parte de la estructura que transmite las cargas al suelo. Cada edificación demanda la necesidad de resolver un problema de cimentación. En la práctica se usan cimentaciones superficiales o cimentaciones profundas, las cuales presentan importantes diferencias en cuanto a su geometría, al comportamiento del suelo, a su funcionalidad estructural y a sus sistemas constructivos. Cimentaciones Superficiales:

Una cimentación superficial es un elemento estructural cuya sección transversal es de dimensiones grandes con respecto a la altura y cuya función es trasladar las cargas


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________________________________________________________________________________ de una edificación a profundidades relativamente cortas, menores de 4m aproximadamente con respecto al nivel de la superficie natural de un terreno o de un sótano. En una cimentación superficial la reacción del suelo equilibra la fuerza transmitida por la estructura. Esta reacción de fuerzas, que no tiene un patrón determinado de distribución, se realiza en la interface entre el suelo y la sección transversal de la cimentación que está en contacto con él. En este caso, el estado de esfuerzos laterales no reviste mayor importancia. En consecuencia, el comportamiento estructural, de una cimentación superficial tiene las características de una viga o de una placa.

Las cimentaciones superficiales, cuyos sistemas constructivos generalmente no presentan mayores dificultades pueden ser de varios tipos, según su función: zapata aislada, zapata combinada, zapata corrida o losa de cimentación. En una estructura, una zapata aislada, que puede ser concéntrica, medianera o esquinera se caracteriza por soportar y trasladar al suelo la carga de un apoyo individual; una zapata combinada por soportar y trasladar al suelo la carga de varios apoyos y una losa de cimentación o placa por sostener y transferir al suelo la carga de todos los apoyos. Las zapatas individuales se plantean como solución en casos sencillos, en suelos de poca compresibilidad, suelos duros, con cargas de la estructura moderadas: edificios hasta de 7 pisos. Con el fin de darle rigidez lateral al sistema de cimentación, las zapatas aisladas siempre deben interconectarse en ambos sentidos por medio de vigas de amarre. Las zapatas combinadas se plantean en casos intermedios, esto es, suelos de mediana compresibilidad y cargas no muy altas. Con esta solución se busca una reducción de esfuerzos, dándole cierta rigidez a la estructura, de modo que se restrinjan algunos movimientos relativos. La losa de cimentación por lo general ocupa toda el área de la edificación. Mediante esta solución se disminuyen los esfuerzos en el suelo y se minimizan los asentamientos diferenciales. Cuando se trata de atender y transmitir al suelo las fuerzas de un muro de carga, se usa una zapata continua o corrida, cuyo comportamiento es similar al de una viga.


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Cimentaciones profundas:

Una cimentación profunda es una estructura cuya sección transversal es pequeña con respecto a la altura y cuya función es trasladar las cargas de una edificación a profundidades comprendidas aproximadamente entre 4 m y 40 m. A diferencia de las cimentaciones superficiales, en una cimentación profunda, no solamente se presentan reacciones de compresión en el extremo inferior del elemento sino también laterales. En efecto, la cimentación profunda puede estar sometida a momentos y fuerzas horizontales, en cuyo caso, no solo se desarrollará una distribución de esfuerzos en el extremo inferior del elemento, sino también lateralmente, de modo que se equilibren las fuerzas aplicadas. En consecuencia, el comportamiento estructural de una cimentación profunda se asimila al de una columna. Las cimentaciones profundas pueden ser de dos tipos: Pilotes o pilas Los pilotes, que tienen máximo un diámetro del orden de 0.80 m, son comparativamente más flexibles que las pilas cuyo diámetro es superior a los 0.80 m. La respuesta frente a solicitaciones tipo sismo o carga vertical es diferente en cada una de estas dos estructuras. Por las limitaciones de carga de un pilote individual, frecuentemente es necesario utilizar varios elementos para un mismo apoyo de la estructura, este es caso de una zapata aislada apoyada en varios pilotes. En otros casos, la situación puede ser aún más compleja: zapatas combinadas o losas de cimentación apoyadas en varios pilotes. Cuando se utilizan pilas como sistema de cimentación, generalmente se emplea un elemento por apoyo. Las pilas están asociadas a cargas muy altas, a condiciones del suelo superficialmente desfavorables y a condiciones aceptables en los estratos profundos del suelo, a donde se transmitirán las cargas de la estructura.


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________________________________________________________________________________ En cuanto a los sistemas constructivos, los pilotes pueden ser preexcavados y vaciados en el sitio o hincados o prefabricados e instalados a golpes o mediante vibración o presión mecánica.

Cuando un pilote se hinca, a medida que se clava se está compactando el suelo, y por ende mejorando sus condiciones, en cambio, cuando el pilote se vacía, las características del suelo pueden relajarse. Generalmente los elementos hincados son reforzados Las pilas siempre son preexcavadas y vaciadas en el sitio. El sistema constructivo empleado, tendrá incidencia en el diseño. Las pilas pueden o no ser reforzadas. En las zonas con riesgo sísmico importante conviene reforzarlas, al menos nominalmente. Vigas De Fundación

Las vigas de fundación son los elementos estructurales que se emplean para amarrar estructuras de cimentación tales como zapatas, dados de pilotes, pilas o caissons, etc. A las vigas de fundación tradicionalmente se les han asignado las siguientes funciones principales: · La reducción de los asentamientos diferenciales · La atención de momentos generados por excentricidades no consideradas en el diseño. · El mejoramiento del comportamiento sísmico de la estructura funciones secundarias:

· El arriostramiento en laderas · La disminución de la esbeltez en columnas · El aporte a la estabilización de zapatas medianeras


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________________________________________________________________________________ La reducción de asentamientos diferenciales.

El efecto de las vigas de fundación como elementos que sirven para el control de asentamientos diferenciales depende de su rigidez. El tamaño de las secciones de las vigas de fundación que normalmente se emplean, permite descartar cualquier posibilidad de transmisión de cargas entre una zapata y la otra. No se puede garantizar que una viga de fundación transmita momentos debidos a los asentamientos diferenciales de las zapatas, a menos que para ello tenga la suficiente rigidez. Cuando una viga de fundación se proyecta con rigidez suficiente para controlar asentamientos diferenciales de la estructura, es necesario considerar la interacción suelo – estructura (ISE). La disminución de la esbeltez en columnas.

Una función estructural importante presenta la viga de fundación cuando se diseña y construye a cierta altura con respecto a la cara superior de las zapatas que une. La viga en este evento, al interceptar las columnas inferiores en su longitud, las biseca disminuyendo su esbeltez. En términos generales, debe procurarse que la viga de fundación sea lo más superficialmente posible para lograr menor excavación (y por ende mayor estabilidad lateral del suelo), mayor facilidad en la colocación del acero de refuerzo y en el vaciado del hormigón. En este caso el suelo sirve de formaleta, lo que constituye una gran ventaja económica. El aporte a la estabilización de zapatas medianeras.

En el caso de zapatas medianeras una viga de amarre no sólo ayuda a disminuir el valor de los asentamientos sino que también ayuda a mantener su estabilidad, ya sea actuando como un elemento tensor que se opone al momento volcador que le transfiere la columna a la zapata, o como un elemento relativamente pesado que a manera de palanca impide la rotación de la zapata al centrar la fuerza desequilibrante de la reacción en la fundación y la carga que baja por la columna. Cimientos corridos: Esta formada por el cimiento y el sobrecimiento, tiene una funcion estructural porque recibe la carga de los muros y la transmite al suelo.


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________________________________________________________________________________ Zapatas centradas:

Es cuando la columna esta al centro de la zapata es decir pasa por el eje de la zapata se usa generalmente para columnas aisladas. Zapatas excéntricas:

Cuando la columna esta a un lado del centro de la zapata. Se usa generalmente para columnas aisladas en el perímetro del terreno. Concreto ciclópeo:

Es el concreto simple en cuya masa se incorporan grandes piedras o bloques; y que no contiene armadura. Es aquel que está complementado con piedras desplazadotas de tamaño máximo, de 10” cubriendo hasta el 30 %, como máximo del volumen tota l; éstas deben ser introducidas previa selección y lavado, con el requisito indispensable de que cada piedra en su ubicación definitiva debe estar totalmente rodeada de concreto simple. El concreto ciclópeo no se considera concreto estructural. Concreto armado:

El concreto armado es la combinación del concreto y el acero en armadura para que juntos formen un sistema constructivo. La colocación de las armaduras depende de la ubicación de la zona de tracción, es decir del lugar donde las vigas, columnas, o demás componentes se flexionarán; asimismo en los cimientos Los materiales componentes de este tipo de estructuras son el concreto y la armadura de acero. Barras de acero:

Barras de acero de sección redonda con la superficie estriada, o con resaltes, para facilitar su adherencia al concreto al utilizarse en la industria de la construcción. Se fabrican cumpliendo estrictamente las especificaciones que señalan el límite de fluencia, resistencia a la tracción y su alargamiento. Las especificaciones señalan


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________________________________________________________________________________ también las dimensiones y tolerancias. Se les conoce como barras para la construcción, barras deformadas y en Venezuela con el nombre de cabillas. Las barras para construcción se identifican por su diámetro, que puede ser en pulgadas o milímetros. Las longitudes usuales son de 9 y 12 metros de largo.

Fierro Corrugado ASTM A706

DESCRIPCION: Barras de acero microaleado de alta ductilidad, rectas de sección circular, con resaltes Hi-bond de alta adherencia con el concreto. PRESENTACION: Se produce en barras de 9 m de longitud en los siguientes diámetros: 5/8", 3/4", 1" y 1 3/8". Previo acuerdo, se puede producir en otros diámetros y longitudes requeridos por los clientes. Se suministran en varillas. USOS: Se usa como refuerzo para concreto armado, en estructuras sismoresistentes y donde se requiera el soldado de las estructuras. BENEFICIOS: 1. Para las viviendas y construcciones del Perú, ofrecen gran seguridad frente a los sismos porque cumplen todas las exigencias del Reglamento Nacional de Edificaciones del Perú y son fabricadas con la más avanzada tecnología, bajo un estricto control de calidad. 2. Sus buenas corrugas aseguran una gran adherencia al concreto haciendo que las construcciones sean más fuertes.. 3. Por su bajo contenido de Carbono, es un material de mayor soldabilidad que el fierro corrugado ASTM A615 Grado 60. Fierro Corrugado ASTM A615-GRADO 60

DESCRIPCION: Barras de acero rectas de sección circular, con resaltes Hi-bond de alta adherencia con el concreto. PRESENTACION: Se produce en barras de 9 m de longitud en los siguientes diámetros: 6 mm, 8 mm, 3/8", 12 mm, 1/2", 5/8", 3/4", 1" , 1 3/8". Previo acuerdo, se


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________________________________________________________________________________ puede producir en otros diámetros y longitudes requeridos por los clientes. Se suministra en paquetes de 2 toneladas y en varillas. Las barras de 6 mm también se comercializan en rollos de 550 Kg.

USOS: Se utilizan en la construcción de edificaciones de concreto armado de todo tipo: en viviendas, edificios, puentes, obras industriales, etc. CORRUGADO 4.7 mm.

DESCRIPCION: Varillas de acero corrugadas obtenidas por laminado en frío. PRESENTACION: Se suministra en paquetes de 50 varillas y en paquetones de 2 TM aproximadamente, formados por 34 paquetes de 50 varillas cada uno. USOS: Para refuerzos de concreto armado, como refuerzo de temperatura en techos aligerados y muros. BENEFICIOS: 1. Tienen un alto rendimiento en el refuerzo de temperatura de los techos aligerados. 2. Sus corrugas permiten una mejor adherencia al concreto y por tanto una mayor solidez y resistencia a la estructura, superando al refuerzo liso. 3. Tiene peso y medida exacta. 4. Cuenta con el respaldo de Aceros Arequipa, la cual brinda mayor garantía, respaldo y confiabilidad al producto. 5. Todas las barras están identificadas con el diámetro y la marca de los Aceros Arequipa, lo que facilita su reconocimiento, su compra y uso en las construcciones


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IV. RESULTADOS Y DISCUSIONES IV.I ZAPATAS -

La edificación que se esta analizando tiene una dimensión de 8m*20m=160m2 cuenta con un total de 18 zapatas

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La zapata 1 es una zapata excéntrica que tiene dimensiones de 2m*2m con una profundidad de 1.50m. En la que se armara las estructuras con varillas de acero de 5/8 cada 0.25m, la que soportara una columna. La zapata 2 es una zapata excéntrica que tiene dimensiones de 1.9m*4.6m con una profundidad de 1.50m. En la que se armara las estructuras con varillas de acero de 5/8 cada 0.25m y también varillas de ½ cada 0.20m, la que soportara dos columnas. La zapata 3 es una zapata excéntrica que tiene dimensiones de 2.1m*4.7m con una profundidad de 1.50m. En la que se armara las estructuras con varillas de acero de 5/8 cada 0.25m y también varillas de ½ cada 0.20m, la que soportara dos columnas. La zapata 4 es una zapata excéntrica que tiene dimensiones de 2.2m*2.2m con una profundidad de 1.50m. En la que se armara las estructuras con varillas de acero de 5/8 cada 0.25m, la que soportara una columna. La zapata 5 es una zapata céntrica que tiene dimensiones de 2.75m*2.75m con una profundidad de 1.50m. En la que se armara las estructuras con varillas de acero de 5/8 cada 0.25m, la que soportara una columna que pasa por el eje de la zapata


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________________________________________________________________________________ La zapata 6 es una zapata excéntrica que tiene dimensiones de 1.6m*1.65m con una profundidad de 1.50m. En la que se armara las estructuras con varillas de acero de 1/2 cada 0.2m, la que soportara una columna. 

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La zapata 7 es una zapata excéntrica que tiene dimensiones de 2.4m*4.8m con una profundidad de 1.50m. En la que se armara las estructuras con varillas de acero de 5/8 cada 0.25m y también varillas de ½ cada 0.20m, la que soportara dos columnas. La zapata 8 es una zapata excéntrica que tiene dimensiones de 2m*2m con una profundidad de 1.50m. En la que se armara las estructuras con varillas de acero de 5/8 cada 0.25m, la que soportara una columna. La zapata 9 es una zapata excéntrica que tiene dimensiones de 1.35m*1.35m con una profundidad de 1.50m. En la que se armara las estructuras con varillas de acero de 1/2 cada 0.2m, la que soportara una columna. La zapata 10 es una zapata céntrica que tiene dimensiones de 2.2m*2.4m con una profundidad de 1.50m. En la que se armara las estructuras con varillas de acero de 5/8 cada 0.25m, la que soportara una columna que pasa por el eje de la zapata La zapata 11 es una zapata excéntrica que tiene dimensiones de 1.45m*3.25m con una profundidad de 1.50m. En la que se armara las estructuras con varillas de acero de ½ cada 0.20m, la que soportara dos columnas. La zapata 12 es una zapata céntrica que tiene dimensiones de 1.4m*1.6m con una profundidad de 1.50m. En la que se armara las estructuras con varillas de acero de 1/2 cada 0.20m, la que soportara una columna que pasa por el eje de la zapata


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________________________________________________________________________________ La zapata 13 es una zapata excéntrica que tiene dimensiones de 1.50m*1.50m con una profundidad de 1.50m. En la que se armara las estructuras con varillas de acero de ½ cada 0.20m, la que soportara una columna. 

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La zapata 14 es una zapata excéntrica que tiene dimensiones de 2.0m*4.83m con una profundidad de 1.50m. En la que se armara las estructuras con varillas de acero de ½ cada 0.20m y varillas de 5/8 cada 0.25m, la que soportara tres columnas. La zapata 15 es una zapata excéntrica que tiene dimensiones de 1.50m*1.50m con una profundidad de 1.50m. En la que se armara las estructuras con varillas de acero de ½ cada 0.20m, la que soportara una columna. La zapata 16 es una zapata excéntrica que tiene dimensiones de 1.50m*1.50m con una profundidad de 1.50m. En la que se armara las estructuras con varillas de acero de ½ cada 0.20m, la que soportara una columna. La zapata 17 es una zapata excéntrica que tiene dimensiones de 1.60m*1.60m con una profundidad de 1.50m. En la que se armara las estructuras con varillas de acero de ½ cada 0.20m, la que soportara una columna. La zapata 18 es una zapata medianera que tiene dimensiones de 2m*2m con una profundidad de 1.50m. En la que se armara las estructuras con varillas de acero de 5/8 cada 0.25m, la que soportara una columna.


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UNION COLUMNA ZAPATA -

La separación entre la varilla del armado de acero en las zapatas es de 0.12 m, y de 0.07m. El concreto que se utiliza para el llenado de zapatas tiene un f’c de 175Kg/cm2 El solado de las zapatas tiene un espesor de 0.20m ya que si estaría al nivel del suelo absorbería la humedad y la estructura disminuiría su vida útil. Tiene dos estribos adicionales dentro de la zapata. La columna ah sido doblada 90°a 0.25m del nivel inferior. La viga de cimentación tiene una dimensión de 0.40m.de peralte El falso piso tiene 0.10m y el piso 0.05m. Consta de refuerzo de zapata.

IV.II. CIMIENTOS -

Cimientos corridos tiene una profundidad mínima de 1m Los detalles de los cimientos se determinaran en los cortes siguientes


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CORTE 1-1 El ancho del cimiento es de 0.5m y tiene un solado de 0.20m, se utilizo cimiento ciclópeo que consta de 1:10 cemento :hormigón +30% de piedra grande MAX DE 6”, 0.60m de altura, el falso piso tiene 0.10m y el piso 0.05 El sobrecimiento es sin armar que tiene un f’c de 145Kg/cm 2 y tiene una altura de 0.2m *0.15m.

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CORTE 2-2 

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El ancho del cimiento es de 0.6m y tiene un solado de 0.20m, se utilizo cimiento ciclópeo que consta de 1:10 cemento :hormigón +30% de piedra grande MAX DE 6”, 0.60m de altura, la viga de fundación tiene 0.4m de peralte, el falso piso tiene 0.10m y el piso 0.05 El sobrecimiento es sin armar que tiene un f’c de 145Kg/cm 2 y tiene una altura de 0.2m y el ancho es variable.

CORTE 3-3 

la viga de fundación tiene 0.4m de peralte*0.3m, el falso piso tiene 0.10m y el piso 0.05

CORTE 4-4  

Consta de cimiento de tabiquería con un espesor de 0.4m*0.25 de altura El sobrecimiento es de 0.2m *un ancho variable.

IV.III DETALLE DE DOBLEZ Las barras de acero se deben doblar por diferentes motivos, por ejemplo, para formar los estribos. Estos dobleces deben tener un diámetro adecuado para no dañar el acero. Por esta razón, el Reglamento de Construcción especifica diámetros de doblez (D) mínimos que varían según se formen dobleces a 90º, 135º ó 180º.


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________________________________________________________________________________ Cuando se doblan estribos tenemos dos casos : El doblez a 90º y el doblez a 135º. En nuestro caso se indican los diámetros de doblado y las distancias.

Ø estribos 1/4” 3/8”

D 3cm 4cm

o 8cm 12cm

Que tienen un angulo de 135° y 90° en los estribos.

IV.IV. EMPALMES TRASLAPADOS EN COLUMNAS Como sabemos, tanto nuestra Norma Técnica de Edificaciones E-060, así como también el American Concrete Institute (A.C.I), consideran tres tipos de empalme para el refuerzo de las estructuras de concreto armado: 1.- Por traslape

2.- Por soldadura

3.- Por uniones mecánicas


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________________________________________________________________________________ En el caso de un empalme por traslape, la transferencia de esfuerzos de una barra a otra, se hace a través del concreto que rodea ambas barras. En cualquier parte de la longitud de empalme (le), la fuerza se transmite de una barra al concreto por adherencia y también por este mecanismo, simultáneamente, se transmite del concreto hacia la otra barra. Como se podrá comprender, dentro del concreto se generan tensiones muy elevadas y fuerzas que tienden a la falla por separación.

En consecuencia, la eficiencia de un empalme por traslape, radica básicamente de que se pueda desarrollar eficazmente la adherencia entre la barra y el concreto, sin que éste se desintegre o se induzcan excesivas deformaciones. En nuestro caso Los empalmes son traslapados y tienen las siguientes longitudes de empalme: Ø 3/8” 0.4 Ø 1/2” 0.5 Ø 5/8” 0.6 Ø 3/4” 0.7 Ø 1” 1.30 En zonas de esfuerzos altos

Ø 3/8” 0.35 Ø 1/2” 0.4 Ø 5/8” 0.45 Ø 3/4” 0.55 Ø 1” 1.00 En zonas de esfuerzos bajos


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________________________________________________________________________________ ESPECIFICACIONES TECNICAS

CONCRETO ARMADO CONCRETO-COLUMNAS CONCRETO-LOSAS CONCRETO-VIGAS CONCRETO-ZAPATAS ACERO SOBRECARGAS

F’c=210 Kg/cm2 F’c=210 Kg/cm2 F’c=210 Kg/cm2 F’c=175 Kg/cm2 F’y=4200 Kg/cm2 200Kg/m2

RECUBRIMIENTOS ZAPATAS COL.ESTRUCTURALES COL.DE AMARRE ALIGERADOS VIGAS CHATAS

8cm 3cm 3cm 2cm 2cm

Usar cemento antisalitre si se encuentra humedad colocar over(piedra 8”,H=40cm) RESISTENCIA DEL TERRENO =0.85Kg/cm 2

V. CONCLUSIONES -

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Se logro conocer las dimensiones de las zapatas, y de las cimentaciones, el tipo de zapatas que existen tanto céntricas como excéntricas, el tipo de acero que entran para el enmallado. Se logro definir el tipo de cimentación que se dio en el plano ya que era una cimentación corrida, y los diferentes materiales que entran. Se logro conocer el tipo de doblez que existen tanto como los ángulos para las diferentes estructuras. Se conoció los tipos de empalme para el refuerzo de estructuras de concreto armado, como también el empalme que se uso ya que fue un empalme traslapado en las columnas. Se logro obtener los conocimientos básicos para entender un plano de estructuras de excavaciones y de cimentaciones.


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VI. BIBLIOGRAFIA http://www.acerosarequipa.com/fileadmin/templates/AcerosCorporacion/Aprendadocs/Eficiencia%20del%20Traslape.pdf http://www.starconsultoria.com.mx/38301/38385.html http://www.acerosarequipa.com/manuales/manual-maestro-de-obra/2recomendaciones-sobre-el-refuerzo/21-doblado-del-acero/211-ganchos-ydobleces.html http://www.acerosarequipa.com/maestro-obra/boletin-construyendo/edicion18/maestro-de-obraboletin-construyendoedicion-18capacitandonos-reforzar-columnasestructurales.html http://cidbimena.desastres.hn/docum/crid/Julio2006/CD1/pdf/spa/doc15562/doc155623d.pdf


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VII. ANEXOS

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