A continuación se muestran los pasos mínimos:
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(Lamento decirte que aquí no haré la demostración
completa si deseas verla observa el PDF)
1. Pre-diseño de la Zapata
Se considera centrada inicialmente, conocidos:
P₁, Reacción vertical obtenida del análisis
β, Relación Largo/Ancho β=Lf/Bf, usualmente 2.0
fadm, capacidad portante admisible
2. Ancho de la Zapata
Es un proceso iterativo para Bf, así:
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3. Largo de la Zapata
Se redondea Bf a dimensiones construibles,
recomiendo 0.05m ó 0.10m, luego se puede
encontrar la dimensión larga como:
4. Alto de la Zapata
Generalmente domina la franja sentido largo:
Se debe redondear también, recomendado 0.10m
La resistencia a cortante según NSR-10 (ACI-318)
C.11.2.1.1 en [N] y [mm] se tiene b=1000 mm:
Se recomienda redondear a 0.10m, después de
45cm de altura y a 0.05m en otro caso.
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5. Peralte efectivo, d
Lo correcto es ubicar las barras cortas más
al fondo y sobre estas las barras largas, así
resulta la sección mostrada:
Cálculo de distancia al centroide del refuerzo:
Se tendrá que el peralte de la franja en el sentido largo es el que controla. El recubrimiento
libre del refuerzo, cc, según NSR-10 C.7.7.1 no debe ser menor a 75mm.
6. Comprobación de cortante por Punzonamiento
En unidades del sistema internacional [N] y [mm] según NSR-10
C.11.11.2.1:
(para columnas de borde)
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7. Diseño del refuerzo en la zapata
El chequeo que mayormente controla es el refuerzo mínimo que según NSR-10
C.10.5.4 y C.7.12.2.1 (b) es:
Una vez determinado se requiere calcular la separación para lo que se requiere
conocer el área de refuerzo de una barra, Asb y el refuerzo a proporcionar, As
El refuerzo a proporcionar debe ser el mayor entre el refuerzo mínimo y el resultado
del cálculo para lo cual en esta web se usa la función AsReq
Separación entre barras:
Momentos en franjas:
Se redondea para abajo a 0.05m, finalmente se revisa la
resistencia de diseño a flexión en [N] y [mm] con b=1000mm:
Barra Diámetro Área
# db [cm] Ab [cm²]
#2 0.64 0.32
#3 0.95 0.71
#4 1.27 1.29
#5 1.59 1.99
#6 1.91 2.84
#7 2.22 3.87
#8 2.54 5.10
El área de refuerzo proporcionado corregida:
(Según NSR-10 la separación máxima es
45cm, no aceptada en curadurías así que
usamos el de AIS-114 14.5.4.4)
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8. Diseño de Viga Centradora a Flexión
Se considera la sección crítica en la cara del
pedestal, se obtiene mediante estática:
Se calcula el peralte mínimo por flexión, dmin,
según la función dminMu
Se considera un diámetro de barra para refuerzo
longitudinal, db, un recubrimiento libre mínimo
(ver C.7.7.1), cc≥75mm, y un diámetro de estribos
mínimo dbe≥#3
El área de refuerzo mínimo será:
El refuerzo a proporcionar debe ser el mayor entre el
refuerzo mínimo y el resultado del cálculo usando la
función AsReq
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9. Comprobación de Viga a Cortante
El diseño a cortante en este caso es sólo de
verificación según NSR-10 C.11.2.1.1 y C.11.4.7.2:
Resistencia proporcionada por el concreto:
Según C.21.12.3.2 la separación máxima en
estribos en vigas de cimentación es:
El área de refuerzo para cortante considerando el
área de la barra de estribo, Abe, y el número de
ramas de estribo, Nr:
Se recomienda redondear la separación de
estribos, s, para abajo a 0.05m,
Resistencia proporcionada por el refuerzo y
verificación:
10. Ejemplo numérico y cálculo
Es difícil absorber tanta información de forma tan
rápida es por eso que se incluye la descarga del
tutorial completo en PDF, se repite aquí
11. Aplicación a diseños
En vista de que puedas poner en práctica este
método tan bello te entrego de forma gratuita todas
las ecuaciones ya programas y verificadas en la
hoja de cálculo cuyo enlace se repite aquí
12. Zapatas de Esquina
El diseño de zapatas de esquina está basado en
esta guía y viene con una hoja de cálculo para
calcular múltiples zapatas individuales al tiempo
sean aisladas, medianeras o de esquina disponible
en la tienda.
