Introducción al cálculo de cimentaciones de naves industriales. Para más información acerca de aplicaciones de cálculo contacte Procedimientos-Uno, SL (+34) 95 20 20 165 info@arqui.com

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Juan López Peñalver nº 8, 29590 Parque Tecnológico de Andalucía, Campanillas (Málaga)
javiles@procuno.com 95 20 20 165
Curso de cimentaciones superficiales en edificios
industriales. Aplicación ESwin.

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1. EL TERRENO. INFORME GEOTÉCNICO.
2. INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE CIMENTACIONES.
3. COMPROBACIONES A ESTADO LÍMITE ÚLTIMO.
• Hundimiento
• Vuelco
• Deslizamiento
• Capacidad estructural
4. COMPROBACIONES A ESTADO LÍMITE DE SERVICIO.
5. ZAPATAS EXCÉNTRICAS.
6. MODELO DE CÁLCULO EN ESWIN.
7. CASOS PRÁCTICOS.
CONTENIDO
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2. INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO.
•Código Técnico de la Edificación: en sus Documentos Básicos de
Seguridad Estructural:
•Seguridad estructural (DB-SE).
•Cimientos (DB-SE-C).
•Instrucción de Hormigón Estructural (EHE-08).
•Norma de construcción sismorresistente (NCSE-02).
NORMATIVA DE APLICACIÓN.
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2. INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO.
¿QUÉ DEBEMOS SABER ANTES DE DISEÑAR UNA CIMENTACIÓN?
¿Hay Informe Geotécnico?
SÍ NO
1
• ¿Qué terrenos se identifican?
• ¿Tenemos datos suficientes?
2
• ¿Qué solución propone?
3
• ¿Hay capas expansivas?
4
• ¿Hay contacto con terrenos agresivos?
Sólo podemos
hacer un predimensionado de
la cimentación.
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¿Hay interferencias con instalaciones?
¿Hay medianerías?

5. 11/10/2013 5
2. INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO.
TIPOS DE CIMENTACIONES.
1. CIMENTACIONES DIRECTAS.
2. CIMENTACIONES PROFUNDAS (pilotes, grupos de pilotes y
micropilotes)
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2. INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO.
PELIGROSIDAD DE LOS TERRENOS EXPANSIVOS:
Capa
activa

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2. INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO.
AGRESIVIDAD DEL TERRENO:
En función de la agresividad del terreno debemos:
•Elegir un cemento adecuado.
•Fijar el contenido mínimo de cemento.
•Fijar la relación mínima agua/cemento.
Debemos elegir una resistencia
de las recomendadas por la EHE
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rnom

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2. INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO
RECUBRIMIENTOS MÍNIMOS
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rnom=rmin+10 mm

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3. COMPROBACIONES DE E.L.U.
COMPROBACIÓN DEL HUNDIMIENTO POR EL MÉTODO DE MEYERHOF
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**
d
d,adm
B·L
N
q
• Método sencillo y rápido para cálculos manuales.
• Propuesto por el DB-SE-C.

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3. COMPROBACIONES DE E.L.U.
COMPROBACIÓN DEL HUNDIMIENTO POR EL MÉTODO CLÁSICO
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Equivalente al método de
Meyerhof cuando
qadm=1,33·qmax.
• Supone las presiones variables (comportamiento más real).
•Se acepta que la presión máxima sea mayor que la admisible (33%)
e≈0 e<A/6 e>A/6

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3. COMPROBACIONES DE E.L.U.
VUELCO
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A M
RZ
• El DB-SE-C introduce un coeficiente de seguridad muy alto a vuelco.
• Suele ser la comprobación más desfavorable en naves industriales.

12. 11/10/2013 12
3. COMPROBACIONES DE E.L.U.
DESLIZAMIENTO
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• Capacidad del terreno para oponerse
a las reacciones horizontales.
• El terreno tiene tres mecanismos
para oponerse:
RZ
RH
FR
EP
•Depende de la carga vertical.
•DB-SE-C: ’=3 /4.
FRICCIÓN
•En suelos cohesivos.
•DB-SE-C sólo lo considera bajo
muros de contención.
ADHERENCIA
•Para que aparezca es necesaria una
movilización de la estructura.
•NO SE DEBE CONSIDERAR
EMPUJE
PASIVO

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3. COMPROBACIONES DE E.L.U.
CAPACIDAD ESTRUCTURAL - FLEXIÓN
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• La EHE define dos comprobaciones, dependiendo del vuelo de la zapata:
•v<2h → RÍGIDA
•v>2h → FLEXIBLE
CASODEZAPATARÍGIDA
CASODEZAPATAFLEXIBLE
En todas las comprobaciones de capacidad estructural, F = 1,60

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3. COMPROBACIONES DE E.L.U.
CAPACIDAD ESTRUCTURAL - PUNZONAMIENTO Y CORTANTE
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Son comprobaciones similares, con las que se verifica que el canto de la
zapata es suficiente como para que el hormigón soporte el esfuerzo cortante.
CORTANTE
PUNZONAMIENTO
pS

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4. COMPROBACIONES DE E.L.S.
ASIENTOS
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• Asiento máximo (s).
•Asiento diferencial ( s).
•Distorsión angular ( ).
Importante tenerlos en cuenta en:
•Estructuras articuladas
•Puentes grúa
FISURACIÓN
• Cálculo de la abertura máxima de fisura, que debe ser inferior a 0,3 mm
(0,2 mm en Qa, y 0,1 mm en Qb,Qc)
1,7
Separación entre fisuras. Depende de:
• Ø mayor
• Recubrimiento mínimo
Alargamiento de las armaduras

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5. ZAPATAS EXCÉNTRICAS
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H
N2
11
2
H
cen
M N
M
N
M
N
max
• “Autoestable”
• Implica unas dimensiones
enormes
• Necesidad de colocar una
centradora
• Posible inversión de momentos
-> Armadura superior.

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6. INTERACCIÓN ESTRUCTURA - TERRENO
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PLANTEAMIENTO CLÁSICO: calcular la estructura como perfectamente
empotrada y llevar las reacciones a cimentación.

18. 11/10/2013 18
6. INTERACCIÓN ESTRUCTURA - TERRENO
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¿Y si fallara una zapata? ¿Se caería todo?
¡NO!
La estructura sólo se desplomaría
hasta un cierto límite, ya que la
parte que queda en pie sustentaría a
la parte que ha quedado descalzada

19. 11/10/2013 19
6. INTERACCIÓN ESTRUCTURA - TERRENO
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¿Y si fallara una zapata? ¿Se caería todo?
Al fallar la zapata de la estructura de la figura, la parte que queda en pie se comportaría como
un voladizo, redistribuyéndose los esfuerzos.
Si hubiéramos diseñado la estructura sabiendo
que la zapata fallaría, no pasaría nada

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6. INTERACCIÓN ESTRUCTURA - TERRENO
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CONCLUSIÓN: Cuando falla la cimentación, antes de llegar al colapso debe
fallar la estructura. Si ésta resiste, no habrá ningún problema.
Luego, si reducimos la cimentación, haremos trabajar más a la estructura,
pero no fallará necesariamente. Esto es lo que ocurre en las estructuras
articuladas en cimentación.
¿Y por qué no plantear una solución
intermedia?

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6. INTERACCIÓN ESTRUCTURA - TERRENO
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La solapa “MODELO” del cuadro de propiedades de la zapata permite liberar
los desplazamientos de ésta, en 5 grados de libertad: x, y, z, x y y
GIRO (Distribución de presiones)
EMPOTRADO UNIFORME
Con esta solución el terreno no
puede recibir momentos; por
tanto, los momentos flectores se
redistribuyen

22. ESFUERZO HORIZONTAL
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6. INTERACCIÓN ESTRUCTURA - TERRENO
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EMPOTRADO LIBRE
Con esta solución
estamos “enviando” el
esfuerzo horizontal a
otra parte de la
estructura

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6. INTERACCIÓN ESTRUCTURA - TERRENO
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MODELO RÍGIDO MODELO DE WINKLER MODELO ELÁSTICO
DESPLAZAMIENTO VERTICAL
•Basado en el módulo de balasto.
•Modifica la distribución de
presiones
•Basado en el módulo de
elasticidad.
•Modifica la distribución de
presiones y la absorción de
esfuerzo horizontal
•Desplazamiento totalmente
impedido
•El programa sigue calculando
los asientos.
•Este modelo no puede coexistir
con modelos elásticos.

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Juan López Peñalver 8,
Parque Tecnológico de Andalucía
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