El documento presenta información sobre fundaciones superficiales para una asignatura de Hormigón Armado 2. Explica los tipos de fundaciones según el suelo, forma de trabajo y dimensiones. Se detalla sobre fundaciones superficiales directas y sus tipos como zapatas, vigas y placas, describiendo criterios de diseño y cálculos geotécnicos y estructurales para zapatas aisladas centradas.

1. Asignatura: Hormigón Armado 2
8vo semestre
Ingeniería Civil
Fundaciones Superficiales
Ing. Christian Vecca

2. Fundación o Cimentación
Es la parte de la estructura encargada de transmitir las
cargas actuantes sobre la totalidad de la construcción al
terreno.
Se diseña de acuerdo al suelo y en la generalidad de los
casos su elección y disposición viene condicionada por el
mismo. (J. Calavera)
Hormigón Armado 2

3. Criterio general de dimensionamiento
Las medidas generalmente se establecen en el ámbito
geotécnico lo que se conoce como “cálculo geotécnico”.
El dimensionamiento se realiza como pieza de hormigón
armado, lo cual se conoce como “cálculo estructural”.
(J. Calavera)
Hormigón Armado 2

4. Tipos de fundación
La clasificación de los tipos de fundación puede ser:
Según el tipo de suelo
Según su forma de trabajo
Según sus dimensiones
Hormigón Armado 2

5. Según el tipo de suelo
1-Fundaciones
directas
Superficiales
1. Bloques de
hormigón
2. Zapatas de
hormigón
armado
2-Fundaciones
indirectas
Semiprofundas
Pozos de
Cimentación ó
Tubulones
Profundas
Pilotes
Hormigón Armado 2

6. Según su forma de trabajo
Hormigón Armado 2
AISLADAS

7. Según su forma de trabajo
Hormigón Armado 2

8. Según sus dimensiones
Hormigón Armado 2

9. Fundaciones superficiales o directas
Cuando a nivel de la zona inferior de la estructura o
próximo a él, el terreno presenta características adecuadas
desde el punto de vista técnico y económico para cimentar
sobre él, la cimentación se denomina superficial o directa.
(J. Calavera)
Se emplean cuando el terreno tiene ya en su superficie una
resistencia media o alta en relación con las cargas de la
estructura y es suficientemente homogéneo como para que
no sea de temer asientos diferenciales entre las distintas
partes de ésta. (Jimenez Montaya et ali)

10. Canto constante
Zapatas aisladas centradas
Hormigón Armado 2
Canto variable
Sello

11. Separadores
Suelo
Natural
Zapatas aisladas centradas
Hormigón Armado 2
Hormigón
de limpieza
Separador
Separador
de pilar

12. Zapatas aisladas centradas
Hormigón Armado 2

13. Zapatas aisladas centradas
Hormigón Armado 2

14. Zapatas aisladas centradas
Hormigón Armado 2

15. Zapatas asociadas
Hormigón Armado 2

16. Zapatas asociadas
Hormigón Armado 2

17. Zapatas asociadas
Hormigón Armado 2

18. Zapatas asociadas
Hormigón Armado 2

19. Zapatas asociadas trapezoidal para 3 pilares

20. Zapatas corridas
Hormigón Armado 2

21. Platea o placa de fundación
Hormigón Armado 2

22. Platea de fundación
Hormigón Armado 2

23. Platea de fundación
Hormigón Armado 2

24. Fundaciones superficiales o directas.Tipos
Zapatas, vigas y placas. (J. Calavera)

25. Fundaciones superficiales o directas.Tipos
Emparrillados y placas de cimentación. (J. Calavera)

26. Zapatas. Criterios y proceso de diseño
• Las zapatas son normalmente de planta cuadrada o rectangular.-
• Las zapatas de medianera y esquinera normalmente se proyectan
con vigas centradoras, salvo cargas moderadas.-
• Las dimensiones en planta se obtienen del cálculo geotécnico
(comprobación de presiones para evitar hundimiento).-
• El canto de la zapata se obtiene por del cálculo estructural
(dimensionamiento de la zapata como elemento de hormigón
armado).-
(J. Calavera & Jimenez Montaya et ali)

27. Zapatas. Criterios y proceso de diseño
• Se recomienda que el canto “h” no sea inferior a 30cm.-
• La profundidad del plano de cimentación se fija en función del
estudio geotécnico. Y nunca debe ser menor a un metro de
profundidad.
• Es conveniente que todas las instalaciones (cañerías de desagüe
pluvial y cloacal) pasen por encima del plano de asiento de las
cimentaciones, y que tampoco corten las vigas centradoras.-
(J Calavera & Jimenez Montaya et ali)

28. Zapatas. Criterios y proceso de diseño
• Las zapatas deben llevar un arriostramiento ortogonal a nivel de
fundación.-
• Para el inicio del proceso de diseño, se recurre a los tanteos, ya que
a priori se desconocen las dimensiones de la zapata.-
(Jimenez Montaya et ali)

29. Cálculos geotécnicos y estructurales
Cálculos geotécnicos: referente al terreno, como las presiones que
actúan sobre el mismo y sus asientos.
Estos cálculos se realizan para solicitaciones de servicio (cargas sin
mayorar) y las comprobaciones se refiere a valores admisibles del suelo
(tensión admisible).
En general se prescinde del peso del suelo sobre la zapata (El suelo ya
estaba ahí antes de la excavación).
(Jimenez Montaya et ali)

30. Cálculos geotécnicos y estructurales
Cálculos estructurales: referentes a los elementos estructurales de
hormigón armado (zapatas, vigas, losas). Estos cálculos se realizan por
el método de los ELU y en ellos se utilizan las acciones mayoradas
(esfuerzos trasmitidos por la estructura).
En estos cálculos se prescinde del peso propio de los elementos, pues
este se trasmite al suelo directamente sin causar esfuerzo en la pieza
estructural.

31. Zapatas aisladas centradas
Hormigón Armado 2

32. Condiciones Geométricas
Si la Zapata es Cte
H.min= 30cm

33. Presión sobre el terreno.Tema complejo

34. Presión sobre el terreno. Hipótesis simplificatoria
N
N : carga total
 : presión sobre
el suelo
a: ancho
b: longitud

35. Presiones admisibles sobre el terreno
La presión admisible sobre el terreno puede venir impuesta por dos
condiciones:
1. Asentamiento admisible que sean compatibles con la capacidad
de deformación de la estructura.
2. Consideraciones puramente resistentes, es decir la tensión de
hundimiento divida por el coeficiente de seguridad.
La tensión de hundimiento del suelo es difícil de evaluar ya que
depende de muchos factores.
Se recomienda recurrir a estudios geotécnicos y especialistas.-

36. Clasificación de acuerdo a su relación vuelo/canto
MIXTAS
Rígidas en una dirección y flexibles en la otra dirección
RIGIDAS FLEXIBLES
v  2h v > 2h
v : vuelo
h: canto total
a: ancho

37. Zapatas de H° A°
Zapatas rígidas
Método de
bielas y tirantes
Método general
Método
discretizado
Zapatas flexibles
Cálculo a flexión,
cortante y
punzonamiento
Métodos de cálculo

38. Zapatas rígidas corrida bajo muro
Método de bielas y tirantes. Red de isostáticas
Uma pieza rígida, no sigue la ley de Bernoulli

39. Zapatas rígidas. Método General
Método de bielas y tirantes
Tracción en la armadura por
unidad de longitud del
cimiento
As:Armadura necesaria
N : carga total
Nd: carga total de cálculo
a1: ancho de pilar o muro
a2: ancho de la zapata
d: canto útil
fyd: resistencia de cálculo del acero
Condición de zapata rígida
As=

40. Zapatas rígidas
Método de bielas y tirantes
Compresión en las
bielas de hormigón
Condición de zapata rígida
Resistencia de la biela
N : carga total
a1: ancho de pilar o muro
a2: ancho de la zapata
d: canto útil
Muy poca importancia de la
resistencia del hormigón

41. Zapatas rígidas. Método discretizado
Método de bielas y tirantes

42. Zapatas rígidas. Método discretizado
Método de bielas y tirantes

43. Zapatas flexibles. Método General
Con carga centrada
Presión sobre el terreno

44. Zapatas flexibles. Con carga centrada
Cálculo a flexión
Momento flector en la secciónAA´
SecciónAA´
(J. Calavera)

45. Zapata flexible.Verificación al Corte
(J Calavera)

46. Zapata flexible.Verificación al Corte
La comprobación al corte se hace en la sección, situada a una distancia
igual al canto útil “d”.
El esfuerzo cortante de calculo “Vd” resulta para una presión uniforme
en ambas direcciones, este esfuerzo debe ser menor al esfuerzo
cortante de agotamiento “Vcu”
(J Calavera)
𝑉𝑑 = 𝜎𝑡𝑑 ×𝑏2
𝑎2 −𝑎1
2
−𝑑 𝐸𝑠𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑜 𝑐𝑜𝑟𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑛𝑑𝑖𝑟𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑎2
𝑉𝑑 = 𝜎𝑡𝑑 ×𝑎2
𝑏2 −𝑏1
2
−𝑑 𝐸𝑠𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑜 𝑐𝑜𝑟𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑛𝑑𝑖𝑟𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑏2

47. Zapata flexible.Verificación al punzonamiento
El perímetro crítico de punzonamiento es el que se ve en la figura. La
fuerza que actúa fuera de ese perímetro está dada por la expresión:
La superficie resistente:
(J Calavera)
𝑉𝑝𝑑 = 𝜎𝑡𝑑 𝑎2 × 𝑏2 − 𝑎1 × 𝑏1 − 4𝑑 𝑎1 + 𝑏1 − 4𝜋𝑑2
𝑑𝑜𝑛𝑑𝑒 𝜎𝑡𝑑 =
𝑁𝑑
𝑎2 × 𝑏2

48. Zapata flexible.Verificación al Punzonamiento
El valor de la resistencia a punzonamiento viene dado por el producto
del perímetro por la tensión resistente a punzonamiento
Se debe verificar que
(J Calavera)

49. Zapata. Anclaje de barras
En Zapatas rígidas se debe anclar con especial cuidado, doblándolas y
prolongándolas la longitud anclaje.-
En Zapatas flexibles el anclaje se cuenta a partir del punto B que dista
“d” de la sección de cálculo.
Podría resultar que no haga falta doblar las barras, pero siempre es
recomendable, poner patillas, no menor a 15 cm
Se recomienda no usar diámetros menores a 12mm y mayores a 25mm,
con un separación no mayor a 30cm

50. Zapata. Anclaje de barras
En Zapatas rectangulares, la armadura paralela al lado mayor debe ir
abajo y la armadura paralela al lado menor arriba.-
En cualquier caso, la armadura en una dirección, no debe ser menor al
20% de la armadura de la dirección ortogonal.-
(J. Montoya et ali)

51. Zapata. Anclaje de barras
(J. Montoya et ali)
Las barras dentro la zapata se consideran en posición I de buena
adherencia.
Se deben prolongar sin reducción de borde a borde de la zapata.-
(J. Montoya et ali)

52. Zapata. Anclaje de barras
(J. Montoya et ali)

53. Zapata. Anclaje de barras
(J. Montoya et ali)

54. Zapatas flexibles
Comprobación de fisuración
wk  wmáx
wk : abertura característica de fisura
Wmáx : abertura máxima de fisura (Tabla 5.1.12)

55. Zapatas flexibles
Comprobación de fisuración
• rnom = rmín + 5 mm
Control intenso
• rnom = rmín + 10 mm
Control normal o reducido

56. Zapatas flexibles
Comprobación de fisuración

57. Predimensionado
• 𝐴 =
𝑁 1+3𝜂 1+𝛽
𝜎𝑎𝑑𝑚
• 𝜂 =
𝑀
𝑁×𝑎
• 𝛽 =
25−0,075𝜎𝑎𝑑𝑚
100
≮ 0,05
n: Excentricidad relativa de la carga.
Se aplica p/ ≤ 1/9 = 0,111 (Habitual en edificaciones)
P/ ≤ 1/90 = 0,0111 Se desprecia este termino.
𝜎𝑎𝑑𝑚 en KN/m2

58. Predimensionado
Canto Útil.
• A. p/ 160 ≤ 𝜎𝑎𝑑𝑚 ≤250
𝑑𝑐 =
2,09 𝜎𝑡
𝜎𝑡 + 1120
𝑣 − 0,23 ≮ 0,24 𝑚
𝑑𝑜𝑛𝑑𝑒 𝑣 = 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠 𝑣𝑢𝑒𝑙𝑜𝑠.
𝜎𝑡 =
𝑁𝑑 1 + 4,5𝜂
𝑎 × 𝑏
Por lo general la aplicación de esta
formula de “dc” evita la
comprobación de cortante en la
zapata.
Determinación de Vuelos
𝑣𝑎 =
𝐴 − 𝑎0
2
𝑣𝑏 =
𝐵 − 𝑏0
2

59. Zapatas rígidas con carga centrada
Método de bielas y tirantes discretizado

60. Zapatas rígidas con carga centrada
Método de bielas y tirantes discretizado