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Adem谩s de evitar hundimientos excesivos, las zapatas independientes o simples transmiten y distribuyen la carga de una sola columna en el suelo sin exceder la capacidad portante y proporcionan seguridad adecuada contra deslizamientos y vuelcos.Es un elemento estructural dise帽ado para servir ACI 318-14 proporciona pautas para el dise帽o de cimientos aislados. Por ejemplo, la profundidad efectiva m铆nima sobre el refuerzo, la cubierta de hormig贸n, el empotramiento, el anclaje, la longitud de desarrollo, la provisi贸n de pasadores y la resistencia de la zapata tanto a flexi贸n como a cortante.
Los cimientos independientes se utilizan cuando las cargas de las columnas son ligeras, las columnas est谩n muy juntas y el suelo es homog茅neo. Es uno de los tipos de zapata m谩s econ贸micos y se usa cuando las columnas est谩n relativamente separadas. Las zapatas independientes suelen ser de planta cuadrada, pero pueden ser rectangulares, circulares u octogonales.
Pautas de dise帽o de cimientos independientes basadas en ACI 318-14
- La resistencia a la compresi贸n del hormig贸n debe cumplir con los requisitos de resistencia y durabilidad. Como tal, ACI 318-14 especifica una resistencia a la compresi贸n m铆nima del concreto de 17MPa para uso normal.
- De acuerdo con ACI 314-14 Secci贸n 20.2.1.1, la barra de refuerzo debe ser de tipo corrugado.
- El empotramiento no debe comprometer la resistencia ni da帽ar el hormig贸n o el refuerzo.
- Las fuerzas y momentos considerados en la base de la columna se transfieren a la cimentaci贸n mediante refuerzos, espigas, pernos de anclaje o conectores mec谩nicos.
- Se debe colocar un m铆nimo de refuerzo con espigas incluso si no se excede la resistencia portante del hormig贸n.
- Si la tensi贸n de refuerzo no es directamente proporcional al momento, tal como un terreno inclinado, un terreno escalonado, un terreno c贸nico, etc., debe proporcionarse suficiente anclaje para el refuerzo de tracci贸n.
- La longitud fija tanto de los refuerzos de flexi贸n como de la espiga debe ser adecuada para evitar la falla de la espiga en la zapata y para evitar la rotura del empalme por envoltura entre la espiga y la barra de la columna.
- De acuerdo con ACI 318-14 Secci贸n 13.3, la profundidad de la zapata por encima de la barra de refuerzo no debe ser inferior a 150 mm.
- La profundidad de la zapata debe establecerse de manera que la capacidad de corte del concreto sea igual o exceda las fuerzas de corte cr铆ticas (cortante unidireccional y de punzonamiento) generadas por las cargas del elemento.
- Para suelos inclinados, escalonados o c贸nicos, los escalones de posici贸n y profundidad y el 谩ngulo de inclinaci贸n deben cumplir con los requisitos de dise帽o de cada secci贸n.
- Se requiere una cubierta de hormig贸n de 75 mm si se vierte hormig贸n en el suelo.
- Con base en la especificaci贸n del C贸digo ACI, el 谩rea de la base de la zapata se determina a partir de las fuerzas y los momentos sin elementos transmitidos por la zapata al suelo y la presi贸n permisible del suelo evaluada a trav茅s de los principios de la mec谩nica del suelo. El 谩rea de base requerida de la zapata se obtiene dividiendo la carga de trabajo de la columna por la presi贸n neta admisible del suelo. La presi贸n de tierra neta contabilizada es igual a la carga de la columna de carga contabilizada por el 谩rea de zapata seleccionada.