VII. ZAPATAS AISLADAS CON CARGA AXIAL CENTRADA Para el diseño de una zapata concéntrica sometida solo a carga axial (Figura se deben llevar a cabo los siguientes pasos: Obtener la Carga de Servicio P Se utiliza la carga de servicio para obtener las dimensiones de las cimentaciones de forma conceptualmente compatible con la capacidad admisible del suelo, calculada por el ingeniero de suelos a partir de las propiedades del suelo y un factor de seguridad que suele ser del orden de 3.

Revisar Cortante Unidireccional Se refiere al efecto en el comportamiento de la zapata como elemento viga, con una sección crítica que se extiende en un plano a través del ancho total y está localizada a una distancia d de la cara de la columna, pedestal o muro si son de concreto (Figura 15) o a partir de la distancia media de la cara de la columna y el borde de la placa de acero si este es el caso (Figura 16).

Revisar el Momento para Calcular el Acero de Refuerzo La sección crítica en la cual se calcula el momento mayorado máximo se determina pasando un plano vertical a través de la zapata, justo en la cara de la columna, pedestal o muro si estos son de concreto (Figura 17). Para los apoyos de columnas con placas de acero, en la mitad de la distancia entre la cara de la columna y el borde de la placa (Figura 18a) y para mampostería estructural, en la mitad de la distancia entre el centro y el borde del muro (Figura 18b). El momento mayorado máximo será igual al momento de las fuerzas que actúan sobre la totalidad del área de la zapata, en un lado de ese plano vertical.

Revisar el Aplastamiento C omo se observa en la Figura 19 se suele considerar que la presión de compresión que transmite la columna o pedestal se va disipando con el espesor de la zapata, a razón de horizontal por vertical, desde el área en su cara superior (área de contacto columna o pedestal – zapata), hasta el área en su cara inferior. La capacidad de carga por aplastamiento debe ser tal que: En esta expresión se debe cumplir que:

Detalles del Refuerzo Se recomienda que el refuerzo longitudinal de la columna se lleve hasta el refuerzo inferior de la fundación, y se termine con un gancho horizontal. En la suposición usual de columna empotrada en la zapata, este gancho horizontal debe orientarse hacia el centro de la columna. En el caso de zapatas medianeras, de acuerdo con los requisitos, se recomienda que las columnas tengan estribos en la porción embebida en la zapata para garantizar el confinamiento En general, se debe revisar la longitud de desarrollo con respecto a la sección crítica. Si se proporcionan varillas de refuerzo de diámetros pequeños la longitud de desarrollo se suele garantizar sin necesidad de ganchos.

VIII. ZAPATAS AISLADAS CON CARGA EXCENTRICA Son aquellas que sirven para cimentar una columna, y la carga que transmiten al terreno de fundación no coincide con su centro de gravedad; por lo tanto, las presiones que ejercen sobre el suelo, no son uniformes. La distancia entre el punto de aplicación de la carga que transmite la columna, y el centro de gravedad de la zapata, se conoce como “e” excentricidad. La excentricidad puede presentarse por diferentes motivos, entre ellos, los más comunes son: a. Cuando físicamente y en forma real, la carga real que trasmite la columna no coincide con el C.G. de la zapata. Esto ocurre cuando la columna se encuentra en el límite del terreno y por algún otro motivo o limitación especial:

b. Cuando la columna trasmite a la zapata, además de una carga axial, un momento: c. Cuando, además de una carga axial vertical, la columna trasmite a la zapata una carga horizontal En general, una zapata puede presentar excentricidad en razón de uno, dos o los tres motivos señalados, en forma simultanea. En este caso, la excentricidad total o resultante es la suma algebraica de las excentricidades parciales: e = e1 + e2 + e3.

Zapata centrada con carga excéntrica En las zapatas cargadas excéntricamente, la reacción del suelo no es uniforme y tiene una distribución que puede ser trapezoidal o triangular. Si la excentrecidad es grande puede resultar esfuerzos de tracción sobre un lado de la cimentación. Es recomendable dimensionar de manera que la carga este dentro del tercio central de manera de evitar esfuerzo de tracción en el suelo que teóricamente puede ocurrir antes de la redistribución de esfuerzos. Para estos casos se puede evaluar la presión actuante con la expresión: 1° caso.- Si e < A/6, en este caso el esfuerzo directo de compresión es mayor que el esfuerzo de flexión.

2° caso.- Si e = A / 6 3° caso.- Si e > A / 6