TALLER VERTICAL CONSTRUCCIONES “turno noche”, Nivel II. FAUD-UNMDP 2018
Prof. Titular:: Arq. Lelis R. Fernández Wagner; Apunte ayudante Arq. Sabine Asis
1
PREDIMENSIONADO DE LA SUPERFICIE DE LOS ELEMENTOS
ESTRUCTURALES DE FUNDACIÓN
Introducción:
La decisión del tipo de fundación depende del tipo del suelo, la planta estructural, la
magnitud de las cargas, la profundidad de la fundación, el costo de la misma.
En muchas oportunidades se deja para lo último el estudio de las fundaciones, como
son elementos que no se verán porque quedan enterradas, no preocupa su diseño. Pero en
la mayoría de los casos son ellas las que provocan indeseables patologías en los edificios.
Es por eso que a nivel de los preliminares del proyecto de arquitectura es necesario que se
estimen las cargas que llegarán al suelo para realizar en esa etapa el prediseño de las
fundaciones.
En este tipo de edificación con paredes portantes, las fundaciones son generalmente
lineales bajo paredes.
Según el tipo de fundación:
a
c
1.00
M
VIGA FUNDACIÓN
BASE
c a rg a d e ma mp o ste ria p o rtante
PLATEA
P: c a rg a to ta l d e l
e d ific io .
De sc a rg a a l sue lo
sup e rfic ia l
PILO TINES
C O N VIG A DE
ENC ADENA DO
De sc arg a a l sue lo
puntua l ó line a l y p untua l
ZAPA TA
C O RRIDA Hº A º
De sc a rg a a l
sue lo line a l
BA SE A ISLA DA
c o n vig a fund a c ió n
De sc arg a a l sue lo
PUNTUAL
P=kg
<
1
.
5
0
m
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2
EJEMPLO DE PREDIMENSIONADO:
Predimensionamos el muro portante más desfavorable, con mayor carga.
1) Determinar el muro más cargado:
En función de la distribución de cargas del esquemático, surge cuál es la pared que
recibe más peso. De esta pared tomamos un sector de 1 metro de ancho, para averiguar
la carga distribuida por metro lineal que descarga sobre la fundación.
3.00
4.00 4.00
3.00
1 vivienda
1 vivienda
2.00
1.00
4.00
1.00
2.60
0.20
2.80
0.20
1.00
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3
2) Determinar la superficie de incidencia en planta que carga sobre el sector de muro de
1 m de longitud. Suponemos entrepiso y cubierta plana. Estas transmiten las cargas a
los muros portantes en la dirección indicada en el gráfico.
3) Análisis de cargas:
1
Carga distribuida de la Zapata de fundación:
q (kg/m) = [g (kg/m
2
) + p (kg/m
2
) ] x long. Influencia (m)
q: carga distribuida
g: sobrecarga según destino
p: carga de peso propio (espesor x peso específico)
ENTREPISO:
Piso de cerámicos: = 20 kg/m²
Carpeta :0.02 m x 1900 kg/m
3
= 38 kg/m
2
Contrapiso :0.06 m x 1600 t/m³ = 96 ”
Losetas : = 145 ”
Cielorraso : = 20 kg/m²
Peso propio p = 319 kg/m²
Sobrecarga g = 200 “
Carga total q ent = 520 kg/m² x 4 m = 2080 kg/m
CUBIERTA PLANA:
Piso de cerámicos: = 20 kg/m²
Carpeta :0.02 m x 1900 kg/m
3
= 38 kg/m
2
Contrapiso :0.10 m x 1600 t/m³ = 240 ”
Losetas : = 145 ”
Cielorraso : = 20 kg/m²
Peso propio p = 463 kg/m²
Sobrecarga g = 200 “
Carga total q cub = 663 kg/m² x 4 m = 2652 kg/m
CARGA POR METRO LINEAL DE LA VIGA DE FUNDACIÓN:
• Carga del entrepiso : q ent = 2080 kg/m
• Carga de la cubierta : q
cub = 2652 kg/m
• Carga del muro: peso específico x espesor x alto:
q muro.: 1600 kg/m
3
x 0.20 m x 6.60 m = 2112 kg/m
q total = 6844 kg/m
1
Cargas y sobrecargas gravitatorias para el cálculo de estructuras de edificios , Reglamento CIRSOC 101.
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4
Fuente : Cirsoc101
PESOS UNITARIOS DE MATERIALES
Tierra sin compactar seca
1300
” húmeda 1800
” saturada 2100
Arena seca
1600
” húmeda 1800
” saturada 2100
Cuerpos a granel Kg/m
3
Cascotes de ladrillos 1300
Piedra partida cuartetica 1400
Piedra partida granítica 1600
Cal suelta 1000
Cemento suelto 1400
Canto rodado 1700
Mampostería
Ladrillos comunes mezcla de cal 1600
Ladrillos comunes mezcla de cemento 1800
Ladrillos huecos mezcla de cal 1400
Ladrillos mezcla de cemento 1500
Ladrillos prensados mezcla de cal 1900
Ladrillos prensados mezcla de cemento 2100
Bloques huecos de cemento ( livianos) 1300
Bloques huecos cemento (comunes) 1600
Mezclas o morteros
Cemento y arena 2100
Cemento cal y arena 1900
Cal y arena 1700
Cal arena y polvo de ladrillo 1600
Hormigones
Kg/m³
Cemento portland, arena y canto rodado o piedra partida (Simple) 2300
Cemento portland, arena y canto rodado o piedra partida ( Armado) 2400
Cemento portland, arena y cascotes 1800
Cemento portland. Arena y arcilla expandida 1800
Cal, arena y cascotes 1600
Maderas
Kg/m³
Alamo 500
Nogal 650
Rauli 580
Curupay colorado 1100
Incienso 980
Lapacho negro 1150
Quebracho blanco 1100
Quebracho colorado 1300
virapita 900
Viraro 800
Metales Kg/m³
Acero 7850
Aluminio 2700
Fundición de hierro 7250
Plomo 11400
Zinc 7200
Solados y pavimentos
Kg/m²
Baldosas y mosaicos reconstruidos por c/cm de espesor c/ mortero cemento 13 – 17
Baldosas cerámicas ídem 20
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5
Parquet sobre carpeta y pegamento asfaltico 32
Alfombra bajo carpeta cal reforzada 25
Cielorrasos
Kg/m²
Cielorraso termo acústicos con elementos modulares 10
Cielorraso de plaquetas de yeso montado s/ estr. De aluminio 20
Cemento, cal arena con metal desplegado 50
Yeso suspendido 20
Yeso aplicado 5
Cubiertas
Membrana impermeable asfáltica 7 capas 10
Chapa acanalada ondulada o trapezoidal de aluminio
• Sin armadura de sostén 0.6 mm espesor
2.5
• 0.8mm espesor
3.0
• 1.0 mm espesor
4.00
Chapa ondulada de asbesto cemento ( fibrocemento)
• 4.0 mm onda chica
10
• 6.0 mm onda grande
15
• 8 mm onda grande
20
Chapa acanalada de acero cincado o aluminizado ondulada o trapezoidal 10
Chapa en forma de pizarra múltiple fibrocemento s/enlistonado 25
Chapa en forma de pizarra múltiple fibrocemento s/entablonado incluido 30
Chapa en forma de pizarra múltiple de P.R.F. con armadura de sostén 15
Tejas normandas s/enlistonado 70
Tejas tipo española o colonial con armadura de sostén 100
Tejas cerámicas tipo Marsella o francesa s/enlistonado incluido 65
Sobrecargas mínimas o cargas accidentales
VIVENDAS Kg/m²
Azoteas y/o terrazas con agrupamiento de personas 300
Azoteas accesibles 200
Azoteas inaccesibles 100
Baños y cocinas 200
Balcones 500
Comedores lugares de estar y dormitorios 200
Escaleras medidas en proyección horizontal 300
Pasillos o palieres 300
Archivos 500
Aulas 350
Balcones igual al local que sirve y no menor a 300
Baños 200
Bibliotecas minimo 500
Cocinas 400
Comedores 300
Cuartos de maquinas y calderas 750
Dormitorios 400
Escaleras medidas en proyección horizontal 400
Gimnasios 500
Locales de reunión con asientos fijos 300
Locales de reunion sin asientos fijos 350
Oficinas 250
Rampas para vehículos con peso inferior a 2500 kg 500
Salones de baile 500
Vestuarios 250
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FUNDACIÓN ZAPATA CORRIDA:
• Carga total lineal a la zapata o viga fundación = 2112 kg/m
• Peso propio de la zapata de hº aº :
se adopta el 5% del peso que soporta: q
pp ≅ 300 kg/m
q total = 7144 kg/m
σ
adm
terr= P (kg) Superficie (cm
2
) = P (kg) = 7144 Kg/m x 1m = 4465 cm
2
Sup. (cm
2
) σ
adm
t 1.6 kg/cm
2
Sup. = espesor x largo (100 cm)
Esp = 4465 cm
2
/ 100cm = 44.65 cm adopto 45 cm de espesor.
ALTURA: (condición de rigidez)
h ≥ a - c x tg. 60° = 21.65 cm adopto 25 cm
2
El ángulo de distribución de cargas para mampostería
y hormigón es a 60°.
4. Verifico el valor del peso de la fundación adoptado:
Peso fundación (por metro lineal)= Pe H°A° x sup = 2400 kg/m
3
x 0.45m x 0.25m = 270 kg/m
Valor adoptado del 5 % peso 300 kg > 270 kg √ verifica
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7
FUNDACIÓN: BASES AISLADAS CON VIGA DE FUNDACIÓN
En este caso las bases individuales llevan la carga al suelo. Las paredes portantes
descargan en las vigas de fundación, linealmente. Las vigas, generalmente superficiales,
descargan su peso en las bases. La descarga al suelo es puntual
. VIGAS DE FUNDACIÓN: q: kg/m
R R
Establecemos las dimensiones de hormigón, debiendo calcular la viga a la flexión, con la
armadura que de el cálculo.
A los efectos de un predimensionado, la altura de la viga resulta de luz/10 a luz/16. El
espesor será igual al muro que soporta o 5 a 10 cm más.
B8
90x90x30
tro nc o 25x25
x: Ø 8 c / 20 c m
y: Ø 8 c / 20 c m
B9
80x80x30
tro nc o 25x25
x: Ø 8 c / 20 c m
y: Ø 8 c / 20 c m
B5
100x100x40
tro nc o 25x25
x: Ø 8 c / 20 c m
y: Ø 8 c / 20 c m
B6
90x90x30
tro nc o 25x25
x: Ø 8 c / 20 c m
y: Ø 8 c / 20 c m
B2
90x90x30
tro nc o 25x25
x: Ø 8 c / 20 c m
y: Ø 8 c / 20 c m
B3
80x80x30
tro nc o 25x25
x: Ø 8 c / 20 c m
y: Ø 8 c / 20 c m
1.13
2.40
2.40
5.93
1.13
1.13
1.13
B7
80x80x30
tro nc o 25x25
x: Ø 8 c / 20 c m
y: Ø 8 c / 20 c m
6.28
6.28
1.135.93
6.28
1.132.40
2.58
5.93
2.58
B4
90x90x30
tro nc o 25x25
x: Ø 8 c / 20 c m
y: Ø 8 c / 20 c m
B1
80x80x30
tro nc o 25x25
x: Ø 8 c / 20 c m
y: Ø 8 c / 20 c m
VF 1
VF 2
VF 3
VF 4
VF 5
VF 6
R2
R1
R4 R3
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BASE AISLADA CENTRADA: ejemplo base del centro
SUPERFICIE:
σ
adm
terr = P (kg) Sup. (cm2) = (R1+R2+R3+R4) x1.1 (Σ reacciones a base)
sup σ adm
Sup =6844 Kg/m x 3.70m/2 + 600 Kg/m x 3.53 m/2 + 6844 Kg/m x 3.70m/2 + 600 Kg/m x 3.53/2 m ≅
σ adm
= 30185 cm2
2.5 kg/cm2
Superficie = 12074 cm2 120 cm x 120 cm
ALTURA: (condición de rigidez)
Para que se puedan considerar las tensiones constantes del terreno se adopta la forma de
una base semi rígida o rigida, siendo la altura de 0,8 a 1 vez el vuelo de la base.
Altura : 40 a 50 cm
Ba se a isla d a
Dime nsió n va ria b le
NIVEL DE
TERRENO FIRME
a p ro x. - 0.25 d e NPT
(b a jo c o ntra piso )
e mp a lme 0.60
a pro x. 1.40
0.30
NIVEL PISO TERMINADO
Co lumna
RERFUERZO VERTICAL
4Ø 10
e st Ø 6c / 15c m
TRONCO 25x25
4Ø 12 e st Ø6c /15
Ba se a islad a
Dime nsió n va ria b le
DETA LLES BA SES y TRO NC O S
ha sta vig a funda c ió n
a pro x. 1.40
0.30
.05
.05
re c ub rimie nto
b a se s 5 c m
0.25
DETALLES BASES Y REFUERZOS
VERTICALES
0.18
0.25
Vig a 25x35
sup 3Ø 10
inf 3Ø 10
e Ø 6 c / 25
Vig a 25x35
sup 3Ø 10
inf 3Ø 10
e Ø 6 c / 25
a p ro x. - 0.25 d e NPT
(b a jo c o ntra p iso )
TRO NCO 25x25
4Ø 12 e st Ø6c /15
C
A
R
G
A
M
U
R
O
P
O
R
T
A
N
T
E
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9
FUNDACIÓN: PILOTIN ES Y VIGAS DE ENCADENADOS:
2
Es una fundación es muy generalizada en algunas zonas, y surge del mismo arte de
construir, de los propios constructores y albañiles.
Se encuentran dentro de lo que podríamos llamar sistemas regionales constructivos,
y se puede realizar en suelos firmes y duros (arcillas), porque en suelos no cohesivos (limos
y arenas) la excavación para el pilotín y la viga se desmorona.
Esta fundación combina los siguientes elementos:
2
Bibliografía: “Zapatas de hormigón armado”, Ingeniero Jorge R. Bernal,. Editado por el autor, sept. 1994.
- una viga de altura 30 cm y ancho igual
al espesor de la pared que sostiene.
- Un pilote corto que puede poseer o no
cabeza ensanchada.
La doble armadura en las vigas es
necesaria por los cambios que se puedan
producir en la dirección de las fuerzas
(positivas o negativas).
La capacidad portante del conjunto de pilotines y vigas encadenados se da por las
siguientes resistencias:
a. De punta del pilotín.
b. Por fricción de paredes pilotín.
c. Por contacto de viga con suelo.
Pero no siempre se da la sumatoria de estas resistencias. Si el suelo se despega de los
laterales del pilotín, no existe resistencia por fricción y actúa únicamente la resistencia de
punta. Incluso puede quedar flotando la viga, despegada del suelo.
La situación óptima es cuando el suelo se encuentra con humedad constante y no existe
variación del volumen del suelo (ejemplo arcilla), que se mantiene en todo momento en
contacto con el hormigón de pilotín y vigas. En estas circunstancias podemos considerar
resistencias de punta de pilotín, por fricción en laterales y por contacto de la viga de
encadenado con suelo.
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10
Cantidad, distribución y detalles:
Conocidas las paredes portantes del edificio, se marcan las mismas, que coincidirán con las
vigas de encadenados. Las mismas estarán trabadas, formando marcos cerrados, lo que
permite el correcto arriostramiento.
Se marcan los pilotines en las esquinas o encuentros de vigas. Desde estas posiciones se
agregan los restantes separados de una manera uniforme, aproximadamente a 1.50 mts de
distancia.
~= 1.50
Para obtener la carga a la viga de fundación y al pilotín, el procedimiento es el mismo que
para la zapata corrida de hormigón, determinando la carga por metro lineal.
Para las tensiones admisibles del suelo en este ejemplo adoptamos las siguientes:
Tensión de punta: en extremo de pilotín σ p = 2,5 kg/cm2
Tensión por fricción: en las paredes del pilotín σ f = 0,2 kg/cm2
Tensión por contacto: bajo la viga de encadenado σ f = 0,9 kg/cm2
Rizq
Rder
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a) Resistencia por punta del pilotín:
Rp = Área x σ p = …………. Kg (Area círculo: π Ø2 / 4)
Si se considera solamente la resistencia por punta, podemos despejar el área en función de
la reacción:
Area = Rp / σp (y se despeja el diámetro) π Ø2 / 4 = Rp / σp
Ø = √Rp . 4 / π . σp
la carga admisible por metro lineal de la viga de fundación es la siguiente:
q adm = Área x σ p / separación entre pilotines = …………. Kg/ml
b) Resistencia por fricción de paredes pilotín.
Rf = superficie cilindro x σ f = … Kg (superficie cilindro = π. Ø . h)
c) Resistencia por contacto de viga con suelo. NO ES USUAL, GENERALMENTE NO
EXISTE LA RESISTENCIA DEL SUELO EN LA CAPA SUPERFICIAL
Rc = (superfície de contacto – superficie pilote) x σ c = … Kg
(superficie contacto = ancho . largo) (superficie del cilindro = π. Ø . h)
Sabiendo la resistencia Rc necesaria, la carga a soportar en kg/ml, puedo despejar la
superficie de la viga: siendo la superficie : ancho x 100 cm
superficie de contacto = Rc (kg/ml) / σ c = … cm2,
Cuando se considera la resistencia por punta solamente se utiliza la fórmula a) CASO
EJERCICIO DE FACULTAD.
Cuando se considera la resistencia por fricción y punta, se utiliza la fórmula a, y la b
disminuyendo h a la mitad de su altura.
CONJUNTO DE VIVIENDAS LUZ Y FUERZA MDP. Visita a obra 2017 C2 TN.
Obra de 54 viviendas, conjunto ubicado sobre lote de 90m x 200m. Las viviendas están conformadas
en dúplex de 2 dormitorios con estar comedor con cocina integrada, 1 baño en planta alta y lugar para
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acceso vehicular. Domicilio:Av. JACINTO PERALTA RAMOS 3155. Empresa constructora CONSCA.
Proyecto y dirección de obra: Trivigno Jorge
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FUNDACIÓN: PLATEA DE HORMIGÓN ARMADO
Superficie mínima platea (cm
2
) = P total edificio (kg) σ
adm
terr= P (kg)
σ
adm
(kg/cm
2
) Sup (cm
2
)
Ø8
Ø12
piso terminado
Ø6 c/25 cm
10
30
22
20
20
22
Ø12
Ø8
20
Ø8 c/25 cm
20
Ø6 c/25 cm
Ø8 c/25 cm
terreno natural
Se debe calcular el peso de todos los componentes más el peso propio de la platea,
volumen x peso específico de cada uno, más la sobrecarga superficial x la superficie, y
convertirse el total en una carga puntual P (kg).
La carga se distribuye sobre la totalidad del área. Por lo que se comprueba si la superficie
final a utilizar (contorno edificio) es superior a la superficie necesaria, o si la tensión de
contacto es inferior a la admisible, es
σ
contacto =
P / superficie.
El conjunto se comporta como una unidad. La vivienda se construye sobre la platea
directamente, en algunos casos se colocan nervios que son vigas tipo encadenados debajo
de las futuras paredes, que otorgan una elevada rigidez al sistema. Estas plateas poseen
un alto costo, si bien pueden eliminar la casi totalidad de las posibles fisuras,
económicamente deben ser justificadas.
Las Plateas de Fundación :
3
Consisten en una losa de hormigón armado apoyada sobre un suelo compactado, reforzada
con vigas en el perímetro y debajo de los muros interiores portantes.
Las plateas actúan como planos rígidos y tienen la propiedad de repartir uniformemente
las cargas sobre el terreno, en el caso de suelos poco estables, son una solución adecuada
para evitar los asentamientos diferenciales que se producirían con otro tipo de fundaciones.
Una platea para una vivienda de dos plantas tiene aproximadamente, 15 cm de espesor y
una doble malla de acero electro‐soldada, superior e inferior, de diámetro 8mm u 12mm.
3
Bibliografía: Manual de recomendaciones técnicas para la construcción con estructuras de perfiles de acero
galvanizado liviano conformados en frío (Steel Framing). 2016. INCOSE (Instituto de la Construcción en seco).
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14
El suelo debajo de la platea se remueve, rellena y compacta , es de aproximadamente 40
cm a 60 cm, depende el sustrato, y se lo denomina sub-rasante.
El espesor, la armadura y el tipo de mejoramiento del suelo son estimativos, deben ser
determinadas por un profesional competente.
Secuencia de construcción de la platea
Se debe replantear en el terreno la ubicación de la platea de fundación retirando la capa
de suelo orgánico superior, rellenando con suelo seleccionado y compactando en capas no
mayores a 20cm cada una. Habitualmente la platea incluye una vereda perimetral, que se
encuentra 5 cm por debajo de la misma.
Una vez marcados los ejes se procede al replanteo del encofrado de la platea. Sus límites
podrán hacerse con madera o hierro y deberán estar correctamente nivelados.
Se replantea la ubicación de las vigas de refuerzo, acometida de conductos sanitarios,
ingresos de electricidad, agua, gas, teléfono, etc. Fijados los bordes del encofrado, se
verifican los niveles y se procede al excavado de las vigas perimetrales y si las hubiera de
las vigas de refuerzo internas.
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15
Se realizan todas las instalaciones de conductos necesarias y se cubre toda la superficie
con una lámina de polietileno de no menos de 200 micrones, solapando y encintando las
uniones si la lámina de polietileno no permite cubrir toda la superficie. Se protege luego el
foil con una capa pequeña de arena o tierra para prevenir roturas.
Se procede a colocar las armaduras de las vigas de refuerzo y la armadura inferior y
superior de la platea y de la vereda si la hubiera. La armadura de la platea debe anclarse a
la de las vigas. La determinación del tipo y disposición de armaduras debe responder al
cálculo estructural realizado.
Se hormigona de manera de asegurar el nivelado de la superficie. Se debe utilizar el
hormigón especificado según cálculo. Se recomienda un curado de 7 días para evitar fisuras
por contracción por fragüe y evitar una evaporación rápida del agua.
pred fundaciones 2018 C2 TN.pdf
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