Idea para zapatas medianeras tratando de reducir sus dimensiones (Valoración de 5.00 sobre 5, resultante de 1 votos)

Resistencia y estabilidad, aptitud al servicio, acciones en la edificación, cimientos, estructuras de acero, fábrica, madera
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#328124
Hola a todos,

Llevo infinidad de tiempo sin realizar comentarios por estos lugares, he estado un poco apartado del mundo de la ingeniería, mi trayectoria profesional ha sido un poco esperpéntica pero bueno vamos al grano que este subforo no es para tratar estos menesteres.

Pues me ha salido hacer un proyecto de una nave en un polígono industrial, por cierto, he tenido bastante enchufe la nave es para un familiar. La nave es sencillita; hace esquina, con lo que un muro es medianero y el resto no debido a los retranqueos con los linderos públicos (lateral y frontal) y al retranqueo con el lindero privado trasero (donde se ejecutará un pequeño patio). Las dimensiones de la nave son: 32 metros de larga, 17 metros de luz, 6 metros en los pilares y 8 en la cumbrera. Voy a proceder a explicar un poco todo el procedimiento que he seguido por si le puede servir a alguien de ayuda y, como no, por si alguien ve que me puede corregir en algo (o en mucho).

El promotor lo que quería es que los pilares quedasen bien ajustados al muro, ya que si los pilares se meten dentro luego son un poco molestos a la hora de almacenar los productos. Pues finalmente, en base a esto, he escogido una separación entre pórticos de 4,57 m (32m/7 vanos), obteniendo unos perfiles para los pilares de los pórticos centrales HEB-180 y en los hastiales un HEA-180 para colocar entre las alas unos paneles prefabricados de hormigón de 15 cm (aunque veo un poco justo meter este panel entre las alas ya que el hueco entre éstas es de 152mm, quizá al final pongamos paneles de 14cm, que opinión os merece esto). Por cierto, el muro NO lo he considerado autoequilibrado, he estado leyendo algo al respecto pero finalmente no lo he tocado. El dintel obtenido son perfiles IPE-300, para el pandeo lateral he indicado que el ala inferior está arriostrada cada 3,4m había pensado en poner tornapuntas, pero finalmente en los planos he indicado únicamente un arriostrado basado un una chapa de 11mm soldada a las alas y al alma (otra cosa sobre la que me gustaría escuchar alguna opinión de algún ingeniero más experimentado).

Pues hecho todo esto procedo con la cimentación, y aquí viene lo bueno, si muevo un poco el plano hacia arriba para ocultar las zapatas medianeras todo parece normal, pero cuando le echo un vistazo a esas ¡¡asustan!!, me han salido un peazo zapatas de 3,45x2,00x0,75 m, vamos unas zapatas de más de 5 metros cúbicos cada una, bueno solo son 6, las de los pórticos centrales, he tratado de rebajar el coeficiente de empotramiento mientras el perfil del pilar siga cumpliendo, pero nada, una mínima variación he obtenido con eso (y porque no he puesto que la placa de anchaje está justo en el borde, sino a unos 5 cm sino eran aún más grandes), he probado a meter cargas puntuales (debidas al peso del cerramiento) sobre los nudos donde apoya el pilar, pero no sirve de nada ya que al no ser una carga centrada en la zapata apenas compensa el flector. La parcela sobre la que se va a ejecutar la nave tiene cierto desnivel, estando el muro medianero alrededor de un metro más profundo que el que da al lindero público, con lo que sobre las zapatas habrá un peso importante de terreno y éste si que está bien repartido sobre toda la zapata, pues bien, he mirado para ver como calcular este tipo de zapatas a mano pero todos los casos que encuentro son con vigas centradoras o con un forjado superior, y éstos no son mi caso. Finalmente se me ha ocurrido una idea es un tanto extraña, que es colocar zapatas de hormigón en masa a unos 4 metros de las que reciben los pilares y unir ambas con una viga centradora, con esto he obtenido he obtenido un ahorro en volumen de de zapatas de unos 21metros cúbicos y en hormigón de limpieza de 2 metros cúbicos, en acero también he ahorrado pasando de unos 4000 kg a unos 3560 kg en barras de acero B-400S (por cierto que os parece esta cantidad de acero para la cimentación). Ahora os indico en un plano .dwg la actual configuración a ver que opinais acerca de su ejecución.

Otra cosa, al comprobar esta configuración sobre las zapatas de hormigón en masa me ha salido la advertencia de que sobre estas zapatas no actúan cargas y que no están asociadas a ningún pilar, aunque lo del pilar ya lo sé ya que su función es la de servir de anclaje a las vigas centradoras y recibir los empujes que le derive la zapata medianera a través de la viga centradora. De ahí que me haya mosqueado un poco, ya que si dice que no tiene cargas actuando sobre la zapata ¿entonces no tiene tampoco en cuenta los esfuerzos que pueda recibir de la viga centradora? la verdad es que tras darle a dimensionar estas zapatas las ha dejado con la geometría inicial que indiqué tan sólo he puesto un cando igual al de la viga centradora para que tengan una buena unión. Seguramente digais que todo esto es una burrada, pero estaré encantado de leer vuestros comentarios pues yo estoy aquí para aprender.

Sé que me he pasado 3 pueblos con mi exposición pero quería explicarmedianamente el procedimiento que he seguido y si a alguien le puede servir de ayuda o puede aprender de mis errores pues mucho mejor.

Saludos
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Última edición por Jula el 14 Sep 2013, 08:56, editado 1 vez en total
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#328158
No se si son muy grandes o muy pequeñas, pero ten en cuenta que tienes 17 m de luz y la mitad la estas poniendo sobre unas zapatas descentradas que en principio estas intentando equilibrar a base de tamaño (prueba sentarte, "sin apollar" los pies en la misma, sobre el canto del respaldo de una silla a ver que pasa y mira a ver a que tamaño se tendría que ir esa silla para que no pasase).

El papel todo lo aguanta, y hacerle "trampas" al programa de calculo puede funcionar. Luego esta la cruda realidad (a la primera silla de antes atale una escoba, o dos para que aguante, y al estremo de la escoba otra silla y vuelve a probar)

Si quieres bajar las zapatas, también puedes articular el apoyo de los pilares sobre las mismas (con lo que dejarán de transmitirles momentos), pero te aumentarán los pilares (si no articulas tb estos en su cabeza) y/o los dinteles.
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#328160
Gracias por tu aporte Icm75.

Y si esas zapatas tuviesen que estar ahí porque reciben un pilar y estuviesen adecuadamente diseñadas entonces al disponer una viga centradora entre ambas el efecto sobre la zapata medianera sería el observado para este caso, no?, la diferencia en este caso es que esas zapatas las he colocado a drede para provocar ese efecto, y el problema es el diseñar adecuadamente estas zapatas de hormigón en masa, ya que creo que el programa al ver que no recibe ningún tipo de carga no hace diseño alguno.

El objetivo de esta zapata es, por decirlo de algún modo, para compensar los momentos producidos en la viga medianera, es como una extensión de la propia zapata que colocamos algo más lejana para poder compensar los momentos mediante esa masa lejana.

Perdonad si digo alguna burrada únicamente estoy divagando al respecto. Antes pensaba que era algo sin fundamento alguno, pero al pensarlo un poco más es una idea que no veo tan descabellada. Es como una masa que coloco más alejada y la conecto mediante la viga centradora pudiendo aborber así esos odiosos momentos.

Continuo pensando y la capacidad de absorber momentos de esa zapata, en este caso de 1 metro cúbico que serán unos 2300 kg colocados a 4 metros sería de 4x2300 = 9200kg·m = 90 KN·m. La cuestión sería el anclar bien estos elementos para que el efecto sea el esperado.

Me gustaría leer más comentarios de todo tipo, tanto de los experimentados como de estudiantes con la materia bien reciente.
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#328168
Acabo de estar con el cliente, que es un familiar cercano, y tiene un amigo que ha hecho una nave como la suya, en una parcela idéntica que también hace esquina, y claro, cuando ha visto los cimientos que le calculado se ha asustado y ha llamado a su amigo y le ha pedido el proyecto de su nave, total que ahora está en mi poder. Pues para mi asombro ha puesto todas las zapatas idénticas con las siguientes dimensiones 1,30x1,30x0,80 metros tanto la medianeras como las centradas (la separación entre pórticos es similar; en mi caso son 4,57 y en este son 4,62), lo cual me dice que esta chica hace algo raro, es una ingeniera técnica de mi pueblo que ya lleva años en esto.

Lo primero que deduzco es que no tiene en cuenta el pandeo lateral en el dintel, ella ha puesto un IPE-270 (el que he diseñado yo es un IPE-300), en las comprobaciones que vienen en la memoria hace referencia al pandeo pero no al pandeo lateral y recuerdo que ese perfil me salió a mi cuando hice la prueba sin pandeo lateral. Luego el tema de las zapatas no sé muy bien a que se debe, en la memoria no menciona nada acerca de las zapatas tan sólo vienen dibujadas en el plano. Otra cosa a resaltar es la placa de anclaje, en la memoria especifica una placa de 420x420x35 mm. y luego en los planos aparece una de 500x500x25, también la memoria especifica que la longitud de anclaje de los pernos es de 900mm y la zapata es de 80cm. no sé muy bien como logra ejecutar todas estas cosas, debe ser maga.

Pues a lo que voy es que, claro, quien me ha dicho que le haga el proyecto dice que como va a poner esos cimientos si con unos cimientos como los de su amigo es suficiente. Que hay que hacer cuando te enfrentas a esto, le diré a mi cliente que los proyectos de esta chica no son muy legales. La verdad es que el aparejador del ayuntamiento ya me dijo que los proyectos de esa chica no eran muy buenos (no me dijo exactamente esas palabras). Lo que está claro es que si cumples la ley no estás en igualdad de condiciones para competir, pero esto no es sólo en nuestro ámbito. Puede que me haya excedido un poco con esta chica pero es que ahora mismo estoy un poco indignado.
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#328169
Jula escribió:Gracias por tu aporte Icm75.

Y si esas zapatas tuviesen que estar ahí porque reciben un pilar y estuviesen adecuadamente diseñadas entonces al disponer una viga centradora entre ambas el efecto sobre la zapata medianera sería el observado para este caso, no?, la diferencia en este caso es que esas zapatas las he colocado a drede para provocar ese efecto, y el problema es el diseñar adecuadamente estas zapatas de hormigón en masa, ya que creo que el programa al ver que no recibe ningún tipo de carga no hace diseño alguno.

El objetivo de esta zapata es, por decirlo de algún modo, para compensar los momentos producidos en la viga medianera, es como una extensión de la propia zapata que colocamos algo más lejana para poder compensar los momentos mediante esa masa lejana.

Perdonad si digo alguna burrada únicamente estoy divagando al respecto. Antes pensaba que era algo sin fundamento alguno, pero al pensarlo un poco más es una idea que no veo tan descabellada. Es como una masa que coloco más alejada y la conecto mediante la viga centradora pudiendo aborber así esos odiosos momentos.

Continuo pensando y la capacidad de absorber momentos de esa zapata, en este caso de 1 metro cúbico que serán unos 2300 kg colocados a 4 metros sería de 4x2300 = 9200kg·m = 90 KN·m. La cuestión sería el anclar bien estos elementos para que el efecto sea el esperado.

Me gustaría leer más comentarios de todo tipo, tanto de los experimentados como de estudiantes con la materia bien reciente.


Si, te he entendido la idea que pretendes hacer: equilibrar las zapatas desplazando el centro de gravedad de las mismas mediante una incremento de masa alejado (llamemoslas "contrazapatas") pero unido a ellas solidariamente (vigas centradoras) sin necesidad de tener que llevarlas hasta las del otro lado del pórtico (mas o menos lo mismo que hace el programa "sobredimensionando las zapatas", pero de una forma "mas eficiente"), el problema está en que el programa que utilizas ni te dimensiona las "contrazapatas" para eso, ni te calcula el armado de las mismas (si es que fuese necesario), ni te da los posibles desplazamientos de ellas (con la repercusión que esto puede generar en el "medio" (bueno, tus 4 m) de la solera de la nave), amen de que habría que ver el grado de cumplimiento con la normativa de esta solución (no me he parado a comrpobarlo).
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#328239
Para que el nuevo metal 3D calcule las "contrazapatas" lo que he hecho es poner un pilar (realmente este pilar no va a existir) y he puesto una carga vertical en el nudo, la debida al peso aproximado del terreno que habrá sobre la zapata (he supuesto un metro de terreno sobre la zapata a 1800kg por metro cúbico, pero puede que en este caso haya incluso más), entonces le he dado a calcular y se ha calculado toda la cimientación. pero han salido unas zapatas muy pequeñas, pero vamos, en caso de que esos pilares realmente existiesen (aunque uno de ellos si que va a ser real ya que me ha dicho que haga un comedor dentro) los resultados serían los mismos.

Es finde voy a probar a hacerlas con CypeCad a ver que tal salen y sino le voy a proponer esta solución, porque él está empeñado en poner unas zapatas como las de su amigo, esto de hacer proyectos como no te saltes la ley estoy viendo que no te llevas ni uno, bueno dependerá un poco del tipo de cliente, pero si le cuesta soltar la pasta a ver como le convences de que con unos cimientos baratos .....

P.D.: Como se adjunta un plano para que se vea directamente sin tener que pinchar en el enlace para ver si la próxima vez lo puedo hacer así.
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#328284
Hola de nuevo a tod@s,

Me preguntaba de donde obtengo los datos de los esfuerzos que transmite el pilar a la zapata con el nuevo metal 3D de Cype, en los listados selecciono Resultados>nudos>reacciones>envolventes (creo que es así, ahora mismo es que no lo tengo delante), y obtengo un listado con las reacciones de los nudos de los pilares, estas reacciones me las da de dos tipos distintos que son: Hormigón en cimentaciones y Tensión sobre el terreno, y también me da una reacción máxima y otra mínima.

Pues no sé cómo interpretar estas reacciones, no sé si estas reacciones están mayoradas sin mayorar, no sé bajo qué hipótesis se contemplan estas reacciones. Si por ejemplo quisiera echar unos números a mano para calcular las zapatas, ¿se pueden usar estar reacciones para ello?
Luego, las tensiones sobre el terreno, eso que significa, pone que son KN y tampoco sé como interpretar este dato porque si fuesen KN/m^2 sería muy excesivo y si solo son los KN globales que tiene que absorber el terreno no entiendo como van a ser estos esfuerzos menores que los que transmite el pilar a la zapata. Alguien podría arrojar un poco de luz respecto de todo esto.

Muchas gracias y un saludo :typ :cabezazo :typ :cabezazo
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#329016
Pues no se porque te indignas con esa persona cuando tu mismo te estas montando un “cacao maravillao” con esto de las cimentaciones. A ver si nos aclaramos, respecto a metal 3d te recomiendo que si no sabes meter las combinaciones de carga pongas las fuerzas sin mayorar que quieras y después en la pestaña de leyes mires momentos flectores, fuerzas, etc. Después coges un papel y un boli y eliges por ejemplo una combinación de carga con los coeficientes de mayoración (por ejemplo para el dintel 1,3Peso propio+1,5Peso nieve+1,1Viento) , y después coges los formularios de momentos flectores y calculas. Con esto, la tensión que aguanta el terreno y el capítulo de bielas y tirantes de calavera empiezas a funcionar, porque el capítulo de zapatas medianeras me da que como si te pusieran un pergamino en chino

Respecto a las zapatas medianeras de esa chica (1,3*1,3*0,8m) si yo considero una zapata con un pilar a voladizo pues claro que no me salen las cosas, puesto que esa zapata no aguanta momentos a vuelco de mas de 3tn*m., y en las combinaciones de carga me pueden aparecer valores de 10 tn*m. Pero vete tu a saber como la calculó; ten en cuenta que la viga de atado trabaja a torsión y por tanta la zapata gana algo más de momento antivuelco (vamos esa pequeña nave no creo que rompa la viaga de atado a torsión); ten también en cuenta que sobre las zapatas no hay voladizos, hay pórticos, y aunque los pilares se muevan, el dintel trabaja sobre el pilar al deformarse, es decir un pórtico sobre dos zapatas en su conjunto tiene cierta rigidez (la nave no es muy alta, 6m), lo cual también añade resistencia anti vuelco; vamos que esto hay que calcularlo y analizarlo.

Muchas veces en estas zapatas nos liamos con vigas centradoras, tirantes, etc., cuando al final se acaban poniendo zapatas como si fuesen con carga centrada, eso si, dándoles algo más de longitud. Al final el descentramiento lo que produce es un aumento de la presión (kg/cm2) sobre el terreno respecto a una zapata centrada,por lo que hay que mirar el geotécnico. También se tendrá mayor momento flector en la formula de por ejemplo las bielas y tirantes, pero normalmente sigue bastante alejado de las cuantías mínimas de las armaduras. Por lo tanto me tengo que preocupar que el terreno aguante y del momento de vuelco. Respecto a tu dwg entre la viga de atado, el tirante, la zapata esa de hormigón sin armar y el montón de tablas para encofrar que hay que poner ahí , más te valía poner zapatas aisladas de 2,5m*2m*1m y a otra cosa, que si no te eternizas con esa pequeña nave.
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#330215
A bote pronto solo viendo el plano se me ocurren dos ideas:

1.-Dales inercia en el sentido del vuelco...

2.- Calcula la estructura como articulada...esos rigidizadores en las placas indican que la has calculado como nudo rígido (empotrado)

:saludo :saludo
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#330258
Hola.He leido tu post, y creo que tengo algun aporte para la obra.

Lo primero es que me parece muy poca la distancia entre vanos, igual te merece la pena que hagas un tanteo con otros vanos, porque puede que te lleves alguna sorpresa.

Particularmente, no suelo emplear los perfiles HEB en los cálculos.Los pilares los suelo poner o HEA o IPE.

En cuanto a la comprobación del pandeo lateral...qué quieres que te diga,no tengo mucha experiencia,y hay que hacerlo por norma,con lo que eso debería bastar, pero sólo he visto dinteles arriostrados inferiormente en naves de viga armada, en naves con laminado en caliente la gente normalmente se pasa el pandeo lateral por el forro.

Respecto a cimentación,no te puedo ayudar.Decirte que a mi me pasa lo mismo, yo no la se calcular bien, pero en Cype salen unas zapatas que no están acordes a la "realidad" de las que aparecen en los proyectos.Como bien te han dicho,prueba a articular la estructura (ya que tu nave tampoco es excesivamente alta, no creo que tengas unos desplazamientos horizontales muy grandes).

Siento no poder ayudarte más.Saludos y suerte.
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#330495
Sawknight escribió:
Respecto a cimentación,no te puedo ayudar.Decirte que a mi me pasa lo mismo, yo no la se calcular bien, pero en Cype salen unas zapatas que no están acordes a la "realidad" de las que aparecen en los proyectos.Como bien te han dicho,prueba a articular la estructura (ya que tu nave tampoco es excesivamente alta, no creo que tengas unos desplazamientos horizontales muy grandes).

Siento no poder ayudarte más.Saludos y suerte.


Ccuidado que eso de acorde con la realidad...es peligroso. Os propongo un reto...comprobarlas a mano...ya vereis como os acercais mucho a los resultados de cype... :comunidad
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