Zapatas de naves industriales empotradas en la base (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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#264238
Estimad@s, como estan? Este es mi primer menaje en el foro, aunque hace bastante tiempo que consulto los temas que discuten.

La inquietud es en relación a las zapatas con gran excentricidad, caso típico en naves industriales con pilares de hormigón y cubierta metálica donde es habitual empotrar en la base y articular el nudo pilar-viga. Los esfuerzos en la base del pilar tienen momentos importantes en relación al esfuerzo axil, por lo cual la excentricidad en la base es grande y la respuesta de tensiones en el terreno no solo no es uniforme sino que muchas veces una parte de la zapata se despega del terreno (al no admitir este tracciones).

Si uno considera el diagrama de respuesta del terreno lineal - triangular, la tensión máxima de ese triángulo de tensiones debe ser menor que la tensión admisible del terreno (algunas normas indican menor que 1.25 * tensión admisible).

Cuando la zapata tiene excentricidad en dos direcciones, el análisis numérico para determinar las tensiones en los vértices del plano inclinado que equilibra las solicitaciones es MUY engorroso, al punto que en algunos libros de referencia ni siquiera incurren en eso (por ejemplo el Calavera de cimentaciones). Jimenez Montoya da las fórmulas para determinar esas tensiones utilizando unos coeficientes tabulados, lo cual es útil pero no muy práctico cuando uno tiene muchas zapatas, cada una con 6 o más juegos de solicitaciones a verificar.

El punto es que algunos libros sugieren o indican asumir una respuesta uniforme de tensiones en el terreno, en una sub-area rectangular de la zapata, que esté centrada con la posición de la directa (cobaricénctrica con las solicitaciones). Esta simplificación es MUY util, ya que la determinación de la tensión media en esa área que equilibra las solicitaciones es inmediata.

Mi duda es frente a que valor limitar o comparar esa "tensión cobaricéntrica" ya que si la limitaramos a la tensión admisible, el dimensionado de la zapata daría bastante menor que asumiendo una respuesta triangular y limitando el máximo a 1.25*Sadm.

En algún lado sí encontré referencia a la tensión de Skempton, la cual surge de una corrección a la teoría de Terzaghi, pero ninguna recomendación práctica que podamos utilizar partiendo de un estudio geotécnico "habitual" que nos arroja poco más que una tensión admisible y la clasificación del suelo.

Busqué entre otras en las siguientes fuentes y no he encontrado una referencia clara al tema.

Lambe, Braja, Jimenez Montoya, Calavera, CTE:SEC, EHE, ROM0.5-94, Eurocodigo 7....

agradezco cualquier comentario sobre el tema... saludos!
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#264450
Joer ... de vez en cuando está bien encontrar cosas así...espero que mirando esto se te pase alguna idea que te haga reflexionar en tu cuestión...sobre todo pagina 31...

Primero no son triangulos son prismas triangulares...que es distinto...hablas en tres dimensiones...


Se que te gusta la teoría, así lo pone tu firma. Pero un ingeniero práctico (de esos que no indagaron suficiente en la teoría) que se enfrenta a esto en vez de divagar y "pajas" mentales ataría la zapata a un muerto de hormigón y problema arreglado..si no es muy espectacular pero es la leche de efectivo...sin embargo para satisfacer tus ganas de teoría:

http://www.uned.es/dpto-icf/mecanica_de ... scap_4.pdf
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#264459
Estimado "cesarcaracol", te agradezco tu respuesta, y aprovecho para comentar lo siguiente...

cesarcaracol escribió:Primero no son triangulos son prismas triangulares...que es distinto...hablas en tres dimensiones...


Correcto, pero es un tecnisismo... creo que la idea se entiende...

cesarcaracol escribió:Se que te gusta la teoría, así lo pone tu firma. Pero un ingeniero práctico (de esos que no indagaron suficiente en la teoría) que se enfrenta a esto en vez de divagar y "pajas" mentales ataría la zapata a un muerto de hormigón y problema arreglado..si no es muy espectacular pero es la leche de efectivo...sin embargo para satisfacer tus ganas de teoría:


"Problema arreglado" desde que punto de vista? convence a quien paga las fundaciones de que esa es la solución técnicamente razonable a su problema, y no una salida fácil del proyectista...!!
No dudo que sea una solución válida, pero al menos en algunos casos está lejos de ser competitiva... sobretodo cuando la obra es con fundaciones prefabricadas tipo plinto y prácticamente no hay hormigón in situ....
Seamos "ingenieros prácticos" pero no perdamos de vista que la ingeniería debe trabajar al servicio de la economía...

El interés de analizarlo no es un mero ejercicio mental sino justamente, entender conceptualmente el funcionamiento de esta interacción suelo-estructura y concluir en un enfoque práctico sobre el tema, con aplicación en el gran número de estos casos que se presentan repetidamente en nuestro trabajo...


De todas maneras, habiendo analizado el pdf que enviaste, encuentro en él la referencia a la tensión cobaricéntrica tal cual está definida en otras fuentes, pero conservo la interrogante sobre si esa tensión definida como S = carga vertical / Area cobaricéntrica debe ser limitada a que valor ??? a la misma tensión admisible que arroja el estudio de suelos?

Insisto en que si la limitamos a ese valor, las dimensiones de la zapata dan bastante menores que haciendo el análisis del prisma triangular e imponemos Smax < 1.25*Sadm
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#264463
Muy buenas...

Para mi estais hablando en chino mandarino... :ein

Pero yo solo se que 1 hora de despacho de ingeniería = 2 m3 de hormigón en masa. Sólo con el tiempo que estas perdiendo en leer, como se lo quieras facturar al cliente podría haber construido la sagrada familia...

Completamente de acuerdo contigo en lo de la ingeniería al servicio de la economía.

Amén que diseñar cimentaciones "exóticas" suben el coste de las mismas. Muchas veces hay que pensar con el casco y no con el lápiz.

(yo esque soy práctico, práctico. De aquellos que dicen que en teoría no hay diferencia entre teoría y práctica, pero en la práctica si. Llevo bastantes años de tozuda corroboración de esta frase...)

:brindis

Luis
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#264467
Cuando calculas la presión bajo la zapata asumiendo que la distribución de presiones es uniforme bajo un área cobaricéntrica (método de Meyerhof), la presión con la que debes comparar es ni más ni menos que la admisible del terreno (la que da el Geotécnico). No tendría sentido aceptar que la presión bajo el cimiento es uniforme, y permitir que sobrepasara el valor de la admisible.

Cuando aplicas la ley triangular / trapecial, para la presión máxima se acepta pasarse del valor admisible, pero como en el caso anterior, la presión media, no debe sobrepasar la admisible.

Si comparas un método y otro, suponiendo una zapata cargada en un único plano, veras que cuando la excentricidad es grande, ambos métodos vienen a decir lo mismo:
  • Método de Meyerhof: p=N/[B(A-2*e)]<padm
  • Ley triangular, en el caso de levantamiento: pmax=4/3 · N/[B(A-2*e)]< C·padm

Donde:
  • N: esfuerzo vertical en la base de la zapata.
  • e: excentricidad del esfuerzo.
  • A,B: dimensiones de la zapata.
  • padm: presión admisible del terreno.
  • C: coeficiente que mayora la presión admisible, para comparar con la máxima.

Como ves, en el caso de levantamiento de la zapata, ambos métodos son equivalentes si haces C=4/3=1,33.
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#264468
Cuando calculas la presión bajo la zapata asumiendo que la distribución de presiones es uniforme bajo un área cobaricéntrica (método de Meyerhof), la presión con la que debes comparar es ni más ni menos que la admisible del terreno (la que da el Geotécnico). No tendría sentido aceptar que la presión bajo el cimiento es uniforme, y permitir que sobrepasara el valor de la admisible.

Cuando aplicas la ley triangular / trapecial, para la presión máxima se acepta pasarse del valor admisible, pero como en el caso anterior, la presión media, no debe sobrepasar la admisible.

Si comparas un método y otro, suponiendo una zapata cargada en un único plano, veras que cuando la excentricidad es grande, ambos métodos vienen a decir lo mismo:
  • Método de Meyerhof: p=N/[B(A-2*e)]<padm
  • Ley triangular, en el caso de levantamiento: pmax=4/3 · N/[B(A-2*e)]< C·padm

Donde:
  • N: esfuerzo vertical en la base de la zapata.
  • e: excentricidad del esfuerzo.
  • A,B: dimensiones de la zapata.
  • padm: presión admisible del terreno.
  • C: coeficiente que mayora la presión admisible, para comparar con la máxima.

Como ves, en el caso de levantamiento de la zapata, ambos métodos son equivalentes si haces C=4/3=1,33.
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#264517
Una ingeniería es una empresa...y hay que ser competitivo...como ejercicio mental y para incrementar el conocimiento está genial...si 1.25la admisible es lo que hago yo...pero repito si es tan excentrica...el zapaton que te saldrá por mucha limitación que pongas...pues la excentricidad hará que el lado de la zapata empiece a crecer exponencialmente...incluso hasta a llegar a inconclusos matemáticos...(que me los he visto) ..atas en las dos direcciones a un cubete de hromigón...y esa chorradita implica:

A) que sabes que la excentriciadad exxiste y es demasiada como para absorberla sin ayudas de otros elementos.
B) Si eres un buen profesional que ya has valorado la zapata con muerto y sin muerto (mazacote de hormigón con viga centradora/arriostradora)
c) que tienes más proyectos, y que la hora de ingeneiro, es cara igual que los 5 m3 que te puede llevar la estructura auxiliar que has fabricado (y que por otro lado es la mjor solución...) camion de 6m3 x 180€/m3 =1080€ exageradamente...y tu cliente tendrá plena confianzza porque has sabido demostra tu vaía como consultor y como director de obra.


Seamos "ingenieros prácticos" pero no perdamos de vista que la ingeniería debe trabajar al servicio de la economía...
Por eso mismo hombre por eso mismo,....que las horas de oficina cuestan y el tiempo...y la indecisión en obra...ay...me callo que vengo d euna obra y ....no de buenas

:saludo


Otra hacer un pozo y pelarse el cerebro en empujes pasivos...miraste por ahí...

Hacerte un modelo de bielas y tirantes si la metes en plan rígida (que se parezca a una buena region D)
Última edición por cesarcaracol el 08 Abr 2011, 13:26, editado 1 vez en total
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#264521
180 €/ m3!!!! ¿de donte te lo traen, de la luna????

:shock:

Menos de eso pago yo por encofrado con berenjenos, hierro, hormigón y placa de anclaje.

El último hormigón en masa que certifiqué fue a 65 € el HA-25.

saludos!

Luis
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#264522
Ey, era para exagerar...y siempre lo armo, en ese caso por cuanrtías...y encofrado...por cierto mira como anda el setor que en mi ultima obra por hormigopn en pilares (encofrado metalico....) HA25 (tacháaaaaaaaan 80€/m3)....es lo más barato que he conseguido
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#264532
Yo entiendo que lo estais poniendo como si fuese para una zapata solamente.
Las tres o cuatro o 10 horas que le echéis a ese calculo no será rentable para una zapata, pero para 40 zapatas si.
Por lo que te expone al amigo parece que en su país es muy habitual que sea la zapata la que aguanta el momento, yo creo que si expone la duda es porque le sera rentable echarle horas de calculo, para este trabajo o para el que pudiese venir en el futuro.
Si yo diseño una maquina unica, sobredimensionare para no tener problemas y complicarme la cabeza con fatigas e historias, si voy a diseñar para 10 supongo que afinare por aquello de la economía, y si voy a fabricar miles, haré un diseño exhaustivo, un estudio de mercado, un estudio de la competencia, mirare la política de mi empresa, mirare que repuestos puedo dejar que se rompan para luego aprovecharme de su venta y fusilare 40 maquinas para ver por donde revientan.
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#264550
Les agradezco las respuestas.

Es justamente como escribió tor_nado, uno de los sectores con los que trabajamos mucho son las naves industriales con pilares y bases prefabricadas de hormigón, y cerramientos y cubiertas metálicas (incluidas las vigas). En estos casos, el esquema habitual de cálculo de pórticos es empotrando en la base del pilar y articulando el nudo con la viga, puesto que de esta manera el pilar concentra momentos en su base y si bien la sección inferior del mismo resulta con cuantías altas, se cortan los hierros en altura llegando a la cota superior con cuantías mínimas.

Las bases, son zapatas prefabricadas, rectangulares y de de canto variable, con un fuste hueco donde recibe el pilar. Es una obra rápida, con montaje pero poco trabajo in situ. Por esto la solución del muerto de hormigón no resulta conveniente.

En general, son estructuras livianas, de poco peso y esfuerzos horizontales de viento grandes, con lo que tenemos excentricidades importantes en las bases. Esta excentricidad la equilibramos con los pesos de la zapata y el suelo sobre la misma, pero aún así las resultantes verticales se salen del nucleo central de la zapata y tenemos respuestas triangulares.

En algunos casos optamos por equilibrar el momento con un par de esfuerzos horizontales en el contrapiso y en la base de la zapata, pero es una solución que nos ha traido problemas en obra, por que suelen dejar el hormigonado del piso para el final, y restarle importancia al vínculo pilar-contrapiso.

La respuesta de Jap_P1 me ha aclarado bastante las cosas... muchas gracias!
por
#264581
cesarcaracol escribió:Ey, era para exagerar...y siempre lo armo, en ese caso por cuanrtías...y encofrado...por cierto mira como anda el setor que en mi ultima obra por hormigopn en pilares (encofrado metalico....) HA25 (tacháaaaaaaaan 80€/m3)....es lo más barato que he conseguido


¡¡¡¡Joder!!!! Hace ya tiempo que no campeo por las obras vertiendo hormigón (3 años) pero en su día el HA-25/F/25/IIa lo pagaba a cincuenta y pico €/m3. Para otras consistencias y árido mayor más barato, a cuarenta y pico. Vaya si ha subido el jodío
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#264711
“Teórico, teórico! El ingeniero debe ser teórico, no práctico. Aquel teórico que falla en la práctica, no ha profundizado lo suficiente la teoría”

Con ese pie de firma tornero períteme que no comparta tus opiniones...

Le estoy dando la solución, TODAS TODAS las naves (estructras ligeras) que van empotradas en la base tienen un M gigante y dado que N siemrpe ayuida (peso de solera. tierrnas...porque así la excentircdad baja..esto pasa aqui y e china. Y lo de los mazacotes de hormigópn los hes visto aqui, en alemania y en inglaterra...
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#265108
Yo llevo tiempo intentando imaginar el giro de una zapata de una nave por el flector del pilar... y no me sale sin doblar el pilar.
Así que todo lo que no sea modelar conjuntamente terreno, zapata y estructura para analizar su deformabilidad relativa difícilmente puede considerarse teóricamente riguroso.
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#265135
Pues si Berobreo tienes razón antes el momento se lo lleva el pilar, pero es que además se lleva la solera....y todo lo que se encuentre por delante...

La pregunta sería ya en plan fino imagina que ademas de volcar desliza...hala abrimos el post en serio!


:saludo :usuario
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