Foros ConstruAprende

Hola amigos

Tengo una inquietud que deseo compartir con ustedes respecto al diseño de cimentaciones. Específicamente sobre el pedestal o sobrecimiento.

Se supone que con las cargas a nivel del terreno se diseña la cimentación. Se obtienen las dimensiones y la armadura. Puede ser que quede un espacio libre entre la parte superior de la cimentación y la parte inferior de la columna o muro. Entonces, ¿cómo se diseña esta porción? ¿influye en algo la magnitud de esta distancia?

Algunos colegas me han dicho que simplemente se proyecta la columna o muro hasta la cimentación. Pero, no me convence que sea tan simple, alguna verificación se debe hacer. Además, he visto que muchos las diseñan con mayor espesor que la columna o muro.

De antemano, muchas gracias.

hola :

lei tu pregunta y te suguiero que representes con un esquema ilustrativo tu problema pues no me esta claro...

suerte

Hola, se interpone un dado entre la columna y la zapata para proporcionar una transferencia de carga mas optima entre la columna y la losa de la zapata y en muchas situaciones para suministrar la longitud de desarrollo necesaria para los bastones, aqui estamos hablando de una zapata escalonada donde la transmision de carga de la columna a la losa de la zapata se puede considerar como una piramide truncada cuyos lados se extienden hacia afuera con una inclinacion igual a los 45°, el dado la losa se deberan colar monoliticamente, una opcion a las zapatas escalonadas serian las zapatas acarteladas que consumen menos concreto pero mas mano de obra, por otro lado las zapatas de losa sencilla son ventajosas hasta peraltes cercanos a los 90 cm, saludos

Estimado,

el diseño de pedestales, en general, yo lo realizo con las reacciones del modelo, que son en la base de las columnas, nivel de placas bases (base plates) para columnas de acero, trasladadas hasta su interface con la zapata o fundación, como una columna empotrada-libre (cantiliver) con cargas concentradas en su extremo libre. Otra forma es modelar todo junto, columna, pedestal y zapata, obteniendo de ahí, y de una vez, todos los esfuerzos para diseñar cada elemento. Claro, que para el diseño de placas bases y pernos de anclajes, debes tener un modelo sólo hasta el nivel de placas bases... mmm... en realidad, no es necesario, pero es lo que se hace en la práctica.

Luego, no considero el aporte del suelo como rigidizador o apoyo lateral para el diseño de los pedestales, ya que eso depende de las condiciones y calidad del relleno, por lo que te recomiendo no hacerlo. Esto puede resultar conservador, pero en fundaciones es bueno serlo, porque después quedan bajo tierra y no tienes control de ellas y por muy bueno que sea el diseño de tu estructura si el diseño de tus fundaciones es deficiente, todo tu diseño lo será y el próximo terremoto se encargará de demostrártelo. Por otra parte, si tienes losas o radieres (slab on grade) o vigas (por ejemplo, de fundación), puedes reducir la altura libre del pedestal o considerar algún apoyo lateral para transmitir las cargas de corte a la viga o losa o radier y no por el pedestal a la zapata, reduciendo así los momentos en la zona crítica (interface pedestal/zapata), pero debes verificar que tu viga o losa o radier sea capáz de tomar ese corte como carga axial.

Ahora, todo esto puede llevar a que el pedestal sea de mayores dimensiones que la columna y además como el pedestal está, generalmente, enterrado los recubrimientos son mayores a los de la columna, si ésta no lo está enterrada.

Otras consideraciones pueden ser de serviciabilidad u operación de la estructura (necesitas pedestales de mayor sección para proteger las columnas del paso de vehículos, etc.) o simplemente de secuencias constructivas y éstas dependen de cada proyecto en particular. También debes considerar la constructabilidad, es decir, la factibilidad de construir la fundación, el pedestal y la columna. Para ello, todas las armaduras de refuerzo de los distintos elementos que llegan al pedestal más los del pedestal mismo se deben poder materializar y deben complir con todos los requisitos de distancias libres entre barras de refuerzo y también con sus distancias de anclaje, etc.

Espero haber respondido tu consulta... ???

fyevenes escribió:
el diseño de pedestales, en general, yo lo realizo con las reacciones del modelo, que son en la base de las columnas, nivel de placas bases (base plates) para columnas de acero, trasladadas hasta su interface con la zapata o fundación, como una columna empotrada-libre (cantiliver) con cargas concentradas en su extremo libre.

Sí, en eso había pensado. Entonces: ¿con esas reacciones tengo que diseñar una especie de columna corta con todas las verificaciones correspondiente a este tipo de elementos? (Flexo-compresión, corte, separación de barras, estribos, etc)

así es

En el diseño de pedestales ¿Se debe proporsionar la cuantia minima estipulada por el ACI 318 para zonas de alta actividad sismica como chile (1% area bruta) en el caso que la armadura por calculo sea menor?

Saludos

fyevenes escribió:así es

Consulta. A mi me paso algo parecido, y era mi primerra fundacion. Esta consistia en una estrcutura de un estanque de radio 15 m circular. Este estaba montado en columnas arriostradas.

La solucion fue considerar un apollo completo o losa continua , ademas de los pedestales de descarga de los apoyos.

Colsulta. Debido a que las columnas eran de altura del orden de 60 cm verifique las condicones de confinamiento de estas y realice un diseño por capacidad por ser segun mi criterio el elemenmto mas vulnerable de trasmicion de esfueros entre las columnas del estanque y las fundaciones. Ademas verifique las condciones de anclaje del persno de acuerdo a las disposiciones del ACI.

Mi consulta ese es la solucion o el esquema de calculo que se utiliza.

Por lo menos fue mi criterio.
Se despide FEC.

En el diseño de pedestales ¿Se debe proporsionar la cuantia minima estipulada por el ACI 318 para zonas de alta actividad sismica como chile (1% area bruta) en el caso que la armadura por calculo sea menor?

Saludos

Estimado Colega:

Las versiones ANTIGUAS del ACI 318, permitian diseñar con una cuantia de hasta 0.50% cuando tu columna era mucho mayor de lo requerido.

Las ultimas normas, indican taxativamente que en zona sísmica debes usar una cuantia del 1.0% del area bruta.

Saludos

Estimados,

Textual del Comentario R15.8.2.1 y R15.8.2.2 del ACI 318 - 2005:

Se requiere una cantidad mínima de refuerzo entre todos los elementos apoyados y de apoyo, para asegurar un comportamiento dúctil. En el reglamento no se requiere que todas las barras en una columna se prolonguen a través y se anclen en la zapata. Sin embargo, una cantidad de refuerzo con área 0.005 veces el área de la columna, o un área igual de pasadores (dowels) apropiadamente empalmadas por traslapo, debe extenderse dentro de la zapata con un anclaje apropiado. Este refuerzo se requiere para proporcionar cierto grado de integridad estructural durante la etapa de construcción y durante la vida de la estructura.

Por lo tanto, una armadura mínima para pedestales sería 0.005Ag, de acuerdo al ACI 318, Cap. 15.8.2.1.

Ahora para muros el ACI 318, Cap. 15.8.2.2 dice:
Para muros construidos en obra, el área del refuerzo a través de la interfaz no debe ser menor que el refuerzo mínimo vertical señalado en 14.3.2.
Entonces la cuantía mínima para refuerzo vertical estaría dada por:
(a) 0.0012 para barras corrugadas no mayores que No.16 con fy no menor que 420 MPa, o
(b) 0.0015 para otras barras corrugadas, o
(c) 0.0012 para refuerzo electrosoldado de alambre (liso o corrugado) no mayor que MW200 ó MD200 (16mm de diámetro).

Pero por otra parte está el capítulo 21, con sus disposiciones especiales para el diseño sísmico y en particular en el Cap. 21.10.2.1 dice:
El refuerzo longitudinal de las columnas y muros estructurales que resisten las fuerzas inducidas por los efectos sísmicos debe extenderse dentro de la zapata, losa de cimentación o cabezal de pilotes, y debe estar totalmente desarrollado por tracción en la interfaz.
Por lo tanto, en este caso las cuantías para las armaduras en pedestales debe ser 0.01 (Cap. 21.4.3.1) y para muros 0.0025 (Cap. 21.7.2.1).

Ojo que el Cap. 21 aplica según el riesgo sísmico de la región donde se construirá la estructura y, en particular, para el caso de fundaciones cuando este es alto (ver Tabla R21.2.1 en comentario R21.2.1).

En Chile para las zonas sísmicas 2 y 3, yo siempre aplicaría el Cap. 21, para todo tipo de elemento, porque en zona 2, de acuerdo a la NCh2369 ó 433, puedes obtener un coeficiente sísmico muy similar a uno obtenido en zona 4 según UBC-97 (con la cual se pueden comparar las normas chilenas).
En la zona sísmica 1, es más discutible, me parece que es una zona de riesgo moderado, por lo que, por ejemplo, en fundaciones no lo aplicaría.