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Dimensiones excesivas de zapatas

El usuario de CYPECAD o CYPE 3D puede encontrar tras el cálculo zapatas de dimensiones que considera excesivas. Para examinar las razones por las que el programa dimensiona las zapatas con un tamaño específico, puede seguir el siguiente procedimiento:

  1. Desde “Elementos de cimentación“, “Editar“, pulse sobre la zapata que desea estudiar.
  2. Cambie la geometría de esa zapata, utilizando para ello las opciones del menú de “Geometría”, donde puede cambiar el ancho X, ancho Y, y el canto. Utilice las dimensiones que estime conveniente.
  3. Ajuste el armado si lo considera necesario.
  4. Pulse sobre el botón de “Comprobación” en el mismo editor.

Obtendrá un listado justificativo especificando el error de esa zapata con las dimensiones que se han introducido y estimado. Un caso común es encontrar un error de equilibrio:

Con esta geometría la zapata no está en equilibrio. Deben variarse las dimensiones”.

Los errores de equilibrio se deben a que por el pilar no solamente descienden axiles, sino que está sometido también a momentos y cortantes. Los momentos se pueden eliminar articulando el pie del pilar, pero esto no reduce el cortante. Este tipo de esfuerzos descentran el axil del pilar y provocan que la zapata vuelque o gire. También puede ocurrir, en estructuras ligeras, que el axil sea negativo, algo que suele deberse a la existencia de acciones de viento que levantan la estructura.

Para evitar estos problemas, el programa añade peso en el proceso de cálculo de la cimentación, aumentando las dimensiones de la zapata. Las dimensiones de la zapata solucionan por tanto un problema que está originado previamente en las acciones, el diseño y el comportamiento general de la estructura.

Entre las actuaciones a seguir frente a estos problemas de equilibrio destacan las siguientes:

  1. Reducir el momento y los cortantes que descienden por el pilar a través de una revisión de las cargas o un rediseño de la estructura.
  2. Aumentar el axil que desciende por el pilar usando una estructura de mayor peso.
  3. Añadir cargas manualmente encima de la zapata, por ejemplo, aquellas debidas a las tierras o a la solera. En CYPECAD, puede utilizar el menú de “Cargas” en la pestaña de “Entrada de vigas“. Se pueden añadir cargas superficiales, lineales o puntuales. En CYPE 3D, puede añadir una carga puntual vertical hacia abajo en el nudo del pie del pilar desde “Cargas“, “Introducir cargas sobre nudos“.
  4. Utilizar vigas centradoras que reduzcan el momento de la zapata y lo transmitan a zapatas cercanas que no sean problemáticas. Si no hay zapatas cercanas, puede generar un arranque en CYPECAD, o una barra en CYPE 3D, e introducir una zapata para modelar un macizo de hormigón cercano al que puede anclar la viga centradora.
  5. Si hay otro pilar cercano, puede pensar en diseñar zapatas combinadas para que reciban la carga no ya de un solo pilar, sino de dos o más, compensando los esfuerzos de unos con otros.