362 Capítulo 12 Zapatas gran porcentaje de la carga se lleva en el área sombreada
b
ancho de banda, b
Figura 12.14
12.9 ZAPATAS RECTANGULARES AISLADAS Como se mencionó, las zapatas aisladas pueden ser de planta rectangular si la columna tiene una forma rectangular muy pronunciada, o si el espacio disponible para la zapata obliga al proyectista a usar una forma rectangular. Si es factible una zapata cuadrada, ésta es preferible a una rectangular ya que requerirá menos material y será más fácil construirla. El procedimiento de diseño es casi idéntico al usado para diseñar zapatas cuadradas. Después de que se ha calculado el área requerida y se han seleccionado las dimensiones laterales, los peraltes requeridos por cortante en un sentido y en dos sentidos se determinan con los métodos usuales. El cortante en un sentido suele controlar el peralte de las zapatas rectangulares, mientras que el cortante en dos sentidos suele controlar el de las zapatas cuadradas. El siguiente paso es seleccionar el refuerzo en la dirección larga. Estas varillas longitudinales se colocan con una separación uniforme entre ellas a través de la zapata, pero no es así el caso para el refuerzo en la dirección corta. Como puede verse en la ¿gura 12.14, el apoyo proporcionado por la zapata a la columna se concentra cerca de la mitad de la zapata, por lo que el momento en la dirección corta se concentra poco más o menos en la misma área cercana la columna. Como resultado de este efecto de concentración, parece lógico concentrar en esta área una gran proporción del refuerzo en la dirección corta. El código (15.4.4.2) establece que cierto porcentaje mínimo del refuerzo total de la dirección corta debe colocarse en un ancho de banda igual a la longitud de la dirección corta de la zapata. La cantidad de refuerzo en esta banda se determina con la siguiente expresión, en la que b es la relación de la longitud del lado largo al ancho del lado corto de la zapata: Refuerzo en el ancho de la banda 2 = = λs Refuerzo total en la dirección corta b + 1
(Ecuación 15-1, ACI)
El refuerzo restante en la dirección corta debe distribuirse uniformemente sobre los extremos de la zapata, pero los autores piensan que debe cumplir por lo menos con los requisitos de contracción y temperatura del código ACI (7.12). El ejemplo 12.5 presenta el diseño parcial de una zapata rectangular en la que se determinan los peraltes requeridos por el cortante en un sentido y en dos sentidos; después se selecciona el refuerzo.
EJEMPLO 12.5 Diseñar una zapata rectangular para una columna cuadrada interior de 18 plg de lado con una carga muerta de 185 klb y una carga viva de 150 klb. Haga la longitud del lado largo igual a dos veces la longitud del lado corto, fy = 60 000 lb/plg2, fc = 4 000 lb/plg2, peso normal y qa = 4 000 lb/pie2. Suponga que la base de la zapata está a 5 pies 0 plg debajo de la rasante. ALFAOMEGA
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DISEÑO DE CONCRETO REFORZADO - MCCORMAC
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