PROCESO DE CONSTRUCCION DE ZAPATAS PIRAMIDALES: ARMADO Y DETALLES ESTRUCTURALES

En esta guía se muestran los detalles del armado de una zapata piramidal, este tipo de zapata es una alternativa más eficiente en términos de resistencia que las zapatas prismáticas (rectangulares o cuadradas), es decir resisten mayores cargas axiales y de momento, es usual plantear esta tipología cuando el terreno de fundación tiene una baja capacidad portante. Se mostrará un armado específico de zapata piramidal, el cual tiene acero superior que sigue la configuración de la forma trapezoidal, este refuerzo se coloca cuando la zapata debe soportar esfuerzo de arrancamiento que generan un momento superior, el armado también cuenta con un armado inferior y características singulares de este tipo de estructuras que debe conocer.

construccion de zapatas piramidales o truncas
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¿Qué es una zapata piramidal o trunca?

Es un tipo de cimentación que tiene una forma tridimensional similar a una pirámide, este tipo de zapatas se utiliza para distribuir las cargas de una estructura de manera más eficiente en el suelo de fundación, tienen un base cuadrara o rectangular que se estrecha hacia arriba, formando una estructura piramidal.


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¿Es mejora una zapata piramidal que una prismática?

La zapata piramidal tiene una mejor resistencia respecto a una zapata prismática, sus capacidades de carga axial y de momentos son superiores, según cálculos se puede estimar que la zapata piramidal puede ofrecer un rendimiento de más del 40% den la resistencia a efectos de corte y punzonamiento en comparación que las prismáticas, este incremento en la capacidad de carga la convierte en una opción importante en situaciones donde las fuerzas aplicadas son considerables.

Además, la zapata piramidal presenta una longitud de desarrollo más extensa, proporcionando un anclaje mejor anclaje para las columnas, esta característica es importante en estructuras con grandes momentos flectores, asimismo, la conexión más fuerte entre la columna y la zapata piramidal contribuye a la estabilidad estructural de la edificación, ya que reduce el riesgo de desplazamientos no deseados durante cargas extremas.

En definitiva, la zapata piramidal es una estructura capaz de resistir una mayor carga en comparación a una zapata prismática, debido a su gran robustez y capacidad para enfrentar mayores solicitaciones axiales y de momento; esta mayor resistencia es de suma importancia en estructuras que experimentan fuerzas considerables o en terrenos con baja capacidad portante.


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¿Es más económico una zapata prismática que una piramidal?

La zapata piramidal es más costosa, ya que requiere de mayor trabajo en el encofrado de las caras inclinadas, además por su geometría el volumen es mayor y por lo tanto requiere un mayor volumen de concreto, encareciendo el costo por m3. Otro costo adicional es el acero de refuerzo, por las dimensiones requiere mayor cuantía, lo que podría representar en un exceso entre el 30 a 40% en costos, a comparación de una zapata prismática.

La elección entre ambas zapatas dependerá de las necesidades específicas del proyecto, considerando las cargas esperadas, las características del suelo y las restricciones económicas. Mientras que la zapata prismática puede ser adecuada en situaciones donde la carga es moderada y la eficiencia económica es prioritaria, la zapata piramidal se vuelve esencial en escenarios que demandan una resistencia excepcional y una distribución optima de cargas.


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Imagen obtenida de civil._star

1.- Solado y recubrimiento

La zapata debe contar con un solado para aislar el concreto y la armadura del suelo de fundación, así mismo permite obtener una superficie nivelada para realizar los trazos y la colocación de la armadura. Cuando se trata de zonas sin humedad el recubrimiento es de 7.5 cm, caso contrario se debe adoptar un recubrimiento mínimo de 10 cm. Los separadores son conocidos como dados y pueden ser fabricados insitu o prefabricados, en ambos casos debe tener la misma resistencia del concreto de la zapata.


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2.- Armado inferior

El armado de la zapata es en 2 direcciones a manera de una parrilla, el refuerzo esta conformado por barras de 5/8"@20 cm en las dos direcciones; las barras, en sus extremos, deben llevar ganchos en caso no cumplan con la longitud de desarrollo. La longitud del gancho de acuerdo al espesor de la barra (según norma es 12 db), para este ejemplo se aproximó a 20 cm.


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3.- Armado de columna

Por ser una zapata céntrica, el armado de la columna va centrada respecto al área de la zapata, las patas de las barras de la columna van orientadas dentro del núcleo de la columna y sobresalen la longitud típica del gancho, y respecto a los estribos, estos van espaciados cada 10 cm en toda la altura de la zapata, y son denominados estribos por montaje. 


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4.- Dimensiones de la zapata

La zapata tiene una base más ancha que la zona superior, y una altura total de 100 cm, 30 cm corresponden a la zona inferior que es rectangular y los 70 cm hasta el nivel superior con la inclinación de acuerdo a la geométrica propuesta. Es importante resaltar que la zona superior debe tener un perímetro más grande que la sección de la columna, en este caso de adopta 7.5 cm a ambos lados.


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5.- Armado de la zona superior

En la parte superior de la zona piramidal, se debe armar por dos razones, la primera cuando la zapata está sometida a fuerzas de arrancamiento que generan un momento en la zona superior, en este caso se colocar el refuerzo de acuerdo a la magnitud del momento; la otra razón es cuando la zapata tiene grandes dimensiones y una altura considerable, en este caso se colocar el acero por cuantía mínima. El armado superior esta conformado por barras de 1/2"@15 cm, en el detalle se muestran un tipo de armado, pero es preferible que las barras sean corridas en las esquinas de las caras inclinadas.

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Información para citar el artículo

Redactado por: Ing. Jorge Condori
Fecha: 18 de diciembre del 2023
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