Análisis comparativo entre zapatas aisladas y losas de cimentación para edificios sobre suelo típico.

Abstract

Este proyecto toma en consideración un tema no muy profundizado del código ACI 318: las losas de cimentación. Por supuesto, se hace mención a las mismas, mas no muestra una comparación entre estas y el método de zapatas aisladas en un estudio con utilizando un suelo típico. Se realiza la comparación entre estos dos métodos de cimentación en un caso con iguales condiciones de suelo que permita tener una mejor noción de sus principales diferencias tanto en asentamiento de suelo como en volumen de concreto y cantidad de refuerzo que estas requieren. Realizando este análisis comparativo se pueden alcanzar diferentes conclusiones dentro un marco óptimo entre dos metodologías de cimentaciones superficiales. Para el marco experimental que sentará los parámetros comparativos de los sistemas de cimentaciones superficiales en cuestión, se realizan dos diseños estructurales de cimentaciones para un mismo edificio con condiciones de suelo iguales. La estructura seleccionada para el análisis comparativo de cimientos consiste en un edificio de 12 niveles de apartamentos y oficinas, 3 sótanos y un nivel de azotea para cuarto de maquinas con un área total de construcción de 34,992 metros cuadrados. El primer diseño realizado consiste en un sistema de zapatas aisladas utilizando una metodología de diseño por resistencia en base al código de diseño de concreto reforzado ACI 318-11R empleando cargas de diseño establecidas por el código AGIES NSE2-10. El segundo diseño consiste en el de losas de cimentación utilizando el programa de diseño utilizando elementos finitos “SAFE” en el cual se ha realizado un estudio detallado de asentamiento, capacidad de carga ultima de suelo y diseño estructural. Se pretende optimizar el diseño de la losa de cimentación al considerar una losa de concreto postensado. El análisis comparativo entre estos diseños de cimentaciones superficiales permite evaluar el ahorro en materiales y costos. Este estudio también permite tener un modelo computarizado de las reacciones de asentamiento y capacidad de carga ultima que permite comparar de mejor manera ambos métodos de cimentaciones superficiales. Los resultados obtenidos utilizando dicho programa de diseño se presentan como parte de los hallazgos últimos del análisis comparativo. El fin último de este proyecto es dar una mayor información sobre el método de cimentación de losas de cimentación para la construcción guatemalteca y como utilizando un método de diseño de concreto postensado, estas losas de cimentación no solo son cimientos funcionales, además, son elementos estructurales económicos de alta resistencia y durabilidad.