Zapata (cimentación)

Dibujo esquemático de cimentación con zapatas.

Una zapata es un tipo de cimentación superficial (normalmente aislada), que puede ser empleada en terrenos razonablemente homogéneos y de resistencias a compresión medias o altas. Consisten en un ancho prisma

de hormigón situado bajo los pilares de la estructura. Su función es transmitir al terreno las tensiones a que está sometida el resto de la estructura y anclarla.

Cuando no es posible emplear zapatas debe recurrirse a cimentación por pilotaje o losas de cimentación.

1 Tipos de zapatas

o 1.1 Zapatas aisladas

o 1.2 Zapatas combinadas

o 1.3 Zapatas corridas o continuas

o 1.4 Cálculo de zapatas

Tipos de zapatas

Existen varios tipos de zapatas en función de si servirán de apoyo a uno o varios pilares o bien sean a muros. Para pilares singulares se usan zapatas aisladas, para dos pilares cercanos zapatas combinadas, para hileras de pilares o muros zapatas continuas o corridas.

Zapatas aisladas

Empleadas para pilares aislados en terrenos de buena calidad, cuando la excentricidad de la carga del pilar es pequeña o moderada. Esta última condición se cumple mucho mejor en los pilares no perimetrales de un edificio. Las zapatas aisladas según su relación entre el canto y el vuelo o largo máximo libre pueden clasificarse en:

Zapatas rígidas o poco deformables.

Zapatas flexibles o deformables.

Y según el esfuerzo vertical esté en el centro geométrico de la zapata se distingue entre:

Zapatas centradas.

Zapatas excéntricas.

Zapatas irregulares.

El correcto dimensionado de las zapatas aisladas requiere la comprobación de la capacidad portante de hundimiento, la comprobación del estado de equilibrio (deslizamiento, vuelco), como la comprobación resistente de la misma y su asentamiento diferencial en relación a las zapatas contiguas.

Zapatas combinadas

A veces, cuando un pilar no puede apoyarse en el centro de la zapata, sino excéntricamente sobre la misma o cuando se trata de un pilar perimetral con grandes

momentos flectores la presión del terreno puede ser insuficiente para prevenir el vuelco de la cimentación. Una forma común de resolverlo es uniendo o combinando la zapata de cimentación de este pilar con la más próxima, o mediante vigas de atado, de tal manera que se pueda evitar el giro de la cimentación.

Un caso frecuente de uso de zapatas combinadas son las zapatas de medianería o zapatas de lindero, que por limitaciones de espacio suelen ser zapatas excéntricas. Por su propia forma estas zapatas requieren para un correcto equilibrio una viga de atado. Dicha viga de atado junto con otras dos zapatas, constituye un caso de zapatas combinadas.

Zapatas continuas o corridas

Dibujo esquemático de zapata continua.

Se emplea normalmente este tipo de cimentación para sustentar muros de carga, o pilares alineados relativamente próximos, en terrenos de resistencia baja, media o alta. Las zapatas de lindero conforman la cimentación perimetral, soportando los pilares o muros excéntricamente; la sección del conjunto muro-zapata tiene forma de |_ para no invadir la propiedad del vecino. Las zapatas interiores sustentan muros y pilares según su eje y la sección muro-zapata tiene forma de T invertida _|_; poseen la ventaja de distribuir mejor el peso del conjunto.

La zapata continua es un cimiento continuo de un muro de cimentación, en el que las cargas se reparten uniformemente. También llamada zapata lineal.

Son elementos longitudinales en los que predomina la longitud sobre la base o altura; los cimientos de paredes o muros, actuando generalmente como elementos rígidos sin armadura.

El cálculo de zapatas requiere comprobar que no se sobrepasan diversos estados límite (ELU) últimos entre ellos:

ELU de estabilidad: vuelco y deslizamiento.

ELU de hundimiento en el terreno.

ELU de agotamiento por flexión mecánica.

ELU de punzonamiento.