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Vigas de cimentación sismorresistentes en CYPECAD

Bartolome Tavera
Bartolome Tavera
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TIPOS DE VIGAS DE CIMENTACIÓN EN CYPECAD

En CYPECAD podemos distinguir dos tipos de vigas de cimentación que están predefinidas y son correctamente diseñadas por el programa, el primer tipo se conoce como «Viga de atado» y el segundo se conoce como «Viga Cantilever». En muchos países se les conoce con el nombre de Vigas Centradoras a las vigas que CYPECAD denomina como Cantilever. La diferencia entre una viga de atado y una cantilever es que, la primera se diseña ante la acción de fuerzas axiales, mientras que la segunda se diseña ante la acción de cargas de momento.

simbolo-de-momento Fig. 1 – Diferencia en representación gráfica – Símbolo de Momento

Estando en el nivel de fundación, el programa nos permite modelar este tipo de elementos según unas tablas predefinidas de armados que son perfectamente editables. Esto podemos hacerlo manualmente, pero también se puede dejar un dimensionamiento automático tanto de las vigas como de las zapatas que el programa estaría diseñando como soporte de cada columna en nuestra obra.

PEDESTALES Y CIMENTACIONES A DISTINTOS NIVELES.

cimentaciones-pedestales Fig. 2 – Sistema de cimentaciones con pedestales y sin pedestales.

CYPECAD solo permite definir las cimentaciones en un nivel llamado fundación, y es ahí donde podemos modelar, analizar y diseñar este tipo de elementos. Cuando tenemos zapatas a distintos niveles en una obra, debemos asignar el desnivel correspondiente en la ventana de diálogo de creación de columnas, esto acarrea una serie de consideraciones a tener en cuenta para poder diseñar correctamente estos elementos.

Como se observa en la Figura 2, en la imagen superior se tiene un sistema zapatas y vigas de cimentación con pedestales, mientras que la imagen inferior tiene las vigas de cimentación al mismo nivel que las zapatas, siendo esta última forma la manera en la que CYPECAD trabaja.

No se pueden definir vigas de atado o cantilever sin que estén alineadas/enrasadas con las zapatas, es decir, que ellas siempre quedarán modeladas en el mismo nivel (fundación) que las zapatas, y estas no permiten la creación directa de pedestales.

¿ENTONCES, CÓMO MODELAMOS LOS PEDESTALES?

Para hacer esto, tendremos que introducir en nuestra obra un nuevo nivel que puede tener una altura igual o superior a la de nuestros pedestales, dependiendo por supuesto de la información de un estudio geotécnico que tenga recomendaciones sobre las cimentaciones y las cotas a las que se encuentra el terreno con la capacidad admisible considerada en nuestro diseño.

Editaremos la sección de cada columna, aumentando las dimensiones de las mismas en dicho nivel especialmente creado para modelar los pedestales. Luego tendremos que ir a «Entrada de vigas» y modelar cada viga de cimentación como si fuese una viga de entrepiso entre cada pedestal.

despiece-de-zapatas Fig. 3 – Despiece de zapatas, vigas de cimentación y pedestales.

Como ya lo mencionamos, las vigas de atado y cantilever solo se pueden modelar al mismo nivel (fundación) que las zapatas, por ende, en nuestro nivel Fundación solo veremos las zapatas, y no modelaremos vigas con los comandos de «Atado o Cantilever», sino que serán vigas descolgadas rectangulares de entrepiso. Para el programa, estas vigas no se encuentran apoyadas sobre el terreno, y no deben ser confundidas con dichos elementos que también se modelan solo en el nivel fundación y suelen ser usados como contornos para losas de cimentación.

¿QUÉ ENCONTRAMOS EN LA NORMA?

Tal cual lo mencionamos en el título de este artículo, haremos referencia al diseño sismorresistente configurado en CYPECAD. En el Reglamento ACI 318-19 actual nos encontramos con lo siguiente:

aci-318-19 Fig. 4 – Reglamento ACI 318-19.

Esto significa que las vigas que modelamos entre nuestros pedestales como «vigas rectangulares descolgadas», serán diseñadas con los momentos provenientes de las columnas (considerando toda la acción sísmica), y por lo tanto tendrán el mismo nivel de diseño que hayamos establecido para toda nuestra edificación. Teniendo esto claro podemos diseñar todos nuestros elementos, entendiendo que estamos dentro del cumplimiento de la norma y utilizando el software de manera correcta.

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