La zapata grandota [Anecdotario de un ingeniero civil #13]

Continuamos con la XIII entrega del anecdotario del ingeniero Francisco Garza Mercado

Cuando me pidieron cotizar la revisión del proyecto estructural de un edificio realizado por otro, a fin de precisar el alcance pedí que me mostraran los cálculos y planos exitentes

Era una memoria del tamaño de un directorio telefónico, resuelta mediante un programa computacional de análisis y diseño de estructuras, y un juego de planos. El diseño era metálico, por la teoría de esfuerzos de trabajo.

Pude darme cuenta que los recuadros eran de poco más de 9 x 11 m (100 m2. en números redondos). La Empresa había especificado cargas vivas de maquinaria de 1.0 Ton/m2 en entrepiso y 0.5 t/m2 en la azotea, aparte de pesos propios, estimados groseramente en 0.3 t/m2 para cada una de las losas. El edificio era de dos pisos, pero debía dejarse preparación para un tercer piso futuro.

Sumé mentalmente las cargas (1.3 x 2 + 0.8 x 1 = 3.4), y las multipliqué por el área tributaria de 100 m2, correspondiente a una columna central, dando un total de 340 t, que cerré a 360 para considerar algo de pesos propios de columnas y zapatas.

La resistencia de suelos, me dijeron, para cargas de servicio era de 4 kg/cm2, 40 t/m2.

Al dividir mentalmente la carga (360) entre el esfuerzo (40) el área necesaria de la zapata resultó de 9.00 m2, o sea de 3 x 3 m.

En el plano de cimentación esas zapatas se mostraban de 4.20 x 4.20 m, por lo cual expresé que me parecían muy grandes y que valía la pena revisarlas.
Al practicar días después la revisión, que me fue contratada, me di cuenta que, para simplificar los análisis, el edificio se había dividido en marcos longitudinales y transversales. Para el diseño de las columnas mediante el mismo programa, a los marcos en una dirección se les habían sumado las reacciones de las vigas en la dirección normal y los pesos propios, a fin de que cada columna tuviera efectivamente toda su carga.

Sin embargo, para las zapatas, las cargas en las columnas de una y otra dirección se habían simplemente sumado, resultando del doble de las reales, por lo que el área requerida les había resultado de 18 m2 (el doble de los 9 m2. calculados por mí), y las zapatas de 4.20 x 4.20 m.

Recuerdo que debido a esto las zapatas redujeron tanto su costo que se pagó con creces lo cobrado por la revisión de todo el proyecto estructural.

Muchas veces la observación superficial de un tercero, por arriba del hombro, puede visualizar errores que se pasan sin detectar aún en los mejores programas.

Ingeniero Civil, que comparte información relacionado a esta profesión y temas Geek. "Si buscas resultados distintos, no hagas siempre lo mismo"

Comments (5)

  • Reply Carlos Huerta - 5 agosto, 2014

    Interesante, revisar todo es muy importante.

  • Reply Marco Argandoña - 6 agosto, 2014

    Clásico error de dimensionamiento de zapatas. Una vez vi unas zapatas que por su tamaño, eran más que suficientes para construir con su área una habitación más grande q las q tenía el proyecto. Con sólo sumar cargas vivas y muertas y multiplicarlas por el área tributaria y luego dividirlas por la capacidad portante del suelo, se demostró q el tamaño era casi la cuarta parte. Saludos.

  • Reply Raúl Saravia Ríos - 6 agosto, 2014

    Con todo respeto, parece que el Ing. que efectúa el recálculo de las zapatas, no ha tomado en cuenta que las maquinarias no son cargas estáticas, que dependen de muchos datos ofrecidos por la fábrica, como la velocidad angular, y las oscilaciones pueden provocar una amplificación dinámica de hasta 10 veces la carga.
    Saludos

  • Reply Kurt Orozco - 6 agosto, 2014

    Según tengo entendido, para la distribución de esfuerzos en la zapata, no solo se toma en cuenta las cargas axiales, si no que también se debe de tomar en cuenta los esfuerzos producidos por la flexión, aumentando de manera considerable el área de la zapata.

    • Reply Kurt Orozco - 6 agosto, 2014

      Según tengo entendido, para la distribución de esfuerzos en la zapata, no solo se toma en cuenta las cargas axiales, si no que también se debe de tomar en cuenta los esfuerzos producidos por la flexión, aumentando de manera considerable el área de la zapata.

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