Saludos a todos nuestros miembros y visitantes de Civil Excel: Planillas Excel para Ingeniería Civil, continuamos con los aportes de planillas Excel, esta oportunidad continuamos con el rubro de fundaciones y cimentaciones, presentándoles esta hoja de cálculo Excel titulada Diseño de una Zapata Aislada, este archivo es una alternativa a las demás planillas que tenemos para diseñar zapatas aisladas.
El diseño de zapatas aisladas en Excel permite realizar el análisis y dimensionamiento estructural de cimentaciones de forma rápida, precisa y conforme a los criterios establecidos en normas locales e internacionales. Este tipo de zapatas son elementos de cimentación superficial que transmiten las cargas de una columna o pilar individual al terreno de fundación, garantizando la estabilidad y seguridad de la estructura.
La presente planilla Excel de ingeniería civil automatiza los cálculos considerando los parámetros de diseño iniciales, también se realiza el dimensionamiento geométrico, verificación de punzonamiento, flexión y cortante, reduciendo significativamente el tiempo de diseño y evitando errores manuales.
Su aplicación es ideal tanto para profesionales como para estudiantes de ingeniería civil que deseen comprender de manera práctica el proceso de diseño de zapatas de concreto armado. A continuación; les presentamos una imagen preliminar de la planilla, posteriormente reforzaremos algunos conceptos, se detallan los puntos que se siguen para realizar el diseño, y finalmente compartimos la hoja de cálculo Excel.
Concepto de Zapata Aislada
Una zapata aislada es un elemento estructural de cimentación superficial que tiene la función de transmitir las cargas concentradas de una columna o pilar individual al terreno de fundación, distribuyéndolas de manera uniforme para evitar fallas por asentamientos diferenciales o por capacidad portante del suelo.
Generalmente, las zapatas aisladas se diseñan en hormigón armado (concreto armado) y se emplean en estructuras donde las cargas no son excesivamente elevadas y el suelo presenta una capacidad portante adecuada. Su forma puede ser cuadrada, rectangular o circular, dependiendo del tipo de columna y las magnitudes de carga.
El diseño estructural de una zapata aislada debe garantizar el cumplimiento de los estados límites de resistencia (flexión, cortante y punzonamiento) y de servicio (asentamientos y presiones admisibles del terreno), conforme a las normas internacionales o locales.
Diseño de zapatas aisladas en Excel
La hoja de cálculo Excel precisa la siguiente información inicial, para proceder con el diseño de la zapata en cuestión:
- Sección de columna
- Carga Muerta
- Carga Viva
- Capacidad portante del suelo
- Profundidad de desplante
- Peso específico del terreno
- Resistencia del concreto de la zapata
- Sobrecarga del piso
- Resistencia del acero
- Recubrimiento
- Diámetro de las varillas de refuerzo
Procedimiento de diseño de zapatas aisladas
El documento Excel considera los siguientes pasos dentro los cálculos de la zapata:
- Reacción neta del terreno
- Dimensionamiento de la altura h de la zapata por punzonamiento (Condición de diseño, verificación de cortante)
- Diseño en el sentido longitudinal (Diseño por flexión, Verificación del acero mínimo, cálculo de varillas de acero)
- Diseño en el sentido transversal (Verificación del acero mínimo, cálculo de varillas)
- Longitud de desarrollo del refuerzo
- Transferencia del aplastamiento sobre la columna
- Resistencia al aplastamiento en el concreto de la cimentación
La planilla Excel realiza verificaciones con verificaciones en varios puntos del diseño, verificaciones que deben cumplirse para continuar con el cálculo, además tiene una hoja adicional (Hoja 1) donde se encuentran los diámetros de las varillas de acero a utilizar con sus respectivas áreas, valores que pueden ser modificados según sus necesidades.
Descargar Hoja Excel de Diseño de Zapatas Aisladas
El presente archivo Excel para diseño de zapatas aisladas permite realizar el análisis estructural y dimensionamiento del cimiento de manera práctica y confiable, conforme a normas de diseño de concreto armado.
Su uso es recomendado para ingenieros estructurales, proyectistas y estudiantes de ingeniería civil que requieran automatizar los cálculos de cimentaciones superficiales y verificar rápidamente la capacidad portante, flexión, cortante y punzonamiento de la zapata.
A continuación, pueden: [Descargar hoja Excel de diseño de zapatas aisladas]; Esperamos que esta alternativa para diseñar Zapatas Aisladas les sea de utilidad, pueden encontrar las demás planillas Excel para el diseño de zapatas en nuestra sección de Fundaciones o utilizando el buscador, no olviden dejarnos sus comentarios…compartiendo nuestras publicaciones nos ayudan a llegar a más personas interesadas en estos temas de ingeniería civil… saludamos a toda la comunidad de ingeniería.