Cálculo y Diseño de Encepados de Cimentación: Guía Paso a Paso

1.1. Dimensionamiento y Comprobación de Rigidez del Encepado

El objetivo es determinar las dimensiones mínimas en planta del encepado y verificar su rigidez de acuerdo con la normativa vigente.

Tipo de Cimentación (Art. 58.2.1)

Para garantizar la rigidez de la cimentación, se debe cumplir la siguiente condición:

V_max ≤ 2h

Donde:

• V_max = Desplazamiento máximo admisible (57,5 cm en este caso)
• h = Canto del encepado

Comprobación:

57,5 cm ≤ 2 x 90 cm (encepado rígido)

Dimensiones Mínimas del Canto del Encepado (Art. 58.8.1)

Se debe verificar que el canto del encepado cumpla con las dimensiones mínimas establecidas:

h = 90 cm ≥ 40 cm y ø pilote = 55 cm

El canto dado por el enunciado CUMPLE con la norma para dicha cimentación.

Dimensiones Mínimas del Encepado

A = 165 + (2 x 55/2) + (2 x 25) = 270 cm

B = 55 + (2 x 25) = 105 cm

2. Definición de la Armadura Principal del Encepado

La armadura principal se dispone en el sentido longitudinal del encepado según el Art. 58.4.1.2.1.1. Dado que se trata de un encepado cuadrado, se tiene:

T_1d = T_2d

Cálculo de la armadura:

T = Nd (v + 0,25a) / 0.85d = Aƒyd

Donde:

• N = Carga axial (1120 kN)
• d = Recubrimiento efectivo (85,5 cm)
• v = Distancia entre ejes de pilotes (70 cm)
• a = Ancho del pilote (55 cm)
• ƒy = Límite elástico del acero (400 N/mm2)

Se despeja A (área de acero) y se obtiene:

A = [Nd / 0.85d * (v + 0.25a)] / ƒyd

Definición de la armadura:

Ø 20 à Nº barras = 26.97 / 3.14 = 8,59 barras à 9 Ø 20 (28,26 cm2)

S Ø 20 = [105 - 2 x 3,5 - (22 x 2)] / 8 = 12 cm < 10 cm

Anclaje de la Armadura Principal

El anclaje se realiza a partir del eje del pilote (Art. 69.5.1.2) en la posición I.

mø2 = (1,3 x 202) = 520 ... (continúa en la siguiente página)

3. Definición de las Armaduras Secundarias del Encepado

Armadura Secundaria Superior (Art. 58.4.1.2.1.2)

A_cec.inf. Σ 10% A_praS = 10% sobre 26,97 cm2 = 2,70 cm2 repartida en todo el ancho del encepado

Ø12 à 2,70 / 1.13 = 2,4 barras à 5 Ø12 (5,65 cm2) para cumplir la separación de 30 cm

S = [105 – 2 x 3,5 – (1,2 / 2 x 2)] / 4 = 24,20 cm < 30 cm à 5 Ø12 CUMPLE

Armadura Horizontal Retícula (Art. 58.4.1.2.1.2)

A_rh ≤ 4 ‰ sección del hormigón

Ancho > ½ Canto → Tomamos en la sección como ancho la ½ Canto

105 > 45 → Tomamos 45 cm

C_g = 45 x 90 x 4 / 1000 = 16,20 cm2; a repartir entre las dos caras; 8,10 cm2 en una cara

Opciones:

• 8 Ø 12 (9,04 cm²); s = [83 - 2 * 1; 2 / 2] / 7 = 11.68 > 10
• 5 Ø 16 (10,05 cm²); s = 20,35 cm

Se puede escoger cualquiera de las dos soluciones.

Armadura Vertical Retícula (Art. 58.4.1.2.1.2)

A_rh ≤ 4 ‰ sección del hormigón

Ancho > ½ Canto → Tomamos como ancho ½ Canto

105 > 45 → Tomamos 45 cm

C_g = 270 x 45 x 4 / 1000 = 48,60 cm2; a repartir entre las dos caras // 24,30 cm2

Opciones:

• 22 Ø 12 (24,86 cm²); s = 270 - 2 * 3.5 - 2 * 1; 2 / 2 / 21 = 12.47 cm > 10
• 13 Ø 16 (26,13 cm²); s = 21,78 cm

Se puede escoger cualquiera de las dos soluciones.