
CONSEJO ARQUITECTÓNICO
Asegúrate de que el plano arquitectónico mantenga una simetría o ejes claros que guíen la ubicación de elementos estructurales. Esto no solo ayuda a la estabilidad estructural, sino que también simplifica el diseño y la distribución de las zapatas.
¿Por qué es útil?
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Simplificación del Diseño Estructural: Al seguir ejes claros, los elementos estructurales como columnas y muros de carga pueden alinearse de manera lógica y ordenada. Esto facilita la planificación y construcción de las zapatas, permitiendo que se coloquen en posiciones óptimas con menor complejidad.
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Optimización de Recursos: Un diseño simétrico y basado en ejes permite un uso más eficiente de materiales y recursos. Las zapatas pueden diseñarse de manera estándar, evitando variaciones innecesarias que podrían incrementar costos y tiempos de construcción.
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Facilidad en la Ejecución: Con un plano que sigue ejes bien definidos, los constructores pueden ejecutar la obra con mayor precisión, reduciendo el margen de error. Esto es especialmente importante en la colocación de zapatas, donde cualquier desviación puede comprometer la estabilidad del edificio.



Recuerda que:
Hay excepciones. A veces, el diseño o las necesidades específicas del proyecto requieren que las paredes no estén alineadas, y eso está bien. La clave es intentar alinear las paredes cuando sea posible para hacer el proceso más sencillo y eficiente.
INCORRECTO: no siguen ejes y no respectan un ritmo
CORRECTO: siguen dos ejes de simetría además de que mantienen una secuencia


REPRESENTACIÓN ESTRUCTURAL
Para explicar un plano estructural, primero necesitamos dar un contexto arquitectónico. Tomemos como ejemplo una sala de estar de 5m x 5m, con dos ventanales y un ingreso, tal como se muestra en los renders y el plano a continuación. Esto nos permite entender cómo se relaciona el diseño con la estructura del espacio.
DISEÑO ARQUITECTÓNICO
SE UTILIZAN:

En una casa habitación, las zapatas se utilizan en los siguientes casos:
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Soporte de Columnas: Cuando la casa tiene columnas que soportan el techo o un segundo piso, las zapatas se colocan debajo de estas columnas para distribuir su peso en el suelo.
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Muros de Carga: Si la casa utiliza muros de carga en lugar de una estructura de columnas, las zapatas se colocan debajo de estos muros para asegurar que el peso se transfiera de manera uniforme al suelo.
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Terreno Blando o Irregular: Si la casa se construye en un terreno con baja capacidad portante o con desniveles, las zapatas son necesarias para evitar hundimientos o asentamientos desiguales.
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Ampliaciones: Si se agrega una extensión a la casa, como una habitación o un segundo piso, se necesitarán zapatas adicionales para soportar las nuevas cargas estructurales.
PLANO ESTRUCTURAL

Estructural
Una zapata es un elemento de cimentación que soporta y distribuye el peso de una estructura (como columnas o muros) sobre el suelo. Su función principal es evitar que la edificación se hunda o se incline, asegurando la estabilidad y durabilidad del edificio.
En un plano estructural, la zapata se representa como un cuadrado o rectángulo que indica su ubicación bajo las columnas o muros de carga. Cada zapata se asigna un nombre o identificador, como "Z-1", "Z-2", etc.
Posteriormente, se detalla en una tabla específica dentro del plano estructural, donde se describen las dimensiones de cada zapata, incluyendo:
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Largo
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Ancho
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Grosor
Además, en esta tabla también se puede especificar el tipo de concreto a utilizar para cada zapata, dependiendo de los requisitos estructurales del proyecto.

¿CÓMO ES EL PROCESO DE UNA ZAPATA?

La cimbra no siempre es necesaria en la construcción de zapatas. Si el terreno es firme y estable, puede mantener la forma de la excavación sin desmoronarse, permitiendo que el concreto se vierta directamente sin necesidad de un molde. Sin embargo, cuando se busca precisión en la forma o en terrenos inestables, la cimbra se convierte en una aliada esencial para garantizar que la zapata quede perfecta. ¡Una solución ingeniosa que depende del terreno!
¿LA CIMBRA ES NECESARIA?
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Trazado y Excavación:
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Materiales: Estacas, hilo de albañil, cal o pintura para marcar el terreno.
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Herramientas: Pala, pico, excavadora (en caso de excavaciones grandes).
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Base de Apoyo/Plantilla de concreto:
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Materiales: Grava o concreto pobre (concreto de baja resistencia).
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Herramientas: Pala, carretilla, nivel.
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Instalación de Armadura:
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Materiales: Varillas de acero (habitualmente de 3/8", 1/2", o según especificación), alambre recocido para atar las varillas.
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Herramientas: Tenazas, cortadora de varilla, dobladora de varilla.
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Colocación de Cimbra:
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Materiales: Madera (tablas, triplay), o paneles de metal o plástico, dependiendo del tipo de cimbra utilizada.
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Herramientas: Clavos, martillo, sierra, taladro, tornillos.
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Colado de Concreto:
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Materiales: Concreto (mezcla de cemento, arena, grava y agua), vibrador para compactar el concreto.
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Herramientas: Mezcladora de concreto (si se mezcla en obra), palustre, vibrador de concreto.
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Curado:
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Materiales: Agua, plástico o lona (para mantener la humedad).
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Herramientas: Manguera o balde para rociar agua.
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Retiro de Cimbra y Relleno:
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Materiales: Tierra o material seleccionado para el relleno.
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Herramientas: Martillo, palanca (para retirar la cimbra), pala, compactador manual o mecánico.
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A CONTINUACION PODRÁS VER UN EJEMPLO A ESCALA DE COMO SE HACE UNA ZAPATA REALIZADA POR ESTUDIANTES




CÁLCULO DE CIMENTACIONES ZAPATAS

RECUERDA QUE:
Las zapatas son las responsables de cargar todo el peso de una columna, y no olvides que las columnas, a su vez, soportan traves muy pesadas. Asegurarte de que las zapatas estén bien construidas es clave para la estabilidad de toda la estructura. ¡Cada detalle cuenta!
EXISTEN UNOS DATOS A TOMAR EN CUENTA...
P: Es decir la carga a soportar de ese cimiento, este resultado se obtiene del análisis de carga de la losa y los muros. (carga calculada)
QA: Capacidad de carga del suelo.
DADO: La medida del dado
F´c: Resistencia a la compresión del concreto (150 kg, 200 kg, 250 kg...etc)
U: factor de riesgo (1.5)
1. DEBEMOS DE DETERMINAR LAS MEDIDAS DE NUESTRA ZAPATA
FÓRMULAS:
B= Carga a soportar
Capacidad del suelo
B= LARGO Y ANCHO DE LA ZAPATA

NOTA: Estamos trabajando con zapatas cuadradas, donde el ancho y el largo son exactamente iguales. ¡Como si fueran gemelas!


2. ¿CUANTO CARGARÁ CADA LADO DE MI ZAPATA?
ZONA (L)= (LONGITUD TOTAL - LONGITUD DEL DADO)
2
CARGA DE ZAPATA=
(W)
CARGA TOTAL (P)
ÁREA DE LA ZAPATA

3. ¿CÓMO SE QUE MI DADO NO LA ROMPE POR PENETRACIÓN?
DEBEMOS DE HACER DIFERENTES PROPUESTAS DE LA ALTURA DE LA ZAPATA (H)
DATOS:
H= PROPUESTA (EJEMPLO 15CM, 20CM, 25CM, 30CM, ETC)
R=RECUBRIMIENTO EN ZAPATA 5CM
D=PERALTE EFECTIVO DE LA ZAPATA
P= CARGA TOTAL EN KH
U= FACTOR DE SEGURIDAD (1.5)
B= MEDIDA DEL DADO (LADOS)
Φ= 0.85

RECUERDA QUE:
Recordatorio: El peralte efectivo (D) se calcula restando la mitad del grosor de la varilla propuesta a la altura total. ¡Asegúrate de hacer este ajuste para obtener las dimensiones precisas!
A CONTINUACION DE PRESENTO UNA TABLA CON LAS MEDIDAS DE LAS VARILLAS MAS COMUNES (USA LOS MM)


FÓRMULAS:
FÓRMULAS:

NOTA: H MINIMO ZAPATA DE 15 CM


PENETRACION
P * U
Φ (4(B+D)D)
PENETRACION < √ F'C UTILIZADA
Da click aquí para descargar la hoja de Excel y calcular tu zapata aislada

¡Genial, ya puedes calcular Zapatas aisladas!
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CÁLCULO DE VOLUMETRÍAS DE LAS ZAPATAS (SOLO CONCRETO Y CIMBRA)
EXISTEN UNOS DATOS A TOMAR EN CUENTA...



1 M3
300 KG (11.26 BOTES DE 19 LTS)
CONCRETO DE F´C 200 KG CM2
SEGÚN LA NMX-C-155-ONNCCE-2014
PARA 1 M3
6 BOTES DE CEMENTO
30 BOTES DE ARENA
45 BOTES DE GRAVA
2 PARTES DE ARENA
3 PARTES DE GRAVA
1 M3
0.6 M3 (31.58 BOTES DE 19 LITROS)
1 M3
0.9 M3 (47.37 BOTES DE 19 LITROS)

MADERA DE PINO O TRIPLAY
DEPENDERÁ DE LAS MEDIDAS DE LA ZAPATA

PLANTILLA DE CONCRETO POBRE
1 PARTE DE CEMENTO
RECUERDA SABER CUANTOS M3 NECESITRÁS PARA RELLENAR TU ZAPATA, ESTO TOMANDO EN CUENTA LARGO ANCHO Y PROFUNDIDAD
Da click aquí para descargar la hoja de Excel y calcular tu ZAPATA

RENDIMIENTOS
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Excavación: 2-4 m³/día
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Preparación y Cimbra: 1-2 zapatas/día
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Vaciado y Acabado: 1-2 zapatas/día

NOTA: Los rendimientos de obra varían dependiendo de la proporción de la mezcla y las condiciones del terreno.

NOTA: Recuerda que el armado de la parrilla de una zapata es el mismo calculo que el de una losa llena, ¿no lo recuerdas? dale click al botón de abajo

REGLAMENTACION Y NORMAS


NOTA PERSONAL:
NUNCA hagas caso omiso al estudio de mecánica de suelos
1. NMX-C-407-ONNCCE-2012:
Requisitos del Concreto: Especifica las características del concreto, incluyendo resistencia, durabilidad, y mezclas recomendadas. El concreto debe cumplir con las especificaciones de resistencia a compresión y control de calidad.
Preparación y Mezcla: Define los procedimientos para la mezcla y proporciones del concreto, asegurando una adecuada trabajabilidad y resistencia.
2. NMX-C-155-ONNCCE-2014
Diseño de Mezcla: Proporciona los métodos para diseñar la mezcla de concreto para alcanzar la resistencia requerida. Incluye las proporciones de cemento, arena, grava y agua.
Resistencia a Compresión: Establece los requisitos mínimos de resistencia a compresión para el concreto en diferentes aplicaciones, como zapatas aisladas.
3.NMX-C-453-ONNCCE-2012:
Características del Acero: Define las propiedades del acero para refuerzo, incluyendo el tipo de varilla, diámetro, y resistencia.
Instalación de Varilla: Especifica cómo debe colocarse y unirse la varilla de refuerzo en el concreto para asegurar su integridad estructural.
4.NOM-033-SCFI-2015:
Control de Calidad**: Proporciona directrices para la calidad de los materiales de construcción, como concreto y acero, asegurando que cumplan con las especificaciones para aplicaciones estructurales.

