Verificación normativa del bloque de hormigón según normas indias
Hormigón a compresión
Hay dos opciones disponibles para la verificación del hormigón a compresión:
- Según IS 800, Cl. 7.4
- Según IS 456, Cl. 34.4
Hormigón a compresión verificado según IS 800, Cl. 7.4
La presión máxima de apoyo no debe superar la resistencia a compresión igual a \(0.6 f_{ck}\), donde \(f_{ck}\) es la resistencia característica cúbica del hormigón. Se asume que la resistencia del mortero de nivelación es superior a la del hormigón de la cimentación. El apartado Cl. 7.4.3.1 proporciona la fórmula para el espesor mínimo de las placas base de pilares:
\[ t_s = \sqrt{2.5 w c^2 \gamma_{m0} / f_y} > t_f \]
donde:
- \(w\) – presión uniforme desde abajo sobre la placa base bajo la compresión axial de carga mayorada
- \(c\) – vuelo de la placa base del pilar sobre el pilar
- \(f_y\) – límite elástico de la placa base del pilar
- \(t_f\) – espesor del ala del pilar
- \(\gamma_{m0} = 1.1\) – coeficiente parcial de seguridad para la resistencia gobernada por la plastificación – IS 800, Tabla 5; editable en la Configuración de código
La fórmula puede reescribirse para determinar el vuelo con la hipótesis de que \(w = 0.6 f_{ck}\):
\[ c = t_s \sqrt{\frac{f_y}{1.5 f_{ck} \gamma_{m0}}} \]
El área \(A_{c,eff}\) se determina desplazando el área de la sección transversal del pilar (con rigidizadores) que intersecta la placa base un vuelo \(c\). Otra área, \(A_{FEM,eff}\), determina el área en contacto entre la placa base y la cimentación de hormigón (mortero de nivelación) mediante análisis por elementos finitos. El área que resiste las fuerzas de compresión, \(A_{eff}\), es la intersección de estas dos áreas, \(A_{c,eff}\) y \(A_{FEM,eff}\). Se asume una resistencia a compresión de \(0.6 f_{ck}\) sobre esta área \(A_{eff}\) en el estado límite último.
La verificación del hormigón a compresión se realiza en forma de tensiones:
\[ \sigma_c \le w \]
donde:
- \(\sigma_c = \frac{N_c}{A_{eff}}\) – tensión media de apoyo bajo la placa base
- \(N_c\) – fuerza de compresión
- \(w = 0.6 f_{ck}\) – resistencia a compresión del hormigón
Hormigón a compresión verificado según IS 456, Cl. 34.4.
La presión máxima de apoyo no debe superar la resistencia a compresión igual a \(0.45 f_{ck} \cdot \min \left \{ \sqrt{\frac{A_1}{A_2}}, \, 2 \right \} \), donde:
- \(f_{ck}\) – resistencia característica cúbica del hormigón; se asume que la resistencia del mortero de nivelación es superior a la del hormigón de la cimentación
- \(A_1\) – área de apoyo tomada como el área de la base inferior del mayor tronco de pirámide o cono contenido completamente dentro de la zapata, teniendo como base superior el área realmente cargada y con una pendiente lateral de uno vertical a dos horizontal
- \(A_2\) – área de apoyo determinada por análisis de elementos finitos (igual a \(A_{FEM,eff}\))
La verificación del hormigón a compresión se realiza en forma de tensiones:
\[ \sigma_c \le w \]
donde:
- \(\sigma_c = \frac{N_c}{A_{2}}\) – tensión media de apoyo bajo la placa base
- \(N_c\) – fuerza de compresión
- \(w = 0.45 f_{ck} \cdot \min \left \{ \sqrt{\frac{A_1}{A_2}}, \, 2 \right \}\) – resistencia a compresión del hormigón
Transferencia de cortante
Se asume que la acción cortante en la placa base se transfiere del pilar a la cimentación de hormigón mediante:
- Fricción entre la placa base y el hormigón/mortero de nivelación
- Llave de corte
- Pernos de anclaje