Verificación normativa del bloque de hormigón según normas indias

Hormigón a compresión

Hay dos opciones disponibles para la verificación del hormigón a compresión:

1.  Según IS 800, Cl. 7.4
2.  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:

1. Fricción entre la placa base y el hormigón/mortero de nivelación
2. Llave de corte
3. Pernos de anclaje