Las zapatas excéntricas son un tipo de cimentación utilizada en ingeniería civil para soportar cargas verticales de estructuras, como edificios y puentes. La excentricidad en una zapata se refiere al desplazamiento del centro de masa de la carga vertical con respecto al centro de la base de la zapata.
Aquí hay algunos tipos de zapatas excéntricas:
- Zapata Centrada con Excentricidad Simétrica:
- La carga vertical actúa en el centro de la base de la zapata, pero hay un desplazamiento igual en todas las direcciones.
- Este tipo de zapata es comúnmente utilizado cuando hay un ligero desequilibrio en las cargas, pero se desea que la carga vertical pase a través del centro.
- Zapata Excéntrica con Excentricidad Asimétrica:
- La carga vertical no actúa en el centro de la base y hay un desplazamiento asimétrico en al menos una dirección.
- Se utiliza cuando se necesita compensar una carga desigual o para tener en cuenta condiciones específicas del suelo.
- Zapata Excéntrica con Placa Inclinada:
- La base de la zapata tiene una forma inclinada para acomodar la excentricidad de la carga vertical.
- Este diseño se utiliza cuando el suelo no es uniforme y la carga no puede ser distribuida de manera simétrica.
- Zapata Excéntrica con Contrapeso:
- Se agrega un contrapeso en el lado opuesto de la carga para equilibrar la excentricidad.
- Este método se emplea cuando es necesario contrarrestar una carga lateral importante.
- Zapata Excéntrica con Pórticos o Muros de Contraviento:
- En algunas estructuras, especialmente en edificios altos, se utilizan pórticos o muros de contraviento para distribuir las cargas y contrarrestar la excentricidad.
- Zapata de Voladizo:
- Es una variante donde una parte de la base de la zapata sobresale más allá de la carga vertical.
- Se utiliza cuando es necesario redistribuir las cargas o cuando hay restricciones en el diseño del cimiento.
La elección del tipo de zapata excéntrica dependerá de varios factores, como las características del suelo, las cargas aplicadas, la geometría de la estructura y los requisitos del código de construcción local. Es fundamental realizar un análisis detallado del suelo y la estructura para determinar la mejor solución de cimentación en cada caso específico.
El «Documento Básico SE-C Cimientos» que forma parte del Código Técnico de la Edificación (CTE) de España, establece que las zapatas de este tipo, también llamadas zapatas de medianería deben ser de planta rectangular, preferiblemente con una mayor dimensión paralela a la medianería, y las zapatas de esquina deben ser de planta cuadrada.
Desde el punto de vista estructural, se considerarán estructuralmente rígidas las zapatas cuyo vuelo v, en la dirección principal de mayor vuelo, sea menor o igual que dos veces el canto h (v ≤ 2h). Las zapatas se considerarán flexibles en caso contrario (v > 2h).
En cuanto a las consideraciones de carga, se deben tener en cuenta las cargas verticales y los momentos que actúan sobre la zapata. En el caso general de que sobre una zapata aislada actúen momentos además de cargas verticales, se recomienda que la resultante de las acciones pase por el núcleo central de inercia.
Para el método de cálculo, se debe comprobar el cumplimiento de la condición de rigidez relativa si se desea efectuar el cálculo con la hipótesis de distribución lineal de presiones sobre el terreno. En el caso de no cumplirse, la zapata se considerará flexible, y la distribución de presiones sobre el terreno y sus esfuerzos se obtendrán a partir de modelos de cálculo que consideren la interacción suelo-estructura.
