Losa de cimentación: qué es, tipos, diseño y ejemplo

La losa de cimentación es una placa de concreto armado que recibe todas las columnas y muros de una edificación y reparte su carga sobre toda la superficie de la planta. Se usa cuando el suelo es blando o variable, cuando las zapatas ocuparían más o menos la mitad de la planta, cuando hay que limitar los asentamientos diferenciales entre columnas y cuando el edificio tiene sótano, sobre todo si queda bajo el nivel freático.

La guía termina con un ejemplo resuelto: una losa bajo doce columnas, con la presión de contacto calculada a mano por el método rígido y la capacidad portante revisada con el motor de Rischio.

Qué es una losa de cimentación

La losa es una cimentación superficial: como una zapata, se apoya en el terreno a poca profundidad y se revisa con los mismos métodos de capacidad portante y asentamiento, pero une todas las columnas en una sola placa. Según el país también se le llama platea de cimentación o platea de fundación; en inglés es raft o mat foundation.

Con las columnas unidas, la carga se reparte en el área más grande que ofrece el edificio, así que la presión sobre el suelo baja. Además, la rigidez de la losa hace que columnas vecinas se asienten parecido y puentea las zonas blandas del terreno donde una zapata aislada se hundiría. Si el suelo admite zapatas, suelen ser la solución más simple: la guía de zapata aislada y corrida las explica, y qué es una cimentación superficial repasa la familia completa.

Cuándo se usa una losa de cimentación

Se elige una losa por una o varias de estas razones:

El suelo es blando o cambia de un punto a otro de la obra. Con una presión admisible baja, las zapatas crecen hasta casi tocarse, y en un terreno variable cada una se asienta distinto.
Las zapatas ocuparían más de la mitad de la planta. Es una regla práctica: a partir de ahí, una sola losa es más fácil de excavar, encofrar y armar que muchas zapatas grandes separadas por franjas angostas de suelo.
El asentamiento diferencial tiene que ser pequeño, como en edificios con acabados frágiles, maquinaria o tanques.
El edificio tiene sótano. La losa es su piso y, bajo el nivel freático, la que impide el paso del agua y resiste la subpresión. El suelo que se excava para el sótano, además, compensa parte del peso del edificio, que es la idea de la cimentación compensada.

Cuando ni siquiera la losa cumple con los asentamientos, porque el estrato compresible es muy grueso o está muy hondo, la carga tiene que bajar a un estrato firme con pilotes, o repartirse entre la losa y los pilotes. La comparación entre las dos familias está en cimentaciones superficiales o profundas, y los pilotes, en qué es una cimentación profunda.

Tipos de losa de cimentación

Los cinco tipos de losa, cada uno en corte bajo dos columnas.

Las losas se distinguen por dónde ponen el espesor y de dónde sacan la rigidez:

La losa plana o maciza tiene espesor uniforme. Es la más sencilla de construir y conviene con columnas a distancias parecidas y cargas moderadas y similares. La columna más cargada fija su espesor, así que lleva concreto de sobra en el resto.
La losa engrosada bajo las columnas agrega un engrosamiento bajo cada columna, o un pedestal encima, donde el punzonamiento es mayor, y deja el resto de la losa más delgado.
La losa nervada lleva vigas de cimentación sobre los ejes de columnas, en las dos direcciones, con una losa más delgada entre ellas; en México se le dice losa con contratrabes. Las vigas le dan la rigidez para cargas mayores y luces más largas, y pueden ir colgadas, dentro de zanjas en el terreno, o por encima de la losa, con el piso construido sobre ellas.
El cajón de cimentación, o losa celular, une una losa inferior y una superior con muros en las dos direcciones, a menudo los mismos muros del sótano. Ese cajón hueco es mucho más rígido que una losa maciza del mismo peso, y se usa en edificios pesados sobre suelos malos, casi siempre con sótanos profundos.
La losa sobre pilotes, o losa pilotada, se apoya a la vez en el suelo y en pilotes. La losa toma parte de la carga por contacto y los pilotes reducen el asentamiento, así que hacen falta muchos menos que en una cimentación con pilotes que cargue todo; suelen ir donde el asentamiento sería mayor, bajo las columnas más cargadas y hacia el centro.

Cimentación compensada o losa flotante

Antes de excavar, el suelo al nivel de apoyo de la losa ya cargaba el peso del suelo que tenía encima. Al retirar ese suelo, solo la parte de la presión del edificio que supera el peso excavado es carga nueva para el terreno. Ese excedente es la presión neta:

q_{neta} = q_{bruta} - \gamma D_f

donde $q_{bruta}$ es la presión en la base, el edificio y la losa repartidos en su área, y $\gamma D_f$ es el esfuerzo vertical que el suelo excavado aplicaba a esa profundidad (con varios estratos, la suma del peso unitario de cada uno por su espesor).

Cuando las dos son iguales, la cimentación está totalmente compensada, o es flotante, y el suelo de abajo queda con el esfuerzo que siempre tuvo; el asentamiento es pequeño, casi todo la recompresión del suelo que se expandió durante la excavación. Si el edificio pesa más, la cimentación está parcialmente compensada y se asienta con la presión neta. Así se cimentan muchos edificios pesados en arcillas blandas, como las de la Ciudad de México: la mayor parte de su presión reemplaza suelo que se excavó.

En el ejemplo resuelto, los 3,0 m de suelo excavados para el sótano pesaban 54 kPa, que bajan la presión bruta promedio de la losa, 93,7 kPa, a una neta de 39,7 kPa; un sótano de unos 5,2 m de profundidad la compensaría por completo. Los estudios de suelos dan la presión admisible bruta o neta, y es fácil confundirlas, así que conviene confirmar cuál de las dos da el tuyo.

Cómo se diseña una losa de cimentación

Contra el terreno, la losa se revisa por capacidad portante, por asentamientos y, bajo el nivel freático, por subpresión. Como placa de concreto se revisa por punzonamiento y flexión bajo la presión de contacto, que sale del método rígido o de un modelo sobre resortes.

Capacidad portante de una losa

La capacidad portante última de una losa sale de la misma ecuación general que la de una zapata, con el ancho $B$ , el largo $L$ y la profundidad $D_f$ de la losa, y con $q = \gamma D_f$ la sobrecarga en la base. El método de capacidad portante de Rischio da cada factor:

q_u = c' N_c F_{cs} F_{cd} F_{ci} + q N_q F_{qs} F_{qd} F_{qi} + \tfrac{1}{2} \gamma' B' N_\gamma F_{\gamma s} F_{\gamma d} F_{\gamma i}

En arena el último término crece con el ancho: una losa de 16 m tiene un término de $\gamma$ unas diez veces mayor que el de una zapata de 1,6 m en el mismo suelo. Su capacidad llega a miles de kilopascales, 2.857 kPa en el ejemplo, bajo una presión máxima de 107,5 kPa. En arena la revisión por capacidad portante pasa con mucho margen, y la losa se dimensiona por asentamiento.

En arcilla con carga no drenada, $\phi = 0$ hace que $N_\gamma = 0$ , y el ancho desaparece de la capacidad:

q_u = 5.14\, c_u \left(1 + 0.195\,\frac{B}{L}\right)\left(1 + 0.4\,\frac{D_f}{B}\right) + q

Una arcilla blanda con $c_u = 25$ kPa le da a una losa con las proporciones del ejemplo unos 160 kPa por encima de la sobrecarga, sea cual sea su tamaño, y con un factor de seguridad de 3 le quedan unos 53 kPa de presión neta. En arcilla blanda la capacidad portante sí puede mandar, y en una losa compensada el factor de seguridad se toma con presiones netas:

FS = \frac{q_u - \gamma D_f}{q_{bruta} - \gamma D_f}

La calculadora de capacidad portante calcula $q_u$ con el motor de Rischio para una zapata de cualquier tamaño, también una losa, sin crear una cuenta.

Asentamientos totales y diferenciales

Casi todas las losas se dimensionan por asentamiento, y una losa se asienta distinto que una zapata por dos razones. El esfuerzo que agrega llega mucho más hondo, a una profundidad del orden de su ancho, así que un estrato compresible a 15 m que una zapata nunca sentiría queda cargado bajo una losa de 16 m. Y su rigidez reparte el asentamiento: una losa flexible sobre suelo uniforme se asienta en forma de plato, más en el centro, mientras que una rígida baja más pareja y se inclina si la carga está descentrada.

Lo que agrieta un edificio es la diferencia de asentamiento entre columnas, medida como distorsión angular: el asentamiento diferencial dividido entre la distancia entre las dos columnas, que en edificios comunes suele limitarse a cerca de 1/500. Como la losa mantiene pequeña esa diferencia, es común aceptar más asentamiento total bajo una losa que bajo zapatas aisladas. En arcillas, el asentamiento por consolidación se calcula con los parámetros del ensayo de consolidación.

Presión de contacto: el método rígido

El diseño estructural de la losa parte de la presión del suelo bajo ella. Si la losa es rígida frente al suelo, se mantiene plana al asentarse y la presión varía linealmente. Es el método rígido convencional que describe el ACI 336.2R para losas de cimentación. Con el origen en el centroide de la losa, la presión en un punto $(x, y)$ es

q = \frac{Q}{A} \pm \frac{M_y\,x}{I_y} \pm \frac{M_x\,y}{I_x}

donde $Q$ es la carga total de las columnas, $A = BL$ el área de la losa, $M_y = Q\,e_x$ y $M_x = Q\,e_y$ los momentos de la carga respecto a los ejes centroidales, e $I_y = BL^3/12$ e $I_x = LB^3/12$ los momentos de inercia de la planta, con $L$ en la dirección $x$ y $B$ en la $y$ . Las excentricidades salen de la resultante de las cargas de columna:

e_x = \frac{\sum Q_i\,x_i}{Q}, \qquad e_y = \frac{\sum Q_i\,y_i}{Q}

En las esquinas la presión queda en $\frac{Q}{A}\left(1 \pm \frac{6e_x}{L} \pm \frac{6e_y}{B}\right)$ , y toda la base trabaja a compresión mientras $6e_x/L + 6e_y/B \le 1$ . Con esas presiones se diseñan franjas de la losa a lo largo de los ejes de columnas, cada una como una viga con las columnas empujando hacia abajo y el suelo hacia arriba.

El método exige que la losa sea rígida. El ACI 336.2R lo revisa comparando la separación entre columnas de una franja con $1.75/\beta$ , donde

\beta = \sqrt[4]{\frac{k_s\,b}{4\,E_c\,I}}

con $k_s$ el módulo de reacción del suelo, $b$ el ancho de la franja y $E_c I$ su rigidez a flexión. Separaciones menores que $1.75/\beta$ permiten el método rígido; las mayores piden un análisis de losa flexible.

Losas flexibles y el módulo de reacción

Una losa que no es rígida se flexiona con sus cargas, y la presión sigue su deformada: más alta bajo las columnas y más baja entre ellas. El modelo habitual es el de Winkler, en el que el suelo es una cama de resortes independientes y la presión en cada punto es proporcional al asentamiento allí,

q = k_s\, w

y la losa queda como una placa sobre resortes que se resuelve con elementos finitos. La rigidez de los resortes, $k_s$ , es el módulo de reacción o coeficiente de balasto. Depende del tamaño del área cargada y del suelo hasta la profundidad que la losa esfuerza, así que el valor de una prueba de placa de 0,3 m no sirve tal cual para una losa de 20 m; lo usual es deducirlo de una estimación de asentamiento, $k_s = q/s$ .

Punzonamiento y flexión

El punzonamiento suele fijar el espesor de la losa. Cada columna empuja hacia abajo sobre un área pequeña mientras el suelo empuja hacia arriba en toda la losa, y el concreto puede fallar alrededor de la columna según una pirámide truncada. El ACI 318 lo revisa en un perímetro crítico a $d/2$ de las caras de la columna, con $d$ el peralte efectivo (el canto útil). Para una columna interior de lados $c_1$ y $c_2$ , con la carga mayorada de la columna $P_u$ y la presión mayorada del suelo $q_s$ :

V_u = P_u - q_s\,(c_1 + d)(c_2 + d), \qquad v_u = \frac{V_u}{b_0\,d}, \qquad b_0 = 2\,(c_1 + c_2 + 2d)

El esfuerzo $v_u$ no puede pasar la resistencia a cortante en dos direcciones del concreto, que el ACI 318 da en función de $\sqrt{f'_c}$ , la forma de la columna y el perímetro; las normas de muchos países de Latinoamérica siguen ese mismo planteamiento. Las columnas de borde y de esquina tienen perímetros de tres y de dos lados, una razón para que la losa sobresalga de las columnas exteriores. Una losa más gruesa aumenta $d$ y $b_0$ , y los engrosamientos bajo las columnas más cargadas logran lo mismo con menos concreto.

En flexión, la losa trabaja como un entrepiso al revés: bajo las columnas se tracciona la cara inferior, y entre ellas el empuje del suelo tracciona la superior. Las franjas del método rígido, o los momentos de un modelo de placa, dan el refuerzo en las dos direcciones, arriba y abajo.

Subpresión bajo el nivel freático

Una losa bajo el nivel freático recibe en su base la presión del agua, $u = \gamma_w h_w$ , con $h_w$ la profundidad de la base bajo el nivel del agua. El edificio terminado suele pesar más, pero durante la obra, con la losa terminada y los pisos sin construir, un nivel freático que sube puede levantarla. Con el agua hasta la superficie, la base de la losa del ejemplo, a 3,0 m, recibiría $3.0 \times 9.81 = 29.4$ kPa, más que los 24 kPa que pesa la losa. Por eso el bombeo sigue hasta que haya suficiente estructura encima, y donde el peso nunca vaya a alcanzar, pilotes a tracción o anclajes sujetan la losa. La presión del agua también carga la losa, que tiene que trabajar contra ella entre columnas y muros.

Cómo se construye una losa de cimentación

Estudio de suelos, con sondeos o ensayos CPT más profundos que la zona que la losa va a cargar y con el nivel freático registrado.
Excavación hasta el nivel de apoyo, con los taludes o la contención provisional que pida la profundidad del sótano, y abatimiento del nivel freático si está por encima del fondo.
Revisión del fondo: se retira el suelo suelto o reblandecido y se vacía una capa delgada de concreto pobre, la plantilla o solado de limpieza, que lo deja limpio y seco.
Impermeabilización, si el sótano la necesita: una membrana bajo la losa y en los muros, o concreto impermeable con juntas selladas.
Armado: la parrilla inferior sobre separadores que dan el recubrimiento, la superior sobre silletas, el refuerzo por punzonamiento si el diseño lo usa y los arranques de columnas y muros. El ACI 318 pide 75 mm de recubrimiento cuando el concreto se vacía contra el terreno y queda en contacto permanente con él.
Encofrado de bordes, juntas de construcción y huecos, con bandas de PVC en las juntas del sótano y pasos para las instalaciones.
Vaciado, vibrado y acabado del concreto, en etapas grandes y planificadas. Una losa gruesa se calienta al hidratarse el cemento, y si el núcleo y la superficie se enfrían a ritmos distintos puede fisurarse; por eso los vaciados grandes llevan un plan de control de temperatura.
Curado durante el tiempo que fije la especificación, relleno contra los muros y bombeo hasta que la estructura pese más que la subpresión.

Ventajas y desventajas de la losa de cimentación

La losa reparte la carga en toda la planta, empareja los asentamientos entre columnas y le da al sótano su piso y su barrera contra el agua, y es rápida de construir, con un solo nivel de excavación y un vaciado grande en lugar de muchas zapatas. Sus desventajas:

En suelo bueno usa más concreto y acero que las zapatas aisladas.
Las columnas muy cargadas piden una losa gruesa o engrosamientos, con un armado denso que toma tiempo.
Los vaciados grandes necesitan suministro continuo de concreto, juntas planeadas y control del calor de hidratación.
Bajo el nivel freático necesita impermeabilización, revisión por subpresión y, muchas veces, bombeo durante la obra.
Sobre un estrato compresible grueso puede asentarse más que las zapatas, porque carga el suelo hasta mayor profundidad.

Ejemplo resuelto: losa bajo doce columnas

Un edificio con un sótano se apoya en doce columnas. Revisa si necesita losa, calcula la presión bajo la losa con el método rígido y verifica su capacidad portante.

Columnas en una retícula de tres vanos de 6,00 m (ejes A a D) por dos de 7,00 m (ejes 1 a 3), con las cargas de servicio de la tabla.
Losa de 20,00 m × 16,00 m, que sobresale 1,00 m de los ejes exteriores, de 1,00 m de espesor y de concreto armado con 24 kN/m³, con su base a $D_f$ = 3,00 m.
Suelo: arena limosa suelta a medianamente densa, con $\gamma$ = 18 kN/m³, $\gamma_{sat}$ = 20 kN/m³, $\phi'$ = 30° y $c'$ = 0, y el nivel freático a 5,00 m de profundidad.
El estudio de suelos da una presión admisible de 100 kPa para zapatas, fijada por un asentamiento de 25 mm.
$\gamma_w$ = 9,81 kN/m³.

Con el origen en el centro de la losa, $x$ a lo largo de sus 20 m e $y$ a lo largo de sus 16 m, los ejes A a D están en $x$ = −9, −3, 3 y 9 m, y los ejes 1 a 3 en $y$ = −7, 0 y 7 m. Las cargas de columna, en kN:

Eje	A	B	C	D	Total
3 ( $y$ = 7 m)	1.100	1.900	2.200	1.300	6.500
2 ( $y$ = 0)	1.800	3.000	3.400	2.000	10.200
1 ( $y$ = −7 m)	1.000	1.700	1.800	1.100	5.600
Total	3.900	6.600	7.400	4.400	22.300

La losa del ejemplo en planta: los ejes, las cargas de columna y su resultante.

Paso 1: ¿zapatas o losa?

Con 100 kPa, las zapatas necesitarían

\frac{Q}{q_a} = \frac{22\,300}{100} = 223 \text{ m}^2

el 70 % de los 320 m² que ocupa el edificio, sin contar el peso propio de las zapatas. Es bastante más de la mitad de la planta, así que el edificio va sobre losa.

Paso 2: la resultante y su excentricidad

Los momentos de las cargas de columna respecto a los ejes centroidales de la losa, eje por eje:

\sum Q_i\,x_i = 3900(-9) + 6600(-3) + 7400(3) + 4400(9) = 6900 \text{ kN·m}

\sum Q_i\,y_i = 5600(-7) + 10\,200(0) + 6500(7) = 6300 \text{ kN·m}

e_x = \frac{6900}{22\,300} = 0.309 \text{ m}, \qquad e_y = \frac{6300}{22\,300} = 0.283 \text{ m}

La resultante queda 0,31 m hacia el eje D y 0,28 m hacia el eje 3, donde están las columnas más cargadas. Como $6e_x/L + 6e_y/B = 0.093 + 0.106 = 0.199$ , muy por debajo de 1, toda la base trabaja a compresión.

Paso 3: ¿la losa es rígida?

Toma $k_s$ = 10.000 kN/m³, un valor alto para esta arena bajo una losa de este tamaño (con uno menor, la losa resulta todavía más rígida). Para un concreto con $f'_c$ = 28 MPa (unos 285 kg/cm²), el ACI 318 da $E_c = 4700\sqrt{28} = 24\,870$ MPa. Por metro de franja, $I = 1.0^3/12 = 0.0833$ m⁴:

\beta = \sqrt[4]{\frac{10\,000 \times 1.0}{4 \times 24.87 \times 10^6 \times 0.0833}} = 0.186 \text{ m}^{-1}, \qquad \frac{1.75}{\beta} = 9.4 \text{ m}

Las separaciones entre columnas, 6,0 y 7,0 m, son menores que 9,4 m, así que el método rígido es válido.

Paso 4: la presión que dan las columnas

El área de la losa y los momentos de inercia de su planta:

A = 20 \times 16 = 320 \text{ m}^2, \qquad I_y = \frac{16 \times 20^3}{12} = 10\,667 \text{ m}^4, \qquad I_x = \frac{20 \times 16^3}{12} = 6827 \text{ m}^4

En las esquinas, $x = \pm 10$ m e $y = \pm 8$ m:

q = \frac{22\,300}{320} \pm \frac{6900 \times 10}{10\,667} \pm \frac{6300 \times 8}{6827} = 69.69 \pm 6.47 \pm 7.38 \text{ kPa}

Esquina	$x$ (m)	$y$ (m)	$q$ (kPa)
D3	10	8	83,5
A3	−10	8	70,6
D1	10	−8	68,8
A1	−10	−8	55,8

Son las presiones para el diseño estructural de la losa, que deja fuera su peso propio: descansa directamente sobre el suelo de abajo y no produce flexión.

Paso 5: la presión sobre el suelo

El suelo sí carga el peso de la losa: $24 \times 1.0 = 24$ kPa en toda la base, o $W = 24 \times 320 = 7680$ kN. La carga total en la base es $V = 22\,300 + 7680 = 29\,980$ kN, con los mismos momentos, así que las excentricidades bajan a $e_x = 6900/29\,980 = 0.230$ m y $e_y = 6300/29\,980 = 0.210$ m, y cada esquina suma 24 kPa:

Esquina	$q$ (kPa)
D3	107,5
A3	94,6
D1	92,8
A1	79,8

La presión sobre el suelo bajo la losa rígida, con su peso propio: un plano que va de 79,8 kPa en A1 a 107,5 kPa en D3. La cuarta esquina, A3, queda oculta detrás, con 94,6 kPa.

El promedio es $V/A$ = 93,7 kPa. Los 3,0 m de arena excavados para el sótano pesaban $18 \times 3.0 = 54$ kPa, así que la presión neta promedio es $93.7 - 54 = 39.7$ kPa: la excavación compensa más de la mitad del peso del edificio, y el análisis de asentamientos parte de esos 39,7 kPa.

Paso 6: capacidad portante con el motor de Rischio

La herramienta de zapatas de Rischio no tiene una losa propia, pero revisar la capacidad portante de una losa es revisar una zapata rígida muy grande: su planta completa, su profundidad, la carga total en su base y los momentos de esa carga respecto a su centro. Así se modela esta losa, como una zapata rectangular en la herramienta de cimentación superficial:

Dato	Valor
Zapata	rectangular, $B$ = 16,00 m, $L$ = 20,00 m
Profundidad de desplante $D_f$	3,00 m
Carga vertical $V$	29.980 kN (columnas y losa)
Momento en el ancho $M_B$	6.300 kN·m
Momento en el largo $M_L$	6.900 kN·m
Suelo	un estrato, $\gamma$ = 18 kN/m³, $\gamma_{sat}$ = 20 kN/m³, $c'$ = 0, $\phi'$ = 30°
Nivel freático	a 5,00 m de profundidad

Rischio llama $B$ al lado de 16 m, así que su $e_B$ es la $e_y$ de este ejemplo y su $e_L$ es la $e_x$ . El motor da $e_B$ = 0,210 m y $e_L$ = 0,230 m, y $q_{max}$ = 107,5 kPa y $q_{min}$ = 79,8 kPa, los mismos valores del paso 5. Su capacidad portante última es $q_u$ = 2.857 kPa, de modo que

FS = \frac{q_u}{q_{max}} = \frac{2857}{107.5} = 26.6 \ge 3.0

El motor sigue su método publicado, y $q_u$ se puede comprobar a mano. Con $\phi' = 30°$ :

N_q = \tan^2(60°)\, e^{\pi \tan 30°} = 18.40, \qquad N_\gamma = 2\,(N_q + 1)\tan 30° = 22.40

Las dimensiones efectivas son $B' = 16 - 2(0.210) = 15.58$ m y $L' = 20 - 2(0.230) = 19.54$ m, así que $B'/L' = 0.797$ , y los factores de forma y de profundidad son

F_{qs} = 1 + 0.797 \tan 30° = 1.460, \qquad F_{\gamma s} = 1 - 0.4(0.797) = 0.681

F_{qd} = 1 + 2 \tan 30° \,(1 - \sin 30°)^2\, \frac{3}{16} = 1.054, \qquad F_{\gamma d} = 1

La sobrecarga en la base es $q = 18 \times 3.0 = 54$ kPa. Bajo la base, el nivel freático a 5,0 m divide la profundidad $B$ = 16 m que fija $\gamma'$ en 2,0 m de arena húmeda con 18 kN/m³ y 14,0 m sumergidos con $20 - 9.81 = 10.19$ kN/m³:

\gamma' = \frac{2.0 \times 18 + 14.0 \times 10.19}{16} = 11.17 \text{ kN/m}^3

Con $c' = 0$ el término de cohesión se anula, y con carga vertical los factores de inclinación valen 1. Con toda la precisión en las cuentas:

q_u = 54 \times 18.40 \times 1.460 \times 1.054 + \tfrac{1}{2} \times 11.17 \times 15.58 \times 22.40 \times 0.681 = 1529.6 + 1327.2 = 2856.8 \text{ kPa}

El motor de Rischio da el mismo $q_u$ , 2.857 kPa, con las excentricidades dentro de $B/6$ y $L/6$ .

El modelo no lleva la rigidez del suelo, así que Rischio no calcula el asentamiento elástico y lo dice en una advertencia. Su método de asentamiento es el de una zapata: reparte la presión bruta, aquí 93,7 kPa, en el suelo hasta $5B$ bajo la base, 80 m bajo esta losa. El asentamiento de una losa se estima con la presión neta, 39,7 kPa, con la rigidez del suelo según cambia con la profundidad y, en arcillas, con su consolidación.

Paso 7: qué manda en esta losa

Con un factor de seguridad de 26,6, la capacidad portante no limita esta losa sobre arena. Su diseño depende del asentamiento bajo los 39,7 kPa netos, del asentamiento diferencial entre las columnas pesadas del eje 2 y las esquinas livianas, y del concreto: el punzonamiento en C2, la columna más cargada con 3.400 kN, es la primera revisión del espesor de 1,00 m, y las presiones del paso 4 cargan las franjas que dan el refuerzo.

Preguntas frecuentes

¿Cuándo se usa la losa de cimentación?

Cuando el suelo es demasiado blando o variable para zapatas, cuando estas ocuparían más o menos la mitad de la planta, cuando hay que limitar el asentamiento diferencial y cuando hay sótano, sobre todo bajo el nivel freático, donde la losa es el piso que resiste el agua.

¿Cuál es el espesor de una losa de cimentación?

Lo fija el diseño, y casi siempre manda el punzonamiento bajo la columna más cargada; después se revisan la flexión y la rigidez que supone el análisis. Solo como valores típicos: en una casa puede ser una losa delgada rigidizada con contratrabes o con bordes engrosados, en un edificio mediano con columnas pesadas suele andar por el metro, y las torres altas se apoyan en losas de varios metros.

¿Cómo se construye una losa de cimentación?

Se excava hasta el nivel de apoyo, se coloca la plantilla de concreto pobre y, si hay sótano, la impermeabilización, y se arman las parrillas inferior y superior con los arranques de las columnas; después se vacía, se vibra y se cura el concreto. Si hubo bombeo, sigue hasta que la estructura pese más que la subpresión.

¿Cuáles son los 4 tipos de cimentación?

Suelen contarse cuatro: la zapata aislada, la zapata corrida, la losa de cimentación y los pilotes. Las tres primeras son cimentaciones superficiales y los pilotes son una cimentación profunda; muchas clasificaciones agregan las zapatas combinadas y los cajones de cimentación.

¿Dónde se coloca la viga de cimentación?

En una losa nervada, las vigas de cimentación (contratrabes, en México) van sobre los ejes de columnas, de columna a columna y en las dos direcciones, y forman una retícula con la losa entre ellas. Pueden ir colgadas, dentro de zanjas en el terreno, o por encima de la losa, con el piso terminado sobre ellas. Entre zapatas aisladas, las vigas de amarre o riostras unen las zapatas de un mismo eje.