Área Equivalente de un Cimiento.

El área equivalente de un cimiento es la máxima sección cobaricéntrica con la componente vertical de la resultante de la solicitación en la base del cimiento.

Cuando para cualquier situación de dimensionado exista excentricidad de la resultante de las acciones respecto al centro geométrico del cimiento, se deben realizar las comprobaciones pertinentes de los estados últimos de hundimiento, adoptando un cimiento equivalente de las siguientes dimensiones (véase Figura siguiente):

Definición de Zapata Equivalente para la Comprobación de Estados Limites Últimos.

a) ancho equivalente, B*= B - 2·eB

b) largo equivalente, L* = L - 2·eL

siendo

eB y eL las excentricidades según las dos direcciones ortogonales de la zapata, supuesta de sección rectangular en planta (véase figura anterior).

Los cimientos no rectangulares podrán asimilarse a otros similares conservando la misma superficie y el mismo momento de inercia respecto al eje del momento resultante.

Calculadas esas dimensiones equivalentes se obtendrá el valor de la presión total bruta media, definida por:

Siendo:

V: la componente vertical de la resultante de las acciones en la base del cimiento, incluyendo el peso de éste y de aquello que gravite libremente sobre él.

En zapatas rectangulares se podrá tomar como sección equivalente la sección real si la excentricidad de la resultante es menor de 1/20 del lado respectivo.

Cuando la cimentación incluya elementos estructurales destinados a centrar la resultante de las acciones sobre aquella (vigas centradoras, tirantes, contribución de forjados, etc.), el área equivalente de la cimentación podrá ser la definida por sus dimensiones reales en planta.

También habrá de determinarse, para cada situación de dimensionado, el ángulo “δ” que mide la desviación de la resultante de las acciones con respecto a la vertical, así como sus componentes según dos direcciones ortogonales:

Siendo

H:  la componente horizontal de la resultante de las acciones

HB, HL: las componentes de H en dos direcciones ortogonales (habitualmente

paralelas a los ejes o direcciones principales de la cimentación)

Normalmente, el plano de cimentación será horizontal. Si ese plano tuviese una ligera inclinación, el concepto vertical y horizontal podrá cambiarse por normal y tangencial al plano de cimentación y seguir aplicando las reglas indicadas. Las inclinaciones superiores al 3(H): 1(V) requerirán técnicas de análisis específicas no comentadas aquí.