¿Qué son las zapatas aisladas? Conoce sus ventajas y desventajas

Por Max Acero Monterrey | 18 Noviembre 2021
Construcción de zapatas aisladas
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Las zapatas aisladas son ampliamente utilizadas en las construcciones, ya que son cimientos puntuales que se caracterizan por recibir un solo sistema de carga, como los pilares. Se encargan de transmitir la carga en una sola columna hasta el suelo de manera que pueda resistir el peso y no sufra asentamientos o deformaciones mayores a los permitidos.

Este elemento estructural está disponible en diferentes formas geométricas de acuerdo a la carga a transmitir al suelo. Además, se considera ideal para su uso en edificaciones pequeñas, menores a cinco plantas.

Ventajas y desventajas de usar la zapata aislada

Como todo elemento constructivo, debes saber que presentan pros y contras al ser implementados en los proyectos arquitectónicos. Principalmente, las ventajas que ofrece este cimiento de poca profundidad son:
  • Edificaciones económicas
  • Velocidad de construcción.
  • Facilidad de construcción ya que el encofrado se realiza en piezas sencillas.
  • No requiere hacer uso de muchas herramientas y equipo especial.
  • Requiere poca excavación.
  • Reduce el consumo de hormigón.
  • Gran soporte de carga.
  • Se adapta a diferentes tipos de suelos.
En cuanto a las desventajas que se obtienen al utilizar zapatas aisladas son:
  • Es necesario utilizar una base de mayor resistencia para grandes cargas, lo que incrementa los costos y tiempo de diseño.
  • El uso del tipo de zapata aislada depende de la resistencia a la carga que se requiera al instalar este tipo de cimentación, ya que cada una tiene diferentes características.
  • La dificultad del uso de la zapata puede depender de las características de la obra o del suelo, lo que puede indicar que es más recomendable utilizar otro método de cimentación. Por ejemplo, cuando una zapata aislada se encuentra cerca de la otra puede dejar de ser favorable.
  • No son recomendables para soportar cargas irregulares.

¿Cómo se hace una zapata aislada?

A continuación te dejamos el proceso constructivo de las zapatas aisladas en 5 sencillos pasos para lograr una construcción eficiente:

En este primer paso, se debe tomar en cuenta la opinión de un topógrafo, quien indicará dónde se comenzará a excavar, utilizando unas estacas clavadas en el terreno o con pintura. Una vez que se haya realizado el trazo de la zapata se procede a cavar hasta llegar al terreno resistente.

En caso de que exista un estudio de mecánica de suelos se puede llegar a la profundidad que determine el análisis. Al llegar al estrato resistente se utilizará una compactadora de motor excéntrico para que vibre y comprima, para así evitar que la zona se deforme con las cargas de la zapata aislada.
Una vez compactado el terreno se colocará una plantilla de hormigón con una resistencia a la compresión de f ’c= 100 kg/cm2 y un espesor de 5-10 cm sin armado, esto para prevenir que se deteriore el suelo que ya está preparado y compactado, para que en caso de lluvia la estructura del terreno no se modifique.
En esta etapa, se procede a instalar el acero inferior de la zapata utilizando varillas corrugadas que garanticen una resistencia de f y=4200 kg/cm2. Cabe mencionar que la varilla deberá tener un doblez en los extremos para asegurar la adherencia y el anclaje con el concreto.
En este paso, se armará la columna, en caso de que la columna sea de hormigón se construirá con su altura final más el anclaje de apoyo en el acero inferior de la zapata aislada. Si la columna es de acero, el armado se cortará a la altura del dado de hormigón y deberá de incluir una placa metálica de apoyo de la columna con sus anclas.
En el armado se realizará el hormigonado y vibrado del hormigón para que sea más homogéneo. Posteriormente, cuando el concreto esté curado, 7 días después se deberá suministrar agua a la cimentación para evitar fisuras.
Estructura interior de una zapata aislada
Variantes de zapatas aisladas en construcción

Tipos de zapatas aisladas

Es importante tener en cuenta las zapatas aisladas, además de soportar el peso del edificio y las sobrecargas, resiste el peso de las tierras que descansan sobre sus vuelos. Por ello se encuentra en 3 diferentes tipos que te mostraremos a continuación:

Zapata aislada cuadrada

La zapata aislada cuadrada cuenta con lados iguales y se utiliza para transportar la carga concentrada de una columna, cuyo objetivo es aumentar el área de apoyo en ambas direcciones. Este tipo se recomienda aplicar cuando el suelo cuente con una capacidad de carga no menor de 10000 kg/m2, para que sus lados no resulten grandes.

Zapata aislada rectangular

Las zapatas aisladas rectangulares son similares a las cuadradas, ya que ambas trabajan y se calculan en forma similar. Se recomiendan usar en aquellos casos donde los ejes entre columnas se encuentran limitados o muy juntos. Por su forma rectangular cuentan con dos secciones desiguales para calcular por flexión.

Zapata aislada descentrada

En este caso las zapatas aisladas descentradas se destacan porque las cargas recaen sobre ellas, lo hacen en forma descentrada, por lo que se producen unos momentos de vuelco que habrá de contrarrestar. Para evitar estos sacudimientos se puede utilizar una contratrabe, que absorbe el momento de vuelco de la zapata descentrada.

Colado de una zapata aislada cuadrada

¿Qué medidas debe tener una zapata aislada?

La medida mínima de la zapata aislada debe ser de 1 metro, lo que se sustenta con un diseño de cimentación y el espesor mínimo de la zapata debe ser de 15 cm. Por otro lado, el refuerzo a flexión de las zapatas se debe colocar en la parte inferior de la misma y en ambas direcciones, de manera uniforme en todo el ancho del cimiento.

Hombre armando la estructura interior de una zapata aislada

¿Cuándo se debe utilizar una zapata aislada?

Las zapatas aisladas se deben utilizar cuando se tenga certeza de que no se producirán asentamientos variables en todo el edificio dado que no son adecuadas para soportar cargas generalizadas.

Asimismo, se usan para la creación de columnas singulares, se suelen integrar en estructuras de carga moderada, por lo cual se aplican en edificaciones u obras que tienen juntas de dilatación y recaen en una sola columna para transmitir las cargas sobre el terreno.

Colado de zapatas aisladas con concreto

¿Qué es mejor una zapata corrida o aislada?

Aunque ambas zapatas presentan diferencias en cuanto a funcionamiento, esto no quiere decir que una sea mejor que otra, pues cada una tiene un buen desempeño de acuerdo a sus propiedades. Por su parte, la zapata aislada recibe la carga puntual de un pilar, mientras que la zapata corrida percibe una carga en línea.

La zapata corrida o continua se usa cuando se quieren cimentar muros o una hilera de pilares que están próximos. En el caso de la zapata aislada es ideal para cimentar una sola columna o pilar.

Otra diferencia que hay entre este tipo de zapatas, es que la aislada soporta cargas puntuales, mientras que la corrida resiste cargas distribuidas.

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