Las zapatas son miembros estructurales que se usan para soportar columnas, muros y transmitir sus cargas al suelo subyacente. El concreto reforzado es un material muy adecuado para las zapatas y se usa así en edificios de concreto reforzado, de acero estructural, en puentes, torres y otras estructuras.
La presión permisible en un suelo debajo de una zapata es normalmente de unas cuantas toneladas por pie cuadrado. Los esfuerzos de compresión en los muros y las columnas de una estructura ordinaria pueden llegar a ser de cientos de toneladas por pie cuadrado. Por consiguiente, es necesario repartir estas cargas sobre la suficiente área de suelo como para que éste soporte las cargas en forma segura.
No sólo es deseable transferir las cargas de la superestructura al suelo subyacente en forma tal que no se generen asentamientos excesivos o disparejos y rotaciones, sino que también es necesario proporcionar la suficiente resistencia al deslizamiento y volteo. Para lograr estos objetivos, es necesario transmitir las cargas soportadas a un suelo de suficiente resistencia y luego repartirlas sobre un área tal que la presión unitaria quede dentro de un intervalo razonable. Si no es posible excavar a una pequeña profundidad y encontrar un suelo satisfactorio, será necesario usar pilotes o cajones de cimentación para hacer el trabajo. Estos últimos temas no se considerarán en este texto. Cuanto más cerca esté una cimentación a la super cie del terreno, más económico será construirla.
Sin embargo, hay dos razones por las que no deben usarse cimentaciones muy poco profundas. Primero, es necesario desplantar la base de las zapatas por debajo del nivel de congelamiento para que el suelo congelado no ocasione movimientos verticales o expansiones de la cimentación al aumentar su volumen.
Esta profundidad varía de 3 a 6 pies en los estados del norte de Estados Unidos y entre valores menores en los estados del sur. En segundo lugar, es necesario excavar a una profundidad suficiente a fin de encontrar un material de apoyo satisfactorio y esta profundidad puede en ocasiones ser de varios pies.
Colado del concreto, Big Dig, Boston, MA. (Steve Dunwell/The Image Bank.)
