geotecnica

ANÁLISIS DE LA DISTRIBUCIÓN DE PRESIONES EN EL SUELO POR DIFERENTES MÉTODOS PROPUESTOS

INTRODUCCIÓN
El presente trabajo detalla los métodos más utilizados para el cálculo de la distribución de presiones dentro de una masa de suelo, así como también la importancia, ventajas y desventajas de cada uno de ellos, proporcionando de alguna manera un conocimiento del comportamiento de los suelos bajola aplicación de cargas en su superficie.
El conocimiento de los esfuerzos que las sobrecargas colocadas a los suelos inducen dentro de la masa de suelo, permitirá el cálculo de los asentamientos tanto inmediatos como los que se producen a largo plazo, de esta forma el diseñador contará con la información básica para comprender y analizar la interacción entre las estructuras y el suelo.DESARROLLO
Desde tiempos antiguos, las cimentaciones de las estructuras y particularmente los suelos donde estas se construían han representado un problema complejo para todos aquellos involucrados en el campo de la construcción. Diferentes culturas como egipcia, babilónica, china, romana, entre otras; se preocuparon de proporcionar fuertes cimientos a sus estructuras con la utilización de distintosmateriales y métodos constructivos. Sin embargo todo el trabajo realizado por estas civilizaciones fue llevado a cabo de una forma empírica sin fundamentos científicos.
En el transcurso del tiempo, la mecánica del suelo fue tomando mayor importancia, y con ella la formulación de diferentes teorías sobre el comportamiento del suelo, y principalmente de problemas de asentamientos y esfuerzosproducidos con la aplicación de cargas en las cimentaciones.
El estudio de la distribución de los esfuerzos en una masa de suelo es desarrollado mediante la teoría de la elasticidad. Este modelo teórico hace uso a su vez de submodelos que emplean hipótesis e idealizan situaciones reales de manera que simplifique el análisis de los problemas.
Debido a que los modelos presentados no son completamenteaplicables para todos los casos, es imprescindible que el diseñador analice cual es el más conveniente y que se adapta más a la realidad del suelo.
Entre los métodos más utilizados para el análisis de esfuerzos dentro de una masa de suelo, se encuentran: la teoría de Boussinesq, el ábaco de Fadum, coeficiente de influencia, trapezoidal o aproximado, carta de influencia de Newmark, bulbo depresiones, entre otros.
En la teoría de Boussinesq, el análisis se plantea para un medio elástico, isótropo, homogéneo, sin peso y sin ninguna sobrecarga, lo cual limita significativamente su aplicación, ya que como se sabe el suelo difícilmente llega a cumplir con estas condiciones.
Sin embargo, este modelo presenta algunas ventajas en cuanto a su aplicación ya que permite el análisis de áreas dediversas formas como: cuadrada, rectangular o circular; así como de diferentes tipos de cargas entre las cuales se encuentran puntuales, lineales, repartidas uniforme y variablemente, entre otras.
Además se puede desarrollar un modelo de carga elástica sobre una capa rígida, como una variante de este método. Esto permite una aproximación más real de los problemas geotécnicos.
Por otra parte, métodosgráficos como los de Fadum, Newmark proporcionan el cálculo de presiones bajo la esquina de un área rectangular cargada. Para hallar el esfuerzo inducido se recurre a un artificio que consiste en la separación del área total de manera que al sumar y restar áreas se encuentre el valor buscado.
El método de Fadum es muy útil cuando las áreas por analizar son rectangulares o cuadradas, ya que esposible aplicar las fórmulas prácticamente de forma directa. A pesar de esto, el método tiene cierto grado de limitación porque en el caso de tener áreas irregulares, es muy complejo dividirlas en cuadrados, y esto a su vez alarga de manera inoficiosa el cálculo de presiones en el suelo.
Cuando es necesario realizar el cálculo de áreas tanto regulares como irregulares, el método de la carta de...