Modulo de balasto
Páginas: 6 (1365 palabras)
Publicado: 23 de marzo de 2012
El módulo de balasto vertical para una zapata o una losa se puede definir de tres maneras:
1. A partir de ensayo de Placa de Carga realizado sobre el terreno, siendo habitual que dicha placa sea cuadrada de 30x30 cm (1 pie x 1 pie), o bien circular de diámetros 30, 60 y 76,2 cm. Así el coeficiente que aparece referenciado en el estudio geotécnico viene generalmente representado por una k-letra adoptada en la bibliografía para el módulo- y el correspondiente subíndice que identifica a la placa con que se realizó el ensayo -k30, k60, etc.- En la siguiente figura se puede observar un ejemplo de ensayo de placa de carga y el resultado de módulo de balasto, k30 en este caso al tratarse de una placa de 30 cm, que se obtiene:
El tamaño de la placa influye en la profundidad afectaday de la que se podrán extraer conclusiones. A menor tamaño de placa menor bulbo de presiones y con ello menor profundidad de los estratos estudiados. En el caso de losas la profundidad de influencia de la placa es mucho menor que la de la losa real (bulbo de presiones en función del ancho de la cimentación), con lo que se puede inducir a errores debidos a bajadas de rigidez de estratos inferiorespero activos. En el caso de rocas las pruebas realizadas con una placa grande estarán más afectadas por la fisuración que las hechas con placa pequeña.
En España, el ensayo se rige según la normativa del Laboratorio de Transportes NLT-357/98 (viales) o la UNE 7391:1975 (cimentaciones).
A partir del ensayo de Placa de Carga y mediante formulación que contempla las dimensiones de la zapata(el caso de losas es más complejo y se debe estudiar la rigidez de la estructura-cimentación) se puede obtener el módulo de balasto siguiendo el procedimiento siguiente debido a Terzaghi:
Se define a continuación un: Método simplificado para el cálculo del módulo de balasto de una losa de cimentación rectangular a partir del ensayo de placa de carga de 30x30cm.Dada una losa rectangular y uncoeficiente de balasto obtenido mediante ensayo de placa de carga de 30x30cm definimos:
-b: ancho equivalente de la zapata (m). Es un parámetro que depende de la rigidez de la estructura, y de la rigidez de la cimentación. En el caso de losas un valor aproximado para b puede ser la luz media entre pilares. Una referencia para profundizar en el valor del ancho equivalente es la [4], en ellase pueden consultar los apartados de losas semiflexibles, con grandes luces entre pilares y con pequeñas luces entre pilares (es precisamente para este caso cuando es adecuado tomar como ancho equivalente la luz media entre pilares). El tomar b como ancho de la losa conduce a módulos de balasto excesivamente bajos.
-l: lado mayor o longitud de la losa (m)
-ks,30: coeficiente de balastoobtenido en placa de 30x30cm (kN/m3).
-ks,cuadrada: coeficiente de balasto de la zapata cuadrada (kN/m3).
-ks,rectangular: coeficiente de balasto de la zapata rectangular (kN/m3).
Para el cálculo del coeficiente o módulo de balasto de la zapata rectangular será necesario primero calcular el de la cuadrada.El módulo de balasto de la zapata rectangular (l y b en m) en función del de la losacuadrada se define por (Terzaghi 1955):
ks, rectangular= (2/3) ks, cuadrado [ 1+ b/(2l) ]
donde ks, cuadrada se determina en función del tipo de suelo y del ensayo de placa de carga de 30x30:
-Suelos cohesivos (arcillas):
ks, cuadrado cohesivo= ks,30 [0,30/b]
-Suelos arenosos o granulares:
ks, cuadrado arenoso= ks,30 [(b+0,30)/(2b)]2
Aclaración 1: En el caso de teneruna mezcla de suelos, una solución puede ser el hacer una interpolación a partir de los valores anteriores (ks, cuadrada cohesivo y ks, cuadrada arenoso) y la proporción existente de dichos suelos. No deja de ser una aproximación algo burda, ya que es difícil conocer con exactitud dicha proporción así como que el reparto sea homogéneo.Ej- Para un suelo con una composición en una proporción...
1. A partir de ensayo de Placa de Carga realizado sobre el terreno, siendo habitual que dicha placa sea cuadrada de 30x30 cm (1 pie x 1 pie), o bien circular de diámetros 30, 60 y 76,2 cm. Así el coeficiente que aparece referenciado en el estudio geotécnico viene generalmente representado por una k-letra adoptada en la bibliografía para el módulo- y el correspondiente subíndice que identifica a la placa con que se realizó el ensayo -k30, k60, etc.- En la siguiente figura se puede observar un ejemplo de ensayo de placa de carga y el resultado de módulo de balasto, k30 en este caso al tratarse de una placa de 30 cm, que se obtiene:
El tamaño de la placa influye en la profundidad afectaday de la que se podrán extraer conclusiones. A menor tamaño de placa menor bulbo de presiones y con ello menor profundidad de los estratos estudiados. En el caso de losas la profundidad de influencia de la placa es mucho menor que la de la losa real (bulbo de presiones en función del ancho de la cimentación), con lo que se puede inducir a errores debidos a bajadas de rigidez de estratos inferiorespero activos. En el caso de rocas las pruebas realizadas con una placa grande estarán más afectadas por la fisuración que las hechas con placa pequeña.
En España, el ensayo se rige según la normativa del Laboratorio de Transportes NLT-357/98 (viales) o la UNE 7391:1975 (cimentaciones).
A partir del ensayo de Placa de Carga y mediante formulación que contempla las dimensiones de la zapata(el caso de losas es más complejo y se debe estudiar la rigidez de la estructura-cimentación) se puede obtener el módulo de balasto siguiendo el procedimiento siguiente debido a Terzaghi:
Se define a continuación un: Método simplificado para el cálculo del módulo de balasto de una losa de cimentación rectangular a partir del ensayo de placa de carga de 30x30cm.Dada una losa rectangular y uncoeficiente de balasto obtenido mediante ensayo de placa de carga de 30x30cm definimos:
-b: ancho equivalente de la zapata (m). Es un parámetro que depende de la rigidez de la estructura, y de la rigidez de la cimentación. En el caso de losas un valor aproximado para b puede ser la luz media entre pilares. Una referencia para profundizar en el valor del ancho equivalente es la [4], en ellase pueden consultar los apartados de losas semiflexibles, con grandes luces entre pilares y con pequeñas luces entre pilares (es precisamente para este caso cuando es adecuado tomar como ancho equivalente la luz media entre pilares). El tomar b como ancho de la losa conduce a módulos de balasto excesivamente bajos.
-l: lado mayor o longitud de la losa (m)
-ks,30: coeficiente de balastoobtenido en placa de 30x30cm (kN/m3).
-ks,cuadrada: coeficiente de balasto de la zapata cuadrada (kN/m3).
-ks,rectangular: coeficiente de balasto de la zapata rectangular (kN/m3).
Para el cálculo del coeficiente o módulo de balasto de la zapata rectangular será necesario primero calcular el de la cuadrada.El módulo de balasto de la zapata rectangular (l y b en m) en función del de la losacuadrada se define por (Terzaghi 1955):
ks, rectangular= (2/3) ks, cuadrado [ 1+ b/(2l) ]
donde ks, cuadrada se determina en función del tipo de suelo y del ensayo de placa de carga de 30x30:
-Suelos cohesivos (arcillas):
ks, cuadrado cohesivo= ks,30 [0,30/b]
-Suelos arenosos o granulares:
ks, cuadrado arenoso= ks,30 [(b+0,30)/(2b)]2
Aclaración 1: En el caso de teneruna mezcla de suelos, una solución puede ser el hacer una interpolación a partir de los valores anteriores (ks, cuadrada cohesivo y ks, cuadrada arenoso) y la proporción existente de dichos suelos. No deja de ser una aproximación algo burda, ya que es difícil conocer con exactitud dicha proporción así como que el reparto sea homogéneo.Ej- Para un suelo con una composición en una proporción...
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