Tarea

1. INTRODUCCION
En todo problema geotécnico, el conocimiento o la estimación de las deformaciones en relación a las cargas asociadas que transfiere una fundación al terreno natural, es uno de los problemas más importantes de los proyectos de ingeniería.

Lo que veremos en estos apuntes se refiere lógicamente, a asentamientos instantáneos, ya sea por deformaciones elásticas, plásticas, o por lasuma de las dos, pero en ningún caso en estos cálculos, haremos intervenir los asentamientos por consolidación que deberán ser calculados y sumados a los valores acá determinados.

Para resolver esta situación, se utiliza muy frecuentemente, el “Coeficiente de Balasto” o “Módulo de Reacción del Suelo” también conocido como “Coeficiente de Sulzberger”, estudiado muy en profundidad por Terzaghi.Este parámetro asocia la tensión transmitida al terreno por una placa rígida con la deformación o la penetración de la misma en el suelo, mediante la relación entre la tensión aplicada por la placa “q” y la penetración o asentamiento de la misma “y”. Generalmente se la identifica con la letra “k”

Este módulo, se obtiene mediante un simple ensayo de carga sobre el terreno, que se realizautilizando una placa metálica rígida de sección cuadrada de 30,5 cm de lado ó de sección circular con un diámetro de 30,5 cm, que se monta como se muestra en el esquema de la
Fig. N° 1.

1.1 Definición
El módulo de Reacción o Coeficiente de Balasto se define como: La relación entre la
tensión capaz de generar una penetración de la placa en el terreno de 0,05” que equivale a una deformación de0,127 cm, es decir que este coeficiente es la pendiente de la recta que une el origen de coordenadas con el punto de la curva “tensión – deformación” que genera un asentamiento de la placa de 0,127 cm, como se aprecia en la figura adjunta.


Los resultados de estos ensayos se expresan con la letra “k” donde por lo general se asocia el subíndice 1 adosado a la letra k, para indicar que el valorcorresponde a una placa rígida de 1 pie2 “k1”.

Desde la masificación de los ordenadores electrónicos y el advenimiento de los métodos numéricos en el cálculo de las transferencias de carga de las estructuras a los suelos, la interpretación de este fenómeno a partir de apoyos elásticos discretos, ha facilitado enormemente la interpretación de este fenómeno de transferencia de carga entre el sueloy la estructura.
Si tenemos una base de ancho “B” y de longitud “L” cargada con una carga “Q” y apoyada a una profundidad “D” en un terreno elástico, uniforme, con un módulo de deformación constante “E”, que transmite al terreno donde se apoya una tensión “q” podremos decir que el asentamiento que la misma experimentará, por deformación elástica del terreno, puede ser aproximado por laexpresión:

Donde “v” es el coeficiente de Poisson, mientras que “I” es un coeficiente que tienen en cuenta la forma del área cargada y la rigidez de la base.
Considerando lo expresado anteriormente, el Módulo de Reacción nos quedaría expresado como:

1.2 Suelos Arcillosos
Si tenemos una placa cuadrada (B = L), apoyada en la superficie (D = 0), sobre un suelo arcilloso que consideraremos que tiene unahumedad elevada que nos permite considerarlo incompresible frente a una solicitación instantánea (v= 0,5), tendremos entonces que la expresión (1) se transforma en:

Con lo cual:

De donde resulta la siguiente ecuación aproximada:

Por lo tanto para una arcilla saturada, donde prácticamente no se producirán deformaciones volumétricas durante la aplicación de la carga que genera elasentamiento instantáneo, podremos decir que la expresión anterior es válida.

1.3 Suelos Granulares
Para mantos granulares donde el coeficiente “v” es inferior a 0,50 (se aproxima a 0,4 o 0,3) y donde por lo tanto existe una deformación volumétrica, aún para una deformación instantánea del material, esta expresión toma la siguiente forma:

Sin embargo, se ha visto en la práctica, que para suelos...