CONDICIONES DE RIGIDEZ Y PROBLEMAS DE INTERACCION TERRENO - ESTRUCTURA.



1. Criterios de rigidez

En el análisis de las zapatas corridas se definía una longitud elástica
 que englobaba las características del terreno y de la cimentación, observándose que según la longitud real l fuera un múltiplo pequeño o grande de L variaban considerablemente las presiones de contacto y los momentos flectores.

Para ilustrar esto se muestra en la fig. 4.28 un ejemplo de zapata combinada bajo dos pilares, donde se ha tomado como parámetro

(según va disminuyendo el canto de la zapata y por tanto I, menor se hace L y mayor λ). 

 
   Fig. 4.28.-Momentos y asientos en una zapata combinada, según la rigidez de la misma (Bowles, 1975).

En la figura 4.28 puede observarse la drástica reducción de momentos conseguida al hacer λ más grande (menor canto), si bien ello da lugar a un aumento considerable de los asientos (y, por tanto, de las presiones) de borde.

A efectos de proyecto esto tiene las siguientes implicaciones:

—Una cimentación «flexible» es más delgada y más barata por tener que resistir menores momentos flectores, pero puede tener asientos diferenciales importantes.

—Una cimentación «rígida» asegura asientos casi uniformes pero debe resistir fuertes momentos flectores y, por tanto, es más cara.

Considerando ahora el modelo elástico, puede definirse también como parámetro de rigidez: 

 
Es importante señalar que en los indices propuestos 1 es la longitud total de la cimentación y no la luz entre pilares como erróneamente suponen algunos textos.

Generalizando los resultados del ejemplo de La fig. 4.28 y recogiendo las propuestas de diversos autores, pueden establecerse el criterio de rigidez siguiente: 


La correlación teórica entre el método elástico y el del coeficiente de balasto, se obtiene comparando los asientos de una misma cimentación calculados por ambos métodos.

Conviene tener en cuenta que, en la rigidez del sistema cimiento-terreno, interviene tanto el canto o inercia de la cimentación como la deformabilidad del suelo en que apoya y que pueden conseguirse rigideces del mismo orden con una cimentación de gran canto sobre un terreno duro que con una cimentación de pequeño canto sobre terreno blando.

Esto se ilustra en la fig. 4.29. Puede advertirse que la mayoría de las cimentaciones que se construyen, con relaciones h/l entre 0,05 y 0,1 y en terrenos no excesivamente blandos (ya que en ese caso haría falta otro tipo de cimentación), corresponden a sistemas flexibles.

 
                                   Figura 4.29  Rigidez conjunta del sistema terreno – cimentación.
   

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