MÓDULO DE BALASTO APLICADO A DISEÑO DE CIMENTACIONES

MÓDULO DE BALASTO APLICADO A DISEÑO DE CIMENTACIONES.

Introducción:

Después de un estudio de campo supimos que este módulo posee gran importancia para todo ingeniero civil por su uso en cálculos estructurales, ya que está altamente ligado a la rigidez del suelo donde se trabajará. Esto permite conocer el asentamiento de una edificación en el terreno, así como la distribución de esfuerzos en ciertos elementos de cimentación. Por lo cual originamos como objetivo el determinar la importancia del módulo.

1. Módulo de balastro:

Se mide aplicando una carga vertical sobre una superficie y midiendo el hundimiento o desplazamiento a partir de la carga aplicada:    , donde F es la fuerza vertical aplicada, A es el área de la superficie en contacto con el terreno donde se está aplicando la fuerza y  es la distancia vertical de hundimiento lograda. Claramente todo esto para un rango de presiones establecido, ya que, si esta fuera de esto y apareciendo fenómenos de fluencia y plasticidad se pierde la proporcionalidad, dando a la relación fuerza-hundimiento una relación no lineal. [pic 1][pic 2]

1. Aplicación del módulo en el diseño de una cimentación:

El coeficiente de balasto Ks es un parámetro que tiene dimensión de peso específico y, aunque depende de las propiedades del terreno (esto no se le escapa a nadie) no es una constante del mismo ya que también depende de las dimensiones del área que carga contra el terreno (esto es lo no toda la gente no tiene tan claro).

Para la aplicación de las formulas, se toma como referencia más usual el coeficiente de balasto de la placa cuadrada de 30 cm de lado, el K30, siendo diferente para el tipo de suelo donde se emplee. Para lo cual se usan las siguientes formulas: (Terzaghi, Soil Mechanics in Engineering Practice, 1995)

1. Coeficiente de balasto vertical.

2.2.1 Para una zapata cuadrada de lado B(m) el coeficiente de balasto valdrá:

• Para suelos cohesivos:

[pic 3]

• Para suelos arenosos:

[pic 4]

• Para suelos de transición (arenas y arcillas):

[pic 5]

%cohesivo es el porcentaje del suelo que se puede suponer cohesivo y %arenoso el porcentaje que se supone arenoso. (%cohesivo+%arenoso=100)

1. Si lo que tenemos es una losa rectangular de lados B(m) y L(m) (L>B):

[pic 6]

[pic 7]Para los valores de K30, tenemos unos valores propuestos. (Terzaghi, Soil Mechanics in Engineering Practice, 1995)

1. Coeficiente de balasto horizontal:

Este coeficiente depende de las propiedades elásticas del terreno y de las dimensiones del área cargada, con un valor constante para arcillas (dependiendo de su consistencia) y con valores crecientes linealmente con la profundidad para arenas (dependiendo de su compacidad). (Terzaghi, Soil Mechanics in Engineering Practice, 1995)

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