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Coeficiente de Balasto

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on 27 June 2014

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Transcript of Coeficiente de Balasto

INTRODUCCIÓN
- Conocer o estimar deformaciones
- Se utiliza para:
cálculo de cimentaciones
pantallas de excavación

Estimación del Coeficiente de Balasto para distintos materiales
Conclusiones
- Vinculación directa con el ensayo SPT
-Muy utilizado en el cálculo de zapatas flexibles
-Tener en cuenta las hipótesis del modelo al utilizar el coeficiente de balasto
Mecánica de Suelos II
COEFICIENTE DE BALASTO
OBJETIVO
Estudio del Coeficiente de Balasto
- Fundamento teórico
-Ensayos
-Aplicación Práctica

ENSAYO DE PLACA DE CARGA
- Ensayo de reconocimiento geotécnico in situ

- Da información sobre capacidad portante

- Se le aplica al suelo una carga a través de una placa rígida

- Permite realizar controles en una diversidad de situaciones

Las dimensiones de la placa varían según el terreno
Agustina Acosta - Sebastián Bocchi - Sabrina Masante - Juan Manuel Uría
Estático

- Mide tensiones admisibles y deformaciones para una carga estática

- Carga: camión o maquinaria pesada

Se aplica sobre la placa mediante un gato hidráulico en uno o varios ciclos predeterminados

- Ensayo caro y lento

- Se regula con las normas: NLT-357/98, ASTM D1194, D1195, D1196 y la norma Española UNE 103808

Dinámico
- Alternativa económica y sencilla, de resultados inmediatos

- Determinar modulo de deformación vertical para una carga dinámica

- Se aplica un impacto de fuerza por la caída de una pesa sobre la placa

- Aplicable a suelos de partículas gruesas, mixtas o finas con pendiente menor a 6%

FUNDAMENTO TEÓRICO
Definición de Coeficiente de Balasto
Donde:
q: es la carga aplicada
y: es el asentamiento
k: es el Coeficiente de Balasto

Modelo de Winkler:
Desarrollado en el año 1867

Siendo:

E(o): el valor de E en la superficie del terreno

x z : el incremento debido a la profundidad

Como por hipótesis , E(o) = 0 queda:

Desventajas
Desprecia factores importantes:
naturaleza del terreno
profundidad plano de cimentación
posición del nivel freático
efecto sándwich
coeficiente de cohesión del suelo
ángulo de rozamiento interno


- Módulo de Compresibilidad bajo el cimiento
- Forma y dimensiones del la cimentación
- Rigidez relativa del cimiento
- Nivel de cargas
Correcciones introducidas al método
Ventajas
- Muy práctico
- Los asientos son proporcionales a las cargas aplicada
Métodos de determinación del Coeficiente de Balasto

-Tabulaciones publicadas
-Ensayo de placa

Suelos Arcillosos
Suelos Granulares
GRACIAS !!
- Placa rígida
-ancho
B
-longitud
L
-sometida a una carga
Q

-a una distancia
D
de la superficie de un terreno
-transmite al terreno una tensión
q
Hipótesis del suelo
- elástico
-uniforme
-E constante


La expresión genérica para el Coeficiente de Balasto resulta:
Suelos granulares cohesivos
- Coeficiente de Poisson es inferior a 0,50 (se aproxima a 0,4 o 0,3) y por lo tanto existe una deformación volumétrica.

Hipótesis de cálculo: B=L y D=0

Coeficiente de Balasto se puede expresar como:

Sin embargo, de observaciones prácticas se deduce que la relación que mejor representa la realidad es:

Suelos granulares sin cohesión
k puede ser estimado a partir de la siguiente expresión:

Donde:
- B se expresa en cm
-k1 corresponde al valor obtenido en un ensayo de placa de carga (placa cuadrada de 30 cm) y se expresa en kg/cm3
-n varía entre 2 y 3.

Coeficiente de Balasto Vertical para Suelos Granulares
Curvas para estimar el kv1 de un suelo granular a poca profundidad

Coeficiente de Balasto Horizontal para Suelos Granulares
Dado que el módulo E del suelo aumenta con la profundidad, el valor de kh se puede aproximar por la fórmula:
Curva para estimar el nh de un suelo granular
Donde:
- z es la profundidad
-nh dependerá del nivel de humedad del suelo. Se obtiene a partir del gráfico:

Valores orientativos de k según el tipo de suelo
Hipótesis:
-B=L y D=0
-Suelo arcilloso saturado
-Solicitación instantánea
Coeficiente de Balasto para una base real B
Coeficiente de Balasto Vertical para Suelos Arcillosos
Coeficiente de Balasto Horizontal para Suelos Arcillosos
E: proporcional a la profundidad z
- menor que el vertical
-Ecuación de Terzaghi (1955)
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