Este estudio analiza, a través de ensayos de laboratorio, las variaciones que el coeficiente
de reacción de una arena limpia experimenta cuando se incorpora una solicitación de momento a
una placa rígida sometida a una carga vertical centrada. Estos ensayos requirieron proyectar una
instalación cuyas dimensiones no limitaran la validez de los resultados y permitiera la
depositación homogénea de la arena a diferentes densidades relativas.
En el diseño de fundaciones se modela generalmente el suelo como una cama de resortes
independientes unos de otros utilizando una constante de reacción ante carga vertical que se
denomina coeficiente de balasto o coeficiente de reacción del suelo.
Para obras de importancia el coeficiente de reacción del suelo se obtiene a partir de
pruebas de placa de carga en las que se aplica una carga vertical centrada. En la realidad sin
embargo, las fundaciones están sometidas simultáneamente a cargas verticales y de momento
para condiciones de servicio. Una revisión de la literatura nos revela que muy pocos estudios han
sido realizados considerando asentamiento y rotación de fundaciones cargadas excéntricamente.
Con muy pocas excepciones, que se presentan en este estudio, las placas cargadas sobre arena en
los estudios realizados anteriormente fueron sometidas a cargas verticales con excentricidad
constante. Sin embargo, una carga axial constante combinada con un momento creciente es una
condición de carga más representativa de lo que ocurre con las fundaciones de edificios
sometidos a cargas laterales.
Los resultados de los ensayos realizados han permitido determinar que la arena ensayada
demuestra tener una mayor resistencia al giro ante la solicitación de momento - superpuesto a una
carga vertical constante - que la que se considera cuando se utiliza el coeficiente de balasto
obtenido de la prueba de carga con solicitación puramente vertical. Lo anterior lleva a
caracterizar como conservador el criterio utilizado en el cálculo de fundaciones que iguala la
rigidez de un suelo granular para estas dos condiciones de carga. Además, los ensayos
demuestran que el centro de giro de la placa, cuando sometida a momento, no coincide con el
centro de gravedad de la placa sino que se ubica próximo al borde menos solicitado de ésta, lo
que contradice las condiciones asumidas normalmente en el cálculo.
Finalmente, para estimar los asentamientos y la rotación que sufrirán las fundaciones
rígidas diseñadas sobre arenas se proponen dos métodos. El primero consiste en separar el
problema en dos partes, asentamiento y rotación, utilizando dos constantes, una de balasto y la
otra de giro. El segundo método es no lineal y se basa en los resultados de los ensayos realizados
y en el concepto de área equivalente recomendado por la AASHTO.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/104653 |
| Date | January 2007 |
| Creators | Mutoli Lopicich, Darío Boris |
| Contributors | Foncea Navarro, Claudio, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Departamento de Ingeniería Civil, Verdugo Alvarado, Ramón, Moffat Covarrubias, Ricardo |
| Publisher | Universidad de Chile |
| Source Sets | Universidad de Chile |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Tesis |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Chile, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/cl/ |
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