Eterna duda sobre módulo de balasto

ana_gm

Novel
Voy a construir una cimentación con losa, y en el estudio geotécnico tengo el valor de k30=2,5 kg/cm3....
¿Cúál es el mejor sistema para llegar a un valor adecuado de este valor para la cimentación mediante losa?

Gracias,
 

pnc

Titanio
En el CTE DB SE-C, E.5 Modelos de interacción. Módulo de balasto. cuenta algo...
Y en la Memoria de Cálculo de Cypecad, capítulo 2. Losas y vigas de cimentación. Cuenta algo más...
 
El mejor sistema es que en las recomendaciones del informe geotécnico, sea la solución a adoptar y que se moje el geotécnico aplicando la formulación adecuada en base al terreno y dimensiones de la losa, que son datos conocidos, o al menos que proporcione un rango de valores del módulo de balasto a utilizar.
Solo con el valor que has dado del k30 no se puede dar solución, piensa en los datos que son necesarios.
 
Coincido al 100 % con @castelar, más cuando una estimación razonada del coeficiente de balasto debe partir de una valoración del asiento de la cimentación, y en todo caso por cálculo retrospectivo sacar el K30, en lugar de ir a las manidas tablas del Jiménez Salas y quedarse uno tan ancho...
 
Coincido con Castelar, ese valor debería ser un resultado geotécnico.

Todo está muy lindo, con k30(circular o rectangular) + Forma + Dimensiones se obtiene un balasto.
Pero, ¿ y si a 10 m de profundidad existe un manto blando ?, por este motivo, coincido que debería ser un resultado geotécnico.

Existen algunas fórmulas, por ejemplo, del gran libro de cimentaciones de Don Salas, que tienen en cuenta un manto blando posible de una altura "H" y a una profundidad "D".


Nota: de todas formas considero que es culpa nuestra que en un estudio geotécnico no se den esos valores, tendríamos que pedirlos con un "poco" mas de insistencia...
:D
 
hombre... no tiene tanto secreto...

haces un cálculo de asientos "estricto", o sea, con un modelo multicapa del terreno (para cada capa o cada zona le asignas un modulo elástico característico, o un coeficiente de compresibilidad si hay consolidación...)

tomas como primera aproximación una losa que transmita la carga de forma uniformemente repartida

de ahí sacas un asiento, que (y eso es lo importante) tendrá en consideración la profundidad de influencia de la losa (cosa que no pasa si uno solo se preocupa de la capa del terreno en la que apoya directamente el cimiento)

de ese asiento y de la carga sacas el coeficiente de balasto de la losa, que habrá ponderado (que no promediado) la influencia de las diferentes capas del terreno bajo la cimentación

con ese coeficiente de balasto te vas a un modelo de interacción estructura / terreno, lo metes en la máquina y le das a los pedales...

esta aproximación adolece de algún defecto... en esencia que al cargar de forma no uniforme, la losa real tiene una profundidad de influencia inferior a la que tiene la losa que carga de forma uniforme.... de todas formas, eso podría subsanarse haciendo un cálculo iterativo volviendo al cálculo de asientos, y dividiendo la losa en partes...

no obstante, el problema fundamental (y de ahí vienen las diferencias entre lo calculado y lo que después se mide) NO está en el cálculo mediante el modelo de interacción estructura / terreno, si no en la correcta valoración de los parámetros deformacionales del terreno... como ya sabes, los materiales que hay debajo de las zapatas no cumplen con una relacion lineal entre tensión y deformación... unos modelos más adecuados son aquellos del "hardening soil" y tal... pero para meter eso en la máquina hay que olvidar el CYPE y ponerse con un MEF... y ahí ya estaríamos hablando de otras cosas...
 
tomas como primera aproximación una losa que transmita la carga de forma uniformemente repartida
Por ahí quería empezar... porque me esperaba esto...

frankie ha dicho:
esta aproximación adolece de algún defecto... en esencia que al cargar de forma no uniforme, la losa real tiene una profundidad de influencia inferior a la que tiene la losa que carga de forma uniforme.... de todas formas, eso podría subsanarse haciendo un cálculo iterativo volviendo al cálculo de asientos, y dividiendo la losa en partes...
Con eso ya podemos alucinar un rato.

Volviendo al balasto, supongamos que obtenemos así un módulo de balasto para meter en el programa de turno. Aceptamos que es válido para el cálculo de esfuerzos de la losa, pero ¿es válido para el cálculo de asientos?
Por ejemplo, supongamos que sobre la losa hay algo delicado: tabiques muy frágiles, pavimento de cristal de un estudio de televisión, maquinaria de precisión, una pista de curling, lo que se te ocurra... ¿Podemos fiarnos de los asientos que dé ese modelo?

frankie ha dicho:
pero para meter eso en la máquina hay que olvidar el CYPE y ponerse con un MEF... y ahí ya estaríamos hablando de otras cosas
Bueno, podemos hablar de otras cosas con los de Cype. Un día quedamos en el limbo con este tema...
https://www.soloarquitectura.com/foros/threads/limitacion-de-asiento-total.25727/post-247327
 
volvemos a lo de siempre, B... no se puede coger un método que es el colmo de la simplificación, como el de Winkler, plantear unos parámetros del terreno a base de aporrear un varillaje, y pretender que tenga la fiabilidad de un MEF apoyado en triaxiales con probetas instrumentadas mediante bandas extensométricas...

cada cosa sirve para lo que sirve... no tiene sentido ninguno gastarse en investigación, en ensayos del terreno y en cálculo lo mismo (o más) de lo que te vas a ahorrar en la cimentación si comparas los resultados de trabajar tan fino con una aproximación empírica (que es con la que habitualmente se trabaja, ya lo sabes)

otra cosa es que tengas una obra con virguerías como las que me cuentas (pista de curling incluída... y ahora que aquí hay iluminados que quieren montar unas olimpiadas de invierno, no me extrañaría ...)

para esos casos hay métodos que valen lo que cuestan... ya sabes que (por ejemplo) hoy por hoy, en predicción de deformaciones para proyectos de túneles se afina bastante.... pero claro, hay que ser generoso pagando...
 

nimasnimas

Diamante
:D
volvemos a lo de siempre,
cada cosa sirve para lo que sirve... no tiene sentido ninguno gastarse en investigación, en ensayos del terreno y en cálculo lo mismo (o más) de lo que te vas a ahorrar en la cimentación si comparas los resultados de trabajar tan fino con una aproximación empírica (que es con la que habitualmente se trabaja, ya lo sabes)
Coincido totalmente con esta frase. He leído varios temas sobre el balasto este ;) y muchas veces no he participado porque siento que se buscan muchos costados débiles a los procedimientos.
Si tengo un edificio de 20 pisos y el geo me entrega solo un k30, a ver, que es el ensayo en solo una plaquita de 30x30, pues pregunto primero quién le ha cancelado el trabajo a este tío.
Pero si es una vivienda de dos plantas, la falta de precisión del coeficiente de balasto estará dentro de los parámetros "manejables".
En los últimos 10 años he calculado varias losas de fundación, pero nunca he conseguido que un geo me entregue un coeficiente de balasto que me deje 100% satisfecho, comportamiento del suelo, que podemos decir y hasta dónde un geo me puede garantizar que este será su comportamiento.
 
con algunos de estos mensajes (en este tema, claro, no en todos) que son una predicción del desastre natural global , pienso...

¿ no voy pedir un dato mas real o mas fiel por que no tengo tanta precisión en alguna otra parte del modelo ?

ok, Gracias amigos !!!...

Me han convencido de volver al método de Cross...

Es mas, pienso, si en los tiempos del Gran "Navier", el mismo Navier construía puentes y no conocía la existencia del "eje o fibra neutra" entonces...como dijo el Diego, a m.... todos los que desarrollaron la teoría de la mecánica de suelos y los que ganan dinero con ella....me han convencido de que no los necesito....!!!;)
 
¿Cúál es el mejor sistema para llegar a un valor adecuado de este valor para la cimentación mediante losa?
Según mi interpretación del CTE, el módulo de balasto que tiene unidades de densidad es como la densidad de un fluido equivalente al suelo del firme de cimentación en el que sumerjes un volumen sólido (que es la zapata, con todas las cargas que le llegan) y el criterio es que ese volumen flote según el ppo. de Arquímedes en ese fluido equivalente.

De este modo si el Hormigón armado ya tiene una densidad de 2,5 kg/cm3, la condición del K30 que expones significa que ese suelo solamente aguantaría el peso propio de la zapata sumengida en ese fluido equivalente que es el suelo a cota del firme de cimentación.

Por ello o el suelo es muy flojo o cojes otro firme mas resistente pero yo no metería el edificio en un suelo que tenga ese módulo de balasto.

Por otro lado para calcular el K30 habría que hacer el ensayo de placa de carga hasta rotura con la placa circular de diámetro 30 cm y el Ev2 en rotura dividido por el asiento en rotura sería ´precísamente el K30 que como he dicho tiene dimensiones de una densidad.

Esos valores en sun suelo normalito alcanzan fácilmente 10 Kg/cm3, lo que te permitiría (según como dimensiones la cimentación) ya meter un edificio de algunas planta.
 
si el Hormigón armado ya tiene una densidad de 2,5 kg/cm3
¿ya te has mirado bien esas unidades? porque suelos con un coeficiente de balasto de 2 o 3 kg/cm3 hay algunos, pero yo aún no he visto hundirse una losa por peso propio... vaya a ser porque el peso específico del hormigón armado sea más bien unos tres órdenes de magnitud inferior (de 2.5 g/cm3... más o menos, ¿no?)

otra cosa... como lleves un ensayo de placa hasta rotura (sea el ciclo que sea) y tomes tensiones y deformaciones ahí para sacar el coeficiente de balasto, vas a entrar en campo de deformación plástico (vamos... entrarás mucho antes... en rotura tendrás unas deformaciones que ya se pasan de plásticas, como bien sabes) y el coeficiente de balasto precisamente tiene "cierto" sentido aplicarlo si consideras deformaciones elásticas...
 

pnc

Titanio
Me estoy embarrando en el DB SE-C. En el punto E.5 habla del Ks30 (entiendo que el K30 de toda la vida) pero en las fórmulas E.6 y E.7 se habla de Ksp30 (es lo mismo, ¿no?)
 

pnc

Titanio
En la memoria de cálculo de Cypecad aparece una fórmula para zapatas rectangulares en la que se multiplica por 2/3 lo que sería la fórmula (E.8) del DB SE-C. ¿por qué?
 
Entiendo que Ks30 es lo mismo que Ksp30, la p debe de ser de placa.
El 2/3 es una metedura de pata del CTE. Prueba a decirle que la placa rectangular tiene igual ancho que largo y verás qué gracia.
 
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En la memoria de cálculo de Cypecad aparece una fórmula para zapatas rectangulares en la que se multiplica por 2/3 lo que sería la fórmula (E.8) del DB SE-C. ¿por qué?
Para zapatas rectangulares de dimensiones bxl, Curso aplicado de cimentaciones_COAM_ Prof. Rodríguez Ortiz, ver apartado 3.2 Coeficiente de balasto para cimentaciones reales. Está copiado de Terzaghi.
 
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