Es posible (en el contexto del análisis con el método de los elementos finitos) administrar la rigidez de los resortes que esquematizan el terreno. El ambiente de administración de los módulos de rigidez es el siguiente:
Ambiente de administración del módulo de balasto
Los datos para establecer el valor del módulo de balasto son los siguientes:
•Nodo: Es el nodo (en el ámbito de la discretización por elementos finitos) en el cual se desea colocar la rigidez asignada.
•Profundidad: Es la profundidad a la cual se encuentra el nodo, o eventualmente la profundidad a la cual se desea fijar el módulo de balastro.
•Método Cálculo: Es el método de cálculo con el cual se debe determinar el módulo de balastro. El software permite elegir entre las siguientes posibilidades:
▪Usuario: Desde el cuadro de texto despegable el usuario puede seleccionar diferentes terrenos, a cada uno de los cuales se asocia un rango de valores del módulo de balasto ks. Se puede insertar directamente el valor numérico del módulo de balasto y hacer clic en la flecha celeste para asignar dicho valor.
▪Capacidad portante: Según el método que aplica los conceptos de capacidad portante, el módulo de balasto se calcula con la siguiente fórmula:
El usuario debe indicar los parámetros As, Bs y n de manera que el software calcule el módulo de balasto aplicando la fórmula.
▪Método de Chiarurgi Maia: Este método calcula el módulo de balasto en función del módulo edométrico, del diámetro del pilotaje y del coeficiente de Poisson. La fórmula aplicada para calcular el módulo de balasto con este método es la siguiente:
Donde: Eed es el módulo edométrico del terreno, d es el diámetro del pilote, n es el coeficiente de Poisson y EJ es la rigidez flexional del pilotaje.
▪Método de Jamiolkowski: Este método calcula el módulo de balasto en función de los siguientes parámetros:
▫Módulo de elasticidad secante, expresado en kPa
▫Coeficiente adimensional que depende del modelo de vínculo asumido para el cálculo de la pantalla (vale 1 para pantallas libres)
▫Coeficiente adimensional que depende de la profundidad a la cual calcular el módulo de balasto
▫Profundidad de hinca de la pantalla, expresada en m.
Específicamente, el método de Jamiolkowski se refiere al módulo de elasticidad secante del terreno correspondiente a la movilización del 50% de la presión límite (Es,50). Para calcular el módulo de balasto se aplica la siguiente fórmula:
Donde: t es igual a la profundidad de hinca, ρ es un coeficiente adimensional igual a 1 en diafragma libre en el pie o la relación entre la posición del punto con deslizamiento nulo por debajo del fondo de excavación y la profundidad de hinca por diafragma con empotramiento parcial en el pie. Cp es un coeficiente adimensional de profundidad, estimado con siguiente fórmula:
▪Método de Schmitt: Este método calcula el módulo de balasto en función del diámetro de la sección, del módulo elástico del terreno y del módulo elástico del material de la estructura. En particular, Schmitt propone hacer referencia al módulo edométrico del terreno Eed y a la rigidez relativa de la obra de contención (expresada con la longitud característica λ de las vigas de Winkler), obteniendo:
donde: Eed es el módulo edométrico del terreno, mientras EJ representa la rigidez flexional de la pantalla.
▪Método de Menard: Este método calcula el módulo de balasto del terreno en función de los resultados de ensayos efectuados con el presiómetro de Menard. En particular, el módulo de balasto se estima en función de:
▫Módulo presiométrico Em, expresado en kN/m2
▫Coeficiente que toma en cuenta el comportamiento viscoso (coeficiente adimensional)
▫Longitud característica, expresada en m
Específicamente, este método se refiere al módulo presiométrico del terreno EM, obtenido experimentalmente con el ensayo presiométrico, muy utilizado en Francia:
donde: alfa es un coeficiente que toma en cuenta el comportamiento viscoso del terreno y L es una longitud característica que el autor pone igual a 2/3 de la profundidad de excavación de la pantalla.
Con el botón ''Reducir ks'' se activa una ventana de diálogo en donde se introduce el porcentaje en el cual se desea reducir el módulo de balasto.
Además, es posible asignar automáticamente un valor al módulo de balasto en todos los nodos por debajo del fondo de excavación: seleccionar Módulo balasto variable/Asignar el fondo de excavación a todos los nodos bajo el fondo de excavación
Seleccionando la opción "Activados" y pinchando ''Aplicar", se aplican los módulos de balasto asignados por el usuario.
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