2007 2008 Large scale integrating

Como ya se ha indicado, los métodos de Sulzberger y del Bloque Rígido comparten ciertas características, como son las siguientes:

 La consideración de la contribución lateral del terreno.  La suposición de un comportamiento elástico del terreno.

 El establecimiento de ecuaciones de equilibrio entre las solicitaciones actuantes y las reacciones del terreno frente a ellas.

Igualmente, los dos métodos citados utilizan como parámetros

característicos del terreno sus módulos de balasto o compresibilidad, vertical y horizontal, si bien en el método del Bloque Rígido lo que realmente se emplea es la relación entre el coeficiente de compresibilidad horizontal y el vertical.

En ambos métodos, Sulzberger y Bloque Rígido, la comprobación del estado límite último de hundimiento y de los estados límites de estabilidad (vuelco y deslizamiento) son evaluados de manera conjunta, pues por un lado establecen un límite de giro/desplazamiento de la cimentación, o su valor, y por otro lado se determinan las tensionas transmitidas al terreno por la cimentación, de tal manera que puedan ser comparadas con las admisibles del terreno. Para el resto de estados límites, caso de que sean de aplicación, los mismos deberán ser evaluados de manera independiente, aunque en la gran mayoría de los casos con la evaluación de los estados límites citados será suficiente.

La principal diferencia operativa entre los métodos de Sulzberger y el del Bloque Rígido es que mientras el método de Sulzberger aplica unas ecuaciones de equilibrio, y parte de admitir un determinado ángulo de giro de la cimentación (tg α = 0,01), y para dicho ángulo de giro (ángulo máximo) establece el momento resistente máximo que se puede movilizar, el del Bloque Rígido determina las ecuaciones de equilibrio sin establecer a priori un valor determinado del ángulo de giro, determinándose para cada caso

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concreto, tanto las tensiones transmitidas como los desplazamiento o giros producidos. De esta forma con el método del Bloque Rígido las tensiones y giros calculados se comparan con los admisibles para validar la cimentación, y con el método de Sulzberger, primero se impone una limitación o condición (ángulo de giro), y se determinan las dimensiones de la cimentación que la cumplen aplicando un determinado coeficiente de seguridad (Cs). Por ello,

en el método de Sulzberger una vez determinadas las dimensiones de la cimentación, para evaluar las tensiones transmitidas es necesario calcular el ángulo de giro real, que será tal que tg αreal = tg αmax / Cs. Con esto, en el

método de Sulzberger el ángulo de giro de las cimentaciones siempre será el mismo, dado que se establece a priori, mientras que en el método del Bloque Rígido dicho ángulo será distinto para cada cimentación.

Tras los cálculos realizados, en el método del Bloque Rígido, que supone el punto de giro en la base, se observa que el giro de la cimentación es algo menor que con el método de Sulzberger, del orden de un 75% del obtenido con este método, a pesar de considerar la reducción del módulo de balasto horizontal.

Las tensiones obtenidas en la base con el método del Bloque Rígido son del mismo orden, aunque ligeramente menores, que las obtenidas con el método de Sulzberger. Las tensiones en el lateral son máximas a media altura y los valores también son menores que los obtenidos con el método de Sulzberger, especialmente en la base donde se anulan si se atiende al método del Bloque Rígido y son máximas según el método de Sulzberger. Las diferencias en cuanto a las tensiones se deben a la distinta posición del punto de giro de la cimentación.

Con el método de Sulzberger, al haberse considerado, por ser lo habitual en el empleo de dicho método, un módulo de balasto horizontal igual al vertical se obtienen unas tensiones mayores, pero el momento resistente que se obtiene de las paredes del pozo es del mismo orden que con el método del Bloque Rígido, lo cual se debe a que el punto de giro está a un tercio de la altura, en vez de en el nivel de apoyo.

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En la Figura 17, se puede observar que con el método de Sulzberger para

módulos de balasto o de compresibilidad bajos, inferiores a 40.000 kN/m3, el

momento resistente correspondiente al nivel de apoyo es mayor que el que aportan las reacciones de las paredes del pozo. En cambio, a partir de 

40.000 kN/m3 el momento resistente de las paredes comienza a ser

predominante. Cuando el coeficiente de balasto es de 16.000 kN/m3, el momento debido a la reacción lateral es del orden de 20 veces el producido por la reacción en el fondo.

En la Figura 19 se puede observar, que con el método del Bloque Rígido,

también para un coeficiente de balasto vertical de 40.000 kN/m3 (en

horizontal se ha considerado un valor de 20.000 kN/m3), se igualan los momentos resistentes de la base y los laterales. Para un Kv de 16.000

kN/m3, la relación entre el momento resistente lateral y del fondo resulta del

orden de 15,7, algo menor que el correspondiente al método de Sulzberger, pero similar.

Observando la Figura 18, y comparándolas con las Figuras 17 y 19, se puede deducir que el método de Sulzberger es aproximadamente equivalente al método del Bloque Rígido, cuando en el primero se considera el mismo valor del coeficiente de compresibilidad horizontal y vertical, y en el del Bloque Rígido se considera un valor para el horizontal igual a la mitad que el vertical. Con ello se puede considerar valida la práctica habitual al aplicar el método de Sulzberger que consiste en considerar un único valor del coeficiente de compresibilidad.

Señalar, que en el desarrollo de los dos métodos anteriores, Sulzberger y Bloque Rígido, no se considera la presencia de agua en el terreno de cimentación, si bien esto no es del todo cierto, pues en dichos métodos, la presencia de agua se considera de manera indirecta al establecer los valores correspondientes de los coeficientes de compresibilidad, los cuales deberán ser acordes a la realidad más desfavorable del terreno, y serán, para el mismo suelo, generalmente inferiores en presencia de agua que en estado seco (Jiménez Salas, J.A. y otros, 1980).

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Por otro lado, la comparación de las tensiones medias obtenidas por los métodos clásicos de cálculo de cimentaciones directas (superficiales) sometidas a cargas excéntricas e inclinadas (métodos del área efectiva), con las tensiones de pico deducidas a partir de la aplicación de los métodos específicos de cimentaciones semiprofundas (en nuestro caso Sulzberger), indica que son valores semejantes cuando en los anteriores no se considera la contribución lateral del terreno, lo cual permite validar los mismos (al no considerarse la colaboración lateral del terreno esta comprobación ha de hacerse, para considerarla coherente, solo entre valores validos en ambos métodos, es decir, entre valores con coeficientes de seguridad superiores a la unidad con Sulzberger, y valores con resultante dentro de la sección de cimentación con los métodos clásicos).

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