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Módulos elásticos para el cálculo de asientos

Si revisamos la bibliografía existente sobre cálculo de asientos por el método elástico, observamos que la metodología propuesta suele basarse en los puntos siguientes:

  • Determinación del asiento “inmediato” a partir de los parámetros elásticos no drenados, es decir, Eu y vu=0,50.
  • Determinación del asiento total con los parámetros elásticos totales, es decir, E’ y v’.
  • Obtención del asiento de consolidación por diferencia entre el total y el inmediato.

El problema reside en la adopción de los módulos elásticos adecuados a cada situación de cálculo.

El módulo elástico no drenado, Eu, puede obtenerse a partir de ensayos triaxiales, aunque se citan habitualmente problemas relacionados con la posible alteración de muestras durante su extracción y manipulación que afectan enormemente al resultado final.

Por ello, suele recomendarse su estimación a partir de la resistencia al corte sin drenaje, su, aparentemente mucho menos sensible a la alteración de la muestra. Sin embargo, no parece existir un acuerdo tácito en este sentido y, a pesar de que se admite una relación directa entre Eu y su, los coeficientes de proporcionalidad suelen ser distintos según autores.

Así pues, la relación entre Eu y su se admite generalmente que tiene la forma siguiente en arcillas:

Eu=asu

siendo a un coeficiente de proporcionalidad que puede estar comprendido entre 100 y 500.

En Jiménez Salas (1981) se citan los buenos resultados en la predicción de asientos obtenidos por Butler (1974) en arcillas sobreconsolidadas con un Eu empíricamente obtenido según:

Eu=400*su

En lo referente al módulo elástico drenado, E’, el mismo autor indicado anteriormente cita referencias a Butler (1974) en relación al éxito en la predicción de asientos elásticos sobre arcillas fuertemente sobreconsolidadas para valores de módulo E’ obtenidos según:

E’=130*su

En estos casos, el coeficiente de Poisson, v’, puede oscilar dentro de amplios rangos, si bien el resultado es mucho menos sensible a estas variaciones de lo que sucede en el caso de E. Por ello, habitualmente se considera aceptable v’=0,30-0,40.

Finalmente, si se puede admitir un comportamiento lineal-elástico del suelo, lo cual es cierto al menos en niveles de tensión suficientemente alejados de la rotura, existe una relación entre módulos Eu y E’:

Eu=(3/2)*(E’/(1+v’))

Nuevamente según Butler (1974), existe una buena relación entre el módulo edométrico, Em, y la resistencia al corte sin drenaje, su:

Em=100*su

En resumen, podemos establecer las siguientes conclusiones:

  • Es relativamente sencillo obtener la resistencia al corte sin drenaje, su, por medio de ensayos in situ (vane test) o de laboratorio (por ejemplo, por compresión simple);
  • El módulo elástico sin drenaje, Eu, puede estimarse a partir de la resistencia al corte sin drenaje, su;
  • El asiento inmediato podría estimarse con Eu y un v=0,50;
  • Existe una relación entre módulos Eu y E’, por lo que el asiento total podrá estimarse a partir de E’ y v’=0,30-0,40;
  • El asiento de consolidación puede aproximarse por diferencia entre el total y el inmediato.
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  1. Neil
    10 julio 2009 en 13:45

    De acuerdo en todo, lo que pasa es que la resistencia a corte sin drenaje (su) depende de tantos factores que…

    Saludos jumi

  2. jumigopa
    13 agosto 2009 en 07:32

    Bueno, Neil, supongo que necesitamos “creer en algo”, no te parece?.

    Saludos y gracias por tu comentario.

  3. javier
    21 febrero 2010 en 02:12

    Un dia una OCT me puso pegas, y yo le dije que si calculando con 350Su me lo admt´´ia . El dijo que si y desde entonces “360Su lo utilizo como animal de compañ´´ia.

    • jumigopa
      22 febrero 2010 en 09:16

      No creo que 350su sea adecuado para todo tipo de arcillas.

  4. PPeeete
    25 febrero 2010 en 22:23

    La metodología que propones es valida en muy pocos casos, y debería corregirse despues, se debe contrastar la proporcion Eu=xSu con ensayos de laboratorio y no fiarse de una correlacion a ciegas, el 350Su no es la panacea

    • jumigopa
      26 febrero 2010 en 09:08

      La relación Eu=xSu debe ser contrastada, efectivamente, para cada terreno en particular. Se trata de ofrecer herramientas para estimar cosas cuando no se dispone de datos suficientes. La expresión Eu=350Su quizás no sea la panacea, pero se ha puesto a prueba en abundantes trabajos y, como sabrás, es ampliamente utilizada precisamente por su fiabilidad.

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