El módulo de respuesta del suelo del subsuelo se tiene en cuenta cuando se utiliza para el análisis el comportamiento elástico del suelo. Es la representación del suelo en el análisis y modelo geotécnico.
Usamos el elemento resorte para representar la reacción subterránea. La siguiente ecuación representa la reacción del suelo subterráneo.
Reacción subterránea = presión del suelo / asentamiento del suelo
kS = q/w
Es una especie de relación entre la presión ejercida y el asentamiento del suelo.
Hoy en día existen numerosos programas de software que se pueden utilizar para modelar suelos sensibles al subsuelo.
Si conocemos el módulo de elasticidad del subsuelo, podemos modelar el comportamiento elástico del suelo. SAP2000, Etabs y otros programas de software de análisis estructural similares pueden modelar el suelo.
En el pasado, al analizar estructuras, los planificadores a menudo asumían que se comportaban como cuerpos rígidos. Hoy en día, la tecnología ha avanzado y existen numerosos programas de software que se pueden utilizar para modelar el suelo.
Análisis de losas de cimentación, cimentaciones combinadas, análisis de pilotes para cargas laterales y modelo de pandeo de pilotes en subsuelo débil.
Cómo determinar el módulo de subrasante
Existen varios métodos para determinar el módulo de reacción subterránea, utilizando métodos de prueba así como la capacidad portante o valor de penetración estándar (SPT).
Los métodos para determinar la respuesta del subsuelo se describen en el libro de Bowles "Foundation Analysis and Design". Se proporciona una ecuación empírica simplificada para calcular la respuesta de fondo. Lo siguiente está tomado del libro de Bowles "Análisis y diseño de cimientos".
“Se descubrió que los momentos flectores y la presión del suelo calculada no son muy sensibles al valor utilizado para ks porque la rigidez del elemento estructural suele ser 10 o más veces la rigidez del suelo definida por ks. En vista de esto, el autor sugirió lo siguiente para determinar ks a partir de la capacidad de carga permisible qa dada por el consultor geotécnico:
SI: ks = 40(SF)qa kN/m 3
FPS: ks = l2(SF)qa k/pie 3 (9-9)
donde qa se expresa en ksf o kPa. Esta ecuación se basa en qa = qult/SF y el máximo
La presión sobre el suelo tiene un asentamiento de ∆H = 0,0254 mo 1 pulgada (1/12 pie) y ks es qult/AH. Para
AH = 6, 12, 20 mm, etc., el factor 40 (o 12) se puede configurar en 160 (o 48), 83 (o 24), 50
(o 16), etc.; 40 es razonablemente conservador, pero siempre se pueden asumir pequeños cambios.
para ser utilizado."
Si conocemos la capacidad de carga permitida y el factor de seguridad utilizado para determinar la capacidad de carga permitida, podemos calcular la respuesta del subsuelo.
Generalmente, se supone un factor de 3 para suelos cohesivos y un factor de 2 para suelos no cohesivos.
Sin embargo, es aconsejable obtener el factor de seguridad correcto de ingenieros geotécnicos.
El módulo de subrasante determinado a partir de la ecuación anterior se puede utilizar para modelar cimientos de losa, zapatas y cimientos combinados.
Sin embargo, al modelar pilotes, es mejor utilizar otro método para determinar la respuesta del subsuelo, aunque el método descrito anteriormente se puede utilizar para el análisis.
Otros metodos
Existen muchos otros métodos para calcular la respuesta del suelo subterráneo. La mayoría de las veces, se trata de estudios basados en correlaciones determinadas por estudios.
La relación con el valor de penetración estándar (SPT), el valor de penetración del cono (CPT), la capacidad de carga, etc. se puede utilizar para evaluar el módulo de reacción subterráneo.
La siguiente imagen también muestra algunas de estas relaciones.
El artículo Diseño de cimientos combinados proporciona una guía más informativa para diseñar los mismos.
