Cálculo del asiento para cimentaciones individuales según DIN 4019 en RF-/FOUNDATION Pro

General

El asentamiento total s_tot en el suelo causado por cargas estructurales consta de los componentes del asentamiento inmediato s₀ , el asentamiento de consolidación s₁ y el asentamiento por fluencia dependiente del tiempo s₂.

s_tot = s₀ + s₁ + s₂ = s + s₂

Según DIN 4019 [2] , el método que se describe a continuación incluye un ajuste específico "s" que consta de ambos componentes del asentamiento: el asentamiento causado por la consolidación y el asentamiento causado por la fluencia (asentamiento secundario). La figura 1 muestra gráficamente los componentes de asentamiento dependientes del tiempo. En este caso, el tiempo t₀ representa el período hasta que se produce la consolidación completa.

Componentes de la liquidación dependientes del tiempo [2]

Cálculo de asentamientos utilizando tensiones verticales en el suelo

El método de cálculo del asentamiento que se describe a continuación se basa en el modelo de un semiespacio elástico, isótropo y homogéneo. Este método de cálculo también se puede aplicar para el asentamiento del suelo de cimentación con varias capas.

Para determinar el asentamiento, es necesario dividir el suelo en franjas y definir las tensiones verticales del suelo debajo de la base de la cimentación. Con base en el análisis de elasticidad, se determinan los asentamientos específicos s_i para cada franja; estos se suman luego para obtener los asentamientos totales.

Determinación de tensiones verticales del suelo

Primero, el cálculo del asentamiento requiere la determinación de las tensiones verticales del suelo. El cálculo de la tensión y el asentamiento se basa en un modelo del semiespacio isótropo elástico. Las tensiones respectivas se pueden distinguir según su causa de la siguiente manera:
σ_o = estrés del suelo causado por el peso propio del suelo
σ_z = tensión provocada por la carga estructural
σ_{z, i} = tensión causada por la carga estructural en la banda i

Las tensiones verticales del suelo σ_z debidas a la carga adicional en la profundidad z se pueden calcular sobre la base del enfoque de Boussinesq [3] y el principio de superposición.

Según Boussinesq, la tensión vertical en el suelo causada por la carga concentrada vertical V se calcula en la superficie del semiespacio como se muestra en la Figura 2.

Tensión vertical del suelo según Boussinesq [2]

Las tensiones verticales del suelo a la profundidad z bajo el punto de la esquina de una tensión rectangular "elástica" uniforme σ_z se pueden determinar de acuerdo con la Figura 3.

Vertikale Bodenspannung unter dem Eckpunkt einer gleichmäßigen Rechtecklast [2]

El coeficiente de influencia de la tensión i_R se puede deducir de los nomogramas correspondientes, por ejemplo de DIN 4019 [2].

Al aplicar el enfoque mencionado anteriormente, se obtiene el resultado de la distribución vertical de la tensión del suelo en el suelo debajo de la cimentación, que se representa simbólicamente en la Figura 4.

Verlauf der vertikalen Bodenspannungen und bezogenen Setzung unter einer gleichmäßig verteilten Last aus [2]

Profundidad de asentamiento

En el cálculo del asentamiento, es necesario considerar tensiones adicionales debidas a la carga de cimentación hasta la profundidad de influencia del asentamiento, también llamada profundidad límite. Según EN 1997-1 [1] y DIN 4019 [2], la profundidad de influencia de asentamiento puede tomarse como la profundidad z, en la que la tensión vertical efectiva debida a la carga de cimentación es el 20% de la tensión de sobrecarga efectiva.