Geo 5 User Guide ESPAÑOL
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Versin 19
Contenido
Usando la ayuda...........................................................................................................34
Utilizando la funcin Buscar.....................................................................................35
Entorno definido para el usuario.....................................................................................36
Ventanas de aplicacin..............................................................................................36
Men de control.......................................................................................................37
Barra de herramientas horizontal................................................................................38
Barra de herramientas "Archivos"...........................................................................38
Barra de herramientas "Escala y cambio".................................................................39
Barra de herramientas "Configuracin de estilos"......................................................40
Barra de herramientas "Etapas de construccin".......................................................40
Barra de herramientas "Vista en 3D".......................................................................41
Barra de herramientas "Seleccionar".......................................................................42
Barra de herramientas vertical...................................................................................42
Configurar estilos de visualizacin...............................................................................43
Administrador de Estilos........................................................................................45
Cuadros..................................................................................................................45
Tablas.....................................................................................................................47
Cuadro de dilogo.....................................................................................................49
Dimensiones y objetos activos....................................................................................50
Unidad Mtrica / imperial........................................................................................51
Copiar al portapapeles...............................................................................................51
GeoClipboard...........................................................................................................52
Copiar y pegar los datos del proyecto......................................................................52
Copiar y pegar interfaces 2D..................................................................................53
Copiar y pegar suelos y cuerpos rgidos...................................................................54
Copiar y pegar asignaciones 2D..............................................................................55
Opciones.................................................................................................................56
Opciones - Copiar en el portapapeles......................................................................56
Opciones Figuras e Impresin..............................................................................57
Opciones Entrada (cuadricula y reglas) ................................................................58
Entradas comunes........................................................................................................59
Aadir y editar suelos...............................................................................................59
Clasificacin de suelos...........................................................................................60
Niveles de suelos y rocas.......................................................................................62
Clasificacin manual de suelos...............................................................................64
-1-
Configuracin de anlisis...........................................................................................98
Materiales y estndares ........................................................................................99
Anlisis de muro.................................................................................................100
Excavaciones......................................................................................................102
Anlisis de estabilidad.........................................................................................103
Asientos............................................................................................................104
Zapata...............................................................................................................104
Pilotes...............................................................................................................106
Pilotes CPT.........................................................................................................107
Micropilotes........................................................................................................107
Grupo de pilotes.................................................................................................108
Aadir nueva configuracin......................................................................................109
Importar datos antiguos..........................................................................................110
Cambios bsicos de la configuracin entre la versin 15 y anteriores.........................110
Metodologa de verificacin......................................................................................111
Anlisis segn el factor de seguridad.....................................................................111
Anlisis segn la teora de los estados limite..........................................................112
Anlisis segn la norma EN 1997..........................................................................112
Factores parciales...........................................................................................113
Enfoques de diseo.....................................................................................113
Enfoque de diseo 1................................................................................114
Enfoque de diseo 2................................................................................115
Enfoque de diseo 3................................................................................116
Anexo Nacional (AN)...................................................................................116
Factores Parciales en agua...............................................................................116
Anlisis de muros (estructuras de soporte).........................................................118
Anlisis de estructura pantalla..........................................................................119
Anlisis de cimentacin (zapata, pilotes)............................................................120
Anlisis Estabilidad de taludes..........................................................................120
Combinacin de carga.....................................................................................121
Anlisis segn LRFD............................................................................................123
LRFD 2003 - Anlisis de muros (Estructuras de contencin).................................123
LRFD 2003 - Anlisis de cimentaciones..............................................................125
LRFD 2012 - Situaciones de diseo...................................................................125
LRFD 2012 - Anlisis de muros (estructuras de soporte)......................................127
LRFD 2012 - Anlisis de cimentaciones..............................................................128
LRFD 2012 - Anlisis para estabilidad de taludes.................................................129
-3-
Situaciones de diseo..............................................................................................129
Opciones de entrada y anlisis.....................................................................................130
Programa Presiones de tierra....................................................................................130
Proyecto............................................................................................................131
Configuracin.....................................................................................................131
Geometra..........................................................................................................132
Perfil.................................................................................................................133
Suelos...............................................................................................................134
Datos bsicos.................................................................................................135
Asignar..............................................................................................................136
Superficie del Terreno..........................................................................................137
Agua.................................................................................................................138
Sobrecarga........................................................................................................139
Sismo................................................................................................................140
Configuracin de etapa........................................................................................141
Anlisis..............................................................................................................141
Programa Diseo de muros pantalla..........................................................................143
Proyecto............................................................................................................143
Configuracin.....................................................................................................144
Perfil.................................................................................................................144
Suelos...............................................................................................................145
Datos bsicos.................................................................................................146
Asignar..............................................................................................................147
Geometra..........................................................................................................148
Anclaje..............................................................................................................149
Apoyos..............................................................................................................150
Soportes............................................................................................................151
Determinacin de presin....................................................................................152
Superficie del Terreno..........................................................................................153
Agua.................................................................................................................154
Sobrecarga........................................................................................................155
Fuerzas aplicadas................................................................................................156
Sismo................................................................................................................157
Configuracin de etapa........................................................................................158
Anlisis..............................................................................................................159
Estabilidad.........................................................................................................160
Programa Verificacin de muros pantalla....................................................................162
-4-
Proyecto............................................................................................................163
Configuracin.....................................................................................................163
Perfil.................................................................................................................164
Mdulo de reaccin del suelo................................................................................165
Prueba Presiomtrica...........................................................................................166
Suelos...............................................................................................................168
Datos bsicos.................................................................................................169
Geometra..........................................................................................................170
Aadir y editar secciones.................................................................................171
Catlogo de usuario........................................................................................172
Asignar..............................................................................................................173
Excavacin.........................................................................................................174
Superficie del Terreno..........................................................................................175
Agua.................................................................................................................176
Sobrecarga........................................................................................................177
Fuerzas aplicadas................................................................................................178
Anclaje..............................................................................................................179
Apoyos..............................................................................................................180
Soportes............................................................................................................181
Sismo................................................................................................................182
Configuracin de etapa........................................................................................183
Anlisis..............................................................................................................183
Verificacin de Estabilidad Interna.........................................................................186
Verificacin de Estabilidad Global..........................................................................186
Fallo por tirn.....................................................................................................187
Dimensionado....................................................................................................188
Programa Estabilidad de taludes...............................................................................189
Proyecto............................................................................................................190
Configuracin.....................................................................................................190
Interfaz.............................................................................................................191
Terrapln...........................................................................................................192
Corte de Tierra...................................................................................................193
Suelos...............................................................................................................194
Datos bsicos.................................................................................................195
Cuerpos rgidos...................................................................................................196
Asignar..............................................................................................................197
Anclajes.............................................................................................................198
-5-
Refuerzos...........................................................................................................199
Sobrecarga........................................................................................................200
Agua.................................................................................................................201
Sismo................................................................................................................202
Configuracin de etapa........................................................................................203
Anlisis..............................................................................................................204
Restricciones en el proceso de optimizacin........................................................206
Mltiplo de alturas..........................................................................................207
Programa Muro en voladizo......................................................................................208
Proyecto............................................................................................................209
Configuracin.....................................................................................................210
Geometra..........................................................................................................210
Material.............................................................................................................211
Perfil.................................................................................................................212
Suelos...............................................................................................................213
Datos bsicos.................................................................................................214
Asignar..............................................................................................................215
Cimentacin.......................................................................................................216
Superficie del Terreno..........................................................................................217
Agua.................................................................................................................218
Sobrecarga........................................................................................................219
Resistencia ........................................................................................................220
Fuerzas aplicadas................................................................................................221
Sismo................................................................................................................222
Base de anclajes.................................................................................................223
Configuracin de etapa........................................................................................224
Verificacin de Equilibrio......................................................................................225
Verificacin de Capacidad portante........................................................................226
Verificacin del Muro...........................................................................................227
Verificacin de Estabilidad Global..........................................................................228
Programa Muro de mampostera...............................................................................229
Proyecto............................................................................................................230
Configuracin.....................................................................................................230
Tipos de bloques.................................................................................................231
Geometra..........................................................................................................232
Material.............................................................................................................233
Perfil.................................................................................................................234
-6-
Suelos...............................................................................................................235
Datos bsicos.................................................................................................236
Asignar..............................................................................................................237
Cimentacin.......................................................................................................238
Superficie del Terreno..........................................................................................239
Agua.................................................................................................................240
Sobrecarga........................................................................................................241
Resistencia ........................................................................................................242
Fuerzas aplicadas................................................................................................243
Sismo................................................................................................................244
Base de anclajes.................................................................................................245
Configuracin de etapa........................................................................................246
Verificacin de Equilibrio......................................................................................247
Verificacin de la Capacidad portante....................................................................248
Verificacin del Muro...........................................................................................249
Estabilidad.........................................................................................................250
Programa Muro de gravedad....................................................................................251
Proyecto............................................................................................................252
Configuracin.....................................................................................................252
Geometra..........................................................................................................253
Forma general del muro ..................................................................................255
Material.............................................................................................................259
Perfil.................................................................................................................261
Suelos...............................................................................................................262
Datos bsicos.................................................................................................263
Asignar..............................................................................................................264
Cimentacin.......................................................................................................265
Superficie del Terreno..........................................................................................266
Agua.................................................................................................................267
Sobrecarga........................................................................................................268
Resistencia ........................................................................................................269
Fuerzas aplicadas................................................................................................270
Sismo................................................................................................................271
Configuracin de etapa........................................................................................272
Verificacin de Equilibrio......................................................................................273
Verificacin de la Capacidad portante....................................................................274
Verificacin del Muro...........................................................................................275
-7-
Sismo................................................................................................................311
Configuracin de etapa........................................................................................312
Verificacin de Equilibrio......................................................................................312
Verificacin de la Capacidad portante....................................................................313
Verificacin del Muro...........................................................................................314
Verificacin de Estabilidad Global..........................................................................315
Programa Zapata....................................................................................................316
Proyecto............................................................................................................317
Configuracin.....................................................................................................317
Perfil.................................................................................................................318
Suelos...............................................................................................................319
Datos bsicos.................................................................................................320
Asignar..............................................................................................................321
Cimentacin.......................................................................................................322
Carga................................................................................................................323
Geometra..........................................................................................................324
Fondo de la zapata..............................................................................................326
Yacimiento Arena-Grava.......................................................................................326
Material.............................................................................................................327
Sobrecarga........................................................................................................328
Agua, suelo incompresible....................................................................................329
Configuracin de etapa........................................................................................330
Capacidad portante.............................................................................................330
Asentamiento y rotacin......................................................................................332
Dimensionado....................................................................................................333
Programa Pilote......................................................................................................334
Proyecto............................................................................................................334
Configuracin.....................................................................................................335
Perfil.................................................................................................................336
Mdulo Kh de reaccin del suelo ..........................................................................337
Suelos...............................................................................................................337
Datos bsicos.................................................................................................338
Asignar..............................................................................................................339
Carga................................................................................................................340
Geometra..........................................................................................................341
Material.............................................................................................................342
Agua + suelo incompresible.................................................................................343
-9-
Rozamiento Negativo...........................................................................................344
Configuracin de etapa........................................................................................345
Verificacin Capacidad portante vertical Anlisis basado en el mtodo clsico..........345
Verificacin Capacidad portante vertical Mtodo spring.........................................346
Verificacin Asiento Curva de carga lineal (Poulos)...............................................348
Verificacin Asiento Curva de carga no-lineal (Masopust)......................................349
Verificacin Capacidad portante horizontal.............................................................349
Capacidad portante horizontal - Mtodo Brom........................................................350
Programa Asientos..................................................................................................352
Proyecto............................................................................................................353
Configuracin.....................................................................................................353
Interfaz.............................................................................................................354
Terrapln...........................................................................................................355
Corte de Tierra...................................................................................................356
Suelo incompresible............................................................................................357
Suelos...............................................................................................................358
Datos bsicos.................................................................................................359
Asignar..............................................................................................................360
Sobrecarga........................................................................................................361
Agua.................................................................................................................362
Configuracin de etapa........................................................................................363
Anlisis..............................................................................................................364
Parmetros de consolidacin............................................................................366
Programa Estribo....................................................................................................368
Proyecto............................................................................................................369
Configuracin.....................................................................................................369
Geometra de corte.............................................................................................370
Alas del muro.....................................................................................................371
Vista geomtrica del plano...................................................................................372
Pasos de zapata..................................................................................................373
Material.............................................................................................................374
Perfil.................................................................................................................375
Suelos...............................................................................................................376
Datos bsicos.................................................................................................377
Cargas...............................................................................................................378
Asignar..............................................................................................................379
Cimentacin.......................................................................................................380
-10-
Suelos...............................................................................................................414
Asignar..............................................................................................................415
Geometra de excavacin.....................................................................................416
Medicin............................................................................................................417
Configuracin de etapa........................................................................................418
Anlisis..............................................................................................................419
Daos...............................................................................................................420
Programa Estabilidad de rocas..................................................................................422
Proyecto............................................................................................................422
Configuracin.....................................................................................................422
Superficie del Terreno..........................................................................................423
Roca..................................................................................................................424
Superficie de deslizamiento Plana.........................................................................425
Superficie de deslizamiento Poligonal....................................................................426
Superficie de deslizamiento Poligonal Parmetros.................................................427
Agua.................................................................................................................428
Agua - Superficie de deslizamiento poligonal..........................................................429
Sobrecarga........................................................................................................430
Anclaje..............................................................................................................431
Sismos..............................................................................................................432
Configuracin de etapa........................................................................................433
Superficie de deslizamiento plana - Verificacin......................................................434
Superficie de deslizamiento poligonal - Verificacin.................................................434
Geometra..........................................................................................................435
Visualizacin en 3D.........................................................................................436
Superficie de deslizamiento - Cua en roca............................................................437
Cua en roca - Parmetros...................................................................................438
Cua en roca - Agua...........................................................................................439
Cua en roca - Sobrecarga ..................................................................................440
Cua en roca - Anclaje........................................................................................441
Cua en roca - Verificacin...................................................................................442
Programa Terreno...................................................................................................443
Proyecto............................................................................................................444
Datos bsicos.....................................................................................................444
Sistema de coordenadas global.........................................................................445
Suelos...............................................................................................................446
Asignar..............................................................................................................447
-12-
Puntos...............................................................................................................448
Importar puntos.............................................................................................450
Clculo de altura automtico............................................................................451
Bordes...............................................................................................................452
Agua.................................................................................................................453
Perforaciones......................................................................................................454
Modelo del terreno..............................................................................................456
Generar.............................................................................................................459
Modelado de terreno en el borde.......................................................................459
Punto de construccin.........................................................................................460
Lnea de construccin..........................................................................................462
Ejecutar.............................................................................................................463
Programa Micropilote...............................................................................................465
Proyecto............................................................................................................465
Configuracin.....................................................................................................465
Perfil.................................................................................................................466
Suelos...............................................................................................................467
Datos bsicos.................................................................................................468
Geometra..........................................................................................................469
Material.............................................................................................................470
Asignar..............................................................................................................471
Carga................................................................................................................472
Agua.................................................................................................................473
Pruebas de penetracin estndar (SPT).................................................................474
Prueba de presimetro........................................................................................476
Verificacin de la barra........................................................................................478
Verificacin del bulbo...........................................................................................478
Programa MEF........................................................................................................479
Topologa...........................................................................................................479
Sistema de coordenadas..................................................................................480
Proyecto........................................................................................................482
Configuracin.................................................................................................483
Anlisis de estabilidad.................................................................................484
Anlisis del plano de tensin.........................................................................484
Simetra axial.............................................................................................485
Tneles......................................................................................................488
Consolidacin.............................................................................................489
-13-
Apoyos..........................................................................................................590
Refuerzos.......................................................................................................592
Geo-refuerzos anclados...............................................................................594
Rigidez axial de los geosintticos..................................................................596
Sobrecarga....................................................................................................597
Cargas sobre viga...........................................................................................599
Agua.............................................................................................................601
Anlisis..........................................................................................................602
Anlisis de flujo transitorio...........................................................................603
Modelo de procedimiento recomendado.........................................................608
Prdida de convergencia en anlisis no lineales...............................................609
Configuracin y descripcin de anlisis..........................................................610
Mtodo de solucin..................................................................................611
Cambio en la matriz de rigidez..................................................................611
Paso de solucin inicial............................................................................613
Mximo nmero de iteraciones.................................................................613
Criterio de convergencia..........................................................................613
Configuracin del mtodo Newton-Raphson................................................613
Configuracin del mtodo Arco-longitud.....................................................614
Configuracin de Arco-longitud.............................................................616
Control automtico del Arco-longitud.....................................................617
Mtodo lnea de bsqueda........................................................................618
Plasticidad..............................................................................................618
Curso del anlisis........................................................................................619
Resultados.................................................................................................620
Barra de herramientas Resultados..........................................................621
Configuracin de visualizacin de resultados...............................................622
Lista de variables....................................................................................622
Monitores.......................................................................................................624
Configuracin de monitores..........................................................................625
Grficos.........................................................................................................626
Estabilidad.....................................................................................................627
Configuracin de parmetros bsicos del anlisis de estabilidad de taludes.........629
Configuracin de los parmetros que conducen la relajacin de la reduccin de
parmetros................................................................................................630
Programa Pilote por CPT..........................................................................................631
Proyecto............................................................................................................632
-16-
Configuracin.....................................................................................................632
Perfil.................................................................................................................633
Suelos...............................................................................................................634
Datos bsicos.................................................................................................635
Estructura..........................................................................................................636
Grupo de pilotes.............................................................................................638
Geometra..........................................................................................................639
NF+RN (Napa fretica + Rozamiento Negativo)......................................................640
Ensayos.............................................................................................................642
Importar Ensayo CTP.......................................................................................644
Asignar..............................................................................................................645
Capacidad portante.............................................................................................646
Asentamiento.....................................................................................................647
Programa Viga........................................................................................................649
Proyecto............................................................................................................649
Configuracin.....................................................................................................649
Winkler-Pasternak parmetros C1 y C2..............................................................651
Clculo de parmetros Winkler-Pasternak C1 y C2 del perfil geolgico...................651
Clculo de las constantes de Winkler-Pasternak de la deformacin de parmetros de
suelo.............................................................................................................651
Geometra..........................................................................................................652
Subsuelo...........................................................................................................652
Interfaz.............................................................................................................653
Ubicacin...........................................................................................................654
Suelos...............................................................................................................655
Datos bsicos.................................................................................................656
Asignar..............................................................................................................657
Agua.................................................................................................................658
Soportes............................................................................................................659
Casos de carga...................................................................................................660
Parmetros de casos de carga..........................................................................661
Carga................................................................................................................663
Combinacin ULS................................................................................................664
Parmetros de combinacin ULS.......................................................................665
Generador de combinaciones de ULS.................................................................666
Combinacin SLS................................................................................................669
Parmetros de combinacin de SLS...................................................................670
-17-
-18-
Sismo................................................................................................................756
Configuracin de etapa........................................................................................757
Verificacin de Equilibrio......................................................................................758
Verificacin del Muro...........................................................................................759
Verificacin de Capacidad portante........................................................................760
Deslizamiento en georefuerzo...............................................................................761
Verificacin de Estabilidad Interna.........................................................................762
Verificacin de Estabilidad global...........................................................................763
Verificacin Estabilidad de taludes.........................................................................765
Programa Grupo de pilote........................................................................................765
Proyecto............................................................................................................766
Configuracin.....................................................................................................766
Estructura..........................................................................................................767
Forma general de un grupo de pilotes................................................................769
Geometra..........................................................................................................773
Material.............................................................................................................774
Carga................................................................................................................775
Carga actuando en un grupo de pilotes..............................................................776
Perfil.................................................................................................................778
Suelos...............................................................................................................778
Datos bsicos.................................................................................................779
Asignar..............................................................................................................780
Agua.................................................................................................................781
Rozamiento negativo...........................................................................................782
Resortes verticales..............................................................................................783
Mdulo horizontal...............................................................................................784
Configuracin de etapa........................................................................................785
Verificacin de capacidad portante vertical - solucin analtica..................................786
Asentamiento - Suelos cohesivos..........................................................................787
Asentamiento - Suelos no cohesivos (curva de carga)..............................................787
Anlisis - Mtodo spring.......................................................................................788
Verificacin del muro...........................................................................................789
Programa Excavacin en pozo..................................................................................790
Proyecto............................................................................................................790
Configuracin.....................................................................................................791
Geometra..........................................................................................................792
Perfil.................................................................................................................793
-20-
Suelos...............................................................................................................794
Datos Bsicos.................................................................................................795
Asignar..............................................................................................................796
Agua.................................................................................................................797
Sobrecarga........................................................................................................798
Configuracin de etapas.......................................................................................800
Anlisis de carga.................................................................................................800
Dimensionamiento..............................................................................................801
Salidas......................................................................................................................803
Aadir dibujo..........................................................................................................803
Lista de dibujos......................................................................................................804
Imprimir y exportar un documento...........................................................................805
Imprimir y exportar figuras......................................................................................806
Men de Control Imprimir y exportar.........................................................................807
Barra de herramientas Imprimir y exportar................................................................808
Configuracin de encabezado y pie de pgina.............................................................810
Propiedades de pgina.............................................................................................811
Numeracin de pgina.............................................................................................812
Acerca de la compaa.............................................................................................812
Teora........................................................................................................................814
Tensin en un cuerpo terrestre.................................................................................815
Tensiones geo-estticas en un cuerpo terrestre, clculo de aumento de presin..........815
Tensin Efectiva / Tensin Total............................................................................816
Tensin incremental debido a sobrecarga...............................................................817
Tensin incremental debajo de la base...................................................................818
Presiones de tierras.................................................................................................820
Signo convencional.............................................................................................820
Presin activa de la tierra.....................................................................................821
Presin activa de la tierra - La teora de Mazindrani.............................................821
Presin activa de la tierra - La teora de Coulomb................................................822
Presin activa de la tierra - La teora de Mller-Breslau........................................823
Presin activa de la tierra - La teora de Caquot..................................................824
Presin activa de la tierra - La teora de Absi......................................................826
Presin activa de la tierra - Tensin Total...........................................................827
Presin pasiva de la tierra....................................................................................827
Presin pasiva de la tierra - La teora de Rankin y Mazindrani...............................827
Presin pasiva de la tierra - La teora de Coulomb...............................................829
-21-
-22-
Refuerzos...........................................................................................................941
Final de refuerzos...........................................................................................942
Influencia de sismos............................................................................................944
Efecto ssmico................................................................................................944
Anlisis ssmico segn JTJ 004-89.....................................................................945
Anlisis ssmico segn SL 203-97......................................................................946
Verificacin segn EN 1997..................................................................................947
Anlisis segn la teora de los estados lmite / factor de seguridad............................947
Superficie de deslizamiento poligonal....................................................................948
Sarma...........................................................................................................949
Spencer.........................................................................................................951
Janbu............................................................................................................954
Morgenstern-Price...........................................................................................958
Shahunyants..................................................................................................961
Mtodo ITF (Mtodo Fuerza de empuje desequilibrio)..........................................965
Optimizacin de la superficie de deslizamiento poligonal......................................968
Cambios en la inclinacin de planos divididos.....................................................969
Superficie de deslizamiento circular.......................................................................969
Fellenius / Petterson........................................................................................970
Bishop...........................................................................................................971
Spencer.........................................................................................................971
Janbu............................................................................................................972
Morgenstern-Price...........................................................................................972
Shahunyants..................................................................................................972
Mtodo ITF (Mtodo Fuerza de empuje desequilibrio)..........................................972
Optimizacin de la superficie de deslizamiento circular........................................972
Foliacin............................................................................................................973
Influencia de grietas de traccin...........................................................................973
Anlisis de capacidad portante de cimentacin...........................................................973
Capacidad portante en subsuelos drenados............................................................974
Anlisis estndar ............................................................................................975
Capacidad portante en subsuelos no drenados........................................................976
Anlisis estndar ............................................................................................977
Capacidad portante en cimientos rocosos...............................................................978
Anlisis estndar ............................................................................................978
Solucin segn CSN 73 1001............................................................................979
Anlisis segn EC 7-1 (EN 1997-1:2003)...........................................................979
-25-
Rozamiento negativo.................................................................................1009
Influencia de la tecnologa..........................................................................1010
Resistencia de corte superficial...................................................................1010
Rigidez del suelo debajo de la base del pilote................................................1012
Distribucin de las fuerzas actuando en el pilote...........................................1012
Dependencia del corte en la deformacin.....................................................1013
Verificacin de Asiento del pilote.........................................................................1013
Teora no lineal (Masopust).............................................................................1013
Enfoque segn Masopust............................................................................1014
Coeficientes de regresin...........................................................................1016
Coeficientes m1, m2..................................................................................1017
Mdulo de deformacin secante Es..............................................................1017
Coeficiente de asentamiento Is...................................................................1018
Teora lineal (Poulos).....................................................................................1018
Pilotes descansando en subsuelos rgidos.....................................................1019
Secant modulus of soil Es...........................................................................1020
Pilotes flotantes en el subsuelo compresible..................................................1022
Factor correctivo por la capa de suelo rgido Rb.............................................1023
Proporcin de carga en la punta para pilote incompresible BETAo....................1024
Coeficiente de correctivo para compresibilidad del pilote Ck............................1024
Coeficiente de correctivo por la influencia del nmero de Poisson en suelo Cv...1025
Coeficiente de correctivo por la rigidez del suelo estrato Cb............................1026
Factor de rigidez del pilote K.......................................................................1027
Coeficiente de influencia de asentamiento bsico Io...........................................1027
Factor correctivo por la compresibilidad del pilote Rk.........................................1028
Factor correctivo por la profundidad finita de la capa en una base rgida Rh..........1028
Verificacin de la Capacidad portante horizontal (p-y metodo)................................1029
Distribucin continua del modelo de reaccin del subsuelo.................................1030
Mdulo lineal de reaccin del subsuelo.............................................................1030
Mdulo de reaccin del subsuelo segn CSN 73 1004........................................1031
Mdulo de reaccin del subsuelo luego de Matlock y Rees..................................1032
Mdulo de reaccin del subsuelo luego de Vesic................................................1033
Capacidad portante horizontal del pilote - mtodo de Brom....................................1033
Grupo de pilotes...................................................................................................1035
Solucin analtica..............................................................................................1035
Suelos no cohesivos (anlisis para condiciones drenadas)...................................1036
Eficiencia de un grupo de pilotes.................................................................1036
-27-
ndice de recompresin..................................................................................1071
Caractersticas de Janbu.................................................................................1072
Influencia de la historia de carga.....................................................................1072
Coeficiente m...............................................................................................1073
ndice de compresin modificado....................................................................1074
ndice de compresin secundaria.....................................................................1074
ndice de sobre-consolidado de compresin secundaria......................................1077
Anlisis del programa Asentamiento en superficie.....................................................1077
Anlisis de depresin.........................................................................................1077
Prdida de volumen.......................................................................................1077
Valores recomendados de parmetros para el anlisis de prdida de volumen...1078
Teora clsica................................................................................................1080
Anlisis de subsuelos nivelados...................................................................1081
Forma de la depresin...................................................................................1083
Coeficiente de clculo del punto de inflexin.................................................1084
Depresin con varias excavaciones..................................................................1084
Anlisis de la depresin en una profundidad.....................................................1084
Clculo de otras variables...............................................................................1085
Anlisis de la falla de construcciones...................................................................1085
Grietas en tensin.........................................................................................1086
Daos gradiente............................................................................................1086
Desviacin relativa........................................................................................1087
Fallo en una seccin de la construccin............................................................1088
Pendiente Rocosa..................................................................................................1089
Superficie de deslizamiento plana........................................................................1090
Superficie de deslizamiento suave...................................................................1091
Resistencia a la traccin sobre roca.............................................................1091
Superficie de deslizamiento ondulada..............................................................1092
Anclaje en la pendiente rocosa........................................................................1093
Sobrecarga de la pendiente rocosa..................................................................1094
Influencia del agua actuando en la superficie de deslizamiento...........................1095
GWT debajo de la punta de la pendiente......................................................1095
GWT en grieta de tensin...........................................................................1096
GWT en grieta de tensin, max...................................................................1098
Agua actuando solo en las grieta de tensin.................................................1099
Fuerza de agua propia actuando slo en la superficie de deslizamiento............1100
Comportamiento de la fuerza de agua propia................................................1100
-29-
-30-
-32-
-34-
Usando la ayuda
El siguiente texto, sobre los programas GEO5, se muestra en la pantalla estndar del
explorador de Windows. La ventana de dilogo de ayuda puede ser desplegada incluso desde
el men principal del programa (tems "Ayuda", "Contenido") o utilizando la funcin del
botn "F1" en cualquier lugar del programa " ". Algunos cuadros de dilogos (ej: "Agregar
suelos") permiten abrir el capitulo correspondiente a de la ayuda presionando el botn ayuda.
El cuadro de dilogo contiene:
Barra de botones de herramientas bsicas: El botn "Ocultar (mostrar)" oculta
(muestra) el rbol con la lista de los temas de ayuda. El botn "Adelante / atrs"
permite visualizar las paginas, que ya han sido mostradas. El botn "Imprimir" abre el
cuadro de dilogo de impresin. El botn "Opciones" abre el men para configurar las
propiedades de la ventana del Explorador.
Barra que contiene: La pestaa "Contenido" (muestra un rbol con los temas
individuales). La pestaa "Indice" la pestaa "Buscar".
"rbol" con la lista de los temas - Los tems individuales se abren/cierran haciendo click
en el smbolo "+" / "-" delante del nombre.
Ventana de para desplegar ayuda en si misma. La cabecera de la ventana contiene los
temas que se estn presentando y los botones "Adelante / Atrs"
El texto de cada ayuda puede contener referencias cruzadas a otros tems. El texto de esta
referencia esta subrayado y resaltado en color azul.
-35-
Ventanas de aplicacin
El programa se ejecuta con un cuadro de dilogo estndar que contiene todas las herramientas
de gestin tpicas del entorno Windows. (minimizar, maximizar, cerrar ventana de
aplicacin...). La cabecera muestra informacin sobre la tarea que se est ejecutando en ese
momento (nombre de archivo y ubicacin) ver la figura:
-36-
Men de control
La seleccin de un elemento del men, puede realizarse haciendo click sobre l con el botn
derecho del mouse o de manera alternativa a travs del teclado presionando la tecla ALT+
letra subrayada correspondiente al elemento.
Como es tpico en el entorno Windows algunas opciones en el men pueden ser sustituidas con
los botones de la barra de herramientas, o con comandos de abreviacin introducidos
mediante teclado.(siempre que exista, se muestra a un lado del comando en el men
Ej.: Guardar archivo - CTRL+S).
Algunas opciones en el programa pueden ser establecidas solo con la ayuda del men.
Ejemplos "Opciones".
-37-
salvados
Abrir un archivo
Guardar datos en un
archivo
Deshacer
Rehacer
Imprimir y exportar
documentos
Copiar
Pegar
Zoom -
Aumento de escala
Reduccin de escala
Modificacin de escala
Eliminar etapa de
construccin
Barra de herramientas "Etapa de construccin" con barra de colores para el estado de anlisis
Los colores tiene el siguiente significado:
Vista Axonomtrica
Vista en perspectiva
Vista en 3D
X
Vista en la direccin del eje Y
-41-
Z
Mover la zona cortada
Girar la escena
Girar automticamente
Seleccin
cruzada
Cada click del mouse agrega a la seleccin, todos los objetos que
estn cruzados en lnea (puntos, bordes)
Seleccin usando Cada click del mouse agrega a la seleccin, todos los objetos que
un rectngulo
se encuentran en el interior del rectngulo (puntos, bordes)
Seleccin usando Cada click del mouse agrega a la seleccin, todos los objetos que
un romboide
se encuentran en el interior de un romboide (puntos, bordes)
Agregar a la
seleccin
Eliminar a la
seleccin
Invertir
seleccin
-42-
Barra de herramientas para cambiar entre los distintos modos de entrada de datos
La otra barra de herramientas vertical sirve para manejar las figuras.
El botn "Aadir dibujo" abre el cuadro de dilogo "Nuevo dibujo". La siguiente lnea en la
barra provee el nmero de dibujos almacenados en un determinado rgimen de entrada de
datos. La lnea Total muestra el nmero total de dibujos almacenados. El botn "Lista de
dibujos" abre un cuadro de dilogo con la informacin del los mismos.
-43-
Activo
Inactivo
Escritorio
Dibujos
Tipos de
lnea
Grosor
ingreso "AGUA"
Administrador de Estilos
El botn rojo del cuadro de dilogo de "Configurar estilos de visualizacin" abre un nuevo
cuadro de dilogo "Nuevo estilo". ste permite configurar el nombre del estilo y la
descripcin. El botn OK guarda los datos introducidos.
Cuadros
Cuadro de entrada de datos para una tarea seleccionada de la barra de herramientas
vertical. Un cuadro es una ventana permanentemente abierta en la parte inferior de la ventana
de aplicacin. Los cuadros van cambiando dependiendo del modo de introduccin de datos de
una determinada tarea seleccionada en el panel de control. Un cuadro puede contener alguno
-45-
de los siguientes tems: tabla, listado, campos para introducir los datos (h1, h2) y los botones
comando.
Con la tecla "Tab" y el cursor usted podr moverse entre los distintos elementos seleccionados
(ej. listados) y presionando las teclas "Alt" + la letra subrayada -(ej. "Aadir" - "A") se utiliza
para acceder a los datos utilizando el teclado.
-46-
Tablas
La tabla es una lista de datos introducidos (Ej.: lista de sobrecargas, suelos, perfiles de
interfaces) Que se visualiza dentro de los cuadros. La cabecera de la tabla contiene tems
como: sobrecargas, nombre, tipo ubicacin y en la esquina superior izquierda se encuentran
los elementos de control para administrar las filas de la tabla:
Selecciona todas las filas de la tabla
Cancela la seleccin
Invierte la seleccin
Tambin puede realizar una seleccin presionando el botn con el nmero correspondiente a la
fila deseada.
El botn "Aadir" abre un nuevo cuadro de dilogo para insertar los datos de la tabla. Si la
lista de datos de la tabla est vaca entonces todos los campos de entrada del cuadro de
dilogo estarn vacos.
Si la tabla contiene algn elemento entonces los campos de entrada contendrn valores
tomados de una fila de la tabla. (Una flecha se posiciona al lado del nmero de la fila
correspondiente) Una vez completado los campos, los elementos (filas) se insertarn en la
tabla presionando el botn "Aadir" en el mismo cuadro de dilogo.
Las filas de la tabla pueden ser editadas en forma individual presionando el botn "Editar".
Para ello debe estar seleccionada y marcada con una flecha. (ver figura). Algunos cuadros de
dilogo tambin permiten editar un grupo de filas seleccionadas utilizando el tem "Editar
seleccin". Por lo tanto, Pueden ser editadas al mismo tiempo ms de una fila.
-47-
Para eliminar una fila debe seleccionarla y luego presionar el botn "Eliminar". Ms de una fila
puede ser eliminada al mismo tiempo. Si no se selecciona ningn tem, el programa eliminar
la fila marcada con la flecha.
Cuando seleccione las filas que se desea eliminar, si el programa encuentra alguna que no
puede ser eliminada (Ej.: puntos de comienzo de una estructura) el programa detiene el
proceso de eliminacin.
Ejemplo de tabla
El estado de seleccin de filas de tablas tiene su correspondiente representacin de estado de
objetos en el escritorio. Cada objeto en el escritorio se corresponde con una fila de la tabla.
Una fila en la tabla (con una "flecha" al lado del nmero de la fila) se visualiza en Negrita.
Para una fila seleccionada, el objeto correspondiente en el escritorio se visualiza en Verde.
Si se presiona el botn Eliminar el objeto aparecer en Rojo en el escritorio.
-48-
Cuadro de dilogo
El cuadro de dilogo es uno de los elementos que permite introducir datos al programa.
Es todos los programas GEO la ventana de dilogo convencional se aplica como una ventana
de administracin tpica del entorno Windows. El botn izquierdo del mouse se utiliza para
seleccionar objetos de una ventana, o la funcin alternativa de la tecla "Tab" cuando se desea
utilizar el teclado. Las flechas del cursor, la tecla "ENTER" o los comandos correspondientes a
la letra subrayada de los botones ("Cancel" "C"; "OK" - "O") Son utilizados para moverse
dentro del objeto.
El cuadro de dilogo puede contener los siguientes tems: tabla, listado, campo para introducir
de datos (nmeros, textos) y botones de comando. El botn de comando "OK" ("O") confirma
la seleccin, mientras que el botn "Cancelar" ("C") abandona el modo introduccin de datos.
La ventana provee un no-tpico elemento de control. Botones "OK+ " y "OK+ ". Como
ejemplo de su uso considere la siguiente figura mostrando la ventana de dilogo del "Editor
de sobrecarga": Estos botones le permiten al usuario moverse dentro de la lista de
sobrecargas ingresadas y al mismo tiempo confirmar los cambios realizados en la ventana. El
efecto de utilizar este botn resulta ser el mismo que si cerrase la ventana con el botn "OK" y
la abriera nuevamente para el siguiente elemento de la lista.
-49-
-50-
Copiar al portapapeles
El programa permite usar el portapapeles de dos formas distintas:
Es posible copiar la vista actual del escritorio. La imagen puede insertarse luego en un
editor arbitrario (Ms Word, Drawing, Adobe Photoshop, etc.). Los parmetros individuales
se configuran en el cuadro de dilogo "Opciones", en la pestaa "Copiar en portapapeles".
Es posible copiar los datos de entrada del programa (parmetros de suelo, perfiles de
-51-
interfaces, sobrecarga, impacto del agua). Los datos copiados pueden ser insertados en
otro programa GEO5.
La opcin copiar en portapapeles se habilita desde el men de control (tem "Editar", "Copiar
dibujo") o usando el botn "Copiar" de la barra de herramientas "Archivo".
GeoClipboard
GeoClipboard es una tabla especial que se utiliza en los programas GEO5. Permite copiar y
pegar datos entre los regmenes y etapas del mismo u otro programa.
Las caractersticas bsicas de GeoClipboard son:
GeoClipboard puede contener simultaneamente datos diferentes, por ejemplo, Si pegamos
los suelos despus de las interfaces no eliminar los datos de la interfaz
Los datos se guardan despus de salir del programa y reiniciar el equipo hasta que sean
sustituidos por otros datos de misma categora.
Todo usuario del ordenador tiene su propia GeoClipboard
Durante el proceso de pegar formularios de datos desde GeoClipboard la vista previa de
los cambios siempre se muestra y el usuario puede cambiar los parmetros de pegado.
Los controles GeoClipboard siempre se colocan en un marco relevante. Similar a:
GeoClipboard
GeoClipboard es implementado por los siguientes datos:
datos del proyecto
Interfaces de 2D, incluyendo la copia de la topologa analizado el nivel fretico y de etapas
en MEF
suelos y cuerpos rgidos
Asignaciones 2D
-52-
-53-
En esta ventana se puede especificar que asignacin 2D de suelos se pegan (en la columna
"Pegar"). La ubicacin de la superficie pegada puede cambiar. El estado resultante est
disponible como vista previa, con las superficies marcadas y la informacin sobre las
asignaciones de suelos pegadas. Todas las superficies en los
Si el nombre del suelo pegado (cuerpo rgido) es idntico a un nombre de suelo (cuerpo rgido)
ya contenido en los datos, el programa cambia el nombre porque debe ser nico. El pegado
est completo y los datos cambian al presionar el botn "Pegar".
Los suelos asignados, que no fueron ya encontrados en los datos, se agregan a la lista de
suelos.
El pegadose completa y los datos cambian al presionar el botn "Pegar"
Opciones
El cuadro de dilogo "Opciones" sirve para configurar algunas funciones especiales del
programa (Copiar al portapapeles, Figuras e Impresin, Cuadricula y reglas, etc).
Este cuadro de dilogo se abre desde el men de control (tem: "Configuracin",
"Opciones").
La ventana contiene pestaas individuales (el nmero y contenido puede variar en funcin de
los programas) habilitadas para establecer los datos especficos segn corresponda.
-56-
Tamao de la
figura
Formato de la
figura
Opciones
Opciones
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Z
Muestra cuadrcula
Ajustar a la
Cuadricula
Regla horizontal
Regla vertical
Funcin "Atrs y
Repetir"
Entradas comunes
Este captulo contiene secciones que proporcionan detalles sobre el captulo "Datos de
entrada y regmenes de anlisis" o que son comunes a varios de los programas GEO.
Clasificacin de suelos
Los valores aproximados de suelos pueden obtenerse en el catlogo de suelos. La lista
desplegable sirve para seleccionar el suelo deseado y especificar: consistencia o densidad,
respectivamente.
Los parmetros de suelo obtenidos a partir del catlogo aparecen en la ventana.
-60-
-61-
Interfaces en ambientes 2D
La parte izquierda del escritorio contiene una tabla con la lista de interfaces, ordenadas en la
tabla de superior a inferior. Para la interfaz seleccionada el programa muestra en la seccin
media del cuadro otra tabla listando los distintos puntos de interfaz.
La barra de herramientas en la parte superior del cuadro escritorio contiene botones de control
para administrar interfaces.
Aadir
Eliminar
Select
Cada cambio realizado en una interfaz determinada puede ser deshecho utilizando los botones
de la barra de herramienta "Deshacer y Rehacer".
Existe la posibilidad de copiar y pegar las interfaces usando GeoClipboard.
Cuadro "Interfaz"
Aadir interfaces
El botn "Aadir" comienza el modo de entrada de puntos de una nueva interfaz. Los dems
botones en la misma barra de herramienta asumidos para aadir y editar puntos de interfaces
se vuelven activos. El botn "OK" cierra el modo de entrada y almacena los puntos
introducidos. El botn "Cancelar" cierra el modo de entrada sin tener en cuenta los cambios.
Dos opciones estn disponibles para especificar las coordenadas de los distintos puntos:
Utilizando la tabla:
Los puntos de interfaz son introducidos en la tabla "Nuevos puntos de interfaz". El
-65-
botn "Aadir" abre el cuadro de dilogo "Nuevo punto" para especificar las coordenadas.
Luego el botn "Aadir" inserta el punto en la tabla. El botn "Cancelar" sirve para cerrar el
modo de entrada cuando todas las interfaces fueron introducidas. El botn "Editar" y
Eliminar permiten eliminar o editar los puntos introducidos. Cada cambio en la geometra de
la interfaz es inmediatamente reflejado en el escritorio.
Utilizando el mouse:
Aadir
Modificar puntos
utilizando el
mouse
Modificar puntos
utilizando el
cuadro de
dilogo
Eliminar
Cuando introducimos puntos, es posible utilizar las plantillas obtenidas de importaciones DXF.
El programa permite tambin introducir interfaces verticales En este caso el programa
requiere insertar primero el punto a la izquierda o a la derecha. El botn que sirve para
confirmar esta accin est coloreado. El mismo color se utiliza para visualizar las variantes de
entrada en el escritorio.
El botn "OK" (verde) se utiliza para almacenar las interfaces introducidas cuando todos sus
puntos fueron ingresados.
El programa tambin contiene un corrector de entrada de interfaz automtico que determina
los puntos extremos de la interfaz y agrega la interfaz a la lista de interfaces.
Cuadro "Interfaz"
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Editando interfaces
El botn "Editar" sirve para introducir puntos en una nueva interfaz. El programa abre la
interfaz seleccionada (de la tabla interfaces); y se muestra como una lnea slida. Utilizando el
botn izquierdo del mouse, una interfaz puede ser seleccionada como un objeto activo
haciendo click en un punto, lnea o interfaz.
El procedimiento actual de edicin (aadir, cambiar, eliminar) Es el mismo que el del modo de
entrada de aadir interfaces.
El botn "OK" cierra el modo de edicin y almacena todo los cambios realizados. El
botn "Cancelar" cierra este modo sin tener en cuenta las modificaciones previas realizadas.
Luego de abandonar el modo de edicin (similar al aadir interfaces) el programa
inmediatamente ejecuta el corrector de entrada de interfaz automtico que controla los la
forma de la interfaces y de ser necesario modifica los extremos de la misma.
-67-
Coordenadas mundiales
El cuadro de dilogo sirve para especificar las coordenadas (dimensiones) para una tarea dada
borde izquierdo y derecho. El tercer dato es auxiliar determina la profundidad de los
perfiles de tierra dibujados en el escritorio, no tiene ningn efecto en el proceso de anlisis.
Las coordenadas mundiales pueden ser modificadas en cualquier momento Cuando
aumentamos dimensiones todas las interfaces introducidas son automticamente prolongadas,
cuando reducimos dimensiones todos los puntos caen fuera de las coordenadas son
automticamente eliminados.
-68-
Asignacin de suelos
Dos opciones estn permitidas para asignar suelos dentro de las capas de perfiles individuales.
Encima de la tabla, en el cuadro "Asignar suelos", se encuentran los botones
correspondientes a los distintos suelos, seleccionar con el mouse el suelo deseado.
(Posicionando el cursor del mouse encima de los botones "Suelos" aparece una burbuja con el
nombre del suelo). Luego moviendo el cursor del mouse hasta el dibujo del escritorio (el cursor
cambia a una "mano") y presionando el botn izquierdo del mouse se obtiene el suelo
deseado.
La segunda opcin requiere en la tabla "Suelo" abrir el listado desplegable de la columna suelo
asignado y seleccionar el suelo deseado. Todos los cambios en el suelo son automticamente
mostrados en el escritorio.
-69-
Cuadro "Asignar"
Coeficientes de diseo
El cuadro "Anlisis" o "Comprobacin" (para metodologa de comprobacin anlisis
clsico) despliega la lista de las fuerzas calculadas permitidas para especificar coeficientes de
diseo. El coeficiente de diseo multiplica la correspondiente fuerza. Cuando se introduce el
coeficiente el resultado es automticamente re-calculado y se muestra la fuerza modificada en
el escritorio.
Los coeficientes de diseo son ventajosos por ejemplo para:
Control de estructuras: cuando la estructura responde a un incremento de una fuerza
especfica puede verse directamente en la ventana de anlisis
Exclusin de fuerzas para comprobacin o reduccin
Especificar combinaciones de diseo ej.: Diferentes coeficientes pueden ser asignados
en el sentido de la EC para las variables de carga principal y secundarias
La siguiente combinacin puede ser utilizada como ejemplo cuando desarrollamos verificacin
de muros.
Anlisis 1
Anlisis 2
Anlisis 3
Muro
1,0
1,0
1,0
Presin Activa
1,0
1,0
1,0
Sobrecarga 1
1,0
0,5
0,5
Sobrecarga 2
0,5
1,0
0,5
Sobrecarga 3
0,5
0,5
1,0
Eliminar
Conectando programas
En algunos casos es posible lanzar nuevos programas desde un programa que se est
ejecutando. Por ejemplo: el programa "Muro en voladizo" permite ejecutar el programa
-71-
-72-
Seleccionar vista
Almacenar la vista
actual
-73-
-74-
Definicin de gama de
colores
Abrir administrados de
gama de colores
-76-
-77-
Modificacin de mrgenes
-78-
de la plantilla en los datos que se introducen. Durante el ingreso el cursor del mouse aparece
como una cruz axial, cuando se acerca a la plantilla se convierte en una pequea cruz y los
largos ejes desaparecen. Cuando el punto es introducido (usando el botn izquierdo del
mouse) el punto de la plantilla se inserta (el punto insertado tiene ahora las mismas
coordenadas que el punto de la plantilla). Para acelerar la introduccin de lneas individuales es
til emplear las herramientas de zoom.Luego las interfaces son introducidas. Este
procedimiento puede aplicarse para introducir otras entidades. Durante la entrada es
posible modificar las plantillas en cualquier momento.
-80-
Exportar DXF
Para proceder, utilizar el men del programa (tem "Archivo") y elegir el tem "Exportar",
"Formato DXF". Luego, debe darle un nombre al archivo para guardar y exportar. Un cuadro
-81-
Importar DXF
En el cuadro de dilogo Importar DXF se especifican los parmetros de la importacin DXF.
En la parte superior se encuentra la vista previa de los datos importados.
En la parte izquierda las capas a leerse pueden ser seleccionadas.
En la parte inferior se puede especificar la unidad utilizada al crear el archivo DXF. El programa
trata de estimar, pero siempre es necesario comprobar si la unidad se ha especificado
correctamente.
-82-
cargado. En la parte superior de la ventana se muestra una breve ayuda. El programa intenta
analizar el contenido del archivo y sugerir los mejores parmetros de la transferencia. Si el
usuario cambia algn parmetro, el programa recuerda estos cambios y los utiliza de manera
apropiada para otros archivos.
1er paso: seleccionar un archivo, determinar el tipo de archivo y ver su contenidoEn
esta etapa las partes visibles son (1) Archivo de entrada y (2) Vista previa del archivo de
entrada.
1er paso
2do paso: dividir el archivo de entrada en columnas
En esta etapa las partes visibles son (2) previsualizacin de archivos de entrada, (3)
Parmetros de entrada de archivo para la divisin en columnas y (4) Archivo de entrada
dividida en columnas.
-84-
2do paso
3er paso: Asignacin de columnas a los datos
En esta etapa las partes visibles son (4) dividir archivos de entrada en columnas, (5) Asignar
columnas de datos importados y (6) Vista previa del resultado de la importacin.
-85-
3er paso
Despus de pulsar el botn "OK" se transfieren los datos en el programa.
Archivo de entrada
En esta seccin se especifican en el archivo de entrada y sus parmetros bsicos. El archivo se
abre en la forma estndar pulsando el botn "Abrir archivo". El programa analiza el archivo de
entrada y rellena los datos de esta seccin.
Si se importa el archivo de texto, se determinan los siguientes parmetros :
Codificacin - codificacin (idioma) en la que el archivo se escribe puede ser cambiado
El estilo de separacin de columnas - se especifica si el archivo est separado por
caracteres especiales (que luego se introducen aqu) o el ancho si las columnas son fijas
El nmero de caracteres en una pestaa - el programa sustituye las pestaas con espacios
para su posterior procesamiento.
-86-
Archivo de texto
Si el archivo de hoja de clculo es importado (por ejemplo, Excel), aqu es posible
determinar qu hoja ha sido importada.
-88-
Asignacin de columna
La cabecera de la tabla contiene la columna que son requeridos por el modo de programa
a traves del cual realiza la importacin.
En la primera fila de la tabla se le asigna la columna del archivo de entrada que se
remitir a la columna apropiada de los datos. Las columnas se pueden utilizar en varias
ocasiones, pero por supuesto que slo se pueden asignar un tipo de datos compatible, es
decir, no se puede utilizar, por ejemplo una columna de texto para el nmero.
En la segunda fila de la tabla se puede ingresar el multiplicador para los nmeros,
presionando el botn "Asignar" se muestra el cuadro en el cual se especifica cmo son
tratados los valores con un S/No. Si el cursor se centra en la columna correspondiente,
las asignaciones actuales y otra informacin se muestra en la burbuja .
-89-
Asignacin de valor
Burbuja
En todos los casos es posible comprobar el resultado en la parte (6) Vista previa de los
resultados de importacin. Si surge algn problema, aparece un mensaje de error en la
ventana.Si todo est correcto, se completa la importacin presionando el botn "OK".
Resultado de la importacin
Importar LandXML
El programa "Terreno" permiten la importacin de datos en formato LandXML. Seleccione el
tem "Importar", "Formato LandXML" en el men del programa ("Archivo") y luego
seleccionar de una manera estndar el archivo que desea importar.
-90-
Importar LandXML
Los datos cargados se muestran en el cuadro de dilogo, lo que permite la seleccin de capas
individuales que se cargan como puntos e interfaces. La misma ventana permite tambin la
modificacin de la unidad utilizada al crear el archivo LandXML. La estructura tambin se
puede mover. El programa ofrece las siguientes opciones:
no muever - esta opcin lee los datos de la misma forma de la que fueron ingresados
automticamente desde cero - esta opcin mueve la estructura de la esquina izquierda
inferior al origen del sistema de coordenadas
entrada - esta opcin permite definir el cambio de forma manual
En la importacin el programa ajusta automticamente los mrgenes del segn los datos
cargados.
Elementos LandXML soportados: Unidades, Alineaciones, Puntos Cg, parcelas, caracetersticas
del plan, carreteras, superficies, Encuesta.
No se admite elementos LandXML: GradeModel, Curvas Espiral excepto clotoides.
-91-
Lectura de datos
Importar gINT
Los programas GEO5 permiten importar datos en formato gINT (*.gi*).
Este formato se utiliza en el software gINT de la compaa de software gINT, para procesos y
presentaciones geotcnicas, geolgicas y datos hidrolgicos. Para ms informacin sobre esta
compaa puede visitar www.gintsoftware.com y www.fine.cz/gint.
El men principal (tem "Archivo") contiene el tem "Importar" - "Formato GI*". Los
programas GEO5 permiten cargar 3 tipos de archivos desde el programa gINT:
*.GI1 Puntos del terreno para el programa "Terreno"
*.GI2 Suelos y perfiles geotcnicos para todos los programas GEO5
*.GI3 Datos CPT para el programa "Pilotes CPT"
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-93-
-94-
Administrador de configuracin
El administrador de configuracin es la herramienta principal de manejo de configuraciones
individuales. En particular, permite al usuario:
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Lista de configuracin
El cuadro de dilogo de "Lista de configuracin" permite a los usuarios elegir la
"Configuracin", la cual conducir al clculo y al anlisis de verificacin para una tarea dada.
La lista contiene dos tipos de configuracin:
bsico: el cual acompaa la distribucin y puede ser editada o eliminada
usuario: la cual es definida por el usuario.
Esta lista se aplica a todos los programas GEO5, solo algunas configuraciones especificas
pueden estar restringidas a algunos mdulos.
Para mayor lucidez, solo las Configuraciones, que fue seleccionada en el "Administrador de
configuracin" como visible, se muestran en pantalla. Cuando se ejecuta el programa por
primera vez, la visibilidad de la configuracin se determina segn el pas destino.
Subsecuentemente, el programa recuerda los cambios introducidos por el usuario.
Para trabajar en forma efectiva con los programas GEO5, es suficiente para la mayora de los
pases crear una o ms "Configuraciones" especficas.
Luego, para soluciones de tareas individuales, el usuario simplemente selecciona una
configuracin en particular. Es entonces que el mtodo de anlisis no necesita ser
especificado.
Esto da como resultado un trabajo simple y rpido para cualquier programa dado.
-97-
Configuracin de anlisis
La configuracin de anlisis es una conjunto de datos, el cuales decisivo para realizar los
clculos en el programa. Esto incluye, en particular:
mtodos y teoras de anlisis
metodologas de verificacin, la forma de proporcionar seguridad a la estructura (factor de
seguridad, estados lmite, EN 1997, LRDF, Estndares Chinos)
Valores actuales de factores parciales, y grados de seguridad para situaciones de diseo
individuales.
El ajuste de anlisis es tpicamente el mismo para un gran nmero de tareas - debido a esto, el
programa permite crear la "lista de configuracin". Las configuraciones individuales pueden ser
editadas, exportadas e importadas en el "Administrador de configuracin"
Una configuracin puede ser vlida para todos los programas GEO5, o para un solo
mdulo especifico.
-98-
Materiales y estndares
Esta solapa sirve para ingresar los materiales y estndares de anlisis para:
Estructuras de hormign
Estructuras de hormign para estribos puente
Los coeficientes EC2 son especificados para el anlisis de estructuras de hormign segn
EN 1992-1-1. Los valores pueden adaptarse tanto para en el caso de valores por defecto o
definidos por el usuario.
Determinacin de parmetros para la seccin transversal este coeficiente determina la
ubicacin de la seccin crtica para el clculo del momento de flexin en la base del muro.
Los valores por defeto para homrign y para las columnas de hormign reforzado en acero
es k = 0, es decir la seccin crtica se encuentra en una de las caras de la columna
expuesta. Para las estructuras de mampostera se recomienda elegir un valor de este
coeficiente igual a 0,25
Seccin crtica para el momento de flexin mximo dentro de la base del muro
-99-
Anlisis de muro
Esta solapa sirve para ingresar parmetros de anlisis de muros:
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Excavaciones
Esta solapa sirve para ingresar parmetros de anlisis de excavaciones y presiones de tierra:
El clculo de presin activa de la tierra (Caquot, Coulomb (SN 730037), Mller-Breslau
(DIN 4085), Mazindrani (Rankin), Absi).
El clculo de presin pasiva de la tierra (Caquot-Kerisel (SN 730037), Coulomb, MllerBreslau, Sokolovski (DIN 4085), Mazindrani (Rankin), Absi).
Anlisis de sismos (Mononobe-Okabe, Arango, JTJ 004-89, JTS 146-2012, SL 203-97).
Forma de cua de tierra (calcular como oblicuo, considerar siempre vertical).
Reducir el mdulo de reaccin del subsuelo para pantallas reforzadas - esta funcin est
disponible nicamente en el programa "Verificacin de muros pantalla", cuando
durante el anlisis de pantallas reforzadas el programa reduce automticamente los
valores del mdulo de reaccin del subsuelo.
Metodologa de verificacin (factor de seguridad, estados lmite, anlisis segn la norma
EN 1997, anlisis segn la norma LRFD)
Las situaciones de diseo se especifican para todas las metodologas de verificacin.
-102-
Anlisis de estabilidad
Esta solapa sirve para ingresar parmetros de Anlisis de estabilidad:
Anlisis ssmico (Estndar, JTJ 004-89, SL 203-97)
Metodologa de verificacin (factor de seguridad, estados lmite, anlisis segn la norma
EN 1997, anlisis segn LRFD 2012, anlisis segn estndares Chinos)
Las situaciones de diseo se especifican para todas las metodologas de verificacin.
Los botones "Mtodos de anlisis para la superficie de deslizamiento poligonal" y
"Mtodos de anlisis de la superficie de deslizamiento circular" abren los cuadros
de dilogo que permiten la seleccin del mtodo de anlisis. El programa permite calcular
para superficie de deslizamiento seleccionada (circular, poligonal)todos los mtodos de
anlisis. Sin embargo algunos de ellos son muy exoticos y conocidos unicamente en el
pas de origen. Los mtodos con los cuales el usuario no inerviene, pueden ser
deshabilitados.
Cuadro de dilogo - "Mtodos de anlisis de la superficie de deslizamiento poligonal" Seleccin del mtodo de anlisis
-103-
Asientos
Esta solapa sirve para ingresar parmetros de Anlisis de asientos:
CSN 73 1001 (Anlisis utilizando el mdulo edomtrico)
Anlisis utilizando el coeficiente de compresin
Anlisis utilizando el ndice de compresin
NEN (Buismann, Ladde)
Modelo de suelo suave
Teora de Janbu
Anlisis utilizando el mdulo de suelo restringido
Restricciones de la zona de influencia:
basado en la resistencia estructural
por porcentaje de or (El coeficiente de la envolvente de la zona de influencia se ingresa
en [%])
Zapata
Esta solapa sirve para ingresar parmetros de Anlisis de capacidad portante de cimentacin:
-104-
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Pilotes
Esta solapa sirve para ingresar parmetros de Anlisis de pilotes
Anlisis para condiciones drenadas:
CSN 73 1002
Tensin efectiva
NAVFAC DM 7.2
Anlisis para condiciones no drenadas
Tomlinson
NAVFAC DM 7.2
Curva carga asentamiento
no lineal (Masopust)
lineal (Poulos)
Capacidad portante horizontal
Subsuelo elastico (mtodo p-y)
Mtodo Broms
Metodologa de verificacin (factor de seguridad, estados lmite, anlisis segn la norma EN
1997)
Las situaciones de diseo se especifican para todas las metodologas de verificacin
-106-
Pilotes CPT
Esta solapa sirve para ingresar parmetros de Anlisis de pilotes CPT
Metodologa de verificacin (factor de seguridad, estados lmite, NEN 6743, EN 1997-2)
Tipos de anlisis:
EN 1997-2
NEN 6743
LCPC (Bustamante)
Schmertmann
Micropilotes
Esta solapa sirve para ingresar parmetros de Anlisis de Micropilotes
Clculo de la capacidad portante del tronco
Mtodo geometrico (Euler)
Teora de Salas
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Teora Vas-Souche
Clculo de la capacidad portante de la raz:
Teora Lizzi
Teora Littlejoh
Teora Bowles
Teora Zweck
Teora Vas
base en la roca
Bustamante (SPT, Pressiometer Mnard)
Metodologa de verificacin, factor de seguridad, estados lmite)
Las situaciones de diseo se especifican para todas las metodologas de verificacin.
Grupo de pilotes
Esta solapa sirve para ingresar parmetros de Anlisis de un grupo de pilotes
Anlisis de condiciones drenadas: CSN 73 1002, Tensin efectiva , NAVFAC DM 7.2
Efectividad de un grupo de pilotes: UFC 3-220-01A, La Barr (CSN 73 1002), SeilerKeeney, entrada de eficiencia
Metodologa de verificacin (Factor de seguridad, Estados lmite, segn EN 1997)
Las situaciones de diseo se especifican para todas las metodologas de verificacin.
-108-
Metodologa de verificacin
El programa permite la verificacin de la estructura segn las siguientes cuatro metodologas:
Verificacin segn los factores de seguridad
Verificacin segn la teora de estados lmite
Verificacin segn la norma EN 1997
Verificacin segn la norma LRFD
Verificacin segn estndares Chinos
Clculos especficos (ejemplo: Clculo de presin, determinacin de la capacidad portante de
suelo de cimentacin) son los mismos para las cuatro metodologas - solo difieren en la forma
de ingresar los coeficientes de diseo, combinaciones y procedimiento para la verificacin de la
seguridad de la estructura.
Donde:
FS -
Xpas -
Xact -
FSre -
Xpas -
Xpas -
-112-
Factores parciales
El cuadro de dilogo "Configuracin" sirve para ingresar, para el anlisis basado en la norma
EN 1997, el anlisis para factores parciales.
La lista desplegable de "Enfoque de diseo" permite seleccionar una de los tres
(3) "enfoques de diseo". Dependiendo de la seleccin del enfoque de diseo, el cuadro de
dilogo muestra factores parciales en accin, material o resistencia, y coeficientes de
combinacin para acciones de carga variables.
La seccin de entrada de factores parciales en accin sirve incluso para ingresar factores
parciales de reduccin de accin de agua.
El "Administrador de configuracin" y la "Lista de configuracin" contienen un amplio nmero
de configuraciones pre-definidas para pases europeos - configuraciones EN 1997 segn el
anexo nacional (AN) seleccionado.
En la mayora de los pases se especifica un solo enfoque de diseo dependiendo de NAD y del
programa utilizado (tipo de tarea geotcnica) - muchas configuraciones pre-definidas estn
disponibles solo para algunos pases.
El programa permite ingresar cada set de parmetros cuatro (4) veces- para situaciones de
diseo individuales. El programa luego toma los coeficientes basados en la situacin de diseo
configurada en el cuadro "Configuracin de etapa".
Enfoques de diseo
EN 1997-1 introduce enfoques de diseo en del anlisis, que difieren segn la aplicacin de
los factores parciales.
Segn EN 1997-1 los factores parciales son generalmente aplicados a las acciones cargadas o
a sus efectos, a las propiedades de los suelos de cimentacin M, o a la resistencia R o a
-113-
ambos. El valor de los factores parciales difiere no solo en el enfoque de diseo asumido,
sino tambin al tipo de tarea de anlisis geotcnicos (estructuras revestidas, pilotes, etc.) El
valor de los factores parciales es en general especificado por el Eurocodigo en Anexos A, la
eleccin del valor nacional de los factores parciales especifican en AN. El programa
automticamente muestra el coeficiente requeridos dependiendo del enfoque de diseo
seleccionado o de los parmetros seleccionados en "Configuracin"
El hecho de que los enfoques de diseo individuales aaden factores parciales en el anlisis
de diferentes formas (ejemplo: factores parciales en accin sobre una estructura y la
resistencia resultante de la estructura o las acciones y parmetros de suelo), es lgico que los
resultados atribuidos a esos enfoques de diseo puedan ser considerados diferentes. Si el
Anexo Nacional no recomienda para una tarea geotcnica dada un enfoque de diseo,
depende del diseador seleccionarla o no (y por lo tanto deber evaluar si los resultados
corresponden a la situacin analizada).
Enfoque de diseo 1 - La verificacin se realiza para dos tipos de coeficientes
(Combinacin 1 y Combinacin 2) utilizados en dos clculos separados. Los coeficientes
se aplican a las acciones de carga y a los parmetros de material.
Enfoque de diseo 2 - Se aplica para factores parciales de acciones de carga y materia
de resistencia (capacidad portante).
Enfoque de diseo 3 - Se aplica para factores parciales de acciones de carga y del
mismo tipo de material (parmetros de material de suelo).
Enfoque de diseo 1
La verificacin se lleva a cabo para dos paquetes de coeficientes (Combinacin 1 y
Combinacin 2) utilizado en dos anlisis separados.
Para Combinacin 1 los factores parciales se aplican solo a las acciones de carga, los
coeficientes restantes son iguales a 1,0.
-114-
Enfoque de diseo 2
El enfoque de diseo 2 aplica para factores parciales en acciones de carga y en material de
resistencia (capacidad portante).
-115-
Enfoque de diseo 3
El enfoque de diseo 3 aplica para factores parciales de acciones de carga y para el mismo
tipo de material (parmetros de material de suelo)
En forma contraria a otros enfoques de diseo este distingue cargas geotcnicas Etapa
GEO (acciones de carga causadas por el suelo ejemplo: presiones de tierras, presin debido
a sobrecarga, accin del agua) y a cargas aplicadas a estructuras Estado SRT (el
programa considera el peso propio de la estructura, fuerzas introducidas actuando en la
estructura, anclajes, geo-refuerzos, mallas voladizas). Un conjunto de coeficientes diferentes,
especificados en el cuadro de dilogo "Factores parciales", se utiliza para cada tipo de carga.
Factores parciales aplicados a las cargas geotcnicas son ms pequeos que aquellos aplicados
a las cargas de estructuras.
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-117-
Protocolo de Anlisis
El cuadro de verificacin permite por definicin "Acciones variables secundarias" Los
correspondientes factores parciales son luego multiplicados por los coeficientes de combinacin
de carga.
Cuando se analizan estructuras de soporte, la accin del agua y por lo tanto tambin la
determinacin del factor parcial de agua correspondiente se vuelven de mucha importancia.
Reduccin de material (DA1, DA3):
Los parmetros de suelo son automticamente reducidos por el factor parcial correspondiente.
Reduccin de resistencia (DA2):
-118-
-119-
-120-
Combinacin de carga
Las acciones de carga que actan simultneamente son introducidas dentro del anlisis con la
ayuda de combinaciones de carga definidas en EN 1990 Base de diseo estructural. La
mayora de las cargas son consideradas como permanentes. Las sobrecargas y fuerzas
introducidas pueden ser especificadas como variables de cargas. El programa automticamente
determina el valor de factores parciales individuales dependiendo de si la carga dada acta
favorablemente o no.
Por defecto la carga variable es considerada como primaria. No obstante, el cuadro
"Verificacin" y Dimensionado permiten especificar la carga variable como secundaria como una carga es luego pre-multiplicada por el coeficiente correspondiente reduciendo su
magnitud. Determinando que todas las cargas son consideradas en la combinacin bsica
como secundarias el programa muestra una ventana de advertencia y la verificacin no es
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aceptada.
Cuatro tipos de combinaciones pueden ser especificadas en el cuadro "Configuracin de
etapa":
Situaciones de diseos permanentes y temporarios
Donde:
Gk,,j
G, j
Qk,i
Qk,1
Q, i
Donde:
Gk,,j
Qk,1
Ad
donde:
Gk,,j
Qk,i
2,i
AEd
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Anlisis basado en LRFD 2003 - Entrada de los coeficientes parciales para el anlisis del muro
Tras el anlisis de los casos individuales de incumplimiento del programa se determina si la
fuerza o presin actuando es favorable o no y luego pre-multiplica la fuerza por el factor
parcial correspondiente. La resistencia total de una estructura contra el fallo est en el final de
verificacin pre-multiplicado por el factor de resistencia correspondiente.
En el caso de las estructuras de apoyo, la informacin sobre los factores de diseo aplicado
aparece en el protocolo de anlisis.
Protocolo de anlisis
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Anlisis basado en LRFD 2003 - Entrada de los coeficientes parciales para cimentaciones
Extreme I: esta situacin se asume para el diseo donde en la mayora de los casos los
factores parciales de reduccin de resistencia son igual a 1,0.
El tipo de situacin de diseo selecciona en en cuadro "Configuracin de etapa". Los valores
de los coeficientes parciales (carga, reduccin de la resistencia) se pueden modificar en el
cuadro "Configuracin".
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Anlisis basado en LRFD 2012 - Entrada de los coeficientes parciales para el anlisis del muro
Para las estructuras de soporte (muros) la informacin sobre los factores de diseo aplicados,
estn dentro del protocolo de anlisis.
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Protocolo de anlisis
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Anlisis basado en LRFD 2012 - Entrada de los coeficientes parciales para cimentaciones
Donde:
SS
Fpas
Fact
Anlisis basado en LRFD 2012 - Analiza la entrada de los coeficientes parciales para la
estabilidad
Situaciones de diseo
El programa permite definir cuatro situaciones de diseo, que difieren por el coeficiente de
anlisis. Estas son:
Situacin de diseo permanente: La situacin y tipo de verificacin mas comn, se
asume cuando se proporciona el diseo seguro para una estructura con tiempo de vida til
-129-
supuesto.
Situacin de diseo permanente: Puede utilizarse para estructuras temporales (etapas
de construccin). Tpicamente se requiere una seguridad mas baja en comparacin con la
situacin de diseo permanente.
Situacin de diseo accidental: Adoptada para cargas extraordinarias (ejemplo:
explosiones, impacto de vehculo, inundacin, fuego, etc.) El valor de los factores parciales
son tpicamente iguales a uno.
Situacin de diseo ssmico: Aplica para el anlisis de sismos. Podra parecer similar a
la situacin de diseo accidental, pero para sismos aveces se requiere un valor de
seguridad ms alto. En algunos pases la seguridad requerida es incluso igual a la
situacin de diseo permanente.
Los coeficientes de seguridad y los factores parciales son especificados en la configuracin de
anlisis.
La situacin de diseo correspondiente para una etapa de construccin se selecciona en el
cuadro "Configuracin de etapa"
-130-
Krisel, Coulomb,)
Anlisis de presiones de tierras en parmetros efectivos y totales
Anlisis de presiones de tierras de suelos sobreconsolidados
Efectos ssmicos (Mononobe-Okabe, Arrango)
Proyecto
El cuadro "Proyecto" se utiliza para introducir datos bsicos. Este cuadro contiene campos de
entrada para introducir la informacin bsica sobre la tarea a analizar. Ej.: Informacin del
proyecto, descripcin del proyecto, fecha, etc. Esta informacin ser utilizada en el futuro para
las salidas de impresin de textos y grficos.
El cuadro tambin puede ser utilizado para cambiar el sistema de unidades (mtrico /
imperial). Los datos del proyecto se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
Cuadro "Proyecto"
Configuracin
El cuadro "Configuracin" sirve para introducir la configuracin bsica del programa como
estndares y teoras de anlisis, la forma de proporcionar seguridad para una estructura y
coeficientes individuales del anlisis.
El programa contiene no solo las configuraciones bsicas pre-definidas para diferentes
pases, sino que tambin permite al usuario crear sus propias configuraciones, las cuales
pueden ser luego utilizadas en otros programas de GEO5.
El botn "Seleccionar" permite elegir configuraciones ya creadas de la "lista de
configuracin".
El botn "Administrador de configuracin" abre el cuadro "Administrador", el cual permite
ver y modificar diferentes configuraciones. Adems se puede identificar las configuraciones
visibles en la lista de configuracin. Los datos en el administrador de configuracin pueden ser
tambin exportados e importados.
El botn "Aadir al administrador" permite crear configuraciones definidas por el usuario,
las cuales luego se agregan al administrador de configuracin.
El botn "Modificar" permite una rpida visualizacin y edicin de la configuracin
seleccionada en el programa. Modificando cualquier de los parmetros cambia el ttulo
"Entrada para tarea actual".
-131-
Cuadro "Configuracin"
Geometra
El cuadro "Geometra" contiene una tabla con un listado de puntos de la estructura. Para
aadir (editar) puntos se utiliza el cuadro de dilogo Aadir (Editar) punto.
Los puntos geomtricos existentes pueden ser editados en el escritorio con la ayuda de
los objetos activos haciendo doble click en el punto seleccionado, se abre un cuadro de
dilogo para editar el punto.
El programa permite exportar la geometra de una estructura en formato *.DXF
-132-
Cuadro "Geometra"
Perfil
El cuadro "Perfil" contiene una tabla con un listado de interfaces introducidas. Luego de
especificar las interfaces, es posible editar el espesor de las distintas capas con la ayuda de
las dimensiones activas.
Para aadir (editar) capas se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar) interfaces". Se
especifica la coordenada z medida desde el punto ms alto de la estructura.
El programa permite bajar o subir el punto ms alto de la estructura en el cuadro de dilogo
"Cambiar la elevacin del terreno" as se puede modificar toda la interfaz mientras se
mantiene el espesor de las distintas capas. Esta funcin es importante cuando copiamos
perfiles desde el programa "Terreno".
El programa permite importar un perfil en formato gINT.
-133-
Cuadro "Perfil"
Suelos
El cuadro "Suelos" contiene una tabla con un listado de los suelos introducidos. En la parte
derecha del cuadro se muestra una tabla que provee informacin sobre las caractersticas del
suelo seleccionado.
Para aadir (editar) suelo se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar) suelo".
Las caractersticas de suelo se especifican en el programa. Estas caractersticas sern
detalladas en los captulos: "Datos bsicos", "Presin de la tierra en reposo" y "Aumento de
Presin".
El programa permite importar un suelo en formato gINT. Los datos de los suelos introducidos
se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando "GeoClipboard".
-134-
Cuadro "Suelos"
Datos bsicos
Esta parte de la ventana sirve para introducir parmetros bsicos de suelo. peso unitario
del suelo, ngulo de friccin interna y cohesin del suelo, etc. El valor particular es
obtenido a partir de estudios geotcnicos o de experimentos en laboratorios. Si este dato no es
admitido, es posible agregarlo desde la base de datos de suelos, que contiene valores de
caractersticas de suelo. Las caractersticas de las rocas no se encuentran en la base de datos
integrada, estos parmetros deben definirse manualmente. Los parmetros orientativos de
rocas se presentan en la parte terica de la Ayuda en el presente documento.
Los parmetros efectivos y totales del ngulo de friccin interna y cohesin se especifican
dependiendo de la configuracin en el listado "Estado de tensin". Los parmetros efectivos
o totales se utilizan dependiendo primeramente del tipo de suelo, tipo de carga, duracin de la
estructura y condiciones del agua.
Para la tensin efectiva es necesario especificar el ngulo de friccin interna entre el suelo y la
estructura, el cual depende del material de la estructura y del tipo de suelo. Posibles valores
para este parmetro estn listados en la tabla de valores recomendados.
Para la tensin total se necesita especificar la adhesin del suelo a la cara de la estructura a.
La teora asociada se describe con detalle en el captulo "Presin de tierra".
-135-
Asignar
El cuadro "Asignar" contiene un listado con capas de perfiles y suelos asignados. La lista de
suelos es grficamente representada por los botones de la barra de herramientas situados por
encima de la tabla, o se puede acceder tambin desde el listado de cada capa del perfil.
El procedimiento acerca de como asignar el suelo a una capa se describe en forma detallada
en herencia.
El programa permite importar suelos asignados en formato gINT.
-136-
Cuadro "Asignar"
-137-
Agua
El cuadro "Agua" permite, presionando un botn, especificar tipo de agua. El tipo seleccionado
y la representacin grfica ("Diagrama de Parmetros") de los valores imputados aparecen
en la parte izquierda del cuadro. Los parmetros del agua (h1, h2) pueden editarse en el
cuadro insertando valores dentro de los campos de entrada, o en el escritorio con la ayuda de
las dimensiones activas.
La ltima opcin es la entrada manual de presin de poros. Dos pestaas Delante de la
estructura y "Detrs de la estructura" aparecen en la tabla. sta se completa con los
valores de la presin del poro delante y detrs de la estructura a una profundidad "z" (eje - z).
El nivel fretico tambin puede ser especificado por encima de la estructura o perfil terrestre
respectivamente en tal caso la profundidad del agua es ingresada con valores negativos.
El anlisis de presin de tierra con influencia del agua se describe en la parte terica del
captulo "Influencia del agua".
El programa adems permite especificar la profundidad de grietas de traccin rellenas de agua.
-138-
Cuadro "Agua"
Sobrecarga
El cuadro "Sobrecarga" contiene una tabla con un listado de las sobrecargas introducidas.
Para aadir (editar) sobrecargas se utiliza el cuadro de dilogo "Nueva (Editar) sobrecarga".
La sobrecarga introducida puede ser editada desde el escritorio con la ayuda de
las dimensiones activas o con los objetos activos respectivamente.
La coordenada z medida desde el punto ms alto de la estructura se especifica (direccin
positiva hacia abajo) cuando imputamos la sobrecarga a una determinada profundidad. Si se
aade una sobrecarga fuera del terreno, el programa muestra un mensaje de error.
Se puede introducir ya sea una sobrecarga con un tipo de accin permanente o variable.
Seleccionando un tipo de sobrecarga particular, el coeficiente de diseo correspondiente,
multiplica la accin de la carga resultante. Favorablemente las variables de sobrecargas activas
no se consideran en el programa.
El anlisis de presin de tierras debido a sobrecargas se describe en la parte terica del
captulo "Influencia de sobrecarga".
-139-
Cuadro "Sobrecarga"
Sismo
El cuadro "Sismo" sirve para ingresar parmetros de sismos. En el escritorio se muestran las
direcciones de los efectos de los sismos introducidos.
Si los coeficientes kh y kv no son proporcionados por mediciones, pueden ser calculados
siguiendo el enfoque adoptado en EN 1998-5.
El anlisis de presin de tierras con clculo de sismo, se describe en la parte terica del
captulo "Influencia de sismo".
-140-
Cuadro "Sismo"
Configuracin de etapa
El cuadro "Configuracin de etapa" sirve para ingresar configuraciones vlidas para una
etapa de construccin
La seleccin de la situacin de diseo determina los coeficientes de seguridad ha ser utilizados
en el anlisis para una etapa de construccin dada.
La vista del cuadro depende de la metodologa de verificacin seleccionada. LRFD 2012
introduce nuevos tipos de situaciones de diseo (Fuerza I, Servicio I, Extremo I).
Anlisis
El cuadro "Anlisis" muestra el resultado del anlisis. Distintos clculos pueden ser llevados a
-141-
Cuadro "Anlisis"
-142-
Proyecto
El cuadro "Proyecto" se utiliza para introducir datos bsicos. Este cuadro contiene campos de
entrada para introducir la informacin bsica sobre la tarea a analizar. Ej.: Informacin del
proyecto, descripcin del proyecto, fecha, etc. Esta informacin ser utilizada en el futuro para
las salidas de impresin de textos y grficos.
El cuadro tambin puede ser utilizado para cambiar el sistema de unidades (mtrico /
imperial). Los datos del proyecto se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
Cuadro "Proyecto"
-143-
Configuracin
El cuadro "Configuracin" sirve para introducir la configuracin bsica del programa como
estndares y teoras de anlisis, la forma de proporcionar seguridad para una estructura y
coeficientes individuales del anlisis.
El programa contiene no solo las configuraciones bsicas pre-definidas para diferentes
pases, sino que tambin permite al usuario crear sus propias configuraciones, las cuales
pueden ser luego utilizadas en otros programas de GEO5.
El botn "Seleccionar" permite elegir configuraciones ya creadas de la "lista de
configuracin".
El botn "Administrador de configuracin" abre el cuadro "Administrador", el cual permite
ver y modificar diferentes configuraciones. Adems se puede identificar las configuraciones
visibles en la lista de configuracin. Los datos en el administrador de configuracin pueden ser
tambin exportados e importados.
El botn "Aadir al administrador" permite crear configuraciones definidas por el usuario,
las cuales luego se agregan al administrador de configuracin.
El botn "Modificar" permite una rpida visualizacin y edicin de la configuracin
seleccionada en el programa. Modificando cualquier de los parmetros cambia el ttulo
"Entrada para tarea actual".
Anlisis individuales se realizan con esta configuracin local. Debemos considerar la
configuracin para otras tareas, incluyendo esta configuracin en el "Administrador de
configuracin" presionando el botn "Aadir al administrador".
La configuracin "Entrada para la tarea actual" usualmente se crea cuando importamos
datos antiguos.
La configuracin de parmetros de anlisis se realiza en la solapa "Presiones de tierra"
Cuadro "Configuracin"
Perfil
El cuadro "Perfil" contiene una tabla con un listado de interfaces introducidas. Luego de
especificar las interfaces, es posible editar el espesor de las distintas capas con la ayuda de
las dimensiones activas.
Para aadir (editar) capas se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar) interfaces". Se
-144-
Cuadro "Perfil"
Suelos
El cuadro "Suelos" contiene una tabla con un listado de los suelos introducidos. En la parte
derecha del cuadro se muestra una tabla que provee informacin sobre las caractersticas del
suelo seleccionado.
Para aadir (editar) suelo se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar) suelo".
Las caractersticas de suelo se especifican en el programa. Estas caractersticas sern
detalladas en los captulos: "Datos bsicos" y "Aumento de Presin".
El programa permite importar un suelo en formato gINT. Los datos de los suelos introducidos
se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando "GeoClipboard".
-145-
Cuadro "Suelos"
Datos bsicos
Esta parte de la ventana sirve para introducir parmetros bsicos de suelo. peso unitario
del suelo, ngulo de friccin interna y cohesin del suelo, etc. El valor particular es
obtenido a partir de estudios geotcnicos o de experimentos en laboratorios. Si este dato no es
admitido, es posible agregarlo desde la base de datos de suelos, que contiene valores de
caractersticas de suelo. Las caractersticas de las rocas no se encuentran en la base de datos
integrada, estos parmetros deben definirse manualmente. Los parmetros orientativos de
rocas se presentan en la parte terica de la Ayuda en el presente documento.
Los parmetros efectivos y totales del ngulo de friccin interna y cohesin se especifican
dependiendo de la configuracin en el listado "Estado de tensin". Los parmetros efectivos
o totales se utilizan dependiendo primeramente del tipo de suelo, tipo de carga, duracin de la
estructura y condiciones del agua.
Para la tensin efectiva es necesario especificar el ngulo de friccin interna entre el suelo y la
estructura, el cual depende del material de la estructura y del tipo de suelo. Posibles valores
para este parmetro estn listados en la tabla de valores recomendados.
Para la tensin total se necesita especificar la adhesin del suelo a la cara de la estructura a
La teora asociada se describe con detalle en el captulo "Presin de tierras".
-146-
Asignar
El cuadro Asignar contiene un listado con capas de perfiles y suelos asignados. La lista de
suelos es grficamente representada por los botones de la barra de herramientas situados por
encima de la tabla, o se puede acceder tambin desde el listado de cada capa del perfil.
El procedimiento acerca de como asignar el suelo a una capa se describe en forma detallada
en herencia.
El programa permite importar suelos asignados en formato gINT.
-147-
Cuadro "Asignar"
Geometra
El cuadro "Geometra" es utilizado para especificar la profundidad de la zanja construida y
presionando el botn se elige la forma de la profundidad. La forma seleccionada y su
representacin grfica ("Diagrama de Parmetros") aparecen en la parte izquierda del
cuadro. Las dimensiones de la estructura pueden ser editadas en el cuadro insertando valores
dentro de los campos de entrada, o en el escritorio con la ayuda de las dimensiones activas.
El cuadro puede ser utilizado para ingresar sobrecargas de las zanjas construidas y coeficientes
de reduccin de presin de tierra debajo de la zanja. (Este coeficiente sirve para analizar
una contencin apuntalada).
El programa permite exportar la geometra de una estructura en el formato *.DXF.
-148-
Cuadro "Geometra"
Anclaje
El cuadro "Anclaje" contiene una tabla con un listado de los anclajes introducidos. Para aadir
(editar) anclajes se utiliza el cuadro de dilogo "Nuevo (Editar) anclaje". Los anclajes
introducidos pueden ser modificados desde el escritorio con la ayuda de los objetos activos.
-149-
Cuadro "Anclaje"
Apoyos
El cuadro "Apoyos" contiene una tabla con un listado de los apoyos introducidos. Para aadir
(editar) apoyos se utiliza el cuadro de dilogo "Nuevo (Editar) apoyo". Los apoyos
introducidos pueden ser modificados desde el escritorio con la ayuda de dimensiones activas o
de objetos activos, respectivamente.
-150-
Cuadro "Apoyos"
Soportes
El cuadro "Soportes" contiene una tabla con un listado de los soportes introducidos. Para
aadir (editar) soportes se utiliza el cuadro de dilogo "Nuevo (Editar) soporte". Los
soportes introducidos pueden ser modificados desde el escritorio con la ayuda de
las dimensiones activas y de los objetos activos, respectivamente.
-151-
Cuadro "Soportes"
Determinacin de presin
El cuadro "Determinacin de presin" permite, seleccionar el mtodo para calcular la
presin activa de la tierra. Seleccione la opcin "Ejecutar" para calcular automticamente la
presin activa de la tierra en base a los perfiles especificados.
En algunos casos especiales (redistribucin de la presin de tierra debido a la presencia de
anclajes, rotacin no estndar de la estructura) se puede especificar manualmente la
distribucin de la presin de tierras sobre una estructura. Seleccionando la opcin "Usuario"
[entrada manual] se despliega una tabla en el cuadro con un listado de puntos introducidos y
su correspondiente valor de profundidad y presin. Se especifica la presin hasta que la
profundidad de la estructura se incremente por la profundidad del punto en valor cero (la
profundidad del punto en cero es introducido en la parte de arriba del cuadro). Este valor es
equivalente a cero cuando se quiere especificar los valores de la presin solo hasta la
profundidad de la zanja. Debajo de la zanja el programa calcula los valores de presin basados
en perfiles geolgicos especficos. Proporcionando la opcin presin de la tierra manualmente,
el programa no tiene en cuenta la influencia de los perfiles del terreno, sobrecargas y agua.
-152-
-153-
Agua
El cuadro "Agua" permite, presionando un botn, especificar tipo de agua. El tipo seleccionado
y la representacin grfica ("Diagrama de Parmetros") de los valores imputados aparecen
en la parte izquierda del cuadro. Los parmetros del agua (h1, h2) pueden editarse en el
cuadro insertando valores dentro de los campos de entrada, o en el escritorio con la ayuda de
las dimensiones activas.
El nivel fretico tambin puede ser especificado por encima de la estructura o perfil terrestre
respectivamente en tal caso la profundidad del agua es ingresada con valores negativos.
El anlisis de presin de tierra con influencia del agua se describe en la parte terica del
captulo "Influencia del agua".
El programa adems permite especificar la profundidad de grietas de traccin rellenas de agua.
-154-
Cuadro "Agua"
Sobrecarga
El cuadro "Sobrecarga" contiene una tabla con un listado de las sobrecargas introducidas.
Para aadir (editar) sobrecargas se utiliza el cuadro de dilogo Nueva (Editar) sobrecarga.
La sobrecarga introducida puede ser editada desde el escritorio con la ayuda de
las dimensiones activas o con los objetos activos respectivamente.
La coordenada z medida desde el punto ms alto de la estructura se especifica (direccin
positiva hacia abajo) cuando imputamos la sobrecarga a una determinada profundidad. Si se
aade una sobrecarga fuera del terreno, el programa muestra un mensaje de error.
Se puede introducir ya sea una sobrecarga con un tipo de accin permanente o variable.
Seleccionando un tipo de sobrecarga particular, el coeficiente de diseo correspondiente,
multiplica la accin de la carga resultante. Favorablemente las variables de sobrecargas activas
no se consideran en el programa.
El anlisis de presin de tierras debido a sobrecargas se describe en la parte terica del
captulo "Influencia de sobrecarga".
-155-
Cuadro "Sobrecarga"
Fuerzas aplicadas
El cuadro "Fuerzas aplicadas" contiene una tabla con un listado de las fuerzas que actan
sobre la estructura. Para aadir (editar) fuerzas se utiliza el cuadro de dilogo "Nueva
(Editar) fuerza". Las fuerzas imputadas pueden incluso ser editadas en el escritorio con
ayuda de los objetos activos.
Las fuerzas aplicadas representas cargas adicionales a la estructura del muro, placas o
Muros MSE. Podemos modelar tanto anclajes, barreras de seguridad, cargas de carteleras,
vallas etc. El programa no ajusta las fuerzas aplicadas al clculo.
Cargas externas actuando en la superficie del terreno se deben definir como sobrecargas.
-156-
Sismo
El cuadro "Sismo" sirve para ingresar parmetros de sismos. En el escritorio se muestran las
direcciones de los efectos de los sismos introducidos.
Si los coeficientes kh y kv no son proporcionados por mediciones, pueden ser calculados
siguiendo el enfoque adoptado en EN 1998-5.
El anlisis de presin de tierras con clculo de sismo, se describe en la parte terica del
captulo "Influencia de sismo".
-157-
Cuadro "Sismo"
Configuracin de etapa
El cuadro "Configuracin de etapa" sirve para ingresar configuraciones vlidas para una
etapa de construccin
La seleccin de la situacin de diseo determina los coeficientes de seguridad ha ser utilizados
en el anlisis para una etapa de construccin dada.
La vista del cuadro depende de la metodologa de verificacin seleccionada. LRFD 2012
introduce nuevos tipos de situaciones de diseo (Fuerza I, Servicio I, Extremo I).
-158-
Anlisis
El cuadro "Anlisis" muestra el resultado del anlisis. El anlisis se lleva a cabo presionando el
botn "Analizar" del lado derecho del cuadro. El cuadro tiene dos variantes: La primera se
aplica a un muro libre de anclajes (lminas de pilotes), y la segunda se aplica a un muro
anclado.
Para una pared no anclada a la base se debe especificar: El coeficiente de reduccin de la
presin pasiva de la tierra o factor de seguridad y la "Presin mnima de dimensionado" detrs
de la estructura.
Para una pared anclada a la base se debe especificar: El tipo de soporte en la base (fijo,
abisagrado) y los parmetros de anlisis (coeficiente de reduccin de presin pasiva, presin
mnima de dimensionamiento).
Cuando realizamos el anlisis segn EN 1997 o LRFD, los coeficientes de diseo se introducen
en el cuadro "Excavaciones". Para llevar a cabo el anlisis segn el enfoque de diseo 1, es
necesario tambin introducir el nmero de combinacin.
El anlisis de resultados se muestra en el escritorio. La visualizacin del los resultados puede
ser ajustadas en el cuadro de dilogo "Configuracin de estilos de visualizacin".
-159-
Estabilidad
El cuadro de "Estabilidad" sirve para evaluar la estabilidad externa de una estructura en el
programa de "Estabilidad de taludes". Este cuadro se utiliza para introducir la geometra de
una estructura - "Profundidad de una seccin transversal" y "Longitud de la estructura
por debajo de la zanja", para muros anclados tambin debe especificarse la "fuerza de
anclaje" correspondiente.
Al pulsar el botn de "Estabilidad" se ejecuta el programa "Estabilidad de taludes". Este
programa a continuacin, nos permite comprobar la estabilidad global de la estructura
analizada. Este botn slo est disponible si se ha instalado el programa de "Estabilidad de
taludes".
Despus de completar todos los anlisis pulse el botn "OK" para salir del programa - a
continuacin, todos los datos se transfieren al protocolo de anlisis del programa "Diseo de
muros panatalla".
-160-
Cuadro "Estabilidad"
-161-
Proyecto
El cuadro "Proyecto" se utiliza para introducir datos bsicos. Este cuadro contiene campos de
entrada para introducir la informacin bsica sobre la tarea a analizar. Ej.: Informacin del
proyecto, descripcin del proyecto, fecha, etc. Esta informacin ser utilizada en el futuro para
las salidas de impresin de textos y grficos.
El cuadro tambin puede ser utilizado para cambiar el sistema de unidades (mtrico /
imperial). Los datos del proyecto se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
Cuadro "Proyecta"
Configuracin
El cuadro "Configuracin" sirve para introducir la configuracin bsica del programa como
estndares y teoras de anlisis, la forma de proporcionar seguridad para una estructura y
coeficientes individuales del anlisis.
El programa contiene no solo las configuraciones bsicas pre-definidas para diferentes
pases, sino que tambin permite al usuario crear sus propias configuraciones, las cuales
pueden ser luego utilizadas en otros programas de GEO5.
El botn "Seleccionar" permite elegir configuraciones ya creadas de la "lista de
configuracin".
El botn "Administrador de configuracin" abre el cuadro "Administrador", el cual permite
ver y modificar diferentes configuraciones. Adems se puede identificar las configuraciones
-163-
Cuadro "Configuracin"
Perfil
El cuadro "Perfil" contiene una tabla con un listado de interfaces introducidas.Luego de
especificar las interfaces, es posible editar el espesor de las distintas capas con la ayuda de
las dimensiones activas.
Para aadir (editar) capas se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar) interfaces". Se
especifica la coordenada z medida desde el punto ms alto de la estructura.
El programa permite bajar o subir el punto ms alto de la estructura en el cuadro de dilogo
"Cambiar la elevacin del terreno" as se puede modificar toda la interfaz mientras se
mantiene el espesor de las distintas capas. Esta funcin es importante cuando copiamos
perfiles desde el programa "Terreno".
El programa permite importar un perfil en formato gINT.
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Cuadro "Perfil"
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Prueba Presiomtrica
El cuadro de "prueba presiomtrica" contiene una tabla con la lista de pruebas
presiomtricas ingresadas. Los parmetros individuales de la prueba se definen en el cuadro
de dilogo "Nueva Prueba" ("Editar Prueba").
El botn "Aadir" en esta ventana abre otra ventana "Nueva Prueba" (("Editar Prueba"), que
permite especificar la profundidad z, medida desde el nivel del terreno, y el mdulo de Mnard
Em. Estos parmetros se explican en ms detalle en la parte terica.
El usuario puede cambiar los valores introducidos en el cuadro "Editar Prueba". Ingresar
valores entre los valores ya introducidos se realiza en el cuadro "Insertar prueba".
Los resultados de las pruebas presiomtricas tambin se pueden importar en el formato TXT *.
-166-
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Suelos
El cuadro "Suelos" contiene una tabla con un listado de los suelos introducidos. En la parte
derecha del cuadro se muestra una tabla que provee informacin sobre las caractersticas del
suelo seleccionado.
Para aadir (editar) suelo se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar)suelo".
Las caractersticas de suelo se especifican en el programa. Estas caractersticas sern
detalladas en los captulos: "Datos bsicos", "Presin de la tierra en reposo", "Aumento de
Presin" y "Mdulos de reaccin del subsuelo".
El programa permite importar un suelo en formato gINT. Los datos de los suelos introducidos
se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando "GeoClipboard".
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Cuadro "Suelos"
Datos bsicos
Esta parte de la ventana sirve para introducir parmetros bsicos de suelo. peso unitario
del suelo, ngulo de friccin interna y cohesin del suelo, etc. El valor particular es
obtenido a partir de estudios geotcnicos o de experimentos en laboratorios. Si este dato no es
admitido, es posible agregarlo desde la base de datos de suelos, que contiene valores de
caractersticas de suelo.
Las caractersticas de las rocas no se encuentran en la base de datos integrada, estos
parmetros deben definirse manualmente. Los parmetros orientativos de rocas se presentan
en la parte terica de la Ayuda en el presente documento.
Los parmetros efectivos y totales del ngulo de friccin interna y cohesin se especifican
dependiendo de la configuracin en el listado Estado de tensin. Los parmetros efectivos o
totales se utilizan dependiendo primeramente del tipo de suelo, tipo de carga, duracin de la
estructura y condiciones del agua.
Para la tensin efectiva es necesario especificar el ngulo de friccin interna entre el suelo y la
estructura, el cual depende del material de la estructura y del tipo de suelo. Posibles valores
para este parmetro estn listados en la tabla de valores recomendados.
Para la tensin total se necesita especificar la adhesin del suelo a la cara de la estructura a.
La teora asociada se describe con detalle en el captulo "Presin de tierras".
-169-
Geometra
El cuadro "Geometra" contiene una tabla con un listado de las secciones estructurales que
forman el muro revestido. Para cada seccin, la tabla guarda caractersticas sobre secciones
transversales (A: rea de seccin transversal; I: Momento de inercia) y sobre los materiales
(E: Mdulo de elasticidad; G: Mdulo de corte estas variables son siempre expresadas con
respecto a 1m del largo de la construccin). Para aadir (editar) secciones se utiliza el cuadro
de dilogo "Aadir (Editar) seccin".
El programa permite aadir una nueva seccin entre dos secciones ya existentes de una
estructura. Para aadir la nueva seccin se utiliza el cuadro de dialogo "Insertar seccin" que
se muestra presionando el botn "Insertar". La seccin aadida precede a la seccin de la
estructura actualmente seleccionada.
Una seccin puede ser editada en el escritorio con la ayuda de objetos activos - haciendo doble
click en la seccin se abre un cuadro de dilogo con los datos correspondientes a la seccin
dada.
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Cuadro "Geometra"
Longitud de la seccin Utilizar este campo de entrada para especificar la longitud de la pared
revestida o la longitud de la seccin de la estructura, respectivamente
Coeficiente de
Coeficiente habilitado para calculo de contencin apuntalada (para
reduccin de presin revestimiento clsico se configura igual a cero)
debajo de la zanja
Geometra
Perfiles
Material
Catlogo de usuario
El catlogo de usuario permite al usuario definir y guardar sus propias secciones transversales
y las caractersticas que aparecen en la construccin del muro. Al comenzar a utilizar el
catlogo (que todava no ha sido creado) el programa mostrar un mensaje de error que no se
ha encontrado el catlogo. Luego, presionando el botn "OK" se abre el cuadro de dilogo
"Guardar como" que permite introducir el nombre del catlogo y guardarlo en una ubicacin
especfica presionando el botn "Guardar" (se asume la carpeta por defecto utilizada para
salvar los datos del proyecto).
El programa permite crear ms de un catlogo. El prximo catlogo se crea presionando el
-172-
botn "Nuevo" - El programa pregunta, si quiere reemplazar el catlogo actual (el catlogo
no es eliminado!) y guardar el nuevo catlogo bajo un nuevo nombre. El
botn "Abrir" permite cargar un catlogo de usuario y presionando el botn "Guardar
como" se guarda bajo un nombre distinto.
Asignar
El cuadro "Asignar" contiene un listado con capas de perfiles y suelos asignados. La lista de
suelos es grficamente representada por los botones de la barra de herramientas situados por
encima de la tabla, o se puede acceder tambin desde el listado de cada capa del perfil.
El procedimiento acerca de como asignar el suelo a una capa se describe en forma detallada
-173-
en herencia.
El programa permite importar suelos asignados en formato gINT.
Cuadro "Asignar"
Excavacin
El cuadro "Excavacin" sirve para introducir la profundidad de la zanja en construccin y los
botones permiten seleccionar la forma de la base de la zanja. La forma seleccionada y su
representacin grfica ("Diagrama de Parmetros") aparecen en la parte izquierda del
cuadro. Las dimensiones de la estructura pueden ser editadas ya sea en el cuadro ingresando
los valores en los campos de entrada, o en el escritorio con la ayuda de las dimensiones
activas.
El cuadro tambin permite especificar sobrecargas que actan en la base de la zanja o el
espesor de la capa de tierra formada por nuevo suelo debajo de la zanja base. (el suelo puede
ser seleccionado desde el listado que contiene los suelos ingresados en la opcin "Suelos"). Al
ingresar el descansillo del suelo con contencin apuntalada se asume que hay una estructura
revestida ubicada en el terreno, es decir, todas las presiones actan en todo el ancho de la
estructura por encima de la construccin de la base de la estructura.
-174-
Cuadro "Excavacin"
-175-
Agua
El cuadro "Agua" permite, presionando un botn, especificar tipo de agua. El tipo seleccionado
y la representacin grfica ("Diagrama de Parmetros") de los valores imputados aparecen
en la parte izquierda del cuadro. Los parmetros del agua (h1, h2) pueden editarse en el
cuadro insertando valores dentro de los campos de entrada, o en el escritorio con la ayuda de
las dimensiones activas.
La ltima opcin es la entrada manual de presin de poros. Dos pestaas "Delante de la
estructura" y "Detrs de la estructura" aparecen en la tabla. sta se completa con los
valores de la presin del poro delante y detrs de la estructura a una profundidad "z" (eje-z).
El nivel fretico tambin puede ser especificado por encima de la estructura o perfil terrestre
respectivamente en tal caso la profundidad del agua es ingresada con valores negativos.
El anlisis de presin de tierra con influencia del agua se describe en la parte terica del
captulo "Influencia del agua".
El programa adems permite especificar la profundidad de grietas de traccin rellenas de agua.
-176-
Cuadro "Agua"
Sobrecarga
El cuadro "Sobrecarga" contiene una tabla con un listado de las sobrecargas introducidas.
Para aadir (editar) sobrecargas se utiliza el cuadro de dilogo "Nueva (Editar) sobrecarga".
La sobrecarga introducida puede ser editada desde el escritorio con la ayuda de
las dimensiones activas o con los objetos activos respectivamente.
La coordenada z medida desde el punto ms alto de la estructura se especifica (direccin
positiva hacia abajo) cuando imputamos la sobrecarga a una determinada profundidad. Si se
aade una sobrecarga fuera del terreno, el programa muestra un mensaje de error.
Se puede introducir ya sea una sobrecarga con un tipo de accin permanente o variable.
Seleccionando un tipo de sobrecarga particular, el coeficiente de diseo correspondiente,
multiplica la accin de la carga resultante. Favorablemente las variables de sobrecargas activas
no se consideran en el programa.
El anlisis de presin de tierras debido a sobrecargas se describe en la parte terica del
captulo "Influencia de sobrecarga".
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Cuadro "Sobrecarga"
Fuerzas aplicadas
El cuadro "Fuerzas aplicadas" contiene una tabla con un listado de las fuerzas que actan
sobre la estructura. Para aadir (editar) fuerzas se utiliza el cuadro de dilogo "Nueva
(Editar) fuerza". Las fuerzas imputadas pueden incluso ser editadas en el escritorio con
ayuda de los objetos activos.
Las fuerzas aplicadas representas cargas adicionales a la estructura del muro, placas o
Muros MSE. Podemos modelar tanto anclajes, barreras de seguridad, cargas de carteleras,
vallas etc. El programa no ajusta las fuerzas aplicadas al clculo.
Cargas externas actuando en la superficie del terreno se deben definir como sobrecargas.
-178-
Anclaje
El cuadro "Anclaje" contiene una tabla con un listado de los anclajes introducidos. Para aadir
(editar) anclajes se utiliza el cuadro de dilogo "Nuevo (Editar) anclaje". Los anclajes
introducidos pueden ser modificados desde el escritorio con la ayuda de los objetos activos.
Deber ingresar la ubicacin del anclaje (punto), longitud, pendiente, espaciado, fuerza de
pre-tensin y las propiedades necesarias para determinar la rigidez del mismo (dimetro y
rea de seccin transversal y mdulo de elasticidad). El anclaje se introduce automticamente
en una estructura deformada (que se obtiene de la etapa de construccin previa)
La rigidez del anclaje se vuelve efectiva en la siguiente etapa de construccin. La
deformacin de la estructura luego resulta en el cambio de la fuerza normal del anclaje. las
etapas posteriores el anclaje no podr ser editado. La nica accin permitida es la modificacin
de la fuerza de anclaje.
Nota: El programa no controla la capacidad de carga del anclaje contra fractura.
-179-
Cuadro "Anclajes
Apoyos
El cuadro "Apoyos" contiene una tabla con un listado de los apoyos introducidos. Para aadir
(editar) apoyos se utiliza el cuadro de dilogo "Nuevo (Editar) apoyo". El apoyo introducido
puede ser editado desde el escritorio con la ayuda de dimensiones activas o de objetos activos,
respectivamente.
Deber ingresar la profundidad del apoyo, longitud, espaciado y las propiedades necesarias
para determinar la rigidez del apoyo (rea de la seccin transversal y mdulo de elasticidad)
El apoyo se introduce automticamente en una estructura deformada (que se obtiene de
la etapa de construccin anterior). En las etapas siguientes el apoyo no podr ser editado. La
nica accin permitida es la modificacin de la rigidez del apoyo. En el anlisis, los apoyos son
modelados de la misma manera que los anclajes pero con la fuerza inicial igual a cero.
Nota: El programa no controla la capacidad de carga del apoyo ni para la compresin, ni para
el pandeo.
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Cuadro "Apoyos"
Soportes
El cuadro "Soportes" contiene una tabla con un listado de los soportes introducidos. Para
aadir (editar) soportes se utiliza el cuadro de dilogo "Nuevo (Editar) soporte". Los
soportes introducidos pueden ser modificados desde el escritorio con la ayuda de
las dimensiones activas y de los objetos activos, respectivamente.
Deber especificar su ubicacin, el tipo de desplazamiento (libre, fijado, resorte, dislocacin
forzada) y rotacin. El soporte se introduce automticamente en una estructura deformada
(que se obtiene de la etapa de construccin anterior). En las etapas siguientes el apoyo no
podr ser editado. La nica accin permitida es la modificacin del desplazamiento forzado de
un soporte.
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Cuadro "Soportes"
Sismo
El cuadro "Sismo" sirve para ingresar parmetros de sismos. En el escritorio se muestran las
direcciones de los efectos de los sismos introducidos.
Si los coeficientes kh y kv no son proporcionados por mediciones, pueden ser calculados
siguiendo el enfoque adoptado en EN 1998-5.
El anlisis de presin de tierras mientras se calcula el sismo, se describe en la parte terica del
captulo "Influencia de sismo".
-182-
Cuadro "Sismo"
Configuracin de etapa
El cuadro "Configuracin de etapa" sirve para ingresar configuraciones vlidas para una
etapa de construccin
La seleccin de la situacin de diseo determina los coeficientes de seguridad ha ser utilizados
en el anlisis para una etapa de construccin dada.
La vista del cuadro depende de la metodologa de verificacin seleccionada. LRFD 2012
introduce nuevos tipos de situaciones de diseo (Fuerza I, Servicio I, Extremo I).
Anlisis
El cuadro "Anlisis" muestra el resultado del anlisis. Seleccionando esta opcin
automticamente comienza a ejecutarse el anlisis. El cuadro contiene tres botones para
mostrar el resultado del anlisis:
Kh + presiones
La variacin de mdulo de reaccin del subsuelo se muestra en la parte izquierda del escritorio
(por defecto color azul) Refirindose al mtodo de presin dependiente algunos de los resortes
(valores de los mdulos de reaccin de subsuelo) son eliminados del anlisis (la rigidez del
resorte se configura igual a cero).
El anlisis puede no converger proporcionado la etapa crtica (lmite) desarrollada por
delante y por detrs de la estructura y no hay suficiente lmites disponibles (anclaje, soportes).
Si el programa contina sin encontrar una solucin, un mensaje de error aparece en la parte
inferior del cuadro. En este caso llamar para modificacin por problemas de entrada. Ej.:
agregar anclaje, cambiar la profundidad de la excavacin, mejorar los parmetros del suelo,
-183-
etc. Algunas etapas de construccin muestran (por defecto lnea de puntos amarilla)
deformacin al inicio de la movilizacin de la presin en reposo de la tierra - Informacin
complementaria mostrando deformacin plstica de la estructura.
La distribucin de los lmites de presin (por defecto lnea de puntos verde) se muestra en la
parte derecha del escritorio (presin pasiva, presin en reposo y presin activa). La presin
actual que acta sobre la estructura se representa con una lnea azul slida.
La estructura deforme (por defecto se representa con una lnea roja slida) y no deforme
aparece en la parte derecha del escritorio. Se muestran tambin las fuerzas y desplazamientos
desarrollados en los anclajes, soportes, y apoyos.
Fuerzas internas
La geometra de la estructura aparece en la parte izquierda del escritorio junto con las fuerzas
que actan en anclajes, reacciones y deformaciones de soportes y objetos. La distribucin del
momento de flexin y fuerzas de corte son representados luego en la parte derecha.
Desplazamiento + Presin
La geometra de la estructura aparece en la parte izquierda del escritorio junto con las fuerzas
que actan en anclajes, reacciones y deformaciones de soportes y objetos. El desplazamiento
de la estructura y la presin general actuando en la estructura se representa luego en el lado
derecho.
Proporcionado el mdulo de reaccin del suelo se puede ver, por iteracin, que es necesario
controlar el curso de la iteracin en el cuadro de dilogo. Los detalles son proporcionados en la
parte terica bajo el ttulo "Mdulos de reaccin de suelo determinado por iteracin".
-184-
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Dimensionado
El cuadro "Dimensionado" es posible mostrar una envolvente de fuerza interna y
desplazamientos desde todos los anlisis (etapas de construccin). Por defecto el envolvente
se construye a partir de los resultados de todas las etapas de construccin, no obstante, puede
ser creado slo desde las etapas seleccionadas. El botn "modificar" abre el cuadro de
dilogo "Seleccin de etapa de construccin", sonde es posible seleccionar las etapas de
construccin que se utilizan para generar el envolvente actual. (presionando los botones
correspondientes)
Los valores mximos de las fuerzas internas calculadas (momento de flexin y fuerza de corte)
y las magnitudes de desplazamiento se muestran en la parte inferior del cuadro.
El programa permite el dimensionado de hormign reforzado en acero y seccin transversal de
acero (seleccionando la opcin seccin transversal). Cuando analizamos la seccin
transversal es posible introducir el coeficiente de reduccin de la capacidad portante, lo
que reduce la capacidad portante global de la seccin transversal. Al realizar el anlisis con la
reduccin de la presin de tierra, este coeficiente se fija igual a 1,0. Para el anlisis sin
considerar la reduccin la presin de tierra (para asegurar un comportamiento realista de la
estructura) es necesario aumentar las fuerzas calculadas adpotando un coeficiente mayor a 1,0
(el valor 1,35 se recomienda para el anlsisi de muros pantallas segn EN 1997)
Para el dimensionamiento de secciones transversales de acero, es posible suponer influencia de
la fuerza normal de estas formas:
Fuerzas normales - no se consideran: el programa no considera lainfluencia de la
-188-
fuerza normal.
Fuerzas normales - dede el anclaje ms cercano: el programa asume un valor
mximo de fuerza normal local cerca del anclaje N = F*sin [kN/m], donde representala
pendiente del anclaje
Fuerzas normales - suma de todos los anclajes: el programa suma las influencias de
las fuerzas normales desde los anclajes como la suma de influencia de todos los anclajes
Fuerzas normales - entrada: valor de la fuerza normal definido por el usuario [kN/m]
Este cuadro permite realizar una largo nmero de anlisis de dimensionado de una seccin
transversal. El botn "En detalle" en la parte derecha del cuado abre el cuadro de dilogo
"Dimensionado" para mostrar los resultados detallados.
Cuadro "Dimensionado"
-189-
Proyecto
El cuadro "Proyecto" se utiliza para introducir datos bsicos. Este cuadro contiene campos de
entrada para introducir la informacin bsica sobre la tarea a analizar. Ej.: Informacin del
proyecto, descripcin del proyecto, fecha, etc. Esta informacin ser utilizada en el futuro para
las salidas de impresin de textos y grficos.
El cuadro tambin puede ser utilizado para cambiar el sistema de unidades (mtrico /
imperial). Los datos del proyecto se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
Cuadro "Proyecto"
Configuracin
El cuadro "Configuracin" sirve para introducir la configuracin bsica del programa como
estndares y teoras de anlisis, la forma de proporcionar seguridad para una estructura y
coeficientes individuales del anlisis.
El programa contiene no solo las configuraciones bsicas pre-definidas para diferentes
-190-
pases, sino que tambin permite al usuario crear sus propias configuraciones, las cuales
pueden ser luego utilizadas en otros programas de GEO5.
El botn "Seleccionar" permite elegir configuraciones ya creadas de la "lista de
configuracin".
El botn "Administrador de configuracin" abre el cuadro "Administrador", el cual permite
ver y modificar diferentes configuraciones. Adems se puede identificar las configuraciones
visibles en la lista de configuracin. Los datos en el administrador de configuracin pueden ser
tambin exportados e importados.
El botn "Aadir al administrador" permite crear configuraciones definidas por el usuario,
las cuales luego se agregan al administrador de configuracin.
El botn "Modificar" permite una rpida visualizacin y edicin de la configuracin
seleccionada en el programa. Modificando cualquier de los parmetros cambia el ttulo
"Entrada para tarea actual".
Anlisis individuales se realizan con esta configuracin local. Debemos considerar la
configuracin para otras tareas, incluyendo esta configuracin en el "Administrador de
configuracin" presionando el botn "Aadir al administrador".
La configuracin "Entrada para la tarea actual" usualmente se crea cuando importamos
datos antiguos.
La configuracin de parmetros de anlisis se realiza en las solapas "Materiales y estndares"
y "Anlisis de estabilidad".
Cuadro "Configuracin"
Interfaz
El cuadro "Interfaz" sirve para introducir distintas interfaces de suelo dentro del cuerpo del
suelo. La descripcin detallada de como trabajar con interfaces se describe en herencia.
El programa permite importar / exportar interfaces en el formato *.DXF.
Incluso tambin puede importar la interfaz en formato gINT. Las interfaces introducidas se
pueden copiar en todos los programas 2D GEO5 utilizando "GeoClipboard".
-191-
Cuadro "Interfaz"
Terrapln
El cuadro "Terrapln" permite introducir interfaces para crear un terrapln por encima del
terreno. El cuadro contiene una tabla con la lista de interfaces que forman el terrapln. En la
seccin media del cuadro se muestra la tabla con un listado de los puntos de las interfaces
seleccionadas del terrapln. Para introducir una interfaz de terrapln se deben seguir los
mismos pasos que para introducir una interfaz estndar.
Un terrapln no puede ser especificado en la primera etapa de construccin.
Un terrapln no puede ser creado si hay un corte de tierra en la etapa en este caso una
nueva etapa de construccin debe ser creada para introducir el terrapln y/o el corte existente
debe ser eliminado.
Las interfaces introducidas en un terrapln se pueden copiar en todos los programas 2D GEO5
utilizando "GeoClipboard".
-192-
Cuadro "Terrapln"
Corte de Tierra
El cuadro "Corte de Tierra" sirve para especificar la forma de un corte abierto. Esta funcin
permite modificar el perfil del terreno dentro de una etapa de construccin dada. Distintos
cortes de tierra pueden ser introducidos al mismo tiempo. En este caso algunas lneas de corte
aparecen parcialmente por encima del terreno.
En la parte izquierda del cuadro se muestra la tabla con la lista de los puntos de las interfaces.
Para introducir un nuevo corte de tierra se deben seguir los mismos pasos que para introducir
una interfaz estndar.
Un corte de tierra no puede ser especificado en la primera etapa de construccin. Un corte de
tierra no puede ser creado si hay un terrapln en la etapa en este caso una nueva etapa de
construccin debe ser creada para introducir el corte de tierra y/o el terrapln existente debe
ser eliminado.
Las interfaces introducidas en un corte de tierra se pueden copiar en todos los programas 2D
GEO5 utilizando "GeoClipboard".
-193-
Suelos
El cuadro "Suelos" contiene una tabla con un listado de los suelos introducidos. En la parte
derecha del cuadro se muestra una tabla con informacin sobre las caractersticas del suelo
seleccionado.
Para aadir (editar) suelo se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar) suelo".
Las caractersticas de suelo se especifican en el programa. Estas caractersticas sern
detalladas en los captulos: "Datos bsicos", "Aumento de presin", "Foliacin" y "Influencia del
agua". La introduccin de futuros parmetros depende del tipo de anlisis seleccionado (estado
de tensin: efectivo / total) el cual es configurado en la lista desplegable.
El programa permite importar un suelo en formato gINT. Los datos de los suelos introducidos
se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando "GeoClipboard".
-194-
Cuadro "Suelos"
Datos bsicos
Esta parte de la ventana sirve para introducir parmetros bsicos de suelo. - peso unitario
del suelo, estado de tensin, ngulo de friccin interna y cohesin del suelo, etc. El
valor particular es obtenido a partir de estudios geotcnicos o de experimentos en laboratorios.
Si este dato no es admitido, es posible agregarlo desde la base de datos de suelos, que
contiene valores de caractersticas de suelo. Las caractersticas de las rocas no se encuentran
en la base de datos integrada, estos parmetros deben definirse manualmente. Los
parmetros orientativos de rocas se presentan en la parte terica de la Ayuda en el presente
documento.
El mtodo de anlisis de estabilidad de taludes es diferente para:
Condiciones drenadas: para los clculos de estabilidad de taludes determinar las
condiciones de equilibrio en la superficie de deslizamiento (circular, poligonal) se considera
la tensin efectiva segn la ecuacin Ntg ef + cefl.
Condiciones sin drenar: en caso de tensin total para el clculo de las fuerzas pasivas
en la superficie de deslizamiento (circular, poligonal) se considera de acuerdo con la
ecuacin cul.
En algunos pases se acostumbra a especificar los dos parmetros de resistencia al corte u, cu
para tensin total. En este caso es necesario especificar la tarea como tensin efectiva
utilizando los parmetros ef, cef en el programa "Estabilidad de Taludes".
La teora asociada se describe con detalle en el captulo "Anlisis de estabilidad de Taludes".
-195-
Cuerpos rgidos
El cuadro "Cuerpos rgidos" contiene una tabla con un listado de los cuerpos rgidos
introducidos. Un cuerpo rgido sirve para modelar regiones con alta rigidez. Ej.: estructuras
revestidas, roca sobresaliente. En la parte derecha del cuadro se muestra una tabla con
informacin sobre el cuerpo rgido seleccionado.
Para aadir (editar) cuerpo rgidos se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir nuevos (editar)
cuerpos rgidos". Esta ventana sirve para introducir unidades de peso del material del cuerpo
rgido y para seleccionar el color y patrn. Los cuerpos rgidos sern ordenados en el
cuadro "Asignar" luego de introducir suelos.
Los cuerpos rgidos se introducen en el programa como regiones con alta resistencia no como
intersecciones de una potencial superficie de deslizamiento. Si se quiere proporcionar una
superficie de deslizamiento para modelar un cuerpo rgido (ej.: Pared de pilote) se recomienda
modelar el cuerpo rgido como un suelo con una cohesin que corresponda a acumular
capacidad de carga contra deslizamiento.
Los cuerpos introducidos se pueden copiar en todos los programas 2D GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
-196-
Asignar
El cuadro "Asignar" contiene un listado con capas de perfiles y suelos asignados. La lista de
suelos es grficamente representada por los botones de la barra de herramientas situados por
encima de la tabla, o se puede acceder tambin desde el listado de cada capa del perfil.
El procedimiento acerca de como asignar el suelo a una capa se describe en forma detallada
en herencia.
El programa permite importar suelos asignados en formato gINT.
La asignacin de suelos puede ser copiada en todos los programas 2D GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
-197-
Cuadro "Asignar"
Anclajes
El cuadro "Anclajes" contiene una tabla con un listado de los anclajes introducidos. Para
aadir (editar) anclajes se utiliza el cuadro dilogo "Nuevo (Editar) anclaje". Los anclajes
introducidos pueden ser modificados desde el escritorio con la ayuda de los objetos activos.
Deber ingresar la ubicacin del anclaje (punto de inicio), longitud, pendiente, separacin
entre anclajes y fuerza del anclaje. El punto inicial del anclaje es siempre adjunto al del
terreno. Todas las propiedades establecidas pueden modificarse en la etapa de
construccin en donde el anclaje fue introducido. En las etapas siguientes el programa permite
solo modificar la fuerza de anclaje (opcin "Anclaje post-tensin").
El anclaje tambin puede ser insertado con la ayuda del mouse. Se establece este modo
presionando los botones de la barra horizontal "Anclajes". Se permiten las siguientes
acciones:
Aadir
Modificar
-198-
Eliminar
El efecto del anclaje en el anlisis se describe con ms detalles en la parte terica de la ayuda.
Nota: El programa no controla la capacidad de carga del anclaje contra fractura.
Cuadro "Anclajes
Refuerzos
El cuadro "Refuerzos" contiene una tabla con un listado de refuerzos introducidos. Para aadir
(editar) refuerzos se utiliza el cuadro de dilogo "Nuevo (Editar) refuerzo". Los refuerzos
introducidos pueden ser modificados en el escritorio con la ayuda de los objetos activos.
Las propiedades como la ubicacin de refuerzo, longitud de anclaje de extremo izquierdo y
derecho, resistencia a la traccin del refuerzo Rt y el extremo final de refuerzo (fijo o libre)
deben ser especificadas. Todos los parmetros introducidos pueden ser modificados solo en
la etapa de construccin donde fueron ingresados. En las etapas posteriores un refuerzo solo
puede ser eliminado.
Los refuerzos tambin pueden ser insertados con la ayuda del mouse. Se establece este modo
presionando los botones (Aadir, Modificar, Eliminar) de la barra horizontal Refuerzos. Se
permiten las siguientes acciones:
Aadir
Eliminar
Cuadro "Refuerzos"
Sobrecarga
El cuadro "Sobrecarga" contiene una tabla con un listado de las sobrecargas
introducidas. Para aadir (editar) sobrecargas se utiliza el cuadro de dilogo "Nueva (Editar)
sobrecarga". La sobrecarga introducida puede ser editada desde el escritorio con la ayuda de
los objetos activos.
Todas las propiedades de la sobrecarga pueden ser modificadas solo en la etapa de
construccin donde sta fue creada. Solo la magnitud de la sobrecarga puede ser modificada
en etapas posteriores. (Opcin: Modificar magnitud de la sobrecarga)
Se puede introducir ya sea una sobrecarga con un tipo de accin permanente o variable.
-200-
Cuadro "Sobrecarga"
Agua
El cuadro "Agua" sirve para configurar el tipo de nivel fretico. El listado presenta seis
opciones para especificar el tipo de agua.
El proceso de introduccin los niveles freticos o isolneas, respectivamente, es idntico al
de introducir interfaces.
El campo para especificar el valor del coeficiente Ru o la presin de poro aparece si se
introduce como tipo de agua "Coeficiente Ru" o "Presin de poro", respectivamente.
Presionando el botn con la flecha azul al lado del campo de entrada se abre el cuadro de
dilogo de "Coeficiente Ru" o "presin de poro" para introducir el valor deseado.
Una ventaja, es que se puede introducir todos los valores al mismo tiempo utilizando el
botn "OK+ " y "OK+ ". El valor para una cantidad determinada, encontrado en un punto
especfico entre dos isolneas es aproximado por una interpolacin lineal de valores
pertinentes a dichas isolneas. Para la opcin "Coeficiente Ru" el primero (el ms alto) es
siempre idntico a terreno - por lo tanto no se puede eliminar.
El nivel fretico (resp. la tabla de succin o NF original) se especifica como continuas
-201-
Cuadro "Agua"
Sismo
El cuadro "Sismo" sirve para ingresar parmetros de sismos. En el escritorio se muestran las
direcciones de los efectos de los sismos introducidos.
Si los coeficientes kh y kv no son proporcionados por mediciones, pueden ser calculados
siguiendo el enfoque adoptado en EN 1998-5.
El anlisis de presin de tierras con presencia de sismos, se describe en la parte terica del
captulo "Influencia de sismo".
-202-
Cuadro "Sismo"
Configuracin de etapa
El cuadro "Configuracin de etapa" sirve para ingresar configuraciones vlidas para una
etapa de construccin
La seleccin de la situacin de diseo determina los coeficientes de seguridad ha ser utilizados
en el anlisis para una etapa de construccin dada.
La vista del cuadro depende de la metodologa de verificacin seleccionada. LRFD 2012
introduce nuevos tipos de situaciones de diseo (Fuerza I, Servicio I, Extremo I).
-203-
Anlisis
El cuadro "Anlisis" muestra el resultado del anlisis. Distintos anlisis pueden realizarse para
una misma tarea.
El punto inicial del anlisis de estabilidad de taludes es seleccionar el tipo de superficie de
deslizamiento. Esta seleccin se habilita en la parte superior izquierda del cuadro en un listado
que contiene dos opciones: Superficie de deslizamiento circular y Superficie de
deslizamiento poligonal. Luego de introducir la superficie de deslizamiento, el anlisis
comienza a ejecutarse presionando el botn "Analizar". El resultado aparece en la parte
derecha del cuadro.
El tipo de anlisis es seleccionado en la seccin media del cuadro. Los mtodos disponibles
son siete:
Para superficie de deslizamiento
circular : Fellenius/Petterson, Bishop, Spencer, Janbu, Morgenstern-Price, Shahunyants,
mtodo ITF).
y son seis Para superficie de deslizamiento poligonal: Sarma, Spencer, Janbu, MorgensternPrice, Shahunyants, mtodo ITF).
La verificacin actual de la estabilidad de taludes se realiza, dependiendo de la configuracin
especificada en el cuadro "Anlisis de estabilidad" como:
Verificacin Segn EN 1997 - donde la carga es reducida por los factores de anlisis
parciales y la verificacin es realizada segn la teora de los estados lmite.
Verificacin Segn el factor de seguridad
Verificacin Segn la teora de estados lmite
El listado desplegable (tems: Estndar y Optimizacin) permite optimizar la superficie de
deslizamiento circular y poligonal en Tipo de anlisis seleccionar la opcin "Optimizacin".
Este paso activa el botn "Restricciones". Presionando este botn se despliega un nuevo
cuadro de dilogo y hace posible introducir restricciones sobre el proceso de optimizacin.
Tambin es posible especificar cmo manejar los anclajes en el anlisis (casilla suponer los
anclajes como infinitos).
El botn "Convertir a polgono" (crculo) permite sustituir la superficie de deslizamiento con
uno similar poligonal (circular).
La superficie de desplazamiento (incluso tambin la optimizada) debe ser introducida en el
cuadro Para ello existen distintas posibilidades:
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-205-
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Mltiplo de alturas
Puede ser que el anlisis de taludes sea muy largo o que tenga alturas pequeas y que el
trazado de la superficie de desplazamiento pueda no ser lo suficientemente visible. Este
problema puede resolverse seleccionando una escala en la direccin vertical con la ayuda del
mltiplo de alturas. El valor de este multiplicador puede configurarse en el cuadro de
dilogo "Configuracin de estilos de visualizacin", pestaa "Global 2D". Usando la
configuracin estndar (Mltiplo de altura igual a cero) traza una estructura no
distorsionada proporcional a sus dimensiones.
Solo la superficie de desplazamiento poligonal puede introducirse grficamente al aprovechar
la opcin del mltiplo de alturas. La superficie de desplazamiento circular debe ser, en este
caso, introducida manualmente en el cuadro de dilogo "Superficie de
desplazamiento circular" utilizando el botn "Entrada".
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Proyecto
El cuadro "Proyecto" se utiliza para introducir datos bsicos. Este cuadro contiene campos de
entrada para introducir la informacin bsica sobre la tarea a analizar. Ej.: Informacin del
proyecto, descripcin del proyecto, fecha, etc. Esta informacin ser utilizada en el futuro para
las salidas de impresin de textos y grficos.
El cuadro tambin puede ser utilizado para cambiar el sistema de unidades (mtrico /
imperial). Los datos del proyecto se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
Cuadro "Proyecto"
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Configuracin
El cuadro "Configuracin" sirve para introducir la configuracin bsica del programa como
estndares y teoras de anlisis, la forma de proporcionar seguridad para una estructura y
coeficientes individuales del anlisis.
El programa contiene no solo las configuraciones bsicas pre-definidas para diferentes
pases, sino que tambin permite al usuario crear sus propias configuraciones, las cuales
pueden ser luego utilizadas en otros programas de GEO5.
El botn "Seleccionar" permite elegir configuraciones ya creadas de la "lista de
configuracin".
El botn "Administrador de configuracin" abre el cuadro "Administrador", el cual permite
ver y modificar diferentes configuraciones. Adems se puede identificar las configuraciones
visibles en la lista de configuracin. Los datos en el administrador de configuracin pueden ser
tambin exportados e importados.
El botn "Aadir al administrador" permite crear configuraciones definidas por el usuario,
las cuales luego se agregan al administrador de configuracin.
El botn "Modificar" permite una rpida visualizacin y edicin de la configuracin
seleccionada en el programa. Modificando cualquier de los parmetros cambia el ttulo
"Entrada para tarea actual".
Anlisis individuales se realizan con esta configuracin local. Debemos considerar la
configuracin para otras tareas, incluyendo esta configuracin en el "Administrador de
configuracin" presionando el botn "Aadir al administrador".
La configuracin "Entrada para la tarea actual" usualmente se crea cuando importamos
datos antiguos.
La configuracin de parmetros de anlisis se realiza en las solapas "Materiales y estndares"
y "Anlisis de muros".
Cuadro "Configuracin"
Geometra
El cuadro "Geometra" permite, presionando un botn, seleccionar la forma del muro. La
forma seleccionada y su representacin grfica ("Diagrama de parmetros") aparecen en la
parte izquierda del cuadro. La forma del muro puede ser editada en el cuadro insertando los
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valores en los campos de entrada, o en el escritorio con la ayuda de las dimensiones activas.
En el caso de que la estructura est compuesta por segmentos inclinados se requiere introducir
el coeficiente de las partes del mismo 1:x. La estructura recta se especifica introduciendo el
valor cero.
El programa permite exportar la geometra de una estructura en el formato *.DXF.
Cuadro "Geometra"
Material
El cuadro "Material" permite seleccionar los parmetros de los materiales. La unidad de peso
y el material de un pilote (hormign, acero, madera) se introducen en el campo de entrada
en la parte superior del cuadro.
Las fuerzas elstica y de corte necesitan ser especificadas cuando se asumen pilotes
de madera o acero.
En el caso de pilotes de hormign, se requiere: el material de hormign y los parmetros de
aceros transversales y longitudinales. Dos opciones estn disponibles cuando seleccionamos el
tipo de material:
El botn "Catlogo" abre un cuadro de dilogo "Catlogo de materiales" (Para
refuerzos de hormign o acero) la lista de materiales sirve para seleccionar el material
deseado.
El botn "Personalizar" abre el cuadro de dilogo "Edicin de material Hormign"
(para hormign), y "Edicin de material Acero para hormign" (para refuerzos de
acero longitudinales y transversales), el cual sirve para especificar manualmente los
parmetros de materiales.
El contenido de los catlogos depende del estndar seleccionado para el diseo de la
-211-
Cuadro "Material"
Perfil
El cuadro "Perfil" contiene una tabla con un listado de interfaces introducidas. Luego de
especificar las interfaces, es posible editar el espesor de las distintas capas con la ayuda de
las dimensiones activas.
Para aadir (editar) capas se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar) interfaces". Se
especifica la coordenada z medida desde el punto ms alto de la estructura.
El programa permite bajar o subir el punto ms alto de la estructura en el cuadro de dilogo
"Cambiar la elevacin del terreno" as se puede modificar toda la interfaz mientras se
mantiene el espesor de las distintas capas. Esta funcin es importante cuando copiamos
perfiles desde el programa "Terreno".
El programa permite importar un perfil en formato gINT.
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Cuadro "Perfil"
Suelos
El cuadro "Suelos" contiene una tabla con un listado de los suelos introducidos. En la parte
derecha del cuadro se muestra una tabla que provee informacin sobre las caractersticas del
suelo seleccionado.
Para aadir (editar) suelo se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar)suelo".
Las caractersticas de suelo se especifican en el programa. Estas caractersticas sern
detalladas en los captulos: "Datos bsicos", "Presin de la tierra en reposo" y "Aumento de
Presin".
El programa permite importar un suelo en formato gINT. Los datos de los suelos introducidos
se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando "GeoClipboard".
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Cuadro "Suelos"
Datos bsicos
Esta parte de la ventana sirve para introducir parmetros bsicos de suelo. peso unitario
del suelo, ngulo de friccin interna y cohesin del suelo, etc. El valor particular es
obtenido a partir de estudios geotcnicos o de experimentos en laboratorios. Si este dato no es
admitido, es posible agregarlo desde la base de datos de suelos, que contiene valores de
caractersticas de suelo.
Las caractersticas de las rocas no se encuentran en la base de datos integrada, estos
parmetros deben definirse manualmente. Los parmetros orientativos de rocas se presentan
en la parte terica de la Ayuda en el presente documento.
Los parmetros efectivos y totales del ngulo de friccin interna y cohesin se especifican
dependiendo de la configuracin en el listado "Estado de tensin". Los parmetros efectivos
o totales se utilizan dependiendo primeramente del tipo de suelo, tipo de carga, duracin de la
estructura y condiciones del agua.
Para la tensin efectiva es necesario especificar el ngulo de friccin interna entre el suelo y la
estructura, el cual depende del material de la estructura y del tipo de suelo. Posibles valores
para este parmetro estn listados en la tabla de valores recomendados.
Para la tensin total se necesita especificar la adhesin del suelo a la cara de la estructura a
La teora asociada se describe con detalle en el captulo "Presin de tierras".
-214-
Asignar
El cuadro "Asignar" contiene un listado con capas de perfiles y suelos asignados. La lista de
suelos es grficamente representada por los botones de la barra de herramientas situados por
encima de la tabla, o se puede acceder tambin desde el listado de cada capa del perfil.
El procedimiento acerca de como asignar el suelo a una capa se describe en forma detallada
en herencia.
El programa permite importar suelos asignados en formato gINT.
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Cuadro "Asignar"
Cimentacin
El cuadro "Cimentacin" sirve para asignar el tipo de cimentacin. Los siguientes tipos de
cimentacin de muros estn disponibles:
Suelo de perfil geolgico - el muro est cimentado en suelo asignado a partir del perfil
geolgico especificado en el cuadro "Perfil".
Entrada de parmetros de contacto entre la base-suelo - Se especifican los
parmetros de contacto entre la base de la zapata y la estructura. La opcin "Entrada del
ngulo de friccin base-suelo" requiere introducir el ngulo de friccin [] entre la
cimentacin y el suelo. La opcin "Entrada de coeficiente de friccin" requiere el
ingreso de cohesin a [kPa] entre la cimentacin (base) y el suelo.
Franja de cimentacin - El material de la franja de cimentacin se representa por el
suelo (ingresado en el cuado "Suelos") o por hormigon - requiere ingresar la unidad de
peso del material de cimentacin y los parmetros de contacto base-suelo
(coeficiente de friccin f, cohesin c, resistencia adicional F).
Pilote de cimentacin el muro puede ser cimentado en una de las filas de pilotes o en
dos filas de pilotes, respectivamente
La franja de cimentacin y el pilote de cimentacin pueden ser adoptados para la base
del muro solamente si se selecciona el tipo de muro una zapata con fondo sin salto en el
cuadro de "Geometra". La geometra del muro de cimentacin (franja de cimentacin,
pilote de cimentacin) pueden ser modificados tanto en el cuadro ingresando los valores
especficos dentro de los campos de entrada, o en el escritorio con la ayuda de las dimensiones
activas.
La entrada de datos ingresada en este cuadro influye en el anlisis del muro actual
-216-
Cuadro "Cimentacin"
-217-
Agua
El cuadro "Agua" permite, presionando un botn, especificar tipo de agua. El tipo seleccionado
y la representacin grfica ("Diagrama de Parmetros") de los valores imputados aparecen
en la parte izquierda del cuadro. Los parmetros del agua (h1, h2) pueden editarse en el
cuadro insertando valores dentro de los campos de entrada, o en el escritorio con la ayuda de
las dimensiones activas.
El listado sirve para especificar si es considerada la influencia del aumento de presin de agua
debido a las diferentes napas de agua subterrneas en la base de la zapata. El aumento de
presin puede asumirse como lineal, parablico o puede no considerarse. Cuando se verifica el
muro, el aumento de presin en la base de la zapata debido a las diferentes napas de aguas
subterrneas se presenta en trminos de fuerzas especiales.
La ltima opcin es la entrada manual de presin de poros. Dos pestaas "Delante de la
estructura" y "Detrs de la estructura" aparecen en la tabla. sta se completa con los
valores de la presin del poro delante y detrs de la estructura a una profundidad "z" (eje-z).
El nivel fretico tambin puede ser especificado por encima de la estructura o perfil terrestre
respectivamente en tal caso la profundidad del agua es ingresada con valores negativos.
El anlisis de presin de tierra con influencia del agua se describe en la parte terica del
captulo "Influencia del agua".
El programa adems permite especificar la profundidad de grietas de traccin rellenas de agua.
-218-
Cuadro "Agua"
Sobrecarga
El cuadro "Sobrecarga" contiene una tabla con un listado de las sobrecargas introducidas.
Para aadir (editar) sobrecargas se utiliza el cuadro de dilogo "Nueva (Editar) sobrecarga".
La sobrecarga introducida puede ser editada desde el escritorio con la ayuda de
las dimensiones activas o con los objetos activos respectivamente.
La coordenada z medida desde el punto ms alto de la estructura se especifica (direccin
positiva hacia abajo) cuando imputamos la sobrecarga a una determinada profundidad. Si se
aade una sobrecarga fuera del terreno, el programa muestra un mensaje de error.
Se puede introducir ya sea una sobrecarga con un tipo de accin permanente o variable.
Seleccionando un tipo de sobrecarga particular, el coeficiente de diseo correspondiente,
multiplica la accin de la carga resultante. Favorablemente las variables de sobrecargas activas
no se consideran en el programa.
El anlisis de presin de tierras debido a sobrecargas se describe en la parte terica del
captulo "Influencia de sobrecarga".
-219-
Cuadro Sobrecarga
Resistencia
El cuadro "Resistencia" del suelo (Front Face) permite, presionando un botn, especificar la
forma del terreno y los parmetros de resistencia en la cara delantera de la estructura. La
forma seleccionada y la representacin grfica ("Diagrama de Parmetros") de los valores
imputados aparecen en la parte izquierda del cuadro. La forma del terreno puede ser editada
en el cuadro introduciendo valores en los campos de entrada o desde el escritorio con la ayuda
de las dimensiones activas.
ste cuadro presenta un listado que le permite al usuario seleccionar el tipo de resistencia y de
suelo (listado contiene los suelos introducidos en la seccin "Suelos"). Tambin permite
especificar la magnitud de la sobrecarga del terreno delante de la estructura o el espesor del
terreno por encima del punto ms bajo del muro.
La resistencia en la cara delantera de la estructura puede ser especificada como presin en
reposo, presin pasiva o presin pasiva reducida de la tierra. La fuerza resultante debido a la
presin pasiva reducida se obtiene como una fuerza resultante causada por la presin pasiva
multiplicada por el coeficiente correspondiente, el cual viene dado por el tipo de presin pasiva
reducida introducida.
-220-
Fuerzas aplicadas
El cuadro "Fuerzas aplicadas" contiene una tabla con un listado de las fuerzas que actan
sobre la estructura. Para aadir (editar) fuerzas se utiliza el cuadro de dilogo "Nueva
(Editar) fuerza". Las fuerzas imputadas pueden incluso ser editadas en el escritorio con
ayuda de los objetos activos.
Las fuerzas aplicadas representas cargas adicionales a la estructura del muro, placas o
Muros MSE. Podemos modelar tanto anclajes, barreras de seguridad, cargas de carteleras,
vallas etc. El programa no ajusta las fuerzas aplicadas al clculo.
Cargas externas actuando en la superficie del terreno se deben definir como sobrecargas.
-221-
Cuadro "Fuerzas"
Sismo
El cuadro "Sismo" sirve para ingresar parmetros de sismos. En el escritorio se muestran las
direcciones de los efectos de los sismos introducidos.
Si los coeficientes kh y kv no son proporcionados por mediciones, pueden ser calculados
siguiendo el enfoque adoptado en EN 1998-5.
El anlisis de presin de tierras mientras se calcula el sismo, se describe en la parte terica del
captulo "Influencia de sismo".
-222-
Cuadro "Sismo"
Base de anclajes
El cuadro "Base de anclajes" sirve para introducir parmetros (geometra, resistencia a la
extraccin y resistencia de anclaje) especificando el anclaje para los cimientos.
La geometra de la base de anclaje puede ser editada en el cuadro insertando los valores en
los cuadros de entrada o en el escritorio con la ayuda de las dimensiones activas.
Los valores de la capacidad portante pueden ser introducidos o calculados por el programa por
medio de los parmetros de entrada.
-223-
Configuracin de etapa
El cuadro "Configuracin de etapa" sirve para ingresar configuraciones vlidas para una
etapa de construccin
La seleccin de la situacin de diseo determina los coeficientes de segurdad ha ser utilizados
en el anlisis para una etapa de construccin dada.
La vista del cuadro depende de la metodologa de verificacin seleccionada. LRFD 2012
introduce nuevos tipos de situaciones de diseo (Fuerza I, Servicio I, Extremo I).
Luego, el cuadro sirve para especificar el tipo de presin que acta en el muro cuando el muro
puede deflactarse. Cuando el muro tiene libertad de movimiento, se asume una presin activa,
caso contrario, se utiliza la presin en reposo. La tercera opcin permite cargar el muro y el
tronco por una presin activa.
-224-
Verificacin de Equilibrio
El cuadro "Verificacin de Equilibrio" muestra el resultado del anlisis. Distintos
clculos pueden ser llevados a cabo para una misma tarea.
La apariencia del cuadro puede ser modificada segn la metodologa de
verificacin seleccionada.
Verificacin segn el factor de seguridad, o la teora de los estados lmite - La
columna F de la tabla, permite introducir coeficientes de diseo, los cuales multiplican las
fuerzas calculadas. Estas fuerzas se muestran en el escritorio y son actualizadas
inmediatamente ante cada cambio de datos y/o configuracin.
Anlisis segn EN 1997 La columna G de la tabla, permite especificar cuando la carga
activa en una estructura es considerada como secundaria. Esto se explica con ms detalles
en la seccin combinacin de cargas.
Anlisis segn LRFD - en este caso la columna F desaparece.
El muro se carga por presin activos o presin de reposo dependiendo de las entradas en el
cuadro "Configuracin de etapas".
El procedimiento para comprobacin de muros se describe en la parte terica de este captulo.
El clculo forzado se muestra en el escritorio y es automticamente actualizado ante cualquier
cambio de datos o configuracin. La parte derecha del cuadro muestra el resultado de la
comprobacin del muro contra vuelcos o deslizamientos. El botn "En detalle" abre una
ventana que contiene un listado detallado de los resultados del anlisis de comprobacin.
La visualizacin de los resultados puede ser modificada en el cuadro de dilogo "Configuracin
de estilos de visualizacin".
-225-
Anlisis de capacidad
portante utilizando el
programa "Pilote"
Anlisis de capacidad
portante utilizando el
programa "Grupo de
pilotes"
No calcular (cimentacin
sobre pilotes)
-226-
-227-
-228-
instalado.
Luego de completar el anlisis presionar el botn "OK" para abandonar el programa Todos
los datos se transfieren al programa "Muro en Voladizo".
-229-
Proyecto
El cuadro "Proyecto" se utiliza para introducir datos bsicos. Este cuadro contiene campos de
entrada para introducir la informacin bsica sobre la tarea a analizar. Ej.: Informacin del
proyecto, descripcin del proyecto, fecha, etc. Esta informacin ser utilizada en el futuro para
las salidas de impresin de textos y grficos.
El cuadro tambin puede ser utilizado para cambiar el sistema de unidades (mtrico /
imperial). Los datos del proyecto se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
Cuadro "Proyecto"
Configuracin
El cuadro "Configuracin" sirve para introducir la configuracin bsica del programa como
estndares y teoras de anlisis, la forma de proporcionar seguridad para una estructura y
coeficientes individuales del anlisis.
El programa contiene no solo las configuraciones bsicas pre-definidas para diferentes
pases, sino que tambin permite al usuario crear sus propias configuraciones, las cuales
pueden ser luego utilizadas en otros programas de GEO5.
El botn "Seleccionar" permite elegir configuraciones ya creadas de la "lista de
configuracin".
El botn "Administrador de configuracin" abre el cuadro "Administrador", el cual permite
ver y modificar diferentes configuraciones. Adems se puede identificar las configuraciones
visibles en la lista de configuracin. Los datos en el administrador de configuracin pueden ser
tambin exportados e importados.
El botn "Aadir al administrador" permite crear configuraciones definidas por el usuario,
-230-
Cuadro "Configuracin"
Tipos de bloques
El cuadro "Tipos de bloque" contiene una tabla con un listado de bloques introducidos. Para
aadir (editar) bloques se utiliza el cuadro de dilogo "Nuevo (Editar) tipo de bloque".
Este cuadro sirve para definir la geometra del bloque (peso y altura).
El programa permite aadir (insertar) otro bloque en medio de dos bloques ya existentes de
una estructura. El ingreso del nuevo bloque se realiza en el cuadro de dilogo "Insertar tipo
de bloque" que se complementa con el cuadro de dilogo Nuevo tipo de bloque. El bloque
insertado se ordena como para continuar con el bloque actualmente seleccionado de una
estructura.
-231-
Geometra
El cuadro "Geometra" permite, presionando un botn, seleccionar la forma del muro. La
forma seleccionada y su representacin grfica ("Diagrama de parmetros") aparecen en la
parte izquierda del cuadro. La forma del muro puede ser editada en el cuadro, insertando los
valores en los campos de entrada, o en el escritorio con la ayuda de las dimensiones activas.
Basndose en la forma del muro seleccionada, debe especificar en el cuadro "Geometra y
material de mampostera" el nmero y las dimensiones de los bloques de mampostera en
distintas columnas, y si es aplicable, tambin el espesor de la junta vertical entre los bloques.
Es necesario introducir la fuerza compresiva de la mampostera, la cual sirve como parmetro
de entrada bsica para la comprobacin de la capacidad portante de refuerzos de mampostera
(de acuerdo con EN 1996-1-1 o AS 3700).
El programa permite exportar la geometra de una estructura en el formato *.DXF.
-232-
Cuadro "Geometra"
Material
El cuadro "Material" permite seleccionar los parmetros de los materiales. La unidad de peso
y el material de un pilote (hormign, acero, madera) se introducen en el campo de entrada
en la parte superior del cuadro.
Las fuerzas elstica y de corte necesitan ser especificadas cuando se asumen pilotes
de madera o acero.
En el caso de pilotes de hormign, se requiere: el material de hormign y los parmetros de
aceros transversales y longitudinales. Dos opciones estn disponibles cuando seleccionamos el
tipo de material:
El botn "Catlogo" abre un cuadro de dilogo "Catlogo de materiales" (Para
refuerzos de hormign o acero) la lista de materiales sirve para seleccionar el material
deseado.
El botn "Personalizar" abre el cuadro de dilogo "Edicin de material Hormign"
(para hormign), y "Edicin de material Acero para hormign" (para refuerzos de
acero longitudinales y transversales), el cual sirve para especificar manualmente los
parmetros de materiales.
El contenido de los catlogos depende del estndar seleccionado para el diseo de la
estructura de hormign configurada en la solapa "Materiales y estndares". El campo de
entrada en la parte superior del cuadro sirve para especificar la unidad de peso de la
estructura.
-233-
Cuadro "Material"
Perfil
El cuadro "Perfil" contiene una tabla con un listado de interfaces introducidas.Luego de
especificar las interfaces, es posible editar el espesor de las distintas capas con la ayuda de
las dimensiones activas.
Para aadir (editar) capas se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar) interfaces". Se
especifica la coordenada z medida desde el punto ms alto de la estructura.
El programa permite bajar o subir el punto ms alto de la estructura en el cuadro de dilogo
"Cambiar la elevacin del terreno" as se puede modificar toda la interfaz mientras se
mantiene el espesor de las distintas capas. Esta funcin es importante cuando copiamos
perfiles desde el programa "Terreno".
El programa permite importar un perfil en formato gINT.
-234-
Cuadro "Perfil"
Suelos
El cuadro "Suelos" contiene una tabla con un listado de los suelos introducidos. En la parte
derecha del cuadro se muestra una tabla que provee informacin sobre las caractersticas del
suelo seleccionado.
Para aadir (editar) suelo se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar)suelo".
Las caractersticas de suelo se especifican en el programa. Estas caractersticas sern
detalladas en los captulos: "Datos bsicos", "Presin de la tierra en reposo" y "Aumento de
Presin".
El programa permite importar un suelo en formato gINT. Los datos de los suelos introducidos
se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando "GeoClipboard".
-235-
Cuadro "Suelos"
Datos bsicos
Esta parte de la ventana sirve para introducir parmetros bsicos de suelo. peso unitario
del suelo, ngulo de friccin interna y cohesin del suelo, etc. El valor particular es
obtenido a partir de estudios geotcnicos o de experimentos en laboratorios. Si este dato no es
admitido, es posible agregarlo desde la base de datos de suelos, que contiene valores de
caractersticas de suelo. Las caractersticas de las rocas no se encuentran en la base de datos
integrada, estos parmetros deben definirse manualmente. Los parmetros orientativos de
rocas se presentan en la parte terica de la Ayuda en el presente documento.
Los parmetros efectivos y totales del ngulo de friccin interna y cohesin se especifican
dependiendo de la configuracin en el listado "Estado de tensin". Los parmetros efectivos
o totales se utilizan dependiendo primeramente del tipo de suelo, tipo de carga, duracin de la
estructura y condiciones del agua.
Para la tensin efectiva es necesario especificar el ngulo de friccin interna entre el suelo y la
estructura, el cual depende del material de la estructura y del tipo de suelo. Posibles valores
para este parmetro estn listados en la tabla de valores recomendados.
Para la tensin total se necesita especificar la adhesin del suelo a la cara de la estructuraa
La teora asociada se describe con detalle en el captulo "Presin de tierras".
-236-
Asignar
El cuadro "Asignar" contiene un listado con capas de perfiles y suelos asignados. La lista de
suelos es grficamente representada por los botones de la barra de herramientas situados por
encima de la tabla, o se puede acceder tambin desde el listado de cada capa del perfil.
El procedimiento acerca de como asignar el suelo a una capa se describe en forma detallada
en herencia.
El programa permite importar suelos asignados en formato gINT.
-237-
Cuadro "Asignar"
Cimentacin
El cuadro "Cimentacin" sirve para asignar el tipo de cimentacin. Los siguientes tipos de
cimentacin de muros estn disponibles:
Suelo de perfil geolgico - el muro est cimentado en suelo asignado a partir del perfil
geolgico especificado en el cuadro "Perfil".
Entrada de parmetros de contacto entre la base-suelo - Se especifican los
parmetros de contacto entre la base de la zapata y la estructura. La opcin "Entrada del
ngulo de friccin base-suelo" requiere introducir el ngulo de friccin [] entre la
cimentacin y el suelo. La opcin "Entrada de coeficiente de friccin" requiere
especificar el coeficiente de friccin [-]. Ambas opciones requieren el ingreso de cohesin
a [kPa] entre la cimentacin (base) y el suelo.
Franja de cimentacin - El material de la franja de cimentacin se representa por el
suelo (ingresado en el cuado "Suelos") o por hormigon - requiere ingresar la unidad de
peso del material de cimentacin y los parmetros de contacto base-suelo
(coeficiente de friccin f, cohesin c, resistencia adicional F).
Pilote de cimentacin el muro puede ser cimentado en una de las filas de pilotes o en
dos filas de pilotes, respectivamente
La franja de cimentacin y el pilote de cimentacin pueden ser adoptados para la base
del muro solamente si se selecciona el tipo de muro una zapata con fondo sin salto en el
cuadro de "Geometra". La geometra del muro de cimentacin (franja de cimentacin,
pilote de cimentacin) pueden ser modificados tanto en el cuadro ingresando los valores
especficos dentro de los campos de entrada, o en el escritorio con la ayuda de las dimensiones
activas.
-238-
La entrada de datos ingresada en este cuadro influye en el anlisis del muro actual
(verificacin de deslizamiento) y en la capacidad portante del suelo de cimentacin.
Cuadro "Cimentacin"
-239-
Agua
El cuadro "Agua" permite, presionando un botn, especificar tipo de agua. El tipo seleccionado
y la representacin grfica ("Diagrama de Parmetros") de los valores imputados aparecen
en la parte izquierda del cuadro. Los parmetros del agua (h1, h2) pueden editarse en el
cuadro insertando valores dentro de los campos de entrada, o en el escritorio con la ayuda de
las dimensiones activas.
El listado sirve para especificar si es considerada la influencia del aumento de presin de agua
debido a las diferentes napas de agua subterrneas en la base de la zapata. El aumento de
presin puede asumirse como lineal, parablico o puede no considerarse. Cuando se verifica el
muro, el aumento de presin en la base de la zapata debido a las diferentes napas de aguas
subterrneas se presenta en trminos de fuerzas especiales.
La ltima opcin es la entrada manual de presin de poros. Dos pestaas "Delante de la
estructura" y "Detrs de la estructura" aparecen en la tabla. sta se completa con los
valores de la presin del poro delante y detrs de la estructura a una profundidad "z" (eje-z).
El nivel fretico tambin puede ser especificado por encima de la estructura o perfil terrestre
respectivamente en tal caso la profundidad del agua es ingresada con valores negativos.
El anlisis de presin de tierra con influencia del agua se describe en la parte terica del
captulo "Influencia del agua".
El programa adems permite especificar la profundidad de grietas de traccin rellenas de agua.
-240-
Cuadro "Agua"
Sobrecarga
El cuadro "Sobrecarga" contiene una tabla con un listado de las sobrecargas introducidas.
Para aadir (editar) sobrecargas se utiliza el cuadro de dilogo Nueva (Editar) sobrecarga.
La sobrecarga introducida puede ser editada desde el escritorio con la ayuda de
las dimensiones activas o con los objetos activos respectivamente.
La coordenada z medida desde el punto ms alto de la estructura se especifica (direccin
positiva hacia abajo) cuando imputamos la sobrecarga a una determinada profundidad. Si se
aade una sobrecarga fuera del terreno, el programa muestra un mensaje de error.
Se puede introducir ya sea una sobrecarga con un tipo de accin permanente o variable.
Seleccionando un tipo de sobrecarga particular, el coeficiente de diseo correspondiente,
multiplica la accin de la carga resultante. Favorablemente las variables de sobrecargas activas
no se consideran en el programa.
El anlisis de presin de tierras debido a sobrecargas se describe en la parte terica del
captulo "Influencia de sobrecarga".
-241-
Cuadro "Sobrecarga"
Resistencia
El cuadro "Resistencia" del suelo FF (Front Face) permite, presionando un botn, especificar
la forma del terreno y los parmetros de resistencia en la cara delantera de la estructura. La
forma seleccionada y la representacin grfica ("Diagrama de Parmetros") de los valores
imputados aparecen en la parte izquierda del cuadro. La forma del terreno puede ser editada
en el cuadro introduciendo valores en los campos de entrada o desde el escritorio con la ayuda
de las dimensiones activas.
ste cuadro presenta un listado que le permite al usuario seleccionar el tipo de resistencia y de
suelo (listado contiene los suelos introducidos en la seccin "Suelos").
Tambin permite especificar la magnitud de la sobrecarga del terreno delante de la estructura
o el espesor del terreno por encima del punto ms bajo del muro.
La resistencia en la cara delantera de la estructura puede ser especificada como presin en
reposo, presin pasiva o presin pasiva reducida de la tierra. La fuerza resultante debido a la
presin pasiva reducida se obtiene como una fuerza resultante causada por la presin pasiva
multiplicada por el coeficiente correspondiente, el cual viene dado por el tipo de presin pasiva
reducida introducida.
-242-
Fuerzas aplicadas
El cuadro "Fuerzas aplicadas" contiene una tabla con un listado de las fuerzas que actan
sobre la estructura. Para aadir (editar) fuerzas se utiliza el cuadro de dilogo "Nueva
(Editar) fuerza". Las fuerzas imputadas pueden incluso ser editadas en el escritorio con
ayuda de los objetos activos.
Las fuerzas aplicadas representas cargas adicionales a la estructura del muro, placas o
Muros MSE. Podemos modelar tanto anclajes, barreras de seguridad, cargas de carteleras,
vallas etc. El programa no ajusta las fuerzas aplicadas al clculo.
Cargas externas actuando en la superficie del terreno se deben definir como sobrecargas.
-243-
Sismo
El cuadro "Sismo" sirve para ingresar parmetros de sismos. En el escritorio se muestran las
direcciones de los efectos de los sismos introducidos.
Si los coeficientes kh y kv no son proporcionados por mediciones, pueden ser calculados
siguiendo el enfoque adoptado en EN 1998-5.
El anlisis de presin de tierras mientras se calcula el sismo, se describe en la parte terica del
captulo "Influencia de sismo".
-244-
Cuadro "Sismo"
Base de anclajes
El cuadro "Base de anclajes" sirve para introducir parmetros (geometra, resistencia a la
extraccin y resistencia de anclaje) especificando un anclaje para cimientos. La geometra de
la base de anclaje puede ser editada en el cuadro insertando los valores en los campos de
entrada o en el escritorio con la ayuda de las dimensiones activas.
Los valores de la capacidad portante pueden ser introducidos o calculados por el programa a
travs de los parmetros de entrada.
-245-
Configuracin de etapa
El cuadro "Configuracin de etapa" sirve para ingresar configuraciones vlidas para una
etapa de construccin
La seleccin de la situacin de diseo determina los coeficientes de seguridad ha ser utilizados
en el anlisis para una etapa de construccin dada.
La vista del cuadro depende de la metodologa de verificacin seleccionada. LRFD 2012
introduce nuevos tipos de situaciones de diseo (Fuerza I, Servicio I, Extremo I).
Luego, el cuadro sirve para especificar el tipo de presin que acta en el muro cuando el muro
puede deflactarse. Cuando el muro tiene libertad de movimiento, se asume una presin activa,
caso contrario, se utiliza la presin en reposo. La tercera opcin permite cargar el muro y el
tronco por una presin activa.
-246-
Verificacin de Equilibrio
El cuadro "Verificacin de Equilibrio" muestra el resultado del anlisis. Distintos
clculos pueden ser llevados a cabo para una misma tarea.
La apariencia del cuadro puede ser modificada segn la metodologa de
verificacin seleccionada.
Verificacin segn el factor de seguridad, o la teora de los estados lmite - La
columna F de la tabla, permite introducir coeficientes de diseo, los cuales multiplican las
fuerzas calculadas. Estas fuerzas se muestran en el escritorio y son actualizadas
inmediatamente ante cada cambio de datos y/o configuracin.
Anlisis segn EN 1997 La columna G de la tabla, permite especificar cuando la carga
activa en una estructura es considerada como secundaria. Esto se explica con ms detalles
en la seccin combinacin de cargas.
Anlisis segn LRFD - en este caso la columna F desaparece.
El muro se carga por presin activos o presin de reposo dependiendo de las entradas en el
cuadro "Configuracin de etapas".
El procedimiento para verificacin de muros se describe en la parte terica de este captulo.
El clculo forzado se muestra en el escritorio y es automticamente actualizado ante cualquier
cambio de datos o configuracin. La parte derecha del cuadro muestra el resultado de la
comprobacin del muro contra vuelcos o deslizamientos. El botn "En detalle" abre una
ventana que contiene un listado detallado de los resultados del anlisis de comprobacin.
La visualizacin de los resultados puede ser modificada en el cuadro de dilogo "Configuracin
de estilos de visualizacin".
-247-
Anlisis de capacidad
portante utilizando el
programa "Pilote"
Anlisis de capacidad
portante utilizando el
programa "Grupo de
pilotes"
No calcular (cimentacin
sobre pilotes)
-248-
El muro es cargado por la presin activa de la tierra o por la presin en reposo, dependiendo
de cmo se configur el cuadro "Configuracin de etapa". El procedimiento para derivar la
distribucin de fuerzas internas en distintas secciones transversales se describe en la parte
terica de este captulo. Adems las fuerzas de presin de tierra en reposo son tomadas en
cuenta cuando se consideran los sismos.
Las juntas entre los bloques de mampostera son comprobadas de acuerdo a los estndares AS
3700 o EN 1996-1-1 dependiendo de la configuracin de la solapa "Materiales y estndares". El
programa comprueba la capacidad portante para flexin, corte, y combinacin entre
compresin y flexin. Los refuerzos pueden ser especificados delante y detrs de la estructura.
Tambin se puede especificar una carga adicional aplicada a la seccin transversal (momento
de flexin, fuerzas de compresin normal y fuerza de corte). Estas fuerzas adicionales se
aaden a las ya calculadas.
El dimensionado de una estructura de hormign de acero reforzada se resuelve de acuerdo a la
configuracin estndar en la solapa "Materiales y estndares".
Distintos clculos para varias secciones transversales pueden ser llevados a cabo.
Varios coeficientes de diseo de distintas fuerzas pueden ser especificadas. Las fuerzas
resultantes se muestran en el escritorio y son actualizadas ante cualquier cambio arbitrario de
los datos o de la configuracin especificada en el cuadro. El botn "En detalle" abre una
ventana que contiene un listado detallado de los resultados del dimensionamiento.
La visualizacin de los resultados puede ser modificada desde el cuadro de
dilogo "Configuracin de estilos de visualizacin".
Estabilidad
Presionando el botn "Estabilidad" se ejecuta el programa "Estabilidad de taludes". El
-250-
Cuadro "Estabilidad"
Proyecto
El cuadro "Proyecto" se utiliza para introducir datos bsicos. Este cuadro contiene campos de
entrada para introducir la informacin bsica sobre la tarea a analizar. Ej.: Informacin del
proyecto, descripcin del proyecto, fecha, etc. Esta informacin ser utilizada en el futuro para
las salidas de impresin de textos y grficos.
El cuadro tambin puede ser utilizado para cambiar el sistema de unidades (mtrico /
imperial). Los datos del proyecto se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
Cuadro "Proyecto"
Configuracin
El cuadro "Configuracin" sirve para introducir la configuracin bsica del programa como
estndares y teoras de anlisis, la forma de proporcionar seguridad para una estructura y
coeficientes individuales del anlisis.
El programa contiene no solo las configuraciones bsicas pre-definidas para diferentes
pases, sino que tambin permite al usuario crear sus propias configuraciones, las cuales
pueden ser luego utilizadas en otros programas de GEO5.
El botn "Seleccionar" permite elegir configuraciones ya creadas de la "lista de
configuracin".
El botn "Administrador de configuracin" abre el cuadro "Administrador", el cual permite
ver y modificar diferentes configuraciones. Adems se puede identificar las configuraciones
visibles en la lista de configuracin. Los datos en el administrador de configuracin pueden ser
tambin exportados e importados.
-252-
Cuadro "Configuracin"
Geometra
El cuadro "Geometra" permite, presionando un botn, seleccionar la forma del muro. La
forma seleccionada y su representacin grfica ("Diagrama de Parmetros") aparecen en la
parte izquierda del cuadro.La forma del muro puede ser editada en el cuadro, insertando los
valores en los campos de entrada, o en el escritorio con la ayuda de las dimensiones activas.
En el caso de que la estructura est compuesta por segmentos inclinados se requiere introducir
el coeficiente de las partes del mismo 1:x. La estructura recta se especifica introduciendo el
valor cero.
-253-
Cuadro "Geometra"
-254-
-255-
especial
-257-
-258-
Material
El cuadro "Material" permite seleccionar los parmetros de los materiales (hormign,
mampostera de piedra) El peso del muro ingresado siempre se introduce en el campo de la
parte superior del cuadro.
Si el muro es de hormign, el programa ofrece dos opciones:
El botn "Catlogo" abre un cuadro de dilogo "Catlogo de materiales" (Para
refuerzos de hormign o acero) la lista de materiales sirve para seleccionar el material
deseado.
El botn "Personalizar" abre el cuadro de dilogo "Edicin de material Hormign"
(para hormign), y "Edicin de material Acero para hormign" (para refuerzos de
acero longitudinales y transversales), el cual sirve para especificar manualmente los
parmetros de materiales.
El contenido de los catlogos depende del estndar seleccionado para el diseo de la
estructura de hormign configurada en la solapa "Materiales y estndares".
Si el muro es de mampostera de piedra, las caractersticas de los materiales de las unidades
de mampostera segn la norma seleccionada se especifican en la pestaa de "Materiales y
estndares":
EN 1996-1-1 - fuerza de unidades mampostera fb, origen de mortero y la fuerza de
mortero fm
GB 50003-2011 - tipos de unidades de mampostera, grado de resistencia de la piedra,
grado de resistencia de mortero
Si se selecciona "definido por el usuario", es posible que el usuario ingrese las
caractersticas del material.
-259-
-260-
Perfil
El cuadro "Perfil" contiene una tabla con un listado de interfaces introducidas. Luego de
especificar las interfaces, es posible editar el espesor de las distintas capas con la ayuda de
las dimensiones activas.
Para aadir (editar) capas se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar) interfaces". Se
especifica la coordenada z medida desde el punto ms alto de la estructura.
El programa permite bajar o subir el punto ms alto de la estructura en el cuadro de dilogo
"Cambiar la elevacin del terreno" as se puede modificar toda la interfaz mientras se
mantiene el espesor de las distintas capas. Esta funcin es importante cuando copiamos
perfiles desde el programa "Terreno".
El programa permite importar un perfil en formato gINT.
-261-
Cuadro "Perfil"
Suelos
El cuadro "Suelos" contiene una tabla con un listado de los suelos introducidos. En la parte
derecha del cuadro se muestra una tabla que provee informacin sobre las caractersticas del
suelo seleccionado.
Para aadir (editar) suelo se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar)suelo".
Las caractersticas de suelo se especifican en el programa. Estas caractersticas sern
detalladas en los captulos: "Datos bsicos", "Presin de la tierra en reposo" y "Aumento de
Presin".
El programa permite importar un suelo en formato gINT. Los datos de los suelos introducidos
se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando "GeoClipboard".
-262-
Cuadro "Suelos"
Datos bsicos
Esta parte de la ventana sirve para introducir parmetros bsicos del suelo. peso unitario
del suelo, ngulo de friccin interna y cohesin del suelo, etc. El valor particular se
obtiene a partir de estudios geotcnicos o de experimentos en laboratorios. Si este dato no es
admitido, es posible agregarlo desde la base de datos de suelos, que contiene valores de
caractersticas de suelo. Las caractersticas de las rocas no se encuentran en la base de datos
integrada, estos parmetros deben definirse manualmente. Los parmetros orientativos de
rocas se presentan en la parte terica de la Ayuda en el presente documento.
Los parmetros efectivos y totales del ngulo de friccin interna y cohesin se especifican
dependiendo de la configuracin en el listado "Estado de tensin". Los parmetros efectivos
o totales se utilizan dependiendo principalmente del tipo de suelo, tipo de carga, duracin de la
estructura y condiciones del agua.
Para la tensin efectiva es necesario especificar el ngulo de friccin interna entre el suelo y la
estructura, el cual depende del material de la estructura y del tipo de suelo. Posibles valores
para este parmetro estn listados en la tabla de valores recomendados.
Para la tensin total se necesita especificar la adhesin del suelo a la cara de la estructuraa
La teora asociada se describe con detalle en el captulo "Presin de la tierra".
-263-
Asignar
El cuadro "Asignar" contiene un listado con capas de perfiles y suelos asignados. La lista de
suelos es grficamente representada por los botones de la barra de herramientas situados por
encima de la tabla, o se puede acceder tambin desde el listado de cada capa del perfil.
El procedimiento acerca de como asignar el suelo a una capa se describe en forma detallada
en herencia.
El programa permite importar suelos asignados en formato gINT.
-264-
Cuadro "Asignar"
Cimentacin
El cuadro "Cimentacin" sirve para asignar el tipo de cimentacin. Los siguientes tipos de
cimentacin de muros estn disponibles:
Suelo de perfil geolgico - el muro est cimentado en suelo asignado a partir del perfil
geolgico especificado en el cuadro "Perfil".
Entrada de parmetros de contacto entre la base-suelo - Se especifican los
parmetros de contacto entre la base de la zapata y la estructura. La opcin "Entrada del
ngulo de friccin base-suelo" requiere introducir el ngulo de friccin [] entre la
cimentacin y el suelo. La opcin "Entrada de coeficiente de friccin" requiere
especificar el coeficiente de friccin [-]. Ambas opciones requieren el ingreso de cohesin
a [kPa] entre la cimentacin (base) y el suelo.
Franja de cimentacin - El material de la franja de cimentacin se representa por el
suelo (ingresado en el cuado "Suelos") o por hormigon - requiere ingresar la unidad de
peso del material de cimentacin y los parmetros de contacto base-suelo
(coeficiente de friccin f, cohesin c, resistencia adicional F).
Pilote de cimentacin el muro puede ser cimentado en una de las filas de pilotes o en
dos filas de pilotes, respectivamente
La franja de cimentacin y el pilote de cimentacin pueden ser adoptados para la base
del muro solamente si se selecciona el tipo de muro una zapata con fondo sin salto en el
cuadro de "Geometra". La geometra del muro de cimentacin (franja de cimentacin,
pilote de cimentacin) pueden ser modificados tanto en el cuadro ingresando los valores
especficos dentro de los campos de entrada, o en el escritorio con la ayuda de las dimensiones
activas.
-265-
La entrada de datos ingresada en este cuadro influye en el anlisis del muro actual
(verificacin de deslizamiento) y en la capacidad portante del suelo de cimentacin.
Cuadro "Cimentacin"
-266-
Agua
El cuadro "Agua" permite, presionando un botn, especificar tipo de agua. El tipo seleccionado
y la representacin grfica ("Diagrama de Parmetros") de los valores imputados aparecen en
la parte izquierda del cuadro. Los parmetros del agua (h1, h2) pueden editarse en el cuadro
insertando valores dentro de los campos de entrada, o en el escritorio con la ayuda de
las dimensiones activas.
El listado sirve para especificar si es considerada la influencia del aumento de presin de agua
debido a las diferentes napas de agua subterrneas en la base de la zapata. El aumento de
presin puede asumirse como lineal, parablico o puede no considerarse. Cuando se verifica el
muro, el aumento de presin en la base de la zapata debido a las diferentes napas de aguas
subterrneas se presenta en trminos de fuerzas especiales.
La ltima opcin es la entrada manual de presin de poros. Dos pestaas "Delante de la
estructura" y "Detrs de la estructura" aparecen en la tabla. sta se completa con los
valores de la presin del poro delante y detrs de la estructura a una profundidad "z" (eje-z).
El nivel fretico tambin puede ser especificado por encima de la estructura o perfil terrestre
respectivamente en tal caso la profundidad del agua es ingresada con valores negativos.
El anlisis de presin de tierra con influencia del agua se describe en la parte terica del
captulo "Influencia del agua".
El programa adems permite especificar la profundidad de grietas de traccin rellenas de agua.
-267-
Cuadro "Agua"
Sobrecarga
El cuadro "Sobrecarga" contiene una tabla con un listado de las sobrecargas introducidas.
Para aadir (editar) sobrecargas se utiliza el cuadro de dilogo "Nueva (Editar) sobrecarga".
La sobrecarga introducida puede ser editada desde el escritorio con la ayuda de
las dimensiones activas o con los objetos activos respectivamente.
La coordenada z medida desde el punto ms alto de la estructura se especifica (direccin
positiva hacia abajo) cuando imputamos la sobrecarga a una determinada profundidad. Si se
aade una sobrecarga fuera del terreno, el programa muestra un mensaje de error.
Se puede introducir ya sea una sobrecarga con un tipo de accin permanente o variable.
Seleccionando un tipo de sobrecarga particular, el coeficiente de diseo correspondiente,
multiplica la accin de la carga resultante. Favorablemente las variables de sobrecargas activas
no se consideran en el programa.
El anlisis de presin de tierras debido a sobrecargas se describe en la parte terica del
captulo "Influencia de sobrecarga".
-268-
Cuadro "Sobrecarga"
Resistencia
El cuadro "Resistencia" del suelo FF (Front Face) permite, presionando un botn, especificar
la forma del terreno y los parmetros de resistencia en la cara delantera de la estructura. La
forma seleccionada y la representacin grfica ("Diagrama de Parmetros") de los valores
imputados aparecen en la parte izquierda del cuadro. La forma del terreno puede ser editada
en el cuadro introduciendo valores en los campos de entrada o desde el escritorio con la ayuda
de las dimensiones activas.
ste cuadro presenta un listado que le permite al usuario seleccionar el tipo de resistencia y de
suelo (listado contiene los suelos introducidos en la seccin "Suelos").
Tambin permite especificar la magnitud de la sobrecarga del terreno delante de la estructura
o el espesor del terreno por encima del punto ms bajo del muro.
La resistencia en la cara delantera de la estructura puede ser especificada como presin en
reposo, presin pasiva o presin pasiva reducida de la tierra. La fuerza resultante debido a la
presin pasiva reducida se obtiene como una fuerza resultante causada por la presin pasiva
multiplicada por el coeficiente correspondiente, el cual viene dado por el tipo de presin pasiva
reducida introducida.
-269-
Fuerzas aplicadas
El cuadro "Fuerzas aplicadas" contiene una tabla con un listado de las fuerzas que actan
sobre la estructura. Para aadir (editar) fuerzas se utiliza el cuadro de dilogo "Nueva
(Editar) fuerza". Las fuerzas imputadas pueden incluso ser editadas en el escritorio con
ayuda de los objetos activos.
Las fuerzas aplicadas representas cargas adicionales a la estructura del muro, placas o
Muros MSE. Podemos modelar tanto anclajes, barreras de seguridad, cargas de carteleras,
vallas etc. El programa no ajusta las fuerzas aplicadas al clculo.
Cargas externas actuando en la superficie del terreno se deben definir como sobrecargas.
-270-
Sismo
El cuadro "Sismo" sirve para ingresar parmetros de sismos. En el escritorio se muestran las
direcciones de los efectos de los sismos introducidos.
Si los coeficientes kh y kv no son proporcionados por mediciones, pueden ser calculados
siguiendo el enfoque adoptado en EN 1998-5.
El anlisis de presin de tierras mientras se calcula el sismo, se describe en la parte terica del
captulo "Influencia de sismo".
-271-
Cuadro "Sismo"
Configuracin de etapa
El cuadro "Configuracin de etapa" sirve para ingresar configuraciones vlidas para una
etapa de construccin
La seleccin de la situacin de diseo determina los coeficientes de seguridad ha ser utilizados
en el anlisis para una etapa de construccin dada.
La vista del cuadro depende de la metodologa de verificacin seleccionada. LRFD 2012
introduce nuevos tipos de situaciones de diseo (Fuerza I, Servicio I, Extremo I).
-272-
Verificacin de Equilibrio
El cuadro "Verificacin de Equilibrio" muestra el resultado del anlisis. Distintos
clculos pueden ser llevados a cabo para una misma tarea.
La apariencia del cuadro puede ser modificada segn la metodologa de
verificacin seleccionada.
Verificacin segn el factor de seguridad, o la teora de los estados lmite La
columna F de la tabla, permite introducir coeficientes de diseo, los cuales multiplican las
fuerzas calculadas. Estas fuerzas se muestran en el escritorio y son actualizadas
inmediatamente ante cada cambio de datos y/o configuracin.
Anlisis segn EN 1997 La columna G de la tabla, permite especificar cuando la carga
activa en una estructura es considerada como secundaria. Esto se explica con ms detalles
en la seccin combinacin de cargas.
Anlisis segn LRFD - en este caso la columna F desaparece.
El procedimiento para comprobacin de muros se describe en la parte terica de este captulo.
El clculo forzado se muestra en el escritorio y es automticamente actualizado ante cualquier
cambio de datos o configuracin. La parte derecha del cuadro muestra el resultado de la
comprobacin del muro contra vuelcos o deslizamientos. El botn "En detalle" abre una
ventana que contiene un listado detallado de los resultados del anlisis de comprobacin.
La visualizacin de los resultados puede ser modificada en el cuadro de dilogo "Configuracin
de estilos de visualizacin".
-273-
Anlisis de capacidad
portante utilizando el
programa "Pilote"
Anlisis de capacidad
portante utilizando el
programa "Grupo de
pilotes"
No calcular (cimentacin
sobre pilotes)
-274-
-275-
El clculo de las fuerzas y sus acciones sobre la seccin transversal analizada se describe aqu.
El tallo del muro y la junta de construccin son siempre cargadas por la presin en reposo.
El dimensionado de una estructura de hormign de acero reforzada se resuelve de acuerdo a la
configuracin estndar en el cuadro "Materiales y estndares".
Distintos clculos para varias secciones transversales pueden ser llevados a cabo.
Varios coeficientes de diseo de distintas fuerzas pueden ser especificadas. Las fuerzas
resultantes se muestran en el escritorio y son actualizadas ante cualquier cambio arbitrario en
los datos o en la configuracin especificada en el cuadro. El botn "En detalle" abre una
ventana que contiene un listado detallado de los resultados del dimensionamiento.
La visualizacin de los resultados puede ser modificada en el cuadro de dilogo "Configuracin
de estilos de visualizacin".
-276-
Proyecto
El cuadro "Proyecto" se utiliza para introducir datos bsicos. Este cuadro contiene campos de
entrada para introducir la informacin bsica sobre la tarea a analizar. Ej.: Informacin del
proyecto, descripcin del proyecto, fecha, etc. Esta informacin ser utilizada en el futuro para
las salidas de impresin de textos y grficos.
El cuadro tambin puede ser utilizado para cambiar el sistema de unidades (mtrico /
imperial). Los datos del proyecto se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
Cuadro "Proyecto"
Configuracin
El cuadro "Configuracin" sirve para introducir la configuracin bsica del programa como
estndares y teoras de anlisis, la forma de proporcionar seguridad para una estructura y
coeficientes individuales del anlisis.
El programa contiene no solo las configuraciones bsicas pre-definidas para diferentes
pases, sino que tambin permite al usuario crear sus propias configuraciones, las cuales
pueden ser luego utilizadas en otros programas de GEO5.
El botn "Seleccionar" permite elegir configuraciones ya creadas de la "lista de
configuracin".
El botn "Administrador de configuracin" abre el cuadro "Administrador", el cual permite
ver y modificar diferentes configuraciones. Adems se puede identificar las configuraciones
visibles en la lista de configuracin. Los datos en el administrador de configuracin pueden ser
tambin exportados e importados.
El botn "Aadir al administrador" permite crear configuraciones definidas por el usuario,
las cuales luego se agregan al administrador de configuracin.
El botn "Modificar" permite una rpida visualizacin y edicin de la configuracin
seleccionada en el programa. Modificando cualquier de los parmetros cambia el ttulo
"Entrada para tarea actual".
Anlisis individuales se realizan con esta configuracin local. Debemos considerar la
-278-
Cuadro "Configuracin"
Geometra
El cuadro "Geometra" contiene una tabla con un listado de estructuras prefabricadas
(denominadas: bloques) introducidos (el bloque ms bajo est etiquetado como n 1). Para
aadir (editar) bloques se utiliza el cuadro de dilogo "Nuevo (Editar) bloque".
El cuadro de dilogo sirve para definir la geometra del bloque, parmetros de
refuerzos (longitud sobresaliente, potencia del refuerzo, resistencia a la extraccin) y
las caractersticas de los materiales (peso propio, friccin entre bloques, cohesin)
El programa permite introducir un nuevo bloque entre dos bloques ya existentes de una
estructura. Para aadir el nuevo bloque utilizar el cuadro de dilogo Insertar bloque que se
muestra presionando el botn Insertar. El nuevo boque precede al bloque de la estructura
actualmente seleccionado.
Los bloques introducidos pueden ser editados en el escritorio con la ayuda de los objetos
activos o de las dimensiones activas. Haciendo doble click en la estructura se abre un cuadro
de dilogo con el bloque dado. Cuando se utilizan objetos activos, no se debe habilitar la
visualizacin de dimensiones detalladas en el cuadro de dilogo "Configuracin de
estilos de visualizacin".
El programa permite exportar la geometra de una estructura en el formato *.DXF.
-279-
Cuadro Geometra
Perfil
El cuadro "Perfil" contiene una tabla con un listado de interfaces introducidas.Luego de
especificar las interfaces, es posible editar el espesor de las distintas capas con la ayuda de
las dimensiones activas.
Para aadir (editar) capas se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar) interfaces". Se
especifica la coordenada z medida desde el punto ms alto de la estructura.
El programa permite bajar o subir el punto ms alto de la estructura en el cuadro de dilogo
"Cambiar la elevacin del terreno" as se puede modificar toda la interfaz mientras se
mantiene el espesor de las distintas capas. Esta funcin es importante cuando copiamos
perfiles desde el programa "Terreno".
El programa permite importar un perfil en formato gINT.
-280-
Cuadro "Perfil"
Suelos
El cuadro "Suelos" contiene una tabla con un listado de los suelos introducidos. En la parte
derecha del cuadro se muestra una tabla que provee informacin sobre las caractersticas del
suelo seleccionado.
Para aadir (editar) suelo se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar)suelo".
Las caractersticas de suelo se especifican en el programa. Estas caractersticas sern
detalladas en los captulos: "Datos bsicos", "Presin de la tierra en reposo" y "Aumento de
Presin".
El programa permite importar un suelo en formato gINT. Los datos de los suelos introducidos
se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando "GeoClipboard".
-281-
Cuadro "Suelos"
Datos bsicos
Esta parte de la ventana sirve para introducir parmetros bsicos de suelo. peso unitario
del suelo, ngulo de friccin interna y cohesin del suelo, etc. El valor particular es
obtenido a partir de estudios geotcnicos o de experimentos en laboratorios. Si este dato no es
admitido, es posible agregarlo desde la base de datos de suelos, que contiene valores de
caractersticas de suelo. Las caractersticas de las rocas no se encuentran en la base de datos
integrada, estos parmetros deben definirse manualmente. Los parmetros orientativos de
rocas se presentan en la parte terica de la Ayuda en el presente documento.
Los parmetros efectivos y totales del ngulo de friccin interna y cohesin se especifican
dependiendo de la configuracin en el listado "Estado de tensin". Los parmetros efectivos
o totales se utilizan dependiendo primeramente del tipo de suelo, tipo de carga, duracin de la
estructura y condiciones del agua.
Para la tensin efectiva es necesario especificar el ngulo de friccin interna entre el suelo y la
estructura, el cual depende del material de la estructura y del tipo de suelo. Posibles valores
para este parmetro estn listados en la tabla de valores recomendados.
Para la tensin total se necesita especificar la adhesin del suelo a la cara de la estructuraa
La teora asociada se describe con detalle en el captulo "Presin de tierras".
-282-
Asignar
El cuadro "Asignar" contiene un listado con capas de perfiles y suelos asignados. La lista de
suelos es grficamente representada por los botones de la barra de herramientas situados por
encima de la tabla, o se puede acceder tambin desde el listado de cada capa del perfil.
El procedimiento acerca de como asignar el suelo a una capa se describe en forma detallada
en herencia.
El programa permite importar suelos asignados en formato gINT.
-283-
Cuadro "Asignar"
Cimentacin
El cuadro "Cimentacin" sirve para asignar el tipo de cimentacin. Los siguientes tipos de
cimentacin de muros estn disponibles:
Suelo de perfil geolgico - el muro est cimentado en suelo asignado a partir del perfil
geolgico especificado en el cuadro "Perfil".
Entrada de parmetros de contacto entre la base-suelo - Se especifican los
parmetros de contacto entre la base de la zapata y la estructura. La opcin "Entrada del
ngulo de friccin base-suelo" requiere introducir el ngulo de friccin [] entre la
cimentacin y el suelo. La opcin "Entrada de coeficiente de friccin" requiere
especificar el coeficiente de friccin [-]. Ambas opciones requieren el ingreso de cohesin
a [kPa] entre la cimentacin (base) y el suelo.
Franja de cimentacin - El material de la franja de cimentacin se representa por el
suelo (ingresado en el cuado "Suelos") o por hormigon - requiere ingresar la unidad de
peso del material de cimentacin y los parmetros de contacto base-suelo
(coeficiente de friccin f, cohesin c, resistencia adicional F).
Pilote de cimentacin el muro puede ser cimentado en una de las filas de pilotes o en
dos filas de pilotes, respectivamente
La franja de cimentacin y el pilote de cimentacin pueden ser adoptados para la base
del muro solamente si se selecciona el tipo de muro una zapata con fondo sin salto en el
cuadro de "Geometra". La geometra del muro de cimentacin (franja de cimentacin,
pilote de cimentacin) pueden ser modificados tanto en el cuadro ingresando los valores
especficos dentro de los campos de entrada, o en el escritorio con la ayuda de las dimensiones
activas.
-284-
La entrada de datos ingresada en este cuadro influye en el anlisis del muro actual
(verificacin de deslizamiento) y en la capacidad portante del suelo de cimentacin.
Cuadro "Cimentacin"
-285-
Agua
El cuadro "Agua" permite, presionando un botn, especificar tipo de agua. El tipo seleccionado
y la representacin grfica ("Diagrama de Parmetros") de los valores imputados aparecen
en la parte izquierda del cuadro. Los parmetros del agua (h1, h2) pueden editarse en el
cuadro insertando valores dentro de los campos de entrada, o en el escritorio con la ayuda de
las dimensiones activas.
El listado sirve para especificar si es considerada la influencia del aumento de presin de agua
debido a las diferentes napas de agua subterrneas en la base de la zapata. El aumento de
presin puede asumirse como lineal, parablico o puede no considerarse. Cuando se verifica el
muro, el aumento de presin en la base de la zapata debido a las diferentes napas de aguas
subterrneas se presenta en trminos de fuerzas especiales.
La ltima opcin es la entrada manual de presin de poros. Dos pestaas "Delante de la
estructura" y "Detrs de la estructura" aparecen en la tabla. sta se completa con los
valores de la presin del poro delante y detrs de la estructura a una profundidad "z" (eje-z).
El nivel fretico tambin puede ser especificado por encima de la estructura o perfil terrestre
respectivamente en tal caso la profundidad del agua es ingresada con valores negativos.
El anlisis de presin de tierra con influencia del agua se describe en la parte terica del
captulo "Influencia del agua".
El programa adems permite especificar la profundidad de grietas de traccin rellenas de agua.
-286-
Cuadro "Agua"
Sobrecarga
El cuadro "Sobrecarga" contiene una tabla con un listado de las sobrecargas introducidas.
Para aadir (editar) sobrecargas se utiliza el cuadro de dilogo "Nueva (Editar) sobrecarga".
La sobrecarga introducida puede ser editada desde el escritorio con la ayuda de
las dimensiones activas o con los objetos activos respectivamente.
La coordenada z medida desde el punto ms alto de la estructura se especifica (direccin
positiva hacia abajo) cuando imputamos la sobrecarga a una determinada profundidad. Si se
aade una sobrecarga fuera del terreno, el programa muestra un mensaje de error.
Se puede introducir ya sea una sobrecarga con un tipo de accin permanente o variable.
Seleccionando un tipo de sobrecarga particular, el coeficiente de diseo correspondiente,
multiplica la accin de la carga resultante. Favorablemente las variables de sobrecargas activas
no se consideran en el programa.
El anlisis de presin de tierras debido a sobrecargas se describe en la parte terica del
captulo "Influencia de sobrecarga".
-287-
Cuadro "Sobrecarga"
Resistencia
El cuadro "Resistencia" del suelo FF (Front Face) permite, presionando un botn, especificar
la forma del terreno y los parmetros de resistencia en la cara delantera de la estructura. La
forma seleccionada y la representacin grfica ("Diagrama de Parmetros") de los valores
imputados aparecen en la parte izquierda del cuadro. La forma del terreno puede ser editada
en el cuadro introduciendo valores en los campos de entrada o desde el escritorio con la ayuda
de las dimensiones activas.
ste cuadro presenta un listado que le permite al usuario seleccionar el tipo de resistencia y de
suelo (listado contiene los suelos introducidos en la seccin "Suelos"). Tambin permite
especificar la magnitud de la sobrecarga del terreno delante de la estructura o el espesor del
terreno por encima del punto ms bajo del muro.
La resistencia en la cara delantera de la estructura puede ser especificada como presin en
reposo, presin pasiva o presin pasiva reducida de la tierra. La fuerza resultante debido a la
presin pasiva reducida se obtiene como una fuerza resultante causada por la presin pasiva
multiplicada por el coeficiente correspondiente, el cual viene dado por el tipo de presin pasiva
reducida introducida.
-288-
Fuerzas aplicadas
El cuadro "Fuerzas aplicadas" contiene una tabla con un listado de las fuerzas que actan
sobre la estructura. Para aadir (editar) fuerzas se utiliza el cuadro de dilogo "Nueva
(Editar) fuerza". Las fuerzas imputadas pueden incluso ser editadas en el escritorio con
ayuda de los objetos activos.
Las fuerzas aplicadas representas cargas adicionales a la estructura del muro, placas o
Muros MSE. Podemos modelar tanto anclajes, barreras de seguridad, cargas de carteleras,
vallas etc. El programa no ajusta las fuerzas aplicadas al clculo.
Cargas externas actuando en la superficie del terreno se deben definir como sobrecargas.
-289-
Sismo
El cuadro "Sismo" sirve para ingresar parmetros de sismos. En el escritorio se muestran las
direcciones de los efectos de los sismos introducidos.
Si los coeficientes kh y kv no son proporcionados por mediciones, pueden ser calculados
siguiendo el enfoque adoptado en EN 1998-5.
El anlisis de presin de tierras mientras se calcula el sismo, se describe en la parte terica del
captulo "Influencia de sismo".
-290-
Cuadro "Sismo"
Configuracin de etapa
El cuadro "Configuracin de etapa" sirve para ingresar configuraciones vlidas para una
etapa de construccin
La seleccin de la situacin de diseo determina los coeficientes de seguridad ha ser utilizados
en el anlisis para una etapa de construccin dada.
La vista del cuadro depende de la metodologa de verificacin seleccionada. LRFD 2012
introduce nuevos tipos de situaciones de diseo (Fuerza I, Servicio I, Extremo I).
Verificacin de Equilibrio
El cuadro "Verificacin de equilibrio" muestra el resultado del anlisis. Distintos
-291-
de equilibrio". El programa "Zapata" considera todas las verificaciones como casos de carga.
El cuadro contiene las siguientes opciones de anlisis.
Ingresar capacidad
Se introduce la capacidad portante del suelo de
portante de suelos de
cimentacin. El resultado del anlisis de
cimentacin manualmente excentricidad y capacidad portante se muestran en la
parte derecha de la imagen. El botn "En detalle" abre
una ventana que contiene un listado detallado de los
resultados respondiente.
Anlisis de capacidad
portante utilizando el
programa "Zapata"
Anlisis de capacidad
portante utilizando el
programa "Pilote"
Anlisis de capacidad
portante utilizando el
programa "Grupo de
pilotes"
No calcular (cimentacin
sobre pilotes)
-293-
Deslizamiento interno
El cuadro sirve para verificar el estado lmite para de deslizamiento a lo largo de refuerzo. Solo
se puede acceder al cuadro en las etapas donde se definen refuerzos.
El cuadro requiere que se introduzca el nmero del refuerzo y se muestran las fuerzas
introducidas junto con la forma del bloque mvil. El clculo de las fuerzas son almacenadas en
la tabla.
Distintos clculos para varias secciones transversales pueden ser llevados a cabo.
Varios coeficientes de diseo de distintas fuerzas pueden ser especificadas. Las fuerzas
resultantes se muestran en el escritorio y son actualizadas ante cualquier cambio arbitrario en
los datos o en la configuracin especificada en el cuadro. El botn "En detalle" abre una
ventana que contiene un listado detallado de los resultados del dimensionamiento.
El proceso de verificacin depende de lo configurado en la solapa "Anlisis de muro" Ya sea
basado en Factores de seguridad o de acuerdo a la teora de los Estados lmite. El
proceso de solucin se describe en herencia.
La visualizacin de los resultados puede ser modificada en el cuadro de dilogo "Configuracin
de estilos de visualizacin".
-295-
-296-
Programa Gavin
El programa se utiliza para verificar el diseo de muros construidos por medio de mallados
rellenos con roca (gaviones). Esto permite el anlisis de formas arbitrarias incluyendo salientes
que requieren anclajes
Caractersticas principales
Anlisis interno de estabilidad (vuelco, translacin, capacidad portante del suelo de
cimentacin)
Anlisis segn la teora de Estados Lmite y Factor de seguridad
Entorno de suelo con estratificacin generalizada
Base de datos interna de parmetros del suelo
Permite cualquier tipo de sobrecargas aplicadas a las estructuras (franja, trapezoidal,
concentradas)
Permite cualquier tipo de fuerzas aplicadas (anclajes, vallas de seguridad, etc.)
Modelado del agua delante y detrs de las estructuras, modelado del agua artesiana
Verificacin del material de gavin
Forma general del terreno detrs de la estructura
Bermas en el frente de la estructura
Diferentes tipos de presin en el frente de la estructura (En reposo, pasiva, pasiva
reducida)
Anlisis de las presiones de tierra en parmetros efectivos y totales
-297-
Proyecto
El cuadro "Proyecto" se utiliza para introducir datos bsicos. Este cuadro contiene campos de
entrada para introducir la informacin bsica sobre la tarea a analizar. Ej.: Informacin del
proyecto, descripcin del proyecto, fecha, etc. Esta informacin ser utilizada en el futuro para
las salidas de impresin de textos y grficos.
El cuadro tambin puede ser utilizado para cambiar el sistema de unidades (mtrico /
imperial). Los datos del proyecto se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
Cuadro "Proyecto"
Configuracin
El cuadro "Configuracin" sirve para introducir la configuracin bsica del programa como
estndares y teoras de anlisis, la forma de proporcionar seguridad para una estructura y
coeficientes individuales del anlisis.
El programa contiene no solo las configuraciones bsicas pre-definidas para diferentes
pases, sino que tambin permite al usuario crear sus propias configuraciones, las cuales
pueden ser luego utilizadas en otros programas de GEO5.
El botn "Seleccionar" permite elegir configuraciones ya creadas de la "lista de
configuracin".
El botn "Administrador de configuracin" abre el cuadro "Administrador", el cual permite
ver y modificar diferentes configuraciones. Adems se puede identificar las configuraciones
visibles en la lista de configuracin. Los datos en el administrador de configuracin pueden ser
tambin exportados e importados.
El botn "Aadir al administrador" permite crear configuraciones definidas por el usuario,
las cuales luego se agregan al administrador de configuracin.
El botn "Modificar" permite una rpida visualizacin y edicin de la configuracin
-298-
Cuadro "Configuracin"
Material
El cuadro "Material" contiene una tabla con una lista de rellenos (agregados) y parmetros de
materiales para aplicar al gavin de malla de alambre. Aadir (Editar) materiales y mallas se
realiza en el cuadro de dilogo "Nuevo (Editar) material"
Los parmetros de material para relleno y mallas de alambre del bloque de gavin
seleccionado se muestran en la parte derecha del cuadro.
Un valor aproximado del ngulo de friccin interna del material para el llenado del gavin es
una grava bien graduada en el rango de 35-40, para una mampostera puede ser mayor.
-299-
Cuadro "Material"
Geometra
El cuadro "Geometra" contiene una tabla con una lista de estructuras de bloques de muro
introducidos (el bloque ms bajo est etiquetado como n 1). Para aadir (editar) bloques se
utiliza el cuadro de dilogo "Nuevo (Editar) bloque".
El cuadro de dilogo sirve para definir la geometra del bloque, parmetros de
refuerzos (longitud, longitud de anclaje, resistencia a la traccin, resistencia a la extraccin).
El programa permite introducir un nuevo bloque entre dos bloques ya existentes de una
estructura. Para aadir el nuevo bloque utilizar el cuadro de dilogo "Insertar bloque" que se
muestra presionando el botn "Insertar". El nuevo boque precede al bloque de la estructura
actualmente seleccionado.
Los bloques introducidos pueden ser editados en el escritorio con la ayuda de los objetos
activos o de las dimensione activas. Haciendo doble click en la estructura se abre un cuadro de
dilogo con el bloque dado. Cuando se utilizan objetos activos, no se debe habilitar la
visualizacin de dimensiones detalladas en el cuadro de dilogo Configuracin de
estilos de visualizacin".
El programa permite exportar la geometra de una estructura en el formato *.DXF.
-300-
Cuadro "Geometra"
Perfil
El cuadro "Perfil" contiene una tabla con un listado de interfaces introducidas.Luego de
especificar las interfaces, es posible editar el espesor de las distintas capas con la ayuda de
las dimensiones activas.
Para aadir (editar) capas se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar) interfaces". Se
especifica la coordenada z medida desde el punto ms alto de la estructura.
El programa permite bajar o subir el punto ms alto de la estructura en el cuadro de dilogo
"Cambiar la elevacin del terreno" as se puede modificar toda la interfaz mientras se
mantiene el espesor de las distintas capas. Esta funcin es importante cuando copiamos
perfiles desde el programa "Terreno".
El programa permite importar un perfil en formato gINT.
-301-
Cuadro "Perfil"
Suelos
El cuadro "Suelos" contiene una tabla con un listado de los suelos introducidos. En la parte
derecha del cuadro se muestra una tabla que provee informacin sobre las caractersticas del
suelo seleccionado.
Para aadir (editar) suelo se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar)suelo".
Las caractersticas de suelo se especifican en el programa. Estas caractersticas sern
detalladas en los captulos: "Datos bsicos", "Presin de la tierra en reposo" y "Aumento de
Presin".
El programa permite importar un suelo en formato gINT. Los datos de los suelos introducidos
se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando "GeoClipboard".
-302-
Cuadro "Suelos"
Datos bsicos
Esta parte de la ventana sirve para introducir parmetros bsicos de suelo. peso unitario
del suelo, ngulo de friccin interna y cohesin del suelo, etc. El valor particular es
obtenido a partir de estudios geotcnicos o de experimentos en laboratorios. Si este dato no es
admitido, es posible agregarlo desde la base de datos de suelos, que contiene valores de
caractersticas de suelo. Las caractersticas de las rocas no se encuentran en la base de datos
integrada, estos parmetros deben definirse manualmente. Los parmetros orientativos de
rocas se presentan en la parte terica de la Ayuda en el presente documento.
Los parmetros efectivos y totales del ngulo de friccin interna y cohesin se especifican
dependiendo de la configuracin en el listado "Estado de tensin". Los parmetros efectivos
o totales se utilizan dependiendo primeramente del tipo de suelo, tipo de carga, duracin de la
estructura y condiciones del agua.
Para la tensin efectiva es necesario especificar el ngulo de friccin interna entre el suelo y la
estructura, el cual depende del material de la estructura y del tipo de suelo. Posibles valores
para este parmetro estn listados en la tabla de valores recomendados.
Para la tensin total se necesita especificar la adhesin del suelo a la cara de la estructuraa
La teora asociada se describe con detalle en el captulo "Presin de tierras".
-303-
Asignar
El cuadro "Asignar" contiene un listado con capas de perfiles y suelos asignados. La lista de
suelos es grficamente representada por los botones de la barra de herramientas situados por
encima de la tabla, o se puede acceder tambin desde el listado de cada capa del perfil.
El procedimiento acerca de como asignar el suelo a una capa se describe en forma detallada
en herencia.
El programa permite importar suelos asignados en formato gINT.
-304-
Cuadro "Asignar"
Cimentacin
El cuadro "Cimentacin" sirve para asignar el tipo de cimentacin. Los siguientes tipos de
cimentacin de muros estn disponibles:
Suelo de perfil geolgico - el muro est cimentado en suelo asignado a partir del perfil
geolgico especificado en el cuadro "Perfil".
Entrada de parmetros de contacto entre la base-suelo - Se especifican los
parmetros de contacto entre la base de la zapata y la estructura. La opcin "Entrada del
ngulo de friccin base-suelo" requiere introducir el ngulo de friccin [] entre la
cimentacin y el suelo. La opcin "Entrada de coeficiente de friccin" requiere
especificar el coeficiente de friccin [-]. Ambas opciones requieren el ingreso de cohesin
a [kPa] entre la cimentacin (base) y el suelo.
Franja de cimentacin - El material de la franja de cimentacin se representa por el
suelo (ingresado en el cuado "Suelos") o por hormigon - requiere ingresar la unidad de
peso del material de cimentacin y los parmetros de contacto base-suelo
(coeficiente de friccin f, cohesin c, resistencia adicional F).
Pilote de cimentacin el muro puede ser cimentado en una de las filas de pilotes o en
dos filas de pilotes, respectivamente
La franja de cimentacin y el pilote de cimentacin pueden ser adoptados para la base
del muro solamente si se selecciona el tipo de muro una zapata con fondo sin salto en el
cuadro de "Geometra". La geometra del muro de cimentacin (franja de cimentacin,
pilote de cimentacin) pueden ser modificados tanto en el cuadro ingresando los valores
especficos dentro de los campos de entrada, o en el escritorio con la ayuda de las dimensiones
activas.
La entrada de datos ingresada en este cuadro influye en el anlisis del muro actual
-305-
Cuadro "Cimentacin"
-306-
Agua
El cuadro "Agua" permite, presionando un botn, especificar tipo de agua. El tipo seleccionado
y la representacin grfica ("Diagrama de Parmetros") de los valores imputados aparecen
en la parte izquierda del cuadro. Los parmetros del agua (h1, h2) pueden editarse en el
cuadro insertando valores dentro de los campos de entrada, o en el escritorio con la ayuda de
las dimensiones activas.
El listado sirve para especificar si es considerada la influencia del aumento de presin de agua
debido a las diferentes napas de agua subterrneas en la base de la zapata. El aumento de
presin puede asumirse como lineal, parablico o puede no considerarse. Cuando se verifica el
muro, el aumento de presin en la base de la zapata debido a las diferentes tablas de aguas
subterrneas se presenta en trminos de fuerzas especiales.
La ltima opcin es la entrada manual de presin de poros. Dos pestaas "Delante de la
estructura" y "Detrs de la estructura" aparecen en la tabla. sta se completa con los
valores de la presin del poro delante y detrs de la estructura a una profundidad z (eje-z).
El nivel fretico tambin puede ser especificado por encima de la estructura o perfil terrestre
respectivamente en tal caso la profundidad del agua es ingresada con valores negativos.
El anlisis de presin de tierra con influencia del agua se describe en la parte terica del
captulo "Influencia del agua".
El programa adems permite especificar la profundidad de grietas de traccin rellenas de agua.
-307-
Cuadro "Agua"
Sobrecarga
El cuadro "Sobrecarga" contiene una tabla con un listado de las sobrecargas introducidas.
Para aadir (editar) sobrecargas se utiliza el cuadro de dilogo "Nueva (Editar) sobrecarga".
La sobrecarga introducida puede ser editada desde el escritorio con la ayuda de
las dimensiones activas o con los objetos activos respectivamente.
La coordenada z medida desde el punto ms alto de la estructura se especifica (direccin
positiva hacia abajo) cuando imputamos la sobrecarga a una determinada profundidad. Si se
aade una sobrecarga fuera del terreno, el programa muestra un mensaje de error.
Se puede introducir ya sea una sobrecarga con un tipo de accin permanente o variable.
Seleccionando un tipo de sobrecarga particular, el coeficiente de diseo correspondiente,
multiplica la accin de la carga resultante. Favorablemente las variables de sobrecargas activas
no se consideran en el programa.
El anlisis de presin de tierras debido a sobrecargas se describe en la parte terica del
captulo "Influencia de sobrecarga".
-308-
Cuadro "Sobrecarga"
Resistencia
El cuadro "Resistencia" del suelo FF (Front Face), presionando un botn, especificar la forma
del terreno y los parmetros de resistencia en la cara delantera de la estructura. La forma
seleccionada y la representacin grfica ("Diagrama de Parmetros") de los valores
imputados aparecen en la parte izquierda del cuadro. La forma del terreno puede ser editada
en el cuadro introduciendo valores en los campos de entrada o desde el escritorio con la ayuda
de las dimensiones activas.
ste cuadro presenta un listado que le permite al usuario seleccionar el tipo de resistencia y de
suelo (listado contiene los suelos introducidos en la seccin "Suelos"). Tambin permite
especificar la magnitud de la sobrecarga del terreno delante de la estructura o el espesor del
terreno por encima del punto ms bajo del muro.
La resistencia en la cara delantera de la estructura puede ser especificada como presin en
reposo, presin pasiva o presin pasiva reducida de la tierra. La fuerza resultante debido a la
presin pasiva reducida se obtiene como una fuerza resultante causada por la presin pasiva
multiplicada por el coeficiente correspondiente, el cual viene dado por el tipo de presin pasiva
reducida introducida.
-309-
Fuerzas aplicadas
El cuadro "Fuerzas aplicadas" contiene una tabla con un listado de las fuerzas que actan
sobre la estructura. Para aadir (editar) fuerzas se utiliza el cuadro de dilogo "Nueva
(Editar) fuerza". Las fuerzas imputadas pueden incluso ser editadas en el escritorio con
ayuda de los objetos activos.
Las fuerzas aplicadas representas cargas adicionales a la estructura del muro, placas o
Muros MSE. Podemos modelar tanto anclajes, barreras de seguridad, cargas de carteleras,
vallas etc. El programa no ajusta las fuerzas aplicadas al clculo.
Cargas externas actuando en la superficie del terreno se deben definir como sobrecargas.
-310-
Sismo
El cuadro "Sismo" sirve para ingresar parmetros de sismos. En el escritorio se muestran las
direcciones de los efectos de los sismos introducidos.
Si los coeficientes kh y kv no son proporcionados por mediciones, pueden ser calculados
siguiendo el enfoque adoptado en EN 1998-5.
El anlisis de presin de tierras mientras se calcula el sismo, se describe en la parte terica del
captulo "Influencia de sismo".
-311-
Cuadro "Sismo"
Configuracin de etapa
El cuadro "Configuracin de etapa" sirve para ingresar configuraciones vlidas para una
etapa de construccin
La seleccin de la situacin de diseo determina los coeficientes de seguridad ha ser utilizados
en el anlisis para una etapa de construccin dada.
La vista del cuadro depende de la metodologa de verificacin seleccionada. LRFD 2012
introduce nuevos tipos de situaciones de diseo (Fuerza I, Servicio I, Extremo I).
Verificacin de Equilibrio
El cuadro "Verificacin de Equilibrio" muestra el resultado del anlisis. Distintos
clculos pueden ser llevados a cabo para una misma tarea.
La apariencia del cuadro puede ser modificada segn la metodologa de
verificacin seleccionada.
Verificacin segn el factor de seguridad, o la teora de los estados lmite - La
columna F de la tabla, permite introducir coeficientes de diseo, los cuales multiplican las
fuerzas calculadas. Estas fuerzas se muestran en el escritorio y son actualizadas
inmediatamente ante cada cambio de datos y/o configuracin.
Anlisis segn EN 1997 La columna G de la tabla, permite especificar cuando la carga
activa en una estructura es considerada como secundaria. Esto se explica con ms detalles
en la seccin combinacin de cargas.
Anlisis segn LRFD - en este caso la columna F desaparece.
-312-
-313-
Anlisis de capacidad
portante utilizando el
programa "Grupo de
pilotes"
No calcular (cimentacin
sobre pilotes)
campo "Junta debajo del bloque N" sirve para seleccionar la junta deseada sujeta al
anlisis de verificacin. Se realiza la verificacin contra vuelco y desplazamiento, por presin
de lados y juntas entre bloques.
La apariencia del cuadro puede ser modificada segn la metodologa de
verificacin seleccionada.
Verificacin segn el factor de seguridad, o la teora de los estados lmite - La
columna F de la tabla, permite introducir coeficientes de diseo, los cuales multiplican las
fuerzas calculadas. Estas fuerzas se muestran en el escritorio y son actualizadas
inmediatamente ante cada cambio de datos y/o configuracin.
Anlisis segn EN 1997 La columna G de la tabla, permite especificar cuando la carga
activa en una estructura es considerada como secundaria. Esto se explica con ms detalles
en la seccin combinacin de cargas.
Anlisis segn LRFD - en este caso la columna F desaparece.
Distintos clculos para varias secciones transversales pueden ser llevados a cabo.
Varios coeficientes de diseo de distintas fuerzas pueden ser especificadas. Las fuerzas
resultantes se muestran en el escritorio y son actualizadas ante cualquier cambio arbitrario en
los datos o en la configuracin especificada en el cuadro. El botn "En detalle" abre una
ventana que contiene un listado detallado de los resultados del dimensionamiento.
La visualizacin de los resultados puede ser modificada en el cuadro de dilogo "Configuracin
de estilos de visualizacin".
-315-
Programa Zapata
Este programa es para el diseo de zapatas sometidas a carga general. Calcula, capacidad
portante, asentamiento y rotacin de un asentamiento y rotacin de una zapata, y determinar
el refuerzo longitudinal y cortante requerido.
Caractersticas principales
Los anlisis estn basados en un gran nmero de teoras (EC2, PN, IS, Brinch-Hansen)
Varias teoras de anlisis de asientos (Janbu, Buisman, suelos blandos, usando el ndice y
el coeficiente de compresin, asientos secundarios segn Lade)
Diseo de hormign armado de acuerdo con EC2, BS, PN, IS, ACI
Formas de cimentacin - cntrica, excntrica, zapata desnuda, circular, escalonada
excntrica, escalonada excntrica, escalonada circular
Diseo automtico de cimentaciones
Entorno de suelo con estratificacin generalizada
Base de datos incorporada con los parmetros de suelo
Permite cualquier cantidad casos de carga
-316-
Modelado de agua
Modelado de amortiguacin arena-grava
Anlisis de cimentaciones en subsuelos drenados, no drenados o subsuelos rocosos
Zapatas con tacn, zapatas escalonadas y circulares
Forma inclinada de la pendiente rellenada
Zapata de fondo inclinada
Forma general del diagrama de tensin bajo las zapatas debido a la flexin combinada y a
la tensin/compresin
Anlisis de asientos basado en el mdulo edomtrico especificado en trminos de la curva
de carga edomtrica
Proyecto
El cuadro "Proyecto" se utiliza para introducir datos bsicos. Este cuadro contiene campos de
entrada para introducir la informacin bsica sobre la tarea a analizar. Ej.: Informacin del
proyecto, descripcin del proyecto, fecha, etc. Esta informacin ser utilizada en el futuro para
las salidas de impresin de textos y grficos.
El cuadro tambin puede ser utilizado para cambiar el sistema de unidades (mtrico /
imperial). Los datos del proyecto se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
Cuadro "Proyecto"
Configuracin
El cuadro "Configuracin" sirve para introducir la configuracin bsica del programa como
estndares y teoras de anlisis, la forma de proporcionar seguridad para una estructura y
coeficientes individuales del anlisis.
El programa contiene no solo las configuraciones bsicas pre-definidas para diferentes
pases, sino que tambin permite al usuario crear sus propias configuraciones, las cuales
pueden ser luego utilizadas en otros programas de GEO5.
El botn "Seleccionar" permite elegir configuraciones ya creadas de la "lista de
configuracin".
El botn "Administrador de configuracin" abre el cuadro "Administrador", el cual permite
ver y modificar diferentes configuraciones. Adems se puede identificar las configuraciones
-317-
Cuadro "Configuracin"
Perfil
El cuadro "Perfil" contiene una tabla con un listado de interfaces introducidas.Luego de
especificar las interfaces, es posible editar el espesor de las distintas capas con la ayuda de
las dimensiones activas.
Para aadir (editar) capas se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar) interfaces". Se
especifica la coordenada z medida desde el punto ms alto de la estructura.
El programa permite bajar o subir el punto ms alto de la estructura en el cuadro de dilogo
"Cambiar la elevacin del terreno" as se puede modificar toda la interfaz mientras se
mantiene el espesor de las distintas capas. Esta funcin es importante cuando copiamos
perfiles desde el programa "Terreno".
El programa permite importar un perfil en formato gINT.
-318-
Cuadro "Perfil"
Suelos
El cuadro "Suelos" contiene una tabla con un listado de los suelos introducidos. En la parte
derecha del cuadro se muestra una tabla que provee informacin sobre las caractersticas del
suelo seleccionado.
Para aadir (editar) suelo se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar)suelo".
Las caractersticas de suelo se especifican en el programa. Estas caractersticas sern
detalladas en los captulos: "Datos bsicos", "Aumento de Presin", "Capacidad portante de
terrenos de cimentacin" y "Asientos".
El programa permite importar un suelo en formato gINT. Los datos de los suelos introducidos
se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando "GeoClipboard".
-319-
Cuadro "Suelos"
Datos bsicos
Esta parte de la ventana sirve para introducir parmetros bsicos de suelo. peso unitario
del suelo, ngulo de friccin interna y cohesin del suelo, etc. El valor particular es
obtenido a partir de estudios geotcnicos o de experimentos en laboratorios. Si este dato no es
admitido, es posible agregarlo desde la base de datos de suelos, que contiene valores de
caractersticas de suelo. Las caractersticas de las rocas no se encuentran en la base de datos
integrada, estos parmetros deben definirse manualmente. Los parmetros orientativos de
rocas se presentan en la parte terica de la Ayuda en el presente documento.
Los parmetros difieren segn el tipo de anlisis y el mtodo de anlisis (Cuadro
"Configuracin", zolapa "Zapata" y "Asientos")
El tipo de anlisis es diferente para:
Anlisis para Condiciones drenadas: parmetros efectivos de resistencia al corte del
suelo cef, ef se utilizan comnmente.
Anlisis para Condiciones sin drenar: la capacidad portante vertical decimentacin
depende de la resistencia al corte sin drenaje de suelo cu. El ngulo efectivo de ef
friccin interna se define slo por el clculo de presin de tierra para resolver la capacidad
portante horizontal de cimentacin.
Anlisis de cimentacin sobre roca subrasante: para este mtodo de anlisis se define el
ngulo de friccin interna de roca , la resistencia a la compresin c, el coeficientet del
dao de roca D, el coeficiente de resistencia estructural mi y el ndice de fuerza geolgica.
-320-
Asignar
El cuadro "Asignar" contiene un listado con capas de perfiles y suelos asignados. La lista de
suelos es grficamente representada por los botones de la barra de herramientas situados por
encima de la tabla, o se puede acceder tambin desde el listado de cada capa del perfil.
El procedimiento acerca de como asignar el suelo a una capa se describe en forma detallada
en herencia.
El programa permite importar suelos asignados en formato gINT.
-321-
Cuadro "Asignar"
Cimentacin
El cuadro "Cimentacin" permite seleccionar el tipo de cimentacin. La forma seleccionada y
su representacin grfica ("Diagrama de Parmetros") aparecen en la parte izquierda del
cuadro. Los valores pueden ser editados en el cuadro, insertando los nuevos datos en los
campos de entrada, o desde el escritorio con la ayuda de las dimensiones activas. El cuadro
incluso sirve para especificar el peso a granel de la sobrecarga.
Los siguientes tipos de cimientos pueden ser seleccionados:
Zapata centrada
Zapata circular
Zapata excntrica
-322-
Cuadro "Cimentacin"
Carga
El cuadro "Carga" contiene una tabla con un listado de las cargas introducidas. Para aadir
(editar) cargas se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar) carga". En el cuadro se
muestran las fuerzas individuales introducidas, seguidas de sus signos convencionales.
Los siguientes tipos de carga pueden ser especificados:
Diseo de estado ltimo: sirve para verificar la capacidad portante de la cimentacin
Diseo de estado de servicio: sirve para calcular el asentamiento y rotacin de la
cimentacin
EL dimensionamiento de los refuerzos asumidos por la cimentacin se lleva a cabo por ambos
tipos de carga.
Cuando realizamos el anlisis segn EN 1997 o LRFD (seleccionado en el cuadro "Zapata") se
asume que el diseo de carga es determinado de acuerdo con el estndar correspondiente
y los componentes individuales de carga son pre-multiplicado por el factor
parcial correspondiente. El programa no modifica la carga introducida.
La cimentacin es cargada siempre en el punto de contacto entre la columna y la cimentacin.
El programa automticamente calcula el peso propio de la cimentacin y peso de la
-323-
sobrecarga.
El botn "Servicio" permite crear cargas de estado de servicios a partir de las cargas de
estado ltimo ya imputadas (anlisis segn factor de seguridad y la teora de estados lmite)
El programa tambin permite importar las cargas utilizando el botn "Importar".
Cuadro "Carga"
Geometra
El cuadro "Geometra" permite, especificar la forma de la cimentacin. La forma seleccionada
y su representacin grfica ("Diagrama de Parmetros") aparecen en la parte izquierda del
cuadro. Los valores pueden ser editados en el cuadro, insertando los nuevos datos en los
campos de entrada, o desde el escritorio con la ayuda de las dimensiones activas.
El tipo de cimentacin y el espesor se especifican en el cuadro "Cimentacin".
El programa calcula automticamente el peso propio de la cimentacin y de la sobrecarga
sobre la cimentacin. La peso unitario de la cimentacin se especifica en el
cuadro "Materiales". Siempre que el anlisis se lleva a cabo empleando la teora de los estados
lmites, el peso propio de la cimentacin se multiplica por el coeficiente especificado en el
cuadro "Zapata".
El programa permite exportar la geometra de una estructura en el formato *.DXF
-324-
Cuadro "Geometra"
El botn "Diseo de dimensiones" abre una cuadro "Diseo de dimensiones de
cimentacin", que sirve, con la ayuda del programa, para calcular las dimensiones de la
cimentacin. El cuadro de dilogo permite introducir la capacidad portante de la cimentacin
del suelo Rd o seleccionar la opcin "Automtico". En este caso el programa determina las
dimensiones de la cimentacin basndose en los parmetros introducidos (suelos, perfiles,
impacto del agua, configuraciones, etc.).
Cuando se abandona el cuadro de dilogo presionando el botn "OK" las dimensiones
especificadas se cargan en el cuadro "Geometra".
Fondo de la zapata
El cuadro "Fondo de la zapata" sirve para asignar las caractersticas de la accin en el fondo
de la zapata:
Suelo de perfil geolgico - el muro est cimentado en suelo asignado a partir del perfil
geolgico especificado en el cuadro "Perfil".
Entrada de parmetros de contacto entre la base-suelo - Se especifican los
parmetros de contacto entre la base de la zapata y el suelo especificado. La opcin
"Entrada del ngulo de friccin base-suelo" requiere introducir el ngulo de friccin
[] entre la cimentacin y el suelo. La opcin "Entrada de coeficiente de friccin"
requiere especificar el coeficiente de friccin [-]. Ambas opciones requieren el ingreso de
cohesin a [kPa] entre la cimentacin (base) y el suelo.
La entrada de datos ingresada en este cuadro influye en la capacidad portante de la zapata.
Yacimiento Arena-Grava
El cuadro "Yacimiento Arena-Grava" permite, introducir parmetros de yacimientos de
arena-grava debajo de la cimentacin. Se requiere introducir el espesor del yacimiento y
proyeccin del borde de la zapata. Los valores pueden ser editados en el cuadro, insertando los
valores en los campos de entrada, o desde el escritorio con la ayuda de las dimensiones
activas.
El material de relleno del yacimiento puede ser seleccionado desde el listado que contiene los
suelos especificados en el mdulo "Suelos".
-326-
Cuadro "Yacimiento AG
Material
El cuadro "Material" permite seleccionar las propiedades de los materiales para hormign y
para los refuerzos de acero longitudinales y transversales.
Dos opciones estn disponibles cuando seleccionamos el tipo de material:
El botn "Catlogo" abre un cuadro de dilogo "Catlogo de materiales" (Para
hormign o refuerzos de acero) la lista de materiales sirve para seleccionar el material
deseado.
El botn "Personalizar" abre el cuadro de dilogo "Edicin de material Hormign"
(para hormign), y "Edicin de material Refuerzos de acero" (para refuerzos de
acero longitudinales), el cual sirve para especificar manualmente los parmetros de
materiales.
El contenido de los catlogos depende del estndar seleccionado, en la solapa "Materiales y
estndares", para el diseo de la estructura de hormign.
El campo de entrada en la parte superior del cuadro sirve para especificar la peso
unitario del muro.
-327-
Cuadro "Material"
Sobrecarga
El cuadro "Sobrecarga" contiene una tabla con un listado de las sobrecargas introducidas.
Para aadir (editar) sobrecargas se utiliza el cuadro de dilogo "Nueva (Editar) sobrecarga".
La sobrecarga introducida puede ser editada desde el escritorio con la ayuda de los objetos
activos.
La coordenada z medida desde el punto ms alto de la estructura se especifica (direccin
positiva hacia abajo) cuando imputamos la sobrecarga a una determinada profundidad.
La sobrecarga se considera solo cuando calculando asentamiento y rotacin de cimentacin,
se aumenta la tensin en el suelo debajo la cimentacin. Cuando se calcula la capacidad
portante de la cimentacin, la sobrecarga no se considera - su presencia aumentara la
capacidad portante.
-328-
Cuadro Sobrecarga
-329-
Configuracin de etapa
El cuadro "Configuracin de etapa" sirve para ingresar configuraciones vlidas para una
etapa de construccin
La seleccin de la situacin de diseo determina los coeficientes de seguridad ha ser utilizados
en el anlisis para una etapa de construccin dada.
La vista del cuadro depende de la metodologa de verificacin seleccionada. LRFD 2012
introduce nuevos tipos de situaciones de diseo (Fuerza I, Servicio I, Extremo I).
Capacidad portante
El cuadro "Capacidad portante" sirve para verificar la capacidad portante vertical y
-330-
Asentamiento y rotacin
El cuadro "2.LS" sirve para calcular el asentamiento y la rotacin de la zapata. Otros
anlisis tambin se pueden realizar en este cuadro. La verificacin puede ser llevada a cabo a
travs de cargas individuales o el programa encuentra la ms crtica (puede ser seleccionada
del listado).
El anlisis de asentamiento o rotacin de zapata se lleva a cabo de acuerdo con la teora
especificada en la solapa "Zapata".
Para estados lmite (fuerza, usabilidad) el programa evala la excentricidad de la cimentacin.
El valor del maximo permitido de la excentricidad de cimentacin ealw se asume en el cuadro
"Configuracin" en la solapa "Zapata"
La presin en el fondo de la cimentacin puede ser restada desde la presin geoesttica dada
por:
Terreno original (TO)
Terreno final (TF)
No considerado
La distribucin de la presin geoesttica y la tensin incremental debajo de la cimentacin
se muestran en la parte derecha del escritorio. El nivel debajo de la cimentacin representa
la profundidad de la zona deformada. La tensin se dibuja debajo de la cimentacin en el
punto con la caracterstica de deformacin.
El cuadro tambin permite especificar el coeficiente de reduccin para el clculo de
asentamiento.
Una lista detallada de los resultados del anlisis de verificacin se muestra en la parte derecha
del escritorio. La visualizacin de los resultados pueden ser ajustados en el cuadro de
dilogo "Configuracin de estilos de visualizacin".
-332-
Cuadro "Asentamiento"
Dimensionado
El cuadro "Dimensionado" sirve para disear y verificar el refuerzo longitudinal de la
cimentacin e incluso para verificar la cimentacin contra empuje - La verificacin puede ser
llevada a cabo a travs de cargas individuales o el programa encuentra la ms crtica (puede
ser seleccionada del listado).
El programa se deriva de la tensin en las juntas de construccin y determina las fuerzas
internas en estructuras transversales individuales.
El dimensionado de la estructura de hormign reforzada con acero se realiza de acuerdo a los
estndares seleccionados en la solapa "Materiales y estndares".
Los datos resultantes se muestran en el escritorio y son actualizados ante cualquier cambio
arbitrario en los datos o en la configuracin especificada en el cuadro. El botn "En detalle"
abre una ventana que contiene un listado detallado de los resultados del dimensionamiento.
La visualizacin de los resultados pueden ser ajustados en el cuadro de dilogo "Configuracin
de estilos de visualizacin".
-333-
Programa Pilote
Programa basado en el Mtodo de Elementos Finitos, realiza el anlisis de la capacidad
portante vertical y horizontal de un solo pilote.
Caractersticas principales:
Clculo de la curva carga-desplazamiento usando el mtodo de elementos finitos y
considerando las caractersticas de deformacin del suelo
Consideracin de la influencia de la tecnologa del pilote
Distintas formas de la seccin transversal de acero del pilote (rectangular, seccin
transversal I - transversal)
Posibilidad de variar en pilotes circulares el dimetro de con la profundidad
Los mdulos de reaccin del suelo, alrededor del pilote, pueden determinarse segn Vesic,
Mattlock and Rees, CSN o ser ingresados manualmente por el usuario
Rozamiento negativo
Diseo de secciones transversales de hormign armado segn EC2, BS, PN, IS, ACI
Proyecto
El cuadro Proyecto se utiliza para introducir datos bsicos. Este cuadro contiene campos de
entrada para introducir la informacin bsica sobre la tarea a analizar. Ej.: Informacin del
proyecto, descripcin del proyecto, fecha, etc. Esta informacin ser utilizada en el futuro para
las salidas de impresin de textos y grficos.
-334-
El cuadro tambin puede ser utilizado para cambiar el sistema de unidades (mtrico /
imperial). Los datos del proyecto se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
Cuadro "Proyecto"
Configuracin
El cuadro "Configuracin" sirve para introducir la configuracin bsica del programa como
estndares y teoras de anlisis, la forma de proporcionar seguridad para una estructura y
coeficientes individuales del anlisis.
El programa contiene no solo las configuraciones bsicas pre-definidas para diferentes
pases, sino que tambin permite al usuario crear sus propias configuraciones, las cuales
pueden ser luego utilizadas en otros programas de GEO5.
El botn "Seleccionar" permite elegir configuraciones ya creadas de la "lista de
configuracin".
El botn "Administrador de configuracin" abre el cuadro "Administrador", el cual permite
ver y modificar diferentes configuraciones. Adems se puede identificar las configuraciones
visibles en la lista de configuracin. Los datos en el administrador de configuracin pueden ser
tambin exportados e importados.
El botn "Aadir al administrador" permite crear configuraciones definidas por el usuario,
las cuales luego se agregan al administrador de configuracin.
El botn "Modificar" permite una rpida visualizacin y edicin de la configuracin
seleccionada en el programa. Modificando cualquier de los parmetros cambia el ttulo
"Entrada para tarea actual".
Anlisis individuales se realizan con esta configuracin local. Debemos considerar la
configuracin para otras tareas, incluyendo esta configuracin en el "Administrador de
configuracin" presionando el botn "Aadir al administrador".
La configuracin "Entrada para la tarea actual" usualmente se crea cuando importamos
datos antiguos.
La configuracin de parmetros de anlisis se realiza en las solapas "Materiales y estndares"
y "Pilote".
La capacidad portante vertical del pilote, puede encontrarse utilizando la solucin analtica o el
mtodo Spring. Dos tipos de anlisis estn permitidos:
Anlisis para condiciones drenadas (CSN 73 1002, Effective stress method, NAVFAC
DM 7.2)
-335-
Cuadro "Configuracin"
Perfil
El cuadro "Perfil" contiene una tabla con un listado de interfaces introducidas. Luego de
especificar las interfaces, es posible editar el espesor de las distintas capas con la ayuda de
las dimensiones activas.
Para aadir (editar) capas se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar) interfaces". Se
especifica la coordenada z medida desde el punto ms alto de la estructura.
El programa permite bajar o subir el punto ms alto de la estructura en el cuadro de dilogo
"Cambiar la elevacin del terreno" as se puede modificar toda la interfaz mientras se
mantiene el espesor de las distintas capas. Esta funcin es importante cuando copiamos
perfiles desde el programa "Terreno".
El programa permite importar un perfil en formato gINT.
-336-
Cuadro "Perfil"
Suelos
El cuadro "Suelos" contiene una tabla con un listado de los suelos introducidos. En la parte
derecha del cuadro se muestra una tabla que provee informacin sobre las caractersticas del
suelo seleccionado.
Para aadir (editar) suelo se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar)suelo".
Las caractersticas de suelo se especifican en el programa. Estas caractersticas sern
detalladas en los captulos: Datos bsicos", "Aumento de presin", "Mdulo edomtrico",
"Mdulo de reaccin del subsuelo", "Coeficiente de adherencia emprico" y "Coeficiente de
consistencia".
Los parmetros de suelo especificados dependen de la configuracin del mdulo de reaccin
del suelo y de la teora seleccionada para el anlisis, especificado en la solapa "Pilote"
El programa permite importar un suelo en formato gINT. Los datos de los suelos introducidos
se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando "GeoClipboard".
-337-
Cuadro "Suelos"
Datos bsicos
Esta parte de la ventana sirve para introducir parmetros bsicos de suelo. peso unitario
del suelo, ngulo de friccin interna y cohesin., etc. El valor particular es obtenido a
partir de estudios geotcnicos o de experimentos en laboratorios. Si este dato no es admitido,
es posible agregarlo desde la base de datos de suelos, que contiene valores de caractersticas
de suelo. Las caractersticas de las rocas no se encuentran en la base de datos integrada, estos
parmetros deben definirse manualmente. Los parmetros orientativos de rocas se presentan
en la parte terica de la Ayuda en el presente documento.
Los parmetros difieren segn el tipo de anlisis y el mtodo de anlisis (Cuadro
"Configuracin", zolapa "Pilote")
El mtodo de anlisis de estabilidad de taludes es diferente para:
Anlisis para condiciones drenadas: parmetros efectivos de resistencia al corte del
suelo cef, ef se utilizan comnmente.("CSN 73 1002","Tensin efectiva").
Anlisis para condiciones sin drenar: se define la tensin total de corte del suelo cu.
("Tomlinson").
Mtodo NAVFAC DM 7.2: Este mtodo combina dos tipos de clculos. Para cada capa de
tierra se define, si el suelo se calcula como drenado (no cohesivo) o sin drenaje
(cohesivo).
La teora asociada se describe con detalle en el captulo "Anlisis de pilotes".
-338-
Asignar
El cuadro "Asignar" contiene un listado con capas de perfiles y suelos asignados. La lista de
suelos es grficamente representada por los botones de la barra de herramientas situados por
encima de la tabla, o se puede acceder tambin desde el listado de cada capa del perfil.
El procedimiento acerca de como asignar el suelo a una capa se describe en forma detallada
en herencia.
El programa permite importar suelos asignados en formato gINT.
-339-
Cuadro "Asignar"
Carga
El cuadro Carga contiene una tabla con un listado de las cargas introducidas. Para aadir
(editar) cargas se utiliza el cuadro de dilogo Nueva (Editar) cargas. Las fuerzas son
introducidas siguiendo el signo de convencin mostrado en la parte superior del cuadro de
dilogo.
Los siguientes tipos de cargas pueden ser especificados
Carga de diseo sirve para especificar la capacidad portante vertical y horizontal
Carga de servicio sirve para calcular el asiento de pilote (Poulos, Masopust)
Cuando realizamos el anlisis segn las normas EN 1997 o LRFD (seleccionada en la solapa
"Pilote") se asume que la carga de diseo es determinada segn los estndares
correspondiente y diferentes componentes de carga son pre-multiplicados por los factores
parciales correspondientes - El programa no modifica la entrada de carga en ningn
momento.
El botn "Servicio" permite crear una carga servicio de las cargas de diseo ya ingresadas
(anlisis segn el factor de seguridad y de la teora de los estados lmite)
El programa tambin permite importacin de carga utilizando el botn "Importar".
-340-
Cuadro "Carga"
Geometra
El cuadro "Geometra" permite especificar la seccin transversal del pilote (circular,
circular variable, rectangular, tipo de seccin transversal I) basado en el mtodo de
anlisis (especificado en el cuadro "Mtodo de anlisis"). La forma del pilote se muestra en
forma grfica en el centro del cuado. Los campos de entrada sirven para especificar las
dimensiones de las secciones transversales seleccionadas.
Las caractersticas de las secciones transversales (rea y momento de inercia) se
calculan por defecto, pero tambin pueden ser ingresados manualmente. La parte inferior del
cuadro sirve para especificar la ubicacin del pilote (altura sobre el terreno final y profundidad
del terreno final). La altura del pilote tambin puede ser negativa en este caso el pilote es
"incrustado en el terreno".
Para pilotes analizados con el mtodo spring y teoras convencionales, es posible tener en
cuenta la influencia de la tecnologa del pilote seleccionando un tipo especfico de pilote o
directamente ingresando sus coeficientes.
El programa permite exportar la geometra de una estructura en el formato *.DXF
-341-
Cuadro Geometra
Material
El cuadro "Material" permite seleccionar los parmetros de los materiales. La unidad de
peso de una estructura y el material de un pilote (hormign, acero, madera) se
introducen en el campo de entrada en la parte superior del cuadro.
Las fuerzas elstica y de corte necesitan ser especificadas cuando se asumen pilotes
de madera o acero.
En el caso de pilotes de hormign, se requiere: el material de hormign y los parmetros de
aceros transversales y longitudinales. Dos opciones estn disponibles cuando seleccionamos el
tipo de material:
El botn "Catlogo" abre un cuadro de dilogo "Catlogo de materiales" (Para
refuerzos de hormign o acero) la lista de materiales sirve para seleccionar el material
deseado.
El botn "Personalizar" abre el cuadro de dilogo "Edicin de material Hormign"
(para hormign), y "Edicin de material Acero para hormign" (para refuerzos de
acero longitudinales y transversales), el cual sirve para especificar manualmente los
parmetros de materiales.
El contenido de los catlogos depende del estndar seleccionado para el diseo de la
estructura de hormign configurada en la solapa "Materiales y estndares".
-342-
Cuadro Material
-343-
Rozamiento Negativo
El cuadro Rozamiento negativo sirve para especificar el asiento de terrenos circundantes y
la profundidad de la zona de influencia. Para ms informacin de la influencia del rozamiento
negativo deber dirigirse a la seccin Terica.
La opcin seleccionada en el cuadro es activada slo cuando el mtodo de elemento finito es
seleccionado para el anlisis en el cuadro "Configuracin".
-344-
Configuracin de etapa
El cuadro "Configuracin de etapa" sirve para ingresar configuraciones vlidas para una
etapa de construccin
La seleccin de la situacin de diseo determina los coeficientes de seguridad ha ser utilizados
en el anlisis para una etapa de construccin dada.
puede realizarse por cargas individuales, o el programa encuentra el ms crtico (puede ser
seleccionado de la lista desplegable). La apariencia del cuadro cambia dependiendo del anlisis
seleccionado en la cuadro "Configuracin"
El anlisis se realiza segn la teora definida en la solapa "Pilote". Esta solapa sirve para elegir
la metodologa de verificacin (EN 1997-1, factor de seguridad, estados lmite)
El botn "En detalle" abre el cuadro de dilogo que contiene el listado detallado de los
resultados de verificacin.
Los resultados del anlisis se muestran en la parte derecha del escritorio. La visualizacin de
los resultados pueden ser ajustados en el cuadro de dilogo "Configuracin de estilos de
visualizacin".
-348-
-350-
horizontal". Varios anlisis pueden llevarse a cabo. El anlisis de verificacin puede llevarse a
cabo para cargas individuales, desplazamientos prescritos, o el programa encuentra la carga
ms crtica (se puede seleccionar de una lista desplegable). Se asume que el tipo de
desplazamiento prescrito de carga requiere ingresar las condiciones de contorno en la
cabeza del pilote (traslacin y rotacin).
El pilote de hormign reforzado con acero requiere ingresar el perfil de refuerzo, el nmero
de perfiles y el recubrimiento de refuerzo, que influyen en la resistencia a la flexin del
pilote.
Los parmetros de entrada para el anlisis de la capacidad portante horizontal del pilote son
las caractersticas de los materiales del pilote (mdulo de elasticidad y la resistencia del
material dado), la geometra del pilote (longitud l y dimetro d) y tambin la carga del
pilote debido a la fuerza de corte y momento de flexin.
Al adoptar el anlisis segn el mtodo Broms el programa ignora las capas del suelo
ingresadas y se verifica la capacidad portante horizontal del pilote slo para el suelo definido
en el cuadro "Capacidad horizontal". Los parmetros de suelos se especifican en funcin del
tipo de suelo:
cohesivo requiere la introduccin de la cohesin no drenada de suelo cu, mdulo de
reaccin subsuelo kh, coeficiente de capacidad portante de seccin transversal k y el
coeficiente de reduccin de capacidad portante Qu.
granular requiere ingresar el ngulo efectivo de friccin interna , unidad de peso del
suelo , adems, el coeficiente de reaccin subsuelo nh, coeficiente de capacidad portante
de seccin transversal k y el coeficiente de reduccin de la capacidad portante del pilote
Qu.
El cuadro permite adems introducir el criterio de tipo de pilote:
Estndar - en este caso el coeficiente de rigidez del pilote *l, respectivamente *l se
calcula automticamente por el programa
Definido por el usuario - esta opcin le permite al usuario configurar el coeficiente de
rigidez del pilote *l, respectivamente *l para verificacin de pilotes cortes y medianos.
Tipo de pilote puede ser considerado de dos formas:
cabeza libre rotacin en la cabeza del pilote no contenida
contenido el pilote est restringido contra la rotacin en su cabeza. En tales casos se
suele tratar con pilotes que forman parte de una red plana de pilotes o un grupo de
pilotes.
El coeficiente de reduccin de la fuerza de la seccin trasnversal k sirve para reducir la
capacidad portante flexible Mu.
El coeficiente de reduccin de la capacidad portante Qu sirve para reducir el valor global
de la capacidad portante horizontal de un pilote simple Qu.
El resultado de un anlisis es la capacidad portante horizontal de un pilote simple Qu y el
desplazamiento de un pilote en la superficie del terreno u.
El botn "En detalle" abre el cuadro de dilogo que contiene la lista detallada de los
resultados de la verificacin.
Los resultados del anlisis se muestran en el escritorio. La visualizacin de los resultados se
puede ajustar en el cuadro de dilogo "Configuracin de estilo de visualizacin".
-351-
Programa Asientos
Anlisis de asientos de suelos: Asiento causado por sobrecarga o cambio del nivel fretico
(NF).
Caractersticas principales
Varias teoras de anlisis de asientos (Janbu, Buisman, terreno blando, usando los ndices
y coeficientes de compresin, asentamientos secundarios segn Lade)
Entorno de suelo con estratificacin generalizada.
Base de datos incorporada con parmetros de suelo.
Cualquier tipo de sobrecargas aplicadas a las estructuras (franja, trapezoidal,
concentrada)
Manejo de la construccin sucesiva del terreno dentro de una tarea del anlisis.
Presentacin de valores finales de variables individuales o de sus diferencias etapa por
etapa.
Reduccin de la zona de influencia basada en la teora de tensin estructural por
porcentaje de tensin geosttica o por subsuelo incompresible
Anlisis de asientos basado en el modulo edomtrico, especificado en trminos de la curva
de carga edomtrica.
Anlisis automtico de asientos y tensiones en todos los puntos importantes
-352-
Proyecto
El cuadro Proyecto se utiliza para introducir datos bsicos. Este cuadro contiene campos de
entrada para introducir la informacin bsica sobre la tarea a analizar. Ej.: Informacin del
proyecto, descripcin del proyecto, fecha, etc. Esta informacin ser utilizada en el futuro para
las salidas de impresin de textos y grficos.
El cuadro tambin puede ser utilizado para cambiar el sistema de unidades (mtrico /
imperial). Los datos del proyecto se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
Cuadro "Proyecto"
Configuracin
El cuadro "Configuracin" sirve para introducir la configuracin bsica del programa como
estndares y teoras de anlisis, la forma de proporcionar seguridad para una estructura y
coeficientes individuales del anlisis.
El programa contiene no solo las configuraciones bsicas pre-definidas para diferentes
pases, sino que tambin permite al usuario crear sus propias configuraciones, las cuales
pueden ser luego utilizadas en otros programas de GEO5.
El botn "Seleccionar" permite elegir configuraciones ya creadas de la "lista de
configuracin".
El botn "Administrador de configuracin" abre el cuadro "Administrador", el cual permite
ver y modificar diferentes configuraciones. Adems se puede identificar las configuraciones
visibles en la lista de configuracin. Los datos en el administrador de configuracin pueden ser
tambin exportados e importados.
El botn "Aadir al administrador" permite crear configuraciones definidas por el usuario,
las cuales luego se agregan al administrador de configuracin.
El botn "Modificar" permite una rpida visualizacin y edicin de la configuracin
seleccionada en el programa. Modificando cualquier de los parmetros cambia el ttulo
"Entrada para tarea actual".
Anlisis individuales se realizan con esta configuracin local. Debemos considerar la
-353-
Cuadro "Configuracin"
Interfaz
El cuadro "Interfaz" sirve para introducir distintas interfaces de suelo dentro del cuerpo del
suelo. La descripcin detallada de como trabajar con interfaces se describe en herencia.
El programa permite importar / exportar interfaces en el formato *.DXF.
Incluso tambin puede importar la interfaz en formato gINT. Las interfaces introducidas se
pueden copiar en todos los programas 2D GEO5 utilizando "GeoClipboard".
-354-
Cuadro "Interfaz"
Terrapln
El cuadro "Terrapln" permite introducir interfaces para crear un terrapln por encima del
terreno. El cuadro contiene una tabla con la lista de interfaces que forman el terrapln. En la
seccin media del cuadro se muestra la tabla con un listado de los puntos de las interfaces
seleccionadas del terrapln. Para introducir una interfaz de terrapln se deben seguir los
mismos pasos que para introducir una interfaz estndar.
Un terrapln no puede ser especificado en la primera etapa de construccin. Un terrapln no
puede ser creado si hay un corte de tierra en la etapa en este caso una nueva etapa de
construccin debe ser creada para introducir el terrapln y/o el corte existente debe ser
eliminado.
Las interfaces introducidas en un terrapln se pueden copiar en todos los programas 2D GEO5
utilizando "GeoClipboard".
-355-
Cuadro "Terrapln"
Corte de Tierra
El cuadro "Corte de Tierra" sirve para especificar la forma de un corte abierto. Esta funcin
permite modificar el perfil del terreno dentro de una etapa de construccin dada. Distintos
cortes de tierra pueden ser introducidos al mismo tiempo. En este caso algunas lneas de corte
aparecen parcialmente por encima del terreno.
En la parte izquierda del cuadro se muestra la tabla con la lista de los puntos de las interfaces.
Para introducir un nuevo corte de tierra se deben seguir los mismos pasos que para introducir
una interfaz estndar.
Un corte de tierra no puede ser especificado en la primera etapa de construccin. Un corte de
tierra no puede ser creado si hay un terrapln en la etapa en este caso una nueva etapa de
construccin debe ser creada para introducir el corte de tierra y/o el terrapln existente debe
ser eliminado.
Las interfaces introducidas en un corte de tierra se pueden copiar en todos los programas 2D
GEO5 utilizando "GeoClipboard".
-356-
Suelo incompresible
El cuadro Suelo incompresible sirve para especificar la profundidad del suelo
incompresible.
Para introducir profundidad del suelo incompresible se deben seguir los mismos pasos que para
introducir una interfaz estndar.
Introducir un suelo incompresible es una de las opciones para restringir la zona de influencia
Si se introdujo, luego tanto las lneas como las secciones inclinadas se elaboran a una
profundidad de suelo incompresible. Ninguna deformacin del suelo aparece bajo el suelo
incompresible.
Las interfaces introducidas se pueden copiar en todos los programas 2D GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
-357-
Suelos
El cuadro Suelos contiene una tabla con un listado de los suelos introducidos. En la parte
derecha del cuadro se muestra una tabla con informacin sobre las caractersticas del suelo
seleccionado. Para aadir (editar) suelo se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar) suelo".
Las caractersticas de suelo se especifican en el programa. Estas caractersticas sern
detalladas en los captulos: "Aumento de presin" y "Anlisis de asientos".
En el anlisis de consolidacin, el coeficiente de permeabilidad o coeficiente de consolidacin
deben ser ingresados.
Los parmetros de entrada de suelo son determinados basados en la teora de anlisis
seleccionada en la solapa "Asiento"
El valor particular se obtiene a partir de estudios geotcnicos o de experimentos en
laboratorios.
Si este dato no es admitido, es posible agregarlo desde la base de datos de suelos, que
contiene valores de caractersticas de suelo.
El programa permite importar la interfaz en formato gINT. Los datos de los suelos introducidos
se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando "GeoClipboard".
-358-
Cuadro "Suelos"
Datos bsicos
Esta parte de la ventana sirve para especificar la unidad de peso del suelo.
-359-
Asignar
El cuadro Asignar contiene un listado con capas de perfiles y suelos asignados. La lista de
suelos es grficamente representada por los botones de la barra de herramientas situados por
encima de la tabla, o se puede acceder tambin desde el listado de cada capa del perfil.
El procedimiento acerca de como asignar el suelo a una capa se describe en forma detallada
en herencia.
El programa permite importar suelos asignados en formato gINT. La asignacin de suelos
puede ser copiada en todos los programas 2D GEO5 utilizando "GeoClipboard".
-360-
Cuadro "Asignar"
Sobrecarga
El cuadro Sobrecarga contiene una tabla con un listado de las sobrecargas
introducidas. Para aadir (editar) sobrecargas se utiliza el cuadro de dilogo Nueva (Editar)
sobrecarga. La sobrecarga introducida puede ser editada desde el escritorio con la ayuda de
los objetos activos respectivamente.
Todas las propiedades de la sobrecarga pueden ser modificadas solo en la etapa de
construccin donde sta fue creada. Solo la magnitud de la sobrecarga puede ser modificada
en etapas posteriores. (Opcin: Modificar magnitud de la sobrecarga).
La influencia de sobrecarga en el anlisis de estabilidad de taludes se describe en la parte
terica de la ayuda.
-361-
Cuadro "Sobrecarga"
Agua
El cuadro Agua sirve para configurar el tipo de napa fretica. El proceso de introduccin de
napas freticas o isolneas, respectivamente, es idntico al de introducir interfaces.
Si la introduccin de datos en distintas capas es diferente, el programa permite aceptar los
datos de la etapa de construccin anterior presionando el botn Aceptar.
Las interfaces de agua introducidas se pueden copiar en todos los programas 2D GEO5
utilizando "GeoClipboard".
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Cuadro "Agua"
Configuracin de etapa
El cuadro "Configuracin de etapa" permite la entrada de configuraciones vlidas para una
etapa de construccin.
El programa permite especificar la posicin de perforaciones de control, espesores y
ubicaciones de capas donde el valor de tencin es calculado.
El programa determina la tensin en perforaciones individuales. El terreno es siempre
subdividido en veinte perforaciones con un espaciado uniforme. Perforaciones adicionales se
generan automticamente en puntos especficos del terreno, terrapln, napa fretica, capas de
suelos de interfaz y puntos finales de sobrecarga. Las perforaciones de control (clculo)
pueden ser trazadas en el cuadro "Verificacin".
Perforaciones individuales se dividen en capas de acuerdo a los valores introducidos. La
primera capa siempre coincide con el suelo original. Adems se incluyen todos los
puntos que especifican interfaces, napa fretica y subsuelos incompresibles. El valor por
defecto para el espesor de la capas asegura la velocidad razonable y exactitud del
anlisis.
Las capas se introducen arriba de una profundidad de 250 m. En el anlisis actual, sin embargo,
la profundidad de la zona de influencia est restringida por:
el subsuelo incompresible introducido,
por la reduccin de las magnitudes de los cambios de tensin,
por la resistencia estructural, respectivamente.
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Anlisis
El cuadro "Anlisis" muestra el resultado del anlisis. El anlisis se lleva a cabo basndose
en la teora del clculo seleccionado la solapa "Asientos". La profundidad de la zona de
influencia es determinada introduciendo suelos incompresibles, por la restriccin de la teora
de la tensin primaria o por la teora de la resistencia estructural.
Informacin relacionada con el curso del anlisis, mximo asentamiento y la profundidad de la
zona de influencia se imprimen en la parte inferior del cuadro. En la seccin de este cuadro
"Anlisis de consolidacin" (configurada en el cuadro "Configuracin") sirve para ingresar
los parmetros de consolidacin.
El resultado, como salida principal, se muestra en la pantalla. Para ver los resultados, utilice
la barra horizontal en la seccin superior de la pantalla, la cual le permite ajustar la forma en
que los valores resultantes son trazados. Esta barra horizontal contiene los siguientes
tems:
Botn "Mostrar" : despliega el cuadro de dilogo "Asientos - Resultados de ajustes de
visualizacin" que permite especificar los parmetros de dibujos: lneas de depresin /
zonas de influencia / Rango de colores / secciones inclinadas / Resultados de mallas:
insosuperficies, isolneas etc.
Opcin de almacenar vistas individuales
Seleccionar valores de visualizacin: Ya sea los valores totales, o sus cambios durante
la ltima etapa de clculo o sus cambios en comparacin con otras etapas previas. Esta
configuracin est disponible solo en los casos donde tiene sentido. Por lo que es posible
mostrar el cambio de tensin, asentamiento o deformacin en comparacin con etapas
previas, sin embargo, siempre se traza la profundidad actual de la zona de influencia.
-364-
Variables:
Sig ma
Z,to
t
Sig ma
Z,ef
f
Presin
de
por
os
Asie ntos
Def orm
aci
n
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Cuadro "Anlisis"
Parmetros de consolidacin
En el anlisis de consolidacin (determinado en el cuadro "Configuracin") la parte inferior de
la ventana en el cuadro "Anlisis" sirve para ingresar los parmetros de consolidacin.
En la primera etapa de clculo de construccin las siguientes las caractersticas son requeridas:
Parte superior e inferior de la capa de suelo consolidada y la direccin del flujo de agua desde
esta capa. (hacia arriba, hacia abajo y en ambas direcciones).
El programa permite dibujar una evolucin temporal del asentamiento (grfico a la derecha del
escritorio) segn la correspondiente teora de asentamiento. El eje vertical muestra el grado de
consolidacin U [%], y el eje horizonta muestra el tiempo de asentamiento t [das].
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-367-
2. etapa
3. etapa
4. etapa
5. etapa
6. etapa
Programa Estribo
El programa se utiliza para verificar el diseo de estribos.
Caractersticas principales
Gran cantidad de posibles formas para del muro
Efectos ssmicos (Mononobe-Okabe, Arrango)
Verificacin de secciones representativas de hormign segn distintas normas (EC2, BS
8110, IS456, CSN, PN)
Verificacin de muros en voladizo
Anlisis segn la teora de Estados Lmite o del Factor de Seguridad
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Proyecto
El cuadro "Proyecto" se utiliza para introducir datos bsicos. Este cuadro contiene campos de
entrada para introducir la informacin bsica sobre la tarea a analizar. Ej.: Informacin del
proyecto, descripcin del proyecto, fecha, etc. Esta informacin ser utilizada en el futuro para
las salidas de impresin de textos y grficos.
El cuadro tambin puede ser utilizado para cambiar el sistema de unidades (mtrico /
imperial). Los datos del proyecto se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
Cuadro "Proyecto"
Configuracin
El cuadro "Configuracin" sirve para introducir la configuracin bsica del programa como
estndares y teoras de anlisis, la forma de proporcionar seguridad para una estructura y
coeficientes individuales del anlisis.
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Cuadro "Configuracin"
Geometra de corte
El cuadro "Geometra de corte" permite seleccionar la forma del estribo de puente. La forma
seleccionada y la representacin grfica ("Diagrama de Parmetros") aparecen en la parte
izquierda del cuadro. La forma del muro puede ser editada en el cuadro insertando valores
dentro de los campos de entrada, o en el escritorio con la ayuda de las dimensione activas.
En caso de que la estructura est compuesta por segmentos inclinados se requiere ingresar el
grado de inclinacin de los segmentos 1:x (s1). La estructura recta se especifica ingresando
valor de inclinacin cero.
El cuadro sirve para especificar la forma final del estribo incluyendo el muro de cierre. El
-370-
estribo puede ser verificado por el estado de construccin (sin el muro de cierre) basndose en
la seleccin realizada en el cuadro "Cargar - LC". La longitud del estribo y la longitud de la
zapata se especifica en el cuadro "Vista geomtrica plana"
El programa permite exportar la geometra de una estructura en el formato *.DXF
defecto como la altura del ala Una longitud diferente a la de la unin ala-estribo puede
incluso ser especificada seleccionando la opcin "Reduccin para dimensionamiento.
Cuando utilizamos alas de muros prolongadas es posible introducir dimensiones de base
debajo del muro. Estos saltos de base se reflejan en el anlisis calculando un ancho ficticio de
la base como:
Donde:
Atot
dfict
La base luego se considerada como rectangular, lo que es ms simple, pero es una hiptesis
ms conservadora.
Pasos de zapata
El cuadro "Pasos de zapata" sirve para introducir los pasos de la zapata debajo del estribo.
Esta opcin permite especificar formas adicionales del puente estribo.
Para aadir (editar) pasos se utiliza el cuadro de dilogo Aadir (Editar) pasos. Los pasos
pueden ser editados en el cuadro insertando valores dentro de los campos de entrada, o en el
escritorio con la ayuda de las dimensiones activas u objetos activos respectivamente.
-373-
Material
El cuadro "Material" permite seleccionar los parmetros para hormign y refuerzos de acero
longitudinal
Dos opciones estn disponibles cuando seleccionamos el tipo de material:
El botn "Catlogo" abre un cuadro de dilogo "Catlogo de materiales" (Para
refuerzos de hormign o acero) la lista de materiales sirve para seleccionar el material
deseado.
El botn "Personalizar" abre el cuadro de dilogo "Edicin de material Hormign"
(para hormign), y "Edicin de material Acero para hormign" (para refuerzos de
acero longitudinales y transversales), el cual sirve para especificar manualmente los
parmetros de materiales.
El contenido de los catlogos depende del estndar seleccionado para el diseo de la
estructura de hormign configurada en la solapa "Materiales y estndares". El campo de
entrada en la parte superior del cuadro sirve para especificar la unidad de peso de la
estructura.
-374-
Cuadro "Material"
Perfil
El cuadro "Perfil" contiene una tabla con un listado de interfaces introducidas. Luego de
especificar las interfaces, es posible editar el espesor de las distintas capas con la ayuda de
las dimensiones activas.
Para aadir (editar) capas se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar) interfaces". Se
especifica la coordenada z medida desde el punto ms alto de la estructura.
El programa permite bajar o subir el punto ms alto de la estructura en el cuadro de dilogo
"Cambiar la elevacin del terreno" as se puede modificar toda la interfaz mientras se
mantiene el espesor de las distintas capas. Esta funcin es importante cuando copiamos
perfiles desde el programa "Terreno".
El programa permite importar un perfil en formato gINT.
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Cuadro "Perfil"
Suelos
El cuadro Suelos contiene una tabla con un listado de los suelos introducidos. En la parte
derecha del cuadro se muestra una tabla que provee informacin sobre las caractersticas del
suelo seleccionado.
Para aadir (editar) suelo se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar)suelo".
Las caractersticas de suelo se especifican en el programa. Estas caractersticas sern
detalladas en los captulos: "Datos bsicos", "Presin de la tierra en reposo" y "Aumento de
Presin".
El programa permite importar un suelo en formato gINT. Los datos de los suelos introducidos
se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando "GeoClipboard".
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Cuadro "Suelos"
Datos bsicos
Esta parte de la ventana sirve para introducir parmetros bsicos de suelo. peso unitario
del suelo, ngulo de friccin interna y cohesin del suelo, etc. El valor particular es
obtenido a partir de estudios geotcnicos o de experimentos en laboratorios. Si este dato no es
admitido, es posible agregarlo desde la base de datos de suelos, que contiene valores de
caractersticas de suelo. Las caractersticas de las rocas no se encuentran en la base de datos
integrada, estos parmetros deben definirse manualmente. Los parmetros orientativos de
rocas se presentan en la parte terica de la Ayuda en el presente documento.
Los parmetros efectivos y totales del ngulo de friccin interna y cohesin se especifican
dependiendo de la configuracin en el listado Estado de tensin. Los parmetros efectivos o
totales se utilizan dependiendo primeramente del tipo de suelo, tipo de carga, duracin de la
estructura y condiciones del agua.
Para la tensin efectiva es necesario especificar el ngulo de friccin interna entre el suelo y la
estructura, el cual depende del material de la estructura y del tipo de suelo. Posibles valores
para este parmetro estn listados en la tabla de valores recomendados.
Para la tensin total se necesita especificar la adhesin del suelo a la cara de la estructuraa
La teora asociada se describe con detalle en el captulo "Presin de tierras".
-377-
Cargas
El cuadro Cargas sirve para especificar el tipo de caso de carga (estado de construccin,
estado de servicio) y la carga causada por el puente y causada por el bloque de transicin.
El anlisis de verificacin y dimensionamiento de todo el puente-estribo o solo una parte puede
ser llevado a cabo especificando segn el tipo de carga.
Cuando usamos anlisis segn EN1997 o LRFD , las cargas ingresadas desde el puente y el
plano de transicin no aumentan por ningn factor parcial . Las fuerzas ingresadas deber
ser determinadas segn el estndar correspondiente (EN 1990, EN 1991)
El nmero de carga especificado en el caso de estado de construccin y el estribo, se
comprueba en una determinada etapa de construccin sin muro de cierre y alas puente. En el
caso de estado de servicio el estribo se carga por el puente y el bloque de transicin y se
verifica todo el estribo.
Para la comprobacin del estribo se tiene la ventaja de poder aprovechar la etapa de
construccin y especificar distintos estados para diferentes casos de carga (ejemplo: estado de
construccin, estado de servicio sin carga mvil, estado de servicio sin ninguna carga).
Distintos estados luego permiten introducir diferentes cargas, sobrecargas, formas de terreno,
tipos de anlisis de presin (activa, en reposo) diseo de coeficientes, etc.
-378-
Asignar
El cuadro Asignar contiene un listado con capas de perfiles y suelos asignados. La lista de
suelos es grficamente representada por los botones de la barra de herramientas situados por
encima de la tabla, o se puede acceder tambin desde el listado de cada capa del perfil.
El procedimiento acerca de como asignar el suelo a una capa se describe en forma detallada
en herencia.
El programa permite importar suelos asignados en formato gINT.
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Cuadro "Asignar"
Cimentacin
El cuadro "Cimentacin" sirve para asignar el tipo de cimentacin. Los siguientes tipos de
cimentacin de muros estn disponibles:
Suelo de perfil geolgico - el muro est cimentado en suelo asignado a partir del perfil
geolgico especificado en el cuadro "Perfil".
Entrada de parmetros de contacto entre la base-suelo - Se especifican los
parmetros de contacto entre la base de la zapata y la estructura. La opcin "Entrada del
ngulo de friccin base-suelo" requiere introducir el ngulo de friccin [] entre la
cimentacin y el suelo. La opcin "Entrada de coeficiente de friccin" requiere
especificar el coeficiente de friccin [-]. Ambas opciones requieren el ingreso de cohesin
a [kPa] entre la cimentacin (base) y el suelo.
Franja de cimentacin - El material de la franja de cimentacin se representa por el
suelo (ingresado en el cuado "Suelos") o por hormigon - requiere ingresar la unidad de
peso del material de cimentacin y los parmetros de contacto base-suelo
(coeficiente de friccin f, cohesin c, resistencia adicional F).
Pilote de cimentacin el muro puede ser cimentado en una de las filas de pilotes o en
dos filas de pilotes, respectivamente
La franja de cimentacin y el pilote de cimentacin pueden ser adoptados para la base
del muro solamente si se selecciona el tipo de muro una zapata con fondo sin salto en el
cuadro de "Geometra". La geometra del muro de cimentacin (franja de cimentacin,
pilote de cimentacin) pueden ser modificados tanto en el cuadro ingresando los valores
especficos dentro de los campos de entrada, o en el escritorio con la ayuda de las dimensiones
activas.
-380-
La entrada de datos ingresada en este cuadro influye en el anlisis del muro actual
(verificacin de deslizamiento) y en la capacidad portante del suelo de cimentacin.
Cuadro "Cimentacin"
-381-
Agua
El cuadro "Agua" permite, presionando un botn, especificar tipo de agua. El tipo seleccionado
y la representacin grfica (Diagrama de Parmetros) de los valores imputados aparecen
en la parte izquierda del cuadro. Los parmetros del agua (h1, h2) pueden editarse en el
cuadro insertando valores dentro de los campos de entrada, o en el escritorio con la ayuda de
las dimensiones activas.
El listado sirve para especificar si es considerada la influencia del aumento de presin de agua
debido a las diferentes tablas de agua subterrneas en la base de la zapata. El aumento de
presin puede asumirse como lineal, parablico o puede no considerarse. Cuando se verifica el
muro, el aumento de presin en la base de la zapata debido a las diferentes napas de aguas
subterrneas se presenta en trminos de fuerzas especiales.
La ltima opcin es la entrada manual de presin de poros. Dos pestaas Delante de la
estructura y Detrs de la estructura aparecen en la tabla. sta se completa con los
valores de la presin del poro delante y detrs de la estructura a una profundidad z (eje-z).
Las napas freticas tambin pueden ser especificadas por encima de la estructura o perfil
terrestre respectivamente en tal caso la profundidad del agua es ingresada con valores
negativos.
El anlisis de presin de tierra con influencia del agua se describe en la parte terica del
captulo "Influencia del agua".
El programa adems permite especificar la profundidad de grietas de traccin rellenas de agua.
-382-
Cuadro "Agua"
Sobrecarga
El cuadro Sobrecarga contiene una tabla con un listado de las sobrecargas introducidas.
Para aadir (editar) sobrecargas se utiliza el cuadro de dilogo Nueva (Editar) sobrecarga.
La sobrecarga introducida puede ser editada desde el escritorio con la ayuda de
las dimensiones activas o con los objetos activos respectivamente.
La coordenada z medida desde el punto ms alto de la estructura se especifica (direccin
positiva hacia abajo) cuando imputamos la sobrecarga a una determinada profundidad. Si se
aade una sobrecarga fuera del terreno, el programa muestra un mensaje de error.
El anlisis de presin de tierras debido a sobrecargas se describe en la parte terica del
captulo "Influencia de sobrecarga".
-383-
Cuadro "Sobrecarga"
Resistencia
El cuadro "Resistencia" del suelo FF (Front Face) permite, presionando un botn, especificar
la forma del terreno y los parmetros de resistencia en la cara delantera de la estructura. La
forma seleccionada y la representacin grfica ("Diagrama de Parmetros") de los valores
imputados aparecen en la parte izquierda del cuadro. La forma del terreno puede ser editada
en el cuadro introduciendo valores en los campos de entrada o desde el escritorio con la ayuda
de las dimensiones activas.
ste cuadro presenta un listado que le permite al usuario seleccionar el tipo de resistencia y de
suelo (listado contiene los suelos introducidos en la seccin "Suelos"). Tambin permite
especificar la magnitud de la sobrecarga del terreno delante de la estructura o el espesor del
terreno por encima del punto ms bajo del muro.
La resistencia en la cara delantera de la estructura puede ser especificada como presin en
reposo, presin pasiva o presin pasiva reducida de la tierra. La fuerza resultante debido a la
presin pasiva reducida se obtiene como una fuerza resultante causada por la presin pasiva
multiplicada por el coeficiente correspondiente, el cual viene dado por el tipo de presin pasiva
reducida introducida.
-384-
Fuerzas aplicadas
El cuadro Fuerzas aplicadas contiene una tabla con un listado de las fuerzas que actan
sobre la estructura. Para aadir (editar) fuerzas se utiliza el cuadro de dilogo Nueva
(Editar) fuerza. Las fuerzas imputadas pueden incluso ser editadas en el escritorio con
ayuda de los objetos activos.
Las fuerzas aplicadas representas cargas adicionales a la estructura del muro, placas o
Muros MSE. Podemos modelar tanto anclajes, barreras de seguridad, cargas de carteleras,
vallas etc. El programa no ajusta las fuerzas aplicadas al clculo.
Cargas externas actuando en la superficie del terreno se deben definir como sobrecargas.
-385-
Sismo
El cuadro "Sismo" sirve para ingresar parmetros de sismos. En el escritorio se muestran las
direcciones de los efectos de los sismos introducidos.
El anlisis de presin de tierras mientras se calcula el sismo, se describe en la parte terica del
captulo "Influencia de sismo".
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Cuadro "Sismo"
Configuracin de etapa
El cuadro "Configuracin de etapa" sirve para ingresar configuraciones vlidas para una
etapa de construccin
La seleccin de la situacin de diseo determina los coeficientes de seguridad ha ser utilizados
en el anlisis para una etapa de construccin dada.
La vista del cuadro depende de la metodologa de verificacin seleccionada. LRFD 2012
introduce nuevos tipos de situaciones de diseo (Fuerza I, Servicio I, Extremo I).
Luego, el cuadro sirve para especificar el tipo de presin que acta en el muro cuando el muro
puede deflactarse. Cuando el muro tiene libertad de movimiento, se asume una presin activa,
caso contrario, se utiliza la presin en reposo.
-387-
Verificacin de Equilibrio
El cuadro "Verificacin de equilibrio" muestra el resultado del anlisis. Distintos clculos con
diferentes coeficientes de efectos de las fuerzas resultantes pueden llevarse a cabo para una
misma tarea.
La apariencia del cuadro puede ser modificada segn la metodologa de
verificacin seleccionada.
Verificacin segn el factor de seguridad, o la teora de los estados lmite - La
columna F de la tabla, permite introducir coeficientes de diseo, los cuales multiplican las
fuerzas calculadas. Estas fuerzas se muestran en el escritorio y son actualizadas
inmediatamente ante cada cambio de datos y/o configuracin.
Anlisis segn EN 1997 La columna G de la tabla, permite especificar cuando la carga
activa en una estructura es considerada como secundaria. Esto se explica con ms detalles
en la seccin combinacin de cargas.
Anlisis segn LRFD - en este caso la columna F desaparece.
El muro es cargado por la presin activa o en reposo dependiendo de los tems seleccionados
en el cuadro "Configuracin de etapa"
El procedimiento para Anlisis de muros se describe en la parte terica de este captulo.
El clculo forzado se muestra en el escritorio y es automticamente actualizado ante cualquier
cambio de datos o configuracin. La parte derecha del cuadro muestra el resultado del anlisis
del muro contra vuelco o deslizamiento. El botn En detalle abre una ventana que
contiene un listado detallado de los resultados del anlisis de comprobacin.
La visualizacin de los resultados puede ser modificada en el cuadro de dilogo "Configuracin
de estilos de visualizacin".
Cuadro "Verificacin"
-388-
Anlisis de capacidad
portante utilizando el
programa "Pilote"
Anlisis de capacidad
portante utilizando el
programa "Grupo de
pilotes"
No calcular (cimentacin
sobre pilotes)
-389-
-390-
-392-
Proyecto
El cuadro Proyecto se utiliza para introducir datos bsicos. Este cuadro contiene campos de
entrada para introducir la informacin bsica sobre la tarea a analizar. Ej.: Informacin del
proyecto, descripcin del proyecto, fecha, etc. Esta informacin ser utilizada en el futuro para
las salidas de impresin de textos y grficos.
El cuadro tambin puede ser utilizado para cambiar el sistema de unidades (mtrico /
imperial). Los datos del proyecto se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
Cuadro "Proyecto"
Configuracin
El cuadro "Configuracin" sirve para introducir la configuracin bsica del programa como
estndares y teoras de anlisis, la forma de proporcionar seguridad para una estructura y
coeficientes individuales del anlisis.
El programa contiene no solo las configuraciones bsicas pre-definidas para diferentes
pases, sino que tambin permite al usuario crear sus propias configuraciones, las cuales
pueden ser luego utilizadas en otros programas de GEO5.
El botn "Seleccionar" permite elegir configuraciones ya creadas de la "lista de
configuracin".
El botn "Administrador de configuracin" abre el cuadro "Administrador", el cual permite
ver y modificar diferentes configuraciones. Adems se puede identificar las configuraciones
visibles en la lista de configuracin. Los datos en el administrador de configuracin pueden ser
tambin exportados e importados.
El botn "Aadir al administrador" permite crear configuraciones definidas por el usuario,
las cuales luego se agregan al administrador de configuracin.
-393-
Cuadro "Configuracin"
Geometra
El cuadro Geometra contiene una tabla con un listado de los puntos introducidos en la cara
delantera de la estructura. Para aadir (editar) puntos se utiliza el cuadro de dilogo Nuevo
(Editar) punto.
Es posible editar los puntos en el escritorio con la ayuda de los objetos activos, seleccionando
el punto se abre una cuadro de dilogo para su modificacin.
Es necesario especificar la profundidad (coordenada z, desde el punto mas alto de la estructura
direccin positiva hacia abajo) y la coordenada x (direccin negativa se asume a la izquierda,
no se permite pendientes de estructuras)
El programa permite exportar la geometra de una estructura en el formato *.DXF.
-394-
Cuadro Geometra
Tipo de clavos
El cuadro Tipo de clavos sirve para especificar el tipo de clavos en una tabla determinada.
Los parmetros de resistencia de clavos pueden ser introducidos por el usuario
o determinados directamente por el programa, dependiendo de los datos introducidos.
La tabla muestra los siguientes datos introducidos o calculados: Resistencia de la cabeza
del clavo, Resistencia a la traccin Resistencia al arrancamiento por 1 m.
-395-
Geometra de clavos
El cuadro Geometra de clavos contiene una tabla con un listado de los clavos introducidos
en la cara delantera de la estructura. Para aadir (editar) puntos se utiliza el cuadro de
dilogo Nuevo (Editar) punto. Es posible editar los clavos en el escritorio con la ayuda de
los objetos activos.
El usuario debe especificar la profundidad del clavo, profundidad de la plataforma para un
clavo dado (el prximo clavo debe introducirse tan profundo como el que se encuentra por
debajo de la plataforma del clavo superior), longitud del clavo, su dimetro y distancia.
La inclinacin de los clavos se considera desde la lnea horizontal en la direccin de las agujas
del reloj y es constante para todos los clavos.
-396-
Material
El cuadro "Material" permite seleccionar los parmetros de los materiales para hormign y
refuerzos de aceros longitudinales.
Dos opciones estn disponibles cuando seleccionamos el tipo de material:
El botn "Catlogo" abre un cuadro de dilogo "Catlogo de materiales" (Para
refuerzos de hormign o acero) la lista de materiales sirve para seleccionar el material
deseado.
El botn "Personalizar" abre el cuadro de dilogo "Edicin de material Hormign"
(para hormign), y "Edicin de material Acero para hormign" (para refuerzos de
acero longitudinales y transversales), el cual sirve para especificar manualmente los
parmetros de materiales.
El contenido de los catlogos depende del estndar seleccionado para el diseo de la
estructura de hormign configurada en la solapa "Materiales y estndares". El campo de
entrada en la parte superior del cuadro sirve para especificar la unidad de peso de la
estructura.
-397-
Cuadro "Material"
Perfil
El cuadro "Perfil" contiene una tabla con un listado de interfaces introducidas. Luego de
especificar las interfaces, es posible editar el espesor de las distintas capas con la ayuda de
las dimensiones activas.
Para aadir (editar) capas se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar) interfaces". Se
especifica la coordenada z medida desde el punto ms alto de la estructura.
El programa permite bajar o subir el punto ms alto de la estructura en el cuadro de dilogo
"Cambiar la elevacin del terreno" as se puede modificar toda la interfaz mientras se
mantiene el espesor de las distintas capas. Esta funcin es importante cuando copiamos
perfiles desde el programa "Terreno".
El programa permite importar un perfil en formato gINT.
-398-
Cuadro "Perfil"
Suelos
El cuadro "Suelos" contiene una tabla con un listado de los suelos introducidos. En la parte
derecha del cuadro se muestra una tabla que provee informacin sobre las caractersticas del
suelo seleccionado.
Para aadir (editar) suelo se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar) suelo".
Las caractersticas de suelo se especifican en el programa. Estas caractersticas sern
detalladas en los captulos: "Datos bsicos", "Presin de la tierra en reposo" y "Aumento de
Presin".
El programa permite importar un suelo en formato gINT. Los datos de los suelos introducidos
se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando "GeoClipboard".
-399-
Cuadro "Suelos"
Datos bsicos
Esta parte de la ventana sirve para introducir parmetros bsicos de suelo. peso unitario
del suelo, ngulo de friccin interna y cohesin del suelo, etc. El valor particular es
obtenido a partir de estudios geotcnicos o de experimentos en laboratorios. Si este dato no es
admitido, es posible agregarlo desde la base de datos de suelos, que contiene valores de
caractersticas de suelo. Las caractersticas de las rocas no se encuentran en la base de datos
integrada, estos parmetros deben definirse manualmente. Los parmetros orientativos de
rocas se presentan en la parte terica de la Ayuda en el presente documento.
Los parmetros efectivos y totales del ngulo de friccin interna y cohesin se especifican
dependiendo de la configuracin en el listado Estado de tensin. Los parmetros efectivos o
totales se utilizan dependiendo primeramente del tipo de suelo, tipo de carga, duracin de la
estructura y condiciones del agua.
Para la tensin efectiva es necesario especificar el ngulo de friccin interna entre el suelo y la
estructura, el cual depende del material de la estructura y del tipo de suelo. Posibles valores
para este parmetro estn listados en la tabla de valores recomendados.
Para la tensin total se necesita especificar la adhesin del suelo a la cara de la estructuraa
La teora asociada se describe con detalle en el captulo "Presin de tierras".
-400-
Asignar
El cuadro Asignar contiene un listado con capas de perfiles y suelos asignados. La lista de
suelos es grficamente representada por los botones de la barra de herramientas situados por
encima de la tabla, o se puede acceder tambin desde el listado de cada capa del perfil.
El procedimiento acerca de como asignar el suelo a una capa se describe en forma detallada
en herencia.
El programa permite importar suelos asignados en formato gINT.
-401-
Cuadro "Asignar"
-402-
Agua
El cuadro Agua permite, presionando un botn, especificar tipo de agua. El tipo seleccionado
y la representacin grfica (Diagrama de Parmetros) de los valores imputados aparecen
en la parte izquierda del cuadro. Los parmetros del agua (h1, h2) pueden editarse en el
cuadro insertando valores dentro de los campos de entrada, o en el escritorio con la ayuda de
las dimensiones activas.
El listado sirve para especificar si es considerada la influencia del aumento de presin de agua
debido a los diferentes niveles freticos en la base de la zapata. El aumento de presin puede
asumirse como lineal, parablico o puede no considerarse. Cuando se verifica el muro, el
aumento de presin en la base de la zapata debido a los diferentes niveles freticos se
presenta en trminos de fuerzas especiales.
La ltima opcin es la entrada manual de presin de poros. Dos pestaas Delante de la
estructura y Detrs de la estructura aparecen en la tabla. sta se completa con los
valores de la presin del poro delante y detrs de la estructura a una profundidad z (eje-z).
El nivel fretico tambin puede ser especificado por encima de la estructura o perfil terrestre
respectivamente en tal caso la profundidad del agua es ingresada con valores negativos.
El anlisis de presin de tierra con influencia del agua se describe en la parte terica del
captulo "Influencia del agua".
El programa adems permite especificar la profundidad de grietas de traccin rellenas de agua.
-403-
Cuadro "Agua"
Sobrecarga
El cuadro Sobrecarga contiene una tabla con un listado de las sobrecargas introducidas.
Para aadir (editar) sobrecargas se utiliza el cuadro de dilogo Nueva (Editar) sobrecarga.
La sobrecarga introducida puede ser editada desde el escritorio con la ayuda de
las dimensiones activas o con los objetos activos respectivamente.
La coordenada z medida desde el punto ms alto de la estructura se especifica (direccin
positiva hacia abajo) cuando imputamos la sobrecarga a una determinada profundidad. Si se
aade una sobrecarga fuera del terreno, el programa muestra un mensaje de error.
El anlisis de presin de tierras debido a sobrecargas se describe en la parte terica del
captulo "Influencia de sobrecarga".
-404-
Cuadro "Sobrecarga"
Sismo
El cuadro "Sismo" sirve para ingresar parmetros de sismos. En el escritorio se muestran las
direcciones de los efectos de los sismos introducidos.
El anlisis de presin de tierras mientras se calcula el sismo, se describe en la parte terica del
captulo "Influencia de sismo".
-405-
Cuadro "Sismo"
Configuracin de etapa
El cuadro "Configuracin de etapa" sirve para ingresar configuraciones vlidas para una
etapa de construccin
La seleccin de la situacin de diseo determina los coeficientes de seguridad ha ser utilizados
en el anlisis para una etapa de construccin dada.
La vista del cuadro depende de la metodologa de verificacin seleccionada. LRFD 2012
introduce nuevos tipos de situaciones de diseo (Fuerza I, Servicio I, Extremo I).
Verificacin de Equilibrio
El cuadro "Verificacin de Equilibrio" muestra el resultado del anlisis. Distintos clculos con
diferentes coeficientes de efectos de las fuerzas resultantes pueden llevarse a cabo para una
misma tarea.
La apariencia del cuadro puede ser modificada segn la metodologa de
verificacin seleccionada.
Verificacin segn el factor de seguridad, o la teora de los estados lmite - La
columna F de la tabla, permite introducir coeficientes de diseo, los cuales multiplican las
fuerzas calculadas. Estas fuerzas se muestran en el escritorio y son actualizadas
inmediatamente ante cada cambio de datos y/o configuracin.
Anlisis segn EN 1997 La columna G de la tabla, permite especificar cuando la carga
activa en una estructura es considerada como secundaria. Esto se explica con ms detalles
en la seccin combinacin de cargas.
-407-
Calcular utilizando el
programa Zapata
No calcular (cimentacin
sobre pilotes)
La visualizacin del los resultados puede ser modificada en el cuadro de dilogo "Configuracin
de estilos de visualizacin".
-409-
-410-
-411-
Proyecto
El cuadro Proyecto se utiliza para introducir datos bsicos. Este cuadro contiene campos de
entrada para introducir la informacin bsica sobre la tarea a analizar. Ej.: Informacin del
proyecto, descripcin del proyecto, fecha, etc. Esta informacin ser utilizada en el futuro para
las salidas de impresin de textos y grficos.
El cuadro tambin puede ser utilizado para cambiar el sistema de unidades (mtrico /
imperial). Los datos del proyecto se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
Cuadro "Proyecto"
Configuracin
El cuadro "Configuracin" sirve para especificar estndares y mtodos que son utilizados
para realizar el anlisis.
El cuadro "Configuracin" permite seleccionar el mtodo para determinar el hundimiento
(prdida de volumen, teoras clsicas) y su forma (Gauss, Aversin). Adems sirve para
ingresar el coeficiente de clculo del punto de inflexin (solo para teoras clsicas), el cual
influye en la forma del hundimiento.
Cuadro "Configuracin"
-412-
Construcciones
El cuadro "Construcciones" sirve para introducir objetos de entrada sobre la excavacin. Un
nmero arbitrario de construcciones puede ser especificado en la superficie terrestre o a una
determinada profundidad.
Cuadro "Construcciones"
Perfil
El cuadro "Perfil" contiene una tabla con un listado de interfaces introducidas. Luego de
especificar las interfaces, es posible editar el espesor de las distintas capas con la ayuda de
las dimensiones activas. Para aadir (editar) capas se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir
(Editar) interfaces". Se especifica la coordenada z medida desde el punto ms alto de la
estructura.
El programa permite bajar o subir el punto ms alto de la estructura en el cuadro de dilogo
"Cambio de elevacin del terreno" as se puede modificar toda la interfaz mientras se
mantiene el espesor de las distintas capas. Esta funcin es importante cuando copiamos
perfiles desde el programa "Terreno".
La entrada de datos en este cuadro est permitida si se selecciona el mtodo clsico en el
cuadro "Configuracin".
El programa permite importar un perfil en formato gINT.
-413-
Cuadro "Perfil"
Suelos
El cuadro "Suelos" contiene una tabla con una lista de suelos introducidos. En la parte derecha
del cuadro se muestra una tabla con informacin sobre el suelo seleccionado. Para aadir
(editar) suelo se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar) suelos".
La entrada de datos en este cuadro est permitida si se selecciona el mtodo clsico de
anlisis en el cuadro "Configuracin". Valores particulares se obtienen de encuestas
geotcnicas o de experimentos en laboratorios. Si esta informacin no est disponible, es
posible agregarlo desde la base de datos de suelos, que contiene valores de caractersticas de
suelo.
Posibles valores del ngulo de friccin interna y cohesin estn disponibles en el
captulo "Parmetro de rocas".
El programa permite importar un suelo en formato gINT.
Los datos de los suelos introducidos se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
-414-
Cuadro "Suelos"
Asignar
El cuadro "Asignar" contiene una lista con capas de perfiles y terrenos asignados. La lista de
terrenos es grficamente representada por los botones de la barra de herramientas ubicada
por encima de la tabla, o se puede acceder tambin desde el listado de cada capa del perfil.
Despus de asignar el suelo en la capa se describe la herencia en forma detallada.
La entrada de datos en este cuadro est permitida si se selecciona el mtodo clsico en el
cuadro "Configuracin".
El programa permite importar suelos asignados en formato gINT.
-415-
Cuadro "Asignar"
Geometra de excavacin
El cuadro Geometra de la excavacin contiene una tabla con una lista de las
excavaciones. Para aadir (editar) excavaciones se utiliza el cuadro de dilogo "Nueva
(Editar) excavacin". Las excavaciones introducidas pueden ser modificadas en el escritorio
o con la ayuda de los objetos activos.
Los parmetros de excavacin difieren dependiendo del tipo de mtodo de anlisis
seleccionado en el cuadro "Configuracin". Cada excavacin puede ser especificada por el radio
o por el rea de excavacin. Si una excavacin secuencial est siendo introducida, es til
especificar el rea de excavacin y ubicar un centro ficticio de excavacin para un centro de
gravedad de esta rea.
Parmetros de entrada adicional se explican con ms detalles cuando se describe el mtodo de
anlisis (Prdida de volumen, mtodo clsico).
El programa permite exportar la geometra de una estructura en el formato *.DXF.
-416-
Medicin
El cuadro "Medicin" contiene una tabla con una lista de las mediciones introducidas. Para
aadir (editar) mediciones se utiliza el cuadro de dilogo "Nueva (Editar) medicin". Las
mediciones introducidas pueden ser modificadas en el escritorio o con la ayuda de los objetos
-417-
activos.
Las mediciones introducidas no influyen en el anlisis actual Su introduccin dentro del
programa resulta ser puramente por necesidades de diseo. Luego de excavar la primer parte
de un tnel secuencial, es til introducir valores dentro del programa, medidos en el lugar de
la construccin, y luego agregar los parmetros de excavaciones de tal forma que los valores
de clculo y los valores medidos sean los mismos. Una parte de la experiencia muestra
que los valores de parmetros de entrada requeridos para el procedimiento son vlidos
tambin en las siguientes etapas.
Cuadro "Mediciones
Configuracin de etapa
El cuadro "Configuracin de etapa" sirve para ingresar configuraciones vlidas para una
etapa de construccin.
El cuadro permite introducir los lmites en tensin y dao gradiente. Estos valores sirven para
verificar el dao en la construccin en el cuadro "Daos". El programa ofrece la preconfiguracin por defecto (configuraciones predeterminadas de construcciones de
mampostera) y la configuracin de usuario - aqu es posible definir un criterio arbitrario
recomendado por los estndares o adquirirlo a partir de la experiencia prctica de los tipos de
construccin arbitrarios.
Los valores lmites deben ser definidos en un orden descendiente o ascendente,
respectivamente. Con esto se espera definir regiones que, especificadas en el programa, sea
posible caracterizar los lmites determinados por el mismo valor.
-418-
Anlisis
El cuadro "Anlisis" muestra el resultado del anlisis de depresin. Ms de un anlisis con
diferentes profundidades debajo del terreno pueden ser llevados a cabo para una misma tarea.
El anlisis de resultados aparece en el escritorio y es continuamente actualizado cuando sea
que se realice un cambio en los datos de entrada o configuracin.
Para un rpido cambio entre diferentes estilos de representacin grafica de los resultados
(Asentamiento, Diagramas) el usuario puede usar los botones de Grfico. La visualizacin
de resultados puede ser ajustada en el cuadro de dilogo "Configuracin de estilos de
visualizacin".
-419-
Daos
El cuadro "Daos" proporcin el resultado de fallo del anlisis de construccin. El programa
ofrece distintos tipos de verificaciones.
Verificacin de grietas de traccin
Verificacin de daos por buzamiento
Verificacin de desviacin relativa de construcciones (elevacin, depresin)
Verificacin de secciones de la construccin
El programa permite al usuario realizar un anlisis de la etapa actual y de todas las etapas
previas (cubre todas las etapas) o es posible introducir una etapa individual y evaluar su
influencia. Este proceso hace posible encontrar por ejemplo un proceso ptimo de excavacin
de tneles secuenciales.
Distintos anlisis pueden ser llevados a cabo para una misma tarea. La visualizacin de los
resultados puede ser ajustada en el cuadro de dilogo "Configuracin de estilos de
visualizacin".
-420-
-421-
Proyecto
El cuadro Proyecto se utiliza para introducir datos bsicos. Este cuadro contiene campos de
entrada para introducir la informacin bsica sobre la tarea a analizar. Ej.: Informacin del
proyecto, descripcin del proyecto, fecha, etc. Esta informacin ser utilizada en el futuro para
las salidas de impresin de textos y grficos.
El cuadro tambin puede ser utilizado para cambiar el sistema de unidades (mtrico /
imperial). Los datos del proyecto se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
Cuadro "Proyecto"
Configuracin
El cuadro "Configuracin" sirve para introducir la configuracin bsica del programa como
estndares y teoras de anlisis, la forma de proporcionar seguridad para una estructura y
coeficientes individuales del anlisis.
El programa contiene no solo las configuraciones bsicas pre-definidas para diferentes
-422-
pases, sino que tambin permite al usuario crear sus propias configuraciones, las cuales
pueden ser luego utilizadas en otros programas de GEO5.
El botn "Seleccionar" permite elegir configuraciones ya creadas de la "lista de
configuracin".
El botn "Administrador de configuracin" abre el cuadro "Administrador", el cual permite
ver y modificar diferentes configuraciones. Adems se puede identificar las configuraciones
visibles en la lista de configuracin. Los datos en el administrador de configuracin pueden ser
tambin exportados e importados.
El botn "Aadir al administrador" permite crear configuraciones definidas por el usuario,
las cuales luego se agregan al administrador de configuracin.
El botn "Modificar" permite una rpida visualizacin y edicin de la configuracin
seleccionada en el programa. Modificando cualquier de los parmetros cambia el ttulo
"Entrada para tarea actual".
Anlisis individuales se realizan con esta configuracin local. Debemos considerar la
configuracin para otras tareas, incluyendo esta configuracin en el "Administrador de
configuracin" presionando el botn "Aadir al administrador".
La configuracin "Entrada para la tarea actual" usualmente se crea cuando importamos
datos antiguos.
La configuracin de parmetros de anlisis se realiza en la solapa "Anlisis de estabilidad".
El cuadro sirve para seleccionar un tipo de superficie de deslizamiento:
Superficie de deslizamiento plana
Superficie de deslizamiento poligonal
Cua de tierra
Cuadro "Configuracin"
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Cada seccin puede ser definida por su inclinacin, por la longitud total de la seccin, por la
longitud horizontal y la altura de la pendiente rocosa. Solo dos valores de secciones son
utilizados mientras los dems son determinados automticamente por el programa (caso
contrario el programa muestra un cuadro de advertencia y el clculo no se lleva a cabo).
Ambas secciones, vertical y horizontal, y las salientes, pueden ser representadas.
En caso de una entrada apropiada el programa traza automticamente la seccin
definida en el escritorio utilizando lneas discontinuas, por lo que antes de aceptar la seccin
definida presionando el botn Aadir es posible controlar si la seccin est correctamente
definida.
Cuadro Terreno
Roca
El cuadro Roca permite introducir los parmetros de material (valores aproximados) de la
pendiente rocosa (dependiendo del tipo de resistencia de corte) incluyendo el propio peso de la
roca. Tres tipos de resistencia de corte en la superficie de deslizamiento estn disponibles en el
programa:
Mohr - Coulomb
Barton - Bandis
Hoek - Brown
Los parmetros de material de roca son introducidos segn el mtodo seleccionado.
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Cuadro Roca
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Agua
El cuadro Agua permite, presionando un botn, seleccionar tipo de agua. El tipo seleccionado
y la representacin grfica (Diagrama de Parmetros) de los valores imputados aparecen
en la parte izquierda del cuadro. Los parmetros del agua pueden editarse en el cuadro
-428-
Cuadro Agua
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Sobrecarga
El cuadro Sobrecarga contiene una tabla con la lista de las sobrecargas introducidas.
Para aadir (editar) sobrecargas se utiliza el cuadro de dilogo Nueva (Editar) sobrecarga.
La sobrecarga introducida puede ser editada desde el escritorio con la ayuda de dimensiones
activas u objetos activos respectivamente.
La entrada de fuerzas de sobrecarga en el anlisis es distinta para superficies de
deslizamiento plana y poligonal.
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Cuadro Sobrecarga
Anclaje
El cuadro Anclajes contiene una tabla con una lista de anclajes introducidos.
Para aadir (Editar) anclajes se utiliza el cuadro de dilogo Nuevos (Editar) anclajes.
Los anclajes insertados pueden ser modificados en el escritorio con la ayuda de los objetos
activos.
Deber ingresar la ubicacin del anclaje (origen), profundidad, longitud libre, espacio entre
anclajes y fuerza del anclaje. El origen del anclaje puede ser automticamente ubicado en el
terreno (seleccionando el campo de entrada especfico). Todos los parmetros de anclajes
pueden ser modificados slo en la etapa de construccin donde fueron introducidos. Las
siguientes etapas solo permiten el ajuste de la fuerza de anclaje (opcin Anclaje posttensin).
La superficie de deslizamiento plana permite definir anclajes activos o pasivos. Solo se
permiten los anclajes activos para la superficie de deslizamiento poligonal.
-431-
Cuadro Anclaje
Sismos
El cuadro "Sismos" sirve para ingresar parmetros de sismos. En el escritorio se muestran las
direcciones de los efectos de los sismos introducidos.
El anlisis de pendiente rocosa mientras se calcula el sismo, se describe en la parte terica del
captulo "Influencia de sismo".
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Cuadro "Sismos"
Configuracin de etapa
El cuadro "Configuracin de etapa" sirve para ingresar configuraciones vlidas para una
etapa de construccin
La seleccin de la situacin de diseo determina los coeficientes de seguridad ha ser utilizados
en el anlisis para una etapa de construccin dada.
La vista del cuadro depende de la metodologa de verificacin seleccionada. LRFD 2012
introduce nuevos tipos de situaciones de diseo (Fuerza I, Servicio I, Extremo I).
-433-
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Geometra
El cuadro Geometra permite la entrada de la forma de la pendiente rocosa (cua en roca).
La geometra de la cua en roca es definida por las direcciones y gradientes de la cada de la
lnea de la cara que forma la cua. La Geometra de la cua en roca se muestra en el escritorio
utilizando la proyeccin estereogrfica.
El botn "Visualizacin en 3D" abre el cuadro de dilogo para visualizar una cua en roca en el
espacio.
Al pulsar el botn "Roca en voladizo" puede ser modelado el muro de roca en voladizo.
El programa permite exportar la geometra de una estructura en el formato *.DXF.
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Visualizacin en 3D
La vista en 3D permite controlar grficos y definir valores. El dibujo se puede rotar,
trasladar, aumentar, disminuir y poner en relieve de manera estndar. La impresin de
manera directa del dibujo no est disponible.
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Programa Terreno
El programa crea modelos de terrenos digitales a partir de los puntos de entrada y sondeos.
Caractersticas principales
Generacin del modelo digital del terreno (MDT) partiendo de los puntos de entrada, cuas
y sondeos
Importacin de datos en formato TXT o DXF y medidas geodsicas
Clculo de los volmenes de excavacin y vertido
Entrada sencilla de estructuras y del tipo del terreno
Modelado de niveles geotcnicos mediante sondeos
Modelado del nivel fretico
Interfaz grfico 3D de fcil uso
Dibujo de las lneas de contorno
Exportacin de datos a otros programas GEO5
Base de manejo para los programas GEO5
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Proyecto
El cuadro Proyecto se utiliza para introducir datos bsicos. Este cuadro contiene campos de
entrada para introducir la informacin bsica sobre la tarea a analizar. Ej.: Informacin del
proyecto, descripcin del proyecto, fecha, etc. Esta informacin ser utilizada en el futuro para
las salidas de impresin de textos y grficos.
El cuadro tambin puede ser utilizado para cambiar el sistema de unidades (mtrico /
imperial).
En ste rgimen de entrada la configuracin asumida puede ser modificada en la primera etapa
de construccin.
Los datos del proyecto se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
Cuadro "Proyecto"
Datos bsicos
El cuadro "Datos bsicos" sirve para introducir parmetro de una tarea.
El cuadro contiene una tabla con el listado de las capas introducidas. Las capas pueden
aadirse, editarse o eliminarse utilizando los botones de la parte derecha de la tabla. La
primera capa no puede ser ni eliminada, ni se puede insertar otra capa delante de esta.
La seccin del cuadro "Configuracin bsica" sirve para definir las dimensiones de la tarea.
Cuando se aumentan o disminuyen estas dimensiones el programa estimula posibles
consecuencias de esta accin.
La seccin "Introducir cuadrcula" sirve para definir el origen y la cuadrcula de paso en la
direccin X e Y. El cuadro de dilogo, que permite configurar estos parmetros, se describe en
la seccin "Ambiente definido por el usuario" del captulo "Entrada".
El tem Introducir en el sistema de coordenadas global abre camino a la introduccin de
datos en el sistema de coordenadas global (JTSK, Gauss-Krger).
El listado desplegable de "Tipo de ingreso de capas" es posible determinar la forma de
ingreso de capas. Las capas pueden ser introducidas con la ayuda del espesor de las mismas o
con sus puntos.
En este rgimen de entrada la configuracin asumida puede ser modificada nicamente en
la primera etapa de construccin.
La visualizacin del dibujo en el escritorio puede ser modificada en cualquier rgimen de
entrada basado en la configuracin determinada en el cuadro de dilogo "Configuracin de
-444-
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Suelos
El cuadro Suelos contiene una tabla con un listado de suelos introducidos. En la parte
derecha del cuadro se muestra una tabla que provee informacin sobre las caractersticas del
suelo seleccionado.
Para aadir (editar) suelo se utiliza el cuadro dilogo "Aadir (Editar) suelo". El programa
terreno llama solo a la especificacin de coeficiente de volumen para clculos de excavacin de
pozos o terraplenes. Esta informacin solo se utiliza para posibles exportaciones dentro de los
programas GEO y no tiene ningn efecto en el clculo actual en el programa Terreno
El programa permite importar un suelo en formato gINT. Los datos de los suelos introducidos
se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando "GeoClipboard".
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Cuadro "Suelos"
Asignar
El cuadro Asignar contiene un listado con capas de perfiles y suelos asociados. La lista de
suelos es grficamente representada por los botones de la barra de herramientas situados por
encima de la tabla, o se puede acceder tambin desde el listado de cada capa del perfil.
El procedimiento acerca de como asignar el suelo a una capa se describe en forma detallada
en herencia.
En la siguiente etapa de construccin el programa aade automticamente una nueva capa,
con la cual es suelo adyacente al terreno es asignado automticamente. En muchos casos
(excavaciones de pozos) esta capa puede no tener volumen para su introduccin se necesita
proporcionar el nuevo terreno encontrado sobre el terreno de la etapa anterior. Como no es
posible una estimacin previa, el suelo siempre se asigna, si alguna parte del terreno en la
nueva etapa se ubica por encima de la etapa original.
El programa permite importar suelos asignados en formato gINT.
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Cuadro Asignar
Puntos
El cuadro Puntos sirve para definir las coordenadas de los puntos del terreno. Existen dos
opciones disponibles para definir los puntos:
Con la ayuda de la tabla: Los puntos se definen en la tabla. Presionando el
botn: Aadir: Se abre el cuadro de dilogo Nuevo punto, las coordenadas de los puntos
son entonces especificadas. Presionando el botn: Aadir se agrega el punto a la tabla,
Cancelar se utiliza para cerrar la ventana, Editar permite modificar los puntos, Eliminar
permite eliminar los puntos (mas de un punto pude ser seleccionado en la tabla para
eliminarlos todos al mismo tiempo) antes de eliminar, el punto seleccionado se muestra en el
escritorio en color rojo. Cada cambio es inmediatamente reflejado en el escritorio.
Con la ayuda del mouse: Este modo de introduccin se activa haciendo click en el botn
apropiado de la barra de herramientas horizontal Puntos. Estn disponibles los siguientes
modos:
Aadir
Editar
-448-
Seleccionar
Los puntos seleccionados tambin pueden ser importados desde archivos de formatos TXT,
Atlas DNT, DFX, LandXML and gINT. respectivamente. El programa permite importar puntos y
bordes dentro de la tarea procesada (por ejemplo, en etapas posteriores).
Cuando definimos puntos, el programa en algunos casos calcula automticamente sus
coordenadas Z. Solo un punto puede ser asignado a una simple coordenada X e Y.
Con la opcin de ingreso de capas con la ayuda de "Puntos de capas" en el cuadro "Datos
bsicos", se selecciona la opcin "Puntos" que contiene el listado de "Capas". Esta lista sirve
para elegir una capa en donde el punto ser ingresado.
La visualizacin del grfico en el escritorio puede ser modificada en cualquier rgimen de
entrada basado en la configuracin determinada en el cuadro de dilogo "Configuracin de
estilos de visualizacin" y con la ayuda de los botones de la barra de
herramientas "Visualizacin en 3D", "Escalar y cambiar", "Seleccin" y "Configuracin de
dibujos".
Cuadro Puntos
-449-
Importar puntos
El programa permite importar datos de formatos DXF, LandXML, ATLAS DMT y TXT. Cuando
importamos la informacin vieja se elimina y se reemplaza por la nueva. El mundo
dimensional es automticamente determinado segn los valores mnimos y mximos de
coordenadas x e y se desea por lo tanto un ajuste del mundo dimensional en el
cuadro "Datos bsicos".
El programa permite importar datos TXT desde sus archivos correspondientes. Cada
punto se escribe con una lnea separadora en el archivo, las coordenadas se separan por un
espacio o por un caracter de tabulacin. Si el archivo contiene un nombre para cada punto, es
necesario controlar el tem Etiquetado de puntos. En el cuadro de dilogo es necesario
especificar el orden de las coordenadas. Si los datos contiene un signo de conversin, es
posible multiplicar la correspondiente lnea por el valor 1 Los datos son importados luego de
presionar el botn Importar.
El programa permite importar un puntas del terreno en formato gINT.
-451-
Cuadro - Aadir un nuevo hoyo y calcular la coordenada Z, el espesor del GWT y el espesor de
la capa
Bordes
El cuadro "Bordes" sirve para definir los bordes conectados a los puntos del terreno. Existen
dos opciones disponibles para definir los puntos:
Con la ayuda de la tabla: Los bordes se definen en la tabla. Presionando el
botn: Aadir: Se abre el cuadro de dilogo Nuevo borde. Presionando el botn: Aadir
se agregan a la tabla, una secuencia de nmero de puntos de inicio y fin. Un nmero arbitrario
de bordes puede ser definido de esta forma. Cancelar se utiliza para cerrar la ventana.
Editar permite modificar los bordes. Eliminar permite eliminar los bordes (mas de un
borde pude ser seleccionado en la tabla para eliminarlos todos al mismo tiempo) antes de
eliminar, el borde seleccionado se muestra en el escritorio en color rojo. Cada cambio es
inmediatamente reflejado en el escritorio.
Con la ayuda del mouse: Este modo de introduccin se activa haciendo click en el botn
apropiado de la barra de herramientas horizontal. Estn disponibles los siguientes modos:
Aadir
Editar
Seleccionar
Los bordes no pueden intersectar otros bordes o tierras clasificadas. Solo un borde puede ser
definido entre dos puntos
La visualizacin del grfico en el escritorio puede ser modificada en cualquier rgimen de
entrada basado en la configuracin determinada en el cuadro de dilogo "Configuracin de
estilos de visualizacin" y con la ayuda de los botones de la barra de
herramientas "Visualizacin en 3D", "Escalar y cambiar", "Seleccin" y "Configuracin de
dibujos".
Cuadro Borde
Agua
El cuadro agua sirve para especificar el nivel fretico (GWT). Un listado desplegable muestra
los Tipos de agua que contienen los siguientes tems:
Agua no especificada no se especifica el agua
Agua especificada por puntos Los puntos de GWT se definen en la tabla de la misma
forma que cuando definimos puntos de terrenos. Este enfoque es utilizado particularmente si
-453-
se tiene una tabla de agua horizontal. Entonces es suficiente con definir solo un punto de
coordenada z determinada y el programa genera automticamente una lnea horizontal
representando el nivel fretico.
Agua especificada por perforaciones El agua subterrnea se define dentro de las
perforaciones. Se especifica una profundidad particular de GWT medida desde la superficie del
terreno. Este enfoque es utilizado cuando estn disponibles las perforaciones con
profundidades medidas del nivel fretico.
La visualizacin del grfico en el escritorio puede ser modificada en cualquier rgimen de
entrada basado en la configuracin determinada en el cuadro de dilogo "Configuracin de
estilos de visualizacin" y con la ayuda de los botones de la barra de
herramientas "Visualizacin en 3D", "Escalar y cambiar" y "Configuracin de dibujos".
Cuadro Agua
Perforaciones
El cuadro Perforaciones sirve para definir perforaciones (reales y ficticias), lo que permite
modelar distintas capas geolgicas (dependiendo de la configuracin en el cuadro "Datos
bsicos") o el nivel fretico (dependiendo de la configuracin en el cuadro "Agua").
Para introducir puntos que determinan la ubicacin de las perforaciones individuales se
procede de forma similar a cuando definimos puntos de terreno. Adems de las coordenadas
es necesario introducir el nombre de las perforaciones y el espesor de la capa. El perfil
geolgico generado puede ser fcilmente modificado a travs de la opcin clculo automtico
de la altura de los espesores de distintas capas.
Las perforaciones pueden ser definidas solo en la primera etapa de construccin. El programa
automticamente asegura que la capa ms baja siempre descansa debajo de una capa
superior. - El Cruce de capas no es admisible la capa dominante es siempre la capa
-454-
mas alta.
La visualizacin de la figura en el escritorio puede ser modificada en cualquier rgimen de
entrada basado en la modificacin de la configuracin en el cuadro de dilogo "Configuracin
de estilos de visualizacin" y con la ayuda de los botones en la barra de tareas "Visualizacin
en 3D", "Escalar y cambiar" y "Configuracin de dibujos".
El programa permite importar perforaciones en formato gINT.
-455-
El modelo de terreno puede ser luego modificado (en el cuadro de dilogo) utilizando el botn
Editar o puede ser eliminado utilizando el botn Eliminar (ms de un modelo puede ser
seleccionado en la tabla para ser eliminados al mismo tiempo antes de eliminarlos, el modelo
del terreno seleccionado se muestra en el escritorio en rojo). Cada cambio es inmediatamente
reflejado en el escritorio.
Con la ayuda del mouse: Este modo de introduccin se activa haciendo click en el botn
apropiado de la barra de herramientas horizontal. Estn disponibles los siguientes modos:
A
a
d
i
r
Se introduce el modelo del terreno haciendo click con el botn izquierdo de mouse en el
escritorio para definir distintos puntos del polgono, que determinan un terreno plano, el
polgono debe cerrarse (el ltimo punto introducido sirve como punto de inicio del
polgono). Luego de cerrar el polgono el programa abre el cuadro de dilogo Nueva
modelo de terreno; para continuar seguir los mismo pasos que cuando utilizamos la
tabla. Si se proporciona un modelo de terreno que no puede ser agregado, o si se
superpone una ya existente, el programa muestra un mensaje de advertencia.
E
d
i
t
a
r
Haciendo click con el botn izquierdo de mouse en un modelo ya existente (ver objetos
activos), se abre un cuadro de dialogo Editar modelo de terreno el cual permite
modificar el modelo en el cuadro de dilogo los siguientes botones pueden ser utilizados
("OK+ " a "OK+ ").
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Generar
El cuadro Generar sirve para generar el modelo del terreno. Parmetros para general el
modelo, los cuales son vlido en las etapas siguientes, se especifican en la primera etapa de
construccin.
Estos son:
Luego, el cuadro sirve para definir los parmetros de dibujo (cuadrcula, lnea de contorno).
El modelo actual es generado presionando el botn Generar. El modelo generado puede
cancelarse presionando el botn Cancelar - Esto puede ser til para mejorar la claridad de la
entrada.
Seleccionando la opcin Clculo progresivo permite realizar el clculo de manera
progresiva (en el listado desplegable el posible seleccionar el nmero de la etapa de
construccin para la cual el clculo debe ser llevado a cabo). Esta eleccin no est disponible
en la primer etapa de construccin
La visualizacin de la figura en el escritorio puede ser modificada en cualquier rgimen de
entrada basado en la modificacin de la configuracin en el cuadro de dilogo "Configuracin
de estilos de visualizacin" y con la ayuda de los botones en la barra de tareas "Visualizacin
en 3D", "Escalar y cambiar" y "Configuracin de dibujos".
Cuadro Generar
digital correcto alturas de los puntos en las esquinas y lmites (bordes) del mundo
dimensional.
Los puntos esquinas pueden ser introducidos o pueden ser generados en forma automtica
en la primer etapa de construccin. Cuando se generan automticamente, el punto esquina
recibe la misma altura que la del punto de cierre o del agujero ya definido.
Cuando se genera terrenos, los puntos esquina son conectados por un borde. En algunos
casos (pendientes) deseamos que el borde modele la forma general y la inclinacin del
terreno. Es estos casos la opcin de borde activo puede ser utilizada. Un borde activo se
introduce como una fraccin porcentual del mundo dimensional. Todos los
puntos encontrados en el borde activo son, durante la generacin, automticamente
proyectados en la direccin normal a un borde nuevos puntos son luego creados en la misma
ubicacin (en el borde) con la misma coordenada z. Los nuevos puntos son guardados en
datos asociados con la siguiente etapa de construccin.
Las capas siguientes del modelo de terreno se comportan de la misma forma. El espesor de
estas capas en los bordes se calcula segn el espesor de las capas de las perforaciones ms
cercanas.
El rol de un borde activo es evidente en la siguiente figura:
Punto de construccin
El cuadro Punto de construccin sirve para introducir puntos de construccin dentro del
terreno.
Para introducir puntos que determinen la ubicacin de puntos de construccin proceder de una
forma similar a la utilizada para definir puntos del terreno (utilizando tabla o mouse). El cuadro
de dilogo Nuevo (Editar) punto de construccin permite tambin especificar el nombre
del programa para analizar la construccin correspondiente. El cuadro "Ejecutar" se utiliza para
correr el programa de clculo y para transferir el espesor de las capas y asignaciones de suelo
dentro del programa.
El punto de construccin puede ser definido slo si un modelo correcto de terreno es generado.
La visualizacin de la figura en el escritorio puede ser modificada en cualquier rgimen de
entrada basado en la modificacin de la configuracin en el cuadro de dilogo "Configuracin
de estilos de visualizacin" y con la ayuda de los botones en la barra de tareas "Visualizacin
en 3D", "Escalar y cambiar" y "Configuracin de dibujos".
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Lnea de construccin
El cuadro Lnea de construccin sirve para introducir lneas de construccin dentro del
terreno.
Para introducir lneas que determinen la ubicacin de lneas de construccin proceder de una
forma similar a la utilizada para definir bordes del terreno (utilizando tabla o mouse). El cuadro
de dilogo Nueva (Editar) lnea de construccin permite tambin especificar el nombre y
el tipo de lnea de construccin:
Lnea de construccin longitudinal se define por las coordenada de los puntos de inicio y
fin (la tabla es parte del cuadro de dilogo). El listado desplegable sirve para seleccionar el
programa de clculo (asientos, Estabilidad de taludes, MEF...) Para ejecutar el programa,
utilizar el cuadro "Ejecutar". La forma del terreno e interfaces son transferidas de la misma
forma que cuando asignamos suelos a las capas.
Lnea con puntos se define por las coordenadas de una lnea quebrada y puede ser usada
para especificar un nuevo punto de construccin. Los puntos de construccin se definen en la
tabla Puntos de construccin en lnea, que es parte del cuadro de dilogo Nueva lnea
de construccin. El cuadro "Ejecutar" se utiliza para ejecutar el programa de clculo y para
transferir el espesor de las capas y asignaciones de los suelos dentro del programa.
La lnea de construccin puede ser definida slo si un modelo correcto de terreno es generado.
La visualizacin de la figura en el escritorio puede ser modificada en cualquier rgimen de
entrada basado en la modificacin de la configuracin en el cuadro de dilogo "Configuracin
de estilos de visualizacin" y con la ayuda de los botones en la barra de tareas "Visualizacin
en 3D", "Escalar y cambiar" y "Configuracin de dibujos".
-462-
Ejecutar
El cuadro Ejecutar contiene una tabla con un listado de puntos y lneas de construccin
definidos. Basados en la seleccin en la tabla y luego de presionar el botn Ejecutar el
programa asociado se ejecuta para la tarea especfica. (Se debe adquirir el mdulo de clculo
correspondiente). Los datos requeridos son transferidos al programa. El programa entonces
permite realizar el clculo especfico y las verificaciones correspondientes. Si el programa no
fue comprado, el botn Ejecutar no est disponible.
Cuando todos los clculo estn completos el programa se libera presionando el botn OK - El
resultado y los dibujos definidos se transfieren nuevamente al programa Terreno dentro de
un protocolo de clculo correspondiente.
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Cuadro Ejecutar
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Programa Micropilote
El programa Micropilotes de GEO5 comprueba micropilotes tubulares (micropilotes reforzados
con un tubo de acero). El software calcula la capacidad portante del micropilote, comprobando
los parmetros de diseo.
Caractersticas del programa
Incorpora una base de datos de secciones transversales de acero
Entrada simple del perfil del terreno, geometra, cargas y momentos flectores
Incorpora base de datos de terrenos
Capas de suelo
Verificacin de fallos de resistencia mediante las siguientes teoras: Ecuacin de la flexin
de un prisma de viga
Metodo de Bustamante-SalasMtodo de Souch
Verificacin de la barra del micropilote tomando en cuenta la vida til del mismo.
Verificacin del micropilote usando uno de los siguientes
mtodos:LizziLittlejohnZweckBowles Vas
El anlisis puede llevarse a cabo segn la teora de Estados Lmite o el Factor de
Seguridad
Proyecto
El cuadro Proyecto se utiliza para introducir datos bsicos. Este cuadro contiene campos de
entrada para introducir la informacin bsica sobre la tarea a analizar. Ej.: Informacin del
proyecto, descripcin del proyecto, fecha, etc. Esta informacin ser utilizada en el futuro para
las salidas de impresin de textos y grficos.
El cuadro tambin puede ser utilizado para cambiar el sistema de unidades (mtrico /
imperial). Los datos del proyecto se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
Cuadro "Proyecto"
Configuracin
El cuadro "Configuracin" sirve para introducir la configuracin bsica del programa como
estndares y teoras de anlisis, la forma de proporcionar seguridad para una estructura y
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Cuadro "Configuracin"
Perfil
El cuadro "Perfil" contiene una tabla con un listado de interfaces introducidas. Luego de
especificar las interfaces, es posible editar el espesor de las distintas capas con la ayuda de
las dimensiones activas.
Para aadir (editar) capas se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar) interfaces". Se
especifica la coordenada z medida desde el punto ms alto de la estructura.
El programa permite bajar o subir el punto ms alto de la estructura en el cuadro de dilogo
"Cambiar la elevacin del terreno" as se puede modificar toda la interfaz mientras se
-466-
mantiene el espesor de las distintas capas. Esta funcin es importante cuando copiamos
perfiles desde el programa "Terreno".
El programa permite importar un perfil en formato gINT.
Cuadro "Perfil"
Suelos
El cuadro Suelos contiene una tabla con un listado de los suelos introducidos. En la parte
derecha del cuadro se muestra una tabla que provee informacin sobre las caractersticas del
suelo seleccionado.
Para aadir (editar) suelo se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar)suelo".
Las caractersticas de suelo se especifican en el programa. Estas caractersticas sern
detalladas en los captulos: "Batos bsicos" y "Aumento de presin". Los parmetros de suelo
especificados dependen de la teora seleccionada para el anlisis, especificado en la solapa
"Micropilote"
El programa permite importar un suelo en formato gINT. Los datos de los suelos introducidos
se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando "GeoClipboard".
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Cuadro "Suelos"
Datos bsicos
Esta parte de la ventana sirve para introducir parmetros bsicos de suelo. peso unitario
del suelo, ngulo de friccin interna y cohesin del suelo, etc. El valor particular es
obtenido a partir de estudios geotcnicos o de experimentos en laboratorios. Si este dato no es
admitido, es posible agregarlo desde la base de datos de suelos, que contiene valores de
caractersticas de suelo. Las caractersticas de las rocas no se encuentran en la base de datos
integrada, estos parmetros deben definirse manualmente. Los parmetros orientativos de
rocas se presentan en la parte terica de la Ayuda en el presente documento.
Cuando se calcula la capacidad portante del tubo segn Salase, por otro lado, se debe ingresar
tambin el mdulo elstico E.
La teora asociada se describe con detalle en el captulo "Micropilotes".
-468-
Geometra
El cuadro Geometra permite introducir una seccin transversal
de micropilote (soldadas, laminadas).
La forma seleccionada y su representacin grfica aparecen en la parte izquierda del cuadro.
La seccin transversal de acero del micropilote se selecciona en el cuadro de dilogo
presionando el botn Tubo de soldadura, Perfil circular laminado". La ventana de informacin,
muestra una descripcin detallada de los datos de la seccin transversal de acero seleccionada.
Los datos seleccionados pueden ser editados despus de elegir el tipo de seccin transversal
de acero del micropilote.
Los datos de geometra bsica se especifican en la parte derecha superior del cuadro:
Longitud libre del micropilote (distancia entre la cabeza del micropilote y el origen del
micropilote)
Longitud del bulbo
Dimetro del bulbo
Inclinacin del micropilote [segn eje z] (rango desde -60 a 60, medidos desde la
vertical, un valor positivo de un ngulo de inclinacin medido en sentido anti horario)
Altura del micropilote fuera del terreno [segn eje z] (fin del micropilote por encima del
terreno (rango desde 0 a 10 m)
El programa permite exportar la geometra de una estructura en el formato *.DXF.
-469-
Cuadro Geometra
Material
El cuadro "Material" permite seleccionar las propiedades de los materiales de mezclas de
hormign y acero.
Se ingresan las fuerzas estndar de la mezcla de hormign en compresin, fuerzas
estndares de acero y mdulos de elasticidad para el acero y hormign seleccionado. Estos
valores son requeridos para la verificacin de tubo de micropilote capacidad portante de la
seccin conjunta.
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Cuadro Material
Asignar
El cuadro Asignar contiene un listado con capas de perfiles y suelos asignados. La lista de
suelos es grficamente representada por los botones de la barra de herramientas situados por
encima de la tabla, o se puede acceder tambin desde el listado de cada capa del perfil.
El procedimiento acerca de como asignar el suelo a una capa se describe en forma detallada
en herencia.
El programa permite importar suelos asignados en formato gINT.
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Cuadro Asignar
Carga
El cuadro "Carga" contiene una tabla con un listado de las cargas introducidas. Para aadir
(editar) cargas se utiliza el cuadro de dilogo "Nueva (Editar) carga". Las fuerzas y
momentos son introducidos siguiendo el signo de convencin mostrado en la parte derecha del
cuadro de dilogo.
-472-
Cuadro Carga
Agua
El cuadro Agua sirve para introducir la profundidad de la napa fretica. El valor puede
ser editado en el cuadro entrando los valores en los campos especficos, o en escritorio con la
ayuda de las dimensiones activas.
-473-
Cuadro Agua
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Cuadro "SPT"
-475-
Prueba de presimetro
El cuadro de "Prueba de presiometro" contiene una tabla con la lista de pruebas de
presimetro ingresadas. Los parmetros individuales de la prueba se definen en el cuadro
"Nueva prueba" ("Editar prueba").
El botn "Aadir" en esta ventana abre otra ventana "Nuevo valor de la prueba" ("Editar
valor de prueba") que permite especificar la profundidad z, medida desde el nivel del terreno,
la pLM presin lmite y el mdulo Mnard Em. Estos parmetros se explican en ms detalle en
la parte terica.
El usuario puede cambiar los valores introducidos en el cuadro "Editar Prueba". Se puede
insertar valores entre los valores ya introducidos en el cuadro "Insertar Prueba".
Los resultados de las Pruebas de penetracin estndar (SPT) tambin se pueden importar en el
formato TXT *.
-476-
-477-
Verificacin de la barra
El resultado del anlisis de la capacidad portante del tubo micropilote cargado ya sea en
tensin o compresin se muestra en el cuadro "Verificacin de la barra". Ms
clculos pueden llevarse a cabo en esta simple tarea. La parte izquierda del cuadro permite
ingresar los mdulos de reaccin del suelo y considerar la influencia de corrosin en el anlisis.
Cuando calculamos la capacidad portante de la barra (seccin transversal micropilote) el
programa hace diferencia entre el micropilote cargado en tensin o en compresin.
En el caso de tensin el programa determina capacidad portante de la seccin acoplada (la
tensin de la mezcla de hormign no se considera).
En el caso de compresin el programa examina ambas, capacidad portante de la seccin
acoplada y estabilidad interna de la seccin, dependiendo del mtodo configurado en la
solapa "Micropilote".
El resultado del anlisis se muestra en la parte derecha de la ventana. El botn En detalle
abre un cuadro de dilogo listando los resultados del anlisis en forma detallada.
-478-
Programa MEF
El programa permite la modelado de un amplio rango de problemas geotcnicos incluyendo
asientos del terreno, pantallas de pilotes/muros de diafragma, cimentacin de estructuras,
estabilidad de taludes, vigas en cimentaciones, excavacin, etc.
Topologa
Los datos de entrada en el programa MEF difieren un poco de los dems programas de GEO5,
en que requiere de la definicin de la topologa de la estructura antes de cualquier clculo.
Este paso incluye introduccin de las interfaces entre las distintas capas del suelo, lneas de
construccin, parmetros de suelos e interfaces, y por ltimo la generacin de las mallas de
elementos finitos. Para evitar errores inesperados cuando creamos un modelo de clculo, el
usuario primero deber familiarizarse con los sistemas de coordenadas disponibles.
El rgimen de entrada de la topologa, se selecciona haciendo click en el
botn Topo (topologa) de la barra horizontal (etapa de construccin).
-479-
Sistema de coordenadas
Sistema de coordenadas general
-
Mano derecha
En general, la sobrecarga positiva se supone que acta contra el eje positivo y la rotacin
positiva sigue el sentido positivo de la rotacin global
Las definiciones particulares de la direccin positiva debe ser examinada con cuidado en
todos los casos
Sobrecarga
-
La sobrecarga positiva en el ngulo cero se supone que acta contra la direccin positiva
del eje Z
-480-
Anclajes
-
Los desplazamientos prescritos son positivos en la direccin del eje X, Z y sobre el eje Y
Los desplazamientos son positivos cuando se desarrollan contra las direcciones positivas
de los ejes de coordenadas
Carga de vigas
-
El eje positivo XL de la viga, se asume en direccin desde el inicio hasta el punto final
El eje positivo ZL, es perpendicular y gira en sentido contrario a las agujas del reloj
por 90 del eje de la viga
La carga positiva en la direccin global acta contra la direccin positiva del eje
correspondiente
La carga positiva en la direccin normal acta contra la direccin positiva del eje local ZL
Tensiones y deformaciones
-
Proyecto
El cuadro "Proyecto" se utiliza para introducir datos bsicos del trabajo y para especificar la
configuracin general de la ejecucin del anlisis. Este cuadro contiene campos de entrada
para introducir la informacin bsica sobre la tarea a analizar. Ej.: Informacin del proyecto,
descripcin del proyecto, fecha, etc. Esta informacin ser utilizada en el futuro para
las salidas de impresin de textos y grficos.
El cuadro tambin puede ser utilizado para cambiar el sistema de unidades (mtrico / imperial)
Los datos del proyecto se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
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Cuadro "Proyecto"
Configuracin
El cuadro de "Configuracin" sirve para especificar normas o mtodos que se utilizan para
realizar el anlisis. La solapa "anlisis" permite al usuario definir las caractersticas bsicas de
los anlisis que se lleva a cabo incluyendo el tipo de problema y el anlisis, el mtodo de
clculo de la tensin inicial (tensin geosttica, procedimientoKo) y normas disponibles para
estructuras de hormign y acero.
El problema disponible (anlisis de deformacin plana, simetra axial) y el tipo de anlisis
(tensin, estabilidad, flujo de agua,tneles, consolidacin) dependen de la configuracin
adquirida del programa.
Al disponer de todos los modos se recomienda proceder con extrema precaucin al
seleccionar el tipo de anlisis - los tipos ms complejos requieren nmero
claramente mayor de datos de entrada y pueden complicar innecesariamente el uso
del programa.
Esta solapa permite tambin elegir la opcin de "Entrada mejorada", que afecta tanto a
los parmetros de entrada del programa como a las posibilidades de presentar los
resultados del anlisis.
La solapa tambin sirve para seleccionar el mtodo de clculo de la tensin inicial en la
primera etapa de construccin - ya sea clculo estndar de la tensin geosttica o el
procedimiento Ko.
Cuadro "Configuracin"
-483-
Anlisis de estabilidad
Hay dos opciones disponibles en el programa MEF para resolver el problema de estabilidad de
taludes:
1. Configurar como tipo de anlisis "Estabilidad de taludes" en el
cuadro "Configuracin".
2. Ejecutar el mdulo "Estabilidad de taludes" en una etapa de construccin arbitraria,
del anlisis estndar, presionando el botn "Estabilidad" - en este caso, se genera una
tarea secundaria (la cual puede ser resuelta en forma independiente). La solucin
entonces contina como en el paso.
La creacin de un modelo y sus datos de entrada en el mdulo "Estabilidad de
taludes" sigue la misma forma que en el mdulo "Esfuerzo" - Solo que el
botn "Anlisis" ejecuta al anlisis de estabilidad de taludes para una estructura dada. Los
distintos anlisis de estabilidad de taludes en las etapas de construccin son completamente
diferentes y no tienen relacin con las etapas o los clculos previos.
Simetra axial
Este modelo de clculo se adapta al anlisis de revolucin de estructuras. Este supuesto debe
satisfacer tanto la construccin y el punto de carga de vista. Un ejemplo tpico es la solucin
de pilotes isolados cargados verticalmente, excavaciones de zanjas circulares, bombeo de agua
de una agujero circular.
Anlisis axisimtrico
De forma similar al anlisis del plano de tensin los problemas de clculos tridimensionales,
pueden, sin embargo, ser transformados en problemas de dos dimensiones, ver Figura. El
anlisis luego se lleva a cabo con respecto a 1m de longitud del arco teniendo un dimetro
igual a x(r). El eje de simetra siempre se corresponde con el del origen de coordenadas x(r).
Los componentes de la fuerza de corte en direccin a la rotacin pueden ser descartados. Nos
encontramos entonces a la izquierda de los componentes de la tensin y de la fuerza actuando
en el plano de corte de simetra y en direccin a la fuerza normal y al componente de tensin
en el agujero (direccin circunferencial). Los componentes no nulos de la tencin y del vector
-485-
de la fuerza son:
Est en claro que el aro de tensin, y por lo tanto la tensin normal afectada, alcanzan un
valor infinito en el eje de simetra. As, con respecto a la aproximacin de elementos finitos, al
realizar las estimaciones suficientemente fiables y precisas de estos valores se requiere una
malla relativamente fina a lo largo del eje de simetra.
Vale la pena mencionar la aplicacin de la lnea y la carga de superficie. Diferentes ejemplos de
aplicacin de la carga en la superficie de terreno se muestran en la siguiente figura.
Claramente, el efecto aumenta con la distancia desde el eje de simetra. Ingresando este tipo
de cargas directamente en el eje de simetra no tiene efecto alguno. En este caso es necesario
elegir un tipo de carga para el eje de simetra. El programa permite para la aplicacin solo
fuerzas concentradas.
-486-
En un caso especial de plano circular (ngulo = 0) nos referimos a las componentes radiales y
del aro de las fuerzas internas, ver figura:
Luego de configurar r igual a infinito, nos acercamos a las condiciones del plano de tensin.
-487-
Vale la pena sealar que en el caso de fuerzas de corte las magnitudes son, a diferencia del
anlisis de plano de tensin, significativamente dependientes del refinamiento de la malla de
elementos finitos. Esto es vlido tambin para las reacciones verticales.
Nota para el flujo de agua
Recordemos que de manera similar a las fuerzas de reaccin en el anlisis de tensin de los
puntos fluyen en los nodos con prescritos presiones de poro se evalan con respecto a 1 m de
longitud de arco que tiene un dimetro igual a x (r). En el caso de anlisis del plano de tensin
el valor correspondiente es tomado por 1m ejecutado. Los flujos globales correspondientes
(flujo de entrada / flujo de salida) pueden ser determinados por los puntos de flujos como se
3
[m /day/m] menciona:
Anlisis de plano de tensin
Anlisis axisimtrico
Cuando N es e nmero de nodos a lo largo de la lnea de malla dada, en donde los puntos de
3
flujo Qi[m /day/m] son calculados. En el caso del anlisis axisimtrico xi representa la
coordenada x para un punto dado. Por lo que el anlisis axisimtrico proporciona el total de
3
flujo de entrada / flujo de salida [m /day] a travs de por ejemplo un superficie cilndrica (lnea
vertical) o superficie circular (lnea horizontal).
Tneles
El cuadro "Configuracin" permite seleccionar la opcin "Tneles". (Este mdulo debe ser
adquirido por el usuario, de otra forma esta opcin no est disponible). Cuando se selecciona
el mdulo "Tneles" es posible definir y calcular:
Excavaciones: (Modelando un efecto 3D en la cara del tnel se asume el nuevo mtodo
Austriaco)
Degradacin gradual de las vigas
Vigas sometidas a carga trmicas
Carga trmica aplicada a la regin seleccionada (se requiere "Entrada avanzada")
Prescripcin tensin de hinchazn en la regin seleccionada
Monitoreo de resultados
El modo "Tneles" puede habilitarse o deshabilitarse en cualquier momento. El resultado
previo, sin embargo, ser eliminado. Si bien el cambio entre el rgimen estndar y el
rgimen "Tneles" es seguro, el procedimiento en la direccin opuesta borra todos los datos
introducidos - Sin embargo, un mensaje de alerta, aparece antes de que se complete la
actividad.
-488-
Consolidacin
El anlisis de consolidacin es un mdulo opcional de programa MEF. Podemos activar el
anlisis de la consolidacin en el cuadro de "Configuracin" cambiando el "Tipo de anlisis" a
la "Consolidacin".La entrada tiene las siguientes limitaciones:
el rgimen de "tneles" no se puede utilizar
slo algunos modelos de materiales pueden ser utilizados: elstico, Mohr-Coulomb,
Modificado Mohr-Coulomb y Drucker-Prager
las regiones activas pueden ser especificadas completamente slo en la primer etapa de
construccin, en las siguientes etapas de slo est permitido activar las regiones situadas
por encima del terreno de la etapa de construccin anterior. No son posibles las aberturas
o cortes
la malla se genera obligatoriamente utilizando elementos multi-nodos
el agua puede ingresarse slo en la primer etapa de construccin y slo se puede
configurar las opciones "No hay presencia de agua" o "NF"
las vigas estn siempre en direccin transversal impermeable, slo se puede especificar el
drenaje a lo largo de la viga a cada lado
no est disponible el punto de fluidez, la lnea de fluidez en las fronteras pueden tener slo
condiciones de contorno "permeables" o "impermeable"
La entrada de datos y el clculo es el siguiente:
La topologa se define de la misma manera que el anlisis de tensin, se genera la malla
de elementos finitos
en la primera etapa de construccin en el cuadro de "Agua" se especifica la presin de
poro mediante la introduccin de napa fretica
en las siguientes etapas de construccin se ingresan: los datos para el anlisis de tensin,
las condiciones de contorno de flujo, vigas y parmetros de flujos de contacto, los
parmetros de anlisis, es decir, el tiempo de fase y accin de carga
Los resultados del anlisis se presentan en la misma forma que en el anlisis de tensin,
adems estn disponibles las velocidades de flujo .
El principio de la solucin numrica est aqu.
donde: M
- Presin de poros
Ksat
ig
- gradiente hidrulica
donde:
pex
Tenga en cuenta que la presin de poro total p es la suma de la presin de poro en estado
estacionario pss y el exceso de presin de poros pex. Contiene:
adoptando la condicin lmite de exceso de presin de poro como cero al lmite con la presin
prescrita como:
y el flujo cero (q(t)=0) a travs del lmite con densidad de flujo de agua prescrito:
donde: n
Donde:
Los valores actuales de las tensiones y el exceso de presin de poro en la ecuacin (7) derivan
de la aplicacin de las ecuaciones estticas de equilibrio y ecuacin de continuidad (4) dentro
de la solucin del problema de tensin y el transporte de agua, utilizando el principio de
displazamiento virtual. Como en el caso de anlisis de flujo de agua transitorio se adopt el
mtodo de Euler hacia adelante totalmente implcito para realizar discretizacin del tiempo de
la ecuacin (4). Ms detalles se pueden encontrar en [1,2,3].
Anlisis de consolidacin
Como en el caso de anlisis de flujo de agua transitoria la primera etapa de clculo sirve para
establecer las condiciones iniciales, es decir, la distribucin de la tensin geostatica y estado
estacionario de presin de poros. Los valores de presin de estado estacionario son iguales a
los valores de presin general al final de la consolidacin. Los valores iniciales de presin de
poro se establecen solamentemediante la especificacin del nivel fretico (NF).
Vale la pena sealar que incluso si la tabla de NF se encuentra dentro del cuerpo analizado
suelo por debajo del suelo y por encima del NF es asumido como totalmente saturado. Esto
aplica tambin a los suelos que se introducen en el anlisis en las etapas posteriores de clculo
(activando nuevas regiones). La eliminacin o excavacin de suelos (desactivando regiones
existentes) no es posible con la versin actual del programa.
El anlisis de consolidacin actual se realiza desde la segunda etapa y requiere el
establecimiento de las condiciones de contorno hidrulicos, se establece el tiempo de duracin
de una etapa de clculo dada, se ajusta el nmero esperado de pasos de tiempo y se ajusta la
forma de ingresar la carga en el anlisis.
Configuracin de las condiciones de contorno hidrulicos
El programa permite la introduccin los dos tipos de condiciones de contorno hidrulicos,
-491-
-492-
Siempre que no haya cambio de carga en una etapa dada las opciones de configuracin
anteriores son irrelevantes.
Aplicacin de elementos de viga en la consolidacin
La permeabilidad de la viga depende de su ubicacin y la eleccin de las condiciones de
contorno hidrulicos. Una viga encontrada dentro del cuerpo del suelo es en su direccin
normal impermeable. En los lmites de dominio de la permeabilidad de la viga en la direccin
normal, como en el caso de anlisis de flujo de agua, es impulsado por la condicin de
contorno seleccionada. En caso de lmite permeable (p = 0) la viga en este lmite es totalmente
permeable, mientras que en caso de lmite impermeable (q = 0) la viga en este lmite tambin
es impermeable.
Aplicacin de elementos de contacto en la consolidacin
La razn para ingresar elementos de contacto en el anlisis es doble.
En primer lugar, deseamos permitir un cambio mutuo relativo entre dos suelos, el suelo y la
roca o el suelo y el elemento viga, por ejemplo, en el anlisis de interaccin del suelo y
estructura laminada. En segundo lugar, el objetivo es modelizar el drenaje potencial a lo largo
de la viga o en general a lo largo de una lnea a la que se asigna el elemento de contacto. En
todos los casos se debe realizar una simulacin acoplado de ambos fenmenos, es decir, el
anlisis de tensin y el flujo de agua que se lleva a cabo de forma simultnea. Si no se
especifica lo contrario, el programa asume el flujo dentro de un elemento de contacto
dependiendo de permeabilidades de suelos circundantes, tanto en la direccin longitudinal
como transversal. En caso de contacto fijo al elemento viga la permeabilidad normal kn es
irrelevante, ya que la viga se asume en esta direccin, ya sea totalmente impermeable ( kn = 0)
o totalmente permeable (kn ) vase la aplicacin de elementos viga en la consolidacin.
Comentarios generales
La evolucin temporal de las variables individuales, por ejemplo, asentamiento o el exceso de
presin de poros, estarn en caso de consolidacin lineal siempre limitada por la solucin de
anlisis de tensin cuando se considera los suelos no drenados (todos los suelos activos en el
dominio analizado se especifica como no drenado) o suelos drenados (establecimiento de
estndares, todos los suelos activos en el dominio analizado se especifican como drenado). El
ltimo caso coincide con el anlisis en estado estacionario con la disipacin total de exceso de
presin de poro. Los resultados del anlisis de tensin lineal con suelos drenados y
consolidacin lineal derivados en t deben ser idnticos. Sin embargo, esto no se cumple
para anlisis no lineal ya que en esos casos no podemos invocar el principio de superposicin.
Ms detalles se pueden encontrar en [1].
A diferencia de los anlisis de flujo de agua, la solucin de consolidacin requiere de la
aplicacin de elementos de orden superior (por ejemplo, elementos triangulares de 6-nodo o
cuadrilteros de 8 nodos). Mientras que los desplazamientos se calculan a todos los nodos de
un elemento dado (aproximacin cuadrtica de campo de desplazamiento), la presin de poro
se calcula a los nodos de esquina solamente (aproximacin lineal de la presin de poro).
A diferencia de consolidacin de una sola dimensin implementada en el programa Asientos los
rendimientos de consolidacin de dos dimensiones en
t 0 cero deformacin volumtrica y por lo tanto tambin cero significa slo tensin efectiva.
Los componentes individuales de los campos de desplazamiento son generalmente distinto de
cero.
Bibliografa:
-493-
Entrada avanzada
En el cuadro "Configuracin" se puede seleccionar la opcin "Entrada avanzada", que
permite:
Definir parmetros de materiales de suelos adicionales (ej.: parmetro Biot, mdulo
de volumen de agua, coeficiente de expansin trmico)
Tres elementos de nodos se vuelven disponibles
Parmetros de salida adicionales se vuelven disponibles
Por defecto esta opcin aparece como desactivada. Por otro lado, puede ser particularmente
til cuando realizamos investigacin o para entrenamiento/educacin. Este modo de entrada
puede ser activado o desactivado en cualquier momento, pero esta accin siempre eliminar
los resultados anteriores.
Adoptando la opcin de Entrada Avanzada en el cuadro de "Configuracin", el usuario, siempre
deber especificar el modelo de material seleccionado, eligiendo el tipo de suelo y
configurando el parmetro Biot y el coeficiente de expansin trmico t.
La configuracin por defecto asume condiciones lmites drenadas (largo plazo), (condiciones de
estado estacionario). En este caso la deformacin del suelo no cambia los valores de presin
de poros pre-escritos. La presin de poros aparece luego como una fuente adicional de cargas
externas y se mantiene constante durante el anlisis (estado al final de la consolidacin
despus de la disipacin total del exceso de la presin de poro ue). Este componente particular
de la presin de poro activa total u se escribe como us. En caso contrario, las condiciones
lmites sin drenar asumen que las fronteras que rodean el suelo son impermeables. Este
resultado, en la solucin de un problema completamente acoplado de la evolucin de la presin
de poros dependiente de la deformacin del suelo, asume que todos los cambios son
instantneos (condiciones a corto plazo) sin influencia del tiempo (estado al principio de la
consolidacin). Estos excesos de presiones de poros se escriben en el programa como ue. La
presin de poro activa total sigue la siguiente forma:
Donde:
-494-
- Parmetro de Biot
Donde:
- Parmetro de Biot
Ksk
Ks
La configuracin por defecto asume incomprensibilidad para granos (Ks>>Ksk) y por lo tanto
= 1. La tensin total esta dada por:
Donde:
delta de Kronecker
Procedimiento Ko
El procedimiento Ko es el mtodo que permite calcular la tensin geoesttica (en la
primera etapa) cuando es necesaria una reaccin particular entre las componentes de
la tensin vertical y horizontal. Por ejemplo: Cuando trabajamos con suelos
sobreconsolidados, la tensin horizontal actual puede alcanzar valores mucho ms altos que
los encontrados en suelos normalmente consolidados.
Cuando se adopta un anlisis estndar, la tensin inicial se determina aplicando el mtodo
de elementos finitos. Modelos de materiales no lineales pueden ser utilizados para calcular la
evolucin de posibles superficies errneas desde la primera etapa de construccin. En caso de
una respuesta elstica el rango de los componentes de la tensin vertical z y
-495-
Donde:
z -
x -
Nmero de Poisson
Donde:
Ko
Flujo de agua
El programa permite realizar el anlisis de flujo en estado estacionario o transitorio en un
cuerpo slido.
El anlisis de flujo transitorio permite el seguimiento de la evolucin de la presin de poro
(presin de cabecera) y el grado de saturacin en el tiempo. Tiempo despus de que la
distribucin de presin de poros ya no cambia, determina el tiempo necesario para alcanzar las
condiciones de estado estacionario. Este valor depende tanto de las caractersticas del flujo del
suelo (coeficiente de permeabilidad, parmetros de los modelos que describen la curva de
retencin - la dependencia del grado de saturacin o contenido de agua en la cabeza de
presin negativa o succin) como del tipo del problema analizado (por ejemplo: flujo confinado
/ no confinado).
En el caso de anlisis de flujo de estado estacionario las etapas individuales de clculo son
independientes entre s. En el caso del anlisis del flujo transitorio la solucin se busca de
forma similar al anlisis de tensin estndar. La primera etapa de construccin se mantiene
independiente y sirve para configurar las condiciones iniciales, es decir asignar la presin de
poros inicial, presin de cabeceras y grado de saturacin al inicio del anlisis de tiempo
-496-
Anlisis de flujo
Flujo Transitorio
-497-
Donde:
n
Kr
material de porosidad
3
trmino fuente (pump / well) [m /s]
A diferencia del flujo transitorio, el anlisis es por lo tanto independiente del tiempo y requiere
la introduccin de las condiciones lmites solamente. Sin embargo, todava es un problema
generalmente no lineal (por ejemplo, anlisis de flujo no confinado) llamando a la aplicacin
del mtodo de iteracin de Newton-Raphson. Los detalles se pueden encontrar por ejemplo en
[2,3]
Bibliografa:
[1] M. A. Celia and E. T. Bouloutas, A general mass-conservative numerical solutionfor the
unsaturated flow equation, Water Resources Research 26 (1990), no. 7, 14831496.
[2] M. ejnoha, Finite element analysis in geotechnical design, to appear (2014)
[3] M. ejnoha, T. Janda, H. Pruka, M. Brouek, Modelovn geotechnickch loh metodou
konench prvk: Teoretick zklady a aplikace, pedpokldan rok vydn (2014)
[2] M. ejnoha, Finite element analysis in geotechnical design, to appear (2012)
-498-
Interfaz
El cuadro "Interfaz" sirve para introducir interfaces entre distintos suelo. La descripcin
detallada de cmo manejar interfaces se describe en herencia.
El ancho del modelo geomtrico puede ser usualmente estimado sin demasiados
inconvenientes. (Se debe tener cuidado en el anlisis de estabilidad, para proporcionar el
suficiente espacio alrededor de la regin crtica). Sin embargo tambin es importante la
profundidad de la malla.
El punto ms bajo de la malla se puede pensar como subsuelo incompresible. Si no existe sta
capa de suelo o material rocoso en el perfil geolgico, es posible asumir que a una
determinada profundidad del suelo, las fuerzas internas desaparecern de tal forma que no
haya ninguna deformacin. Este ser el punto ms bajo en el modelo geomtrico.
Si no hay certeza sobre los mrgenes del modelo geomtrico, es til proceder de la siguiente
manera:
Primero: Introducir mrgenes mayores, utilizar una malla gruesa y calcular los cambios en
la distribucin de la tensin dentro del cuerpo del suelo.
Segundo: modificar los mrgenes iniciales (regin sin deformacin aparente o cambios en
la tensin pueden ser cortados), generar una nueva y fina malla y llevar a cabo una nuevo
anlisis ms preciso.
Las interfaces pueden ser importadas desde otros mdulos del paquete de software GEO5
utilizando el portapapeles.
El programa permite importar / exportar interfaces en el formato *.DXF. Incluso tambin
puede importar la interfaz en formato gINT.
Las interfaces introducidas se pueden copiar en todos los programas GEO5 2D utilizando
"GeoClipboard".
-499-
Cuadro "Interfaz"
Suelos
El cuadro Suelos contiene una tabla con un listado de los suelos introducidos.
En la parte derecha del cuadro se muestra una tabla con informacin sobre las caractersticas
del suelo seleccionado.
Los parmetros de entrada de suelo dependen del modelo de material.
El parmetro bsico de material es el mdulo de Young de elasticidad E y el coeficiente de
Poisson (son necesarios en todos los modelos)
Para la mayora de los modelos no lineales es necesario definir el ngulo de friccin
interna y la cohesin del suelo. El programa permite el modelado ya sea condiciones de
contorno drenadas (el anlisis se lleva a cabo bajo condiciones de estado estacionario luego
de la disipacin completa de presin de poros en exceso) o bajo condiciones de contorno sin
drenar (el estado en el inicio de la consolidacin se representa de tal forma que la distribucin
de la presin de deduce directamente del anlisis asumiendo una saturacin completa y no una
prdida de agua). En ambos casos el anlisis adopta parmetros efectivos del ngulo de
friccin interna eff y de cohesin ceff.
La lista requerida para introducir parmetros de materiales, depende adems del modo de
entrada seleccionado. Suponiendo el modo "Entrada avanzada" (se puede seleccionar en el
cuadro "Configuracin") permite la definicin adicional (avanzada) de parmetros de
materiales (ej.: parmetro Biot, Mdulo de volumen efectivo de agua, etc.) en las aplicaciones
ms prcticas estos materiales de parmetros no son de particular importancia y sirven
generalmente para propsitos de estudios.
Modelos de materiales individuales, pueden combinarse en el anlisis cada suelo puede ser
asignado a su propio modelo de material.
Para aadir (editar) suelo se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar) suelo".
El programa permite importar un suelo en formato gINT. Los datos de los suelos introducidos
se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando "GeoClipboard".
-500-
Cuadro "Suelos"
Modelos de materiales
La seleccin del modelo de material, junto con la introduccin de los parmetros del material
requeridos, es una de las tareas ms importantes, pero al mismo tiempo una de las tareas
ms difciles cuando se modela una estructura utilizando el mtodo de elementos finitos.
El modelo de material intenta describir el comportamiento del suelo (o roca) de la forma ms
real posible. Estos pueden ser divididos en dos grupos:
modelos lineales
modelos no lineales
La seleccin del material apropiado es esencial para la prediccin de una respuesta real del
suelo.
La mayora de las tareas requieren de modelos no lineales (ej.: modelar estructuras de
revestimientos con modelos lineales producir resultados completamente errneos). En
algunos casos, sin embargo, utilizar modelos lineales puede ser til, adecuado y puede
simplificar considerablemente el anlisis.
-501-
Modelos lineales
El modelo lineal da resultados relativamente rpidos, pero no provee estimaciones muy
precisas en respuesta al verdadero material. Estos modelos puedes ser muy tiles en casos
donde solo el estado de la tensin o de la deformacin de la masa del suelo es importante. No
provee ningn tipo de informacin sobre las ubicaciones o los posibles mecanismos de fallo.
Pueden ser utilizados para modelar el comportamiento del suelo en regiones, donde solo hay
fallas locales sin efectos sobre la ocurrencia de insuficiencia global, pero puede causar prdidas
de convergencia prematura. Para proporcionar el principal inters en la descripcin fiable del
comportamiento del suelo, es necesario emplear modelos no lineales.
El modelo lineal incluye:
Modelo elstico
Modelo elstico modificado
Modelo elstico
El modelo lineal es el modelo de material bsico que sume una relacin lineal entre la tensin-502-
coeficiente de Poisson
Mdulo de elasticidad
Relacin tensin-deformacin de LM
Donde:
Edef
ur
-503-
(a) Diagrama de suelo de tensin-deformacin real (b) diagrama simplificado de tensindeformacin por MLM(a)
Durante la carga principal, la respuesta del suelo es dirigida por el mdulo secante, mientras
que la descarga sigue el camino trazado por el mdulo descarga/recarga (mdulo de
elasticidad).Un valor aproximado de este mdulo es 3*mdulo secante. De cualquier
forma, ambos parmetros deber ser obtenerse de mediciones experimentales fiable.
Modelos no lineales
El modelo no lineal puede ser dividido en dos grupos:
El primer grupo de modelos originados por el clsico criterio de avera Mohr-Coulomb. En
particular, los modelos de Drucker-Prager, Mohr-Coulomb y Mohr-Coulomb modificado. Estos
modelos pueden ser modelados por endurecimiento o ablandamiento.
Una caracterstica comn en estos modelos, es la evolucin de la deformacin elstica ilimitada
cuando se carga a lo largo del eje geoesttico. Esto es evidente en la siguiente figura que
muestra proyecciones de la superficie de fluencia dentro del plano del meridiano y plano
desviador respectivamente.
Un ejemplo del efecto del modelo seleccionado se encuentra aqu.
El segundo grupo de modelos de material bsico representado por el modelo Cam-clay
modificado, Cam-clay generalizado y Arcilla hipoplstica empleando el concepto de estado
crtico de suelo
-504-
Proyecciones de las superficies dentro del plano desviador (a) y del plano del meridiano (b)
El empleo de modelos no lineales permite capturar la respuesta tpica no lineal de suelos.
Estos modelos describen la evolucin de deformacin permanente de materiales de suelos
(plsticos). El inicio de la deformacin plstica se controla por la llamada superficie de fluencia.
La superficie de fluencia puede ser constante (material plstico elstico-rgido) o puede
depender del estado de la tensin (material con endurecimiento/ablandamiento).
ngulo de dilatacin []
Mohr-Coulomb (MC)
El modelo requiere introducir los siguientes parmetros de entrada: Mdulo de
elasticidad E, coeficiente de Poisson, ngulo de friccin interna, cohesin. Los dos
ltimos parmetros sirven para definir la condicin de fluencia. La formulacin de las
ecuaciones constitutivas asume parmetros efectivos de ngulo de friccin interna eff
y cohesin ceff. Tambin debe ser especificado el ngulo de dilatacin.
La superficie de fluencia Mohr-Coulomb puede ser definida en trminos de tres funciones
lmites que se representa como un cono hexagonal no uniforme en el espacio de la tensin
principal. Proyecciones en la superficie de fluencia dentro del plano desviador y del plano
meridiano aparecen en la figura. Como es evidente en la figura (parte a) la funcin de fluencia
-505-
Proyeccin de superficies de fluencia dentro de: (a) plano desviador, (b) plano meridiano
interna eff y cohesin ceff. Tambin debe ser especificado el ngulo de dilatacin.
Similar al modelo DP, el modelo Mohr-Coulomb modificado, alisa las esquinas de la superficie
de fluencia MC. Como se sugiere en el figura la proyeccin de la superficie de fluencia MCM en
el plano desviador pasa a travs de todas las esquinas de hexgono Mohr-Coulomb y al igual
que la funcin de fluencia de MC, la funcin de fluencia de MSM depende de la tensin media
efectiva m y del ngulo de Lode . Con relacin a esta definicin, una respuesta del material
ligeramente ms rgida de la materia puede ser esperada con el modelo de plasticidad MCM
cuando se compara con los modelos MC y DP
Drucker-Prager
El modelo requiere introducir los siguientes parmetros de entrada: Mdulo de
elasticidad E, coeficiente de Poisson, ngulo de friccin interna, cohesin. Los dos
ltimos parmetros sirven para definir la condicin de fluencia. La formulacin de las
ecuaciones constitutivas asume parmetros efectivos de ngulo de friccin interna eff y
cohesin ceff. Tambin debe ser especificado el ngulo de dilatacin.
El modelo Drucker-Prager (a veces incluso conocido como la extensin del modelo Von Mises)
modifica la funcin de fluencia Mohr-Coulomb para evitar singularidades asociadas a las
esquinas. A diferencia del modelo de Mohr-Coulomb, el modelo de superficie de fluencia
Drucker-Prager alisa y se representa como un cono cilndrico en el espacio de tensin principal.
Similar al modelo MC, el modelo DP de superficie de fluencia depende de la tensin media
efectiva m. La versin actual del modelo DP implementada en GO5 MEF se basa en el
supuesto de extensin triaxial. En otras palabras, la proyeccin de la superficie de fluencia
dentro del plano desviador toca las esquinas interiores del hexgono de Mohr-Coulomb ( =
0
-30 ), donde es el ngulo de Lode.
-507-
Ablandamiento y endurecimiento
La formula estndar de los modelos de Drucker-Prager y Modified Mohr-Coulomb
modificado asumen un comportamiento de suelo elstico rgido-plstico, cuando el parmetro
de la fuerza del suelo c y se mantienen constantes durante el anlisis. La versin avanzada
de ambos modelos (entrada avanzada activada) permite la evolucin de estos parmetros
como una funcin de la fuerza plstica desviadora equivalente:
Donde:
Donde:
delta de Kronecker
Los parmetros de variacin de fuerza asumidos, trozos lineales, son evidentes en la figura:
-508-
pl
Evolucin asumida de los parmetros como una funcin de la fuerza plstica desviadora Ed
El ngulo de dilatacin puede ser asumido como constante o puede evolucionar como funcin
del ngulo de friccin interna siguiendo la teora de dilatacin de Rowes:
cv
e0
emax -
Donde:
e0
Cuando el ndice de vaco actual e excede el ndice de vaco mximo emax, el ngulo de
dilatacin es definido como 0.
ngulo de dilatacin
El ngulo de dilatacin controla una cantidad de deformacin volumtrica plstica
desarrollada durante el corte plstico y se asume constante durante la flexibilizacin del
plstico. El valor = 0 corresponde al volumen que preserva la deformacin durante el corte.
-509-
-510-
,
Donde:
e0
-511-
Donde:
Cc
Cs
Donde:
Mcs
OCR e0
Proyeccin de la superficie de fluencia de los modelos MCC y GCC dentro del plano meridiano y
del plano desviador
Los parmetros de materiales requeridos por el modelo generalizado Cam Clay son datos de
material indicados en los modelos MCC y MMC:
Donde:
e0
OCR c
cv
Coeficiente de Poisson
-514-
Donde:
Cc
Cs
Donde:
-515-
Donde:
Ko -
in
Asumiendo una consolidacin normal del valor pc de se determina de manera que la tensin
obtenida, utilizando el procedimiento Ko, cubra las condiciones de fluencia:
Donde:
Mcs J
m -
Esfuerzo medio
Donde:
Ed
eij
ij
Tensin volumtrica
ij
Tensor de tensin
sij
ij
Kroneckers delta
Dijkl -
Mdulo de Young
Coeficiente de Poisson
in
es modificado como:
se tiene:
-517-
,
2. Anlisis estndar (elstico)
Se llama a lo que el programa permite para remplazar el modelo de material entre los estados
de construccin. El procedimiento Ko no puede ser utilizado para llevar a cabo el anlisis
asumiendo una respuesta elstica del suelo arcilloso. El esfuerzo resultante se utiliza para
in
in
obtener el valor inicial de pc y K empleando las expresiones definidas previamente. En la
siguiente etapa de construccin el modelo de material elstico original es remplazado por el
modelo requerido de MCC o GCC.
3. Anlisis estndar (plstico)
Esta opcin permite que el suelo sea consolidado bajo la suposicin de un comportamiento no
lineal cuando se general la tensin geoesttica. ste resulta en la evolucin de la tensin
plstica ya desde la primera etapa de construccin. Como en el procedimiento Ko,
consideramos un suelo normalmente consolidado el cual, durante el curso de la deformacin,
in
in
se mueve por la lnea de consolidacin normal con los valores iniciales de pc y K dados por:
,
Antes del prximo paso del anlisis la tensin plstica resultante se configura igual a cero. En
algunos casos este tipo de anlisis puede no converger.
Arcilla hipoplstica
La arcilla hipoplstica es aplicable para modelar suelos blandos de grano fino. Al igual que en
el resto de modelos que pertenece a la familia de los modelos estndar de fenomenolgicas.
En cuanto a la descripcin de la respuesta del suelo cae dentro del grupo de modelos de
estado crtico (Cam clay, Cam clay generalizado).
Este modelo, sin embargo, representa la respuesta no lineal de los suelos, cargados y no
cargados. En comparacin con otros modelos basados en la teora de la plasticidad, que
permite slo el clculo de total de tensin.
Por lo tanto, no hay diferencia entre las tensiones elstica y plstica. La indicacin del tipo y
localizacin de un fallo potencial, en otros modelos proporcionados por la trama de tensin
equivalente plstica desviadora, puede ser en el caso de la arcilla hipoplsica representada por
la distribucin del ngulo de friccin interna movilizado.
Cuando se describe la respuesta del suelo, el modelo permite reflejar una rigidez diferente en
carga y no carga, ablandamiento o endurecimiento en dependencia de la compactacin del
suelo y el cambio de volumen en corte (dilatacin, compresin). La rigidez actual depende no
slo de la direccin de la carga, sino tambin sobre el estado actual de suelo determinado por
su porosidad. A diferencia de modelos de Cam clay, estrictamente se excluyen tensiones de
traccin en el suelo, vase la Figura 1a.
-518-
Figura 1: Estado lmite de modelo hipoplstico - (a) comparacin con la superficie de fluencia
de modelo Cam clay en el plano meridiano, (b) comparacin con la superficie de fluencia de
modelo de Mohr-Coulomb en el plano desviador
En el caso del modelo hipoplstico la superficie de fluencia estndar se sustituye por la
superficie de estado lmite. Su proyeccin en el plano desviador es similar a la del modelo,
vase la figura 1b. La regla de flujo no se asocia a la resultante en una matriz de rigidez no
simtrica (comparar por ejemplo con el modelo de Mohr-Coulomb al tener diferentes valores
para el ngulo de friccin interna y el ngulo dilatacin ). Los detalles relacionados a la
formulacin del modelo se pueden encontrar en [1].
Parmetros del modelo
La variante bsica del modelo requiere entrada de cinco parmetros de material
ngulo de friccin interna para volumen constante (ngulo crtico de friccin interna) cv
Pendiente de la lnea de hinchazn *
Pendiente de la lnea de consolidacin normal (NCL - lnea de consolidacin normal) *
Origen de la lnea de consolidacin normal N
Relacin de mdulos de compresin y corte r
Los parmetros *, * y N determinan un diagrama bilineal de consolidacin istropa en la
figura 2a escala logartmica log-log . Los parmetros del modelo bilineal Cam clay (en escala
semi-logartmica, figura 2b) estn disponibles, es posible introducir estos valores y los
parmetros del modelo hipoplstico se re calculan. Los parmetros del modelo bilineal Cam
clay son:
Pendiente de la lnea de hinchazn (in semi-logaritmic scale)
Pendiente de la lnea de consolidacin normal (en escala semi-logaritmica)
relacin de vaci emax para consolidacin normal isotrpica por presin de 1kPa
-519-
Figura 2: Diagrama bilineal de consolidacin isotrpica - (a) hipoplstico arcilla, (b) modelo
Cam clay
ngulo crtico de friccin interna cv
Idntico para la muestra original (sin molestias) y la muestra consolidada reconstruida
posteriormente
Puede determinarse a partir de prueba estndar triaxial aplicando presiones diferentes de
celdas en una muestra reconstituida
Se puede realizar tanto pruebas drenadas y no drenadas (ms rpido)
Los valores ms comunes estn en el rango de 18 - 35
Pendiente de la lnea de consolidacin normal de *
Se determina grficamente a partir de la carga de la carga, de la prueba de consolidacin
edomtrico o isotrpica, vase la figura 3
Para arcillas rgidas, es preferible ejecutar la prueba en una muestra reconstituida
Los valores ms comunes estn en el rango de 0,04 a 0,15
-520-
En arcilla hipoplstica el estado actual de suelo est asociado con la compactacin corriente
representada por la relacin de vaco. El modelo de implementacin permite, ya sea para la
imputacin de la relacin de vacos directa o para el clculo a partir de la relacin introducida
preconsolidacin OCR. En el primer caso, el valor de entrada de e0 corresponde a la relacin de
vaco medido en una muestra sin carga extrada de una profundidad dada, vase la Figura 4a.
En el segundo caso, el valor de OCR se especifica. Este parmetro representa la relacin entre
la tensin media en la NCL y la tensin media inicial, vase la Figura 4b.
Cuando se inicializa la tarea con el procedimiento K0, el estado de tensin inicial al comienzo
de la segunda etapa se asigna al estado de tensin actual. Si se adopta el anlisis clsico en la
primer etapa ((el modelo de arcilla hipoplsico se introduce ya en la primer etapa de clculo)
donde el suelo se carga por su propio peso, el valor de la tensin inicial es Pin= 1 kPa se asume
y se mantiene ecurr = e0 . Proporcionando un material diferente (por ejemplo considerado en la
primera etapa de clculo) se sustituye por el modelo de arcilla hipoplstica, se adopt el
estado inicial de tensin derivado en la etapa anterior. Recordemos que cuando se utiliza
material elstico en la primera etapa de clculo el estado de tensin resultante corresponde a
los resultados proporcionados por el procedimiento de Ko para Ko ( es la relacin de Poisson).
Figura 4: relacin al vaco inicial (a) entrada directa de la relacin al vaco. (b) inicializacin
po OCR
Se desprende de la figura 5 que para suelos normalmente consolidados el estado para el cual
OCR = 1,0 corresponde a una consolidacin isotrpica slo, para Ko = 1,0. Si el suelo
experimenta un estado de tensin desviadora distinto de cero el OCR correspondiente para un
suelo normalmente consolidado es mayor que 1,0. Un valor exacto depende de parmetros del
suelo y de la trayectoria de la tensin (el valor de Ko). La Figura 5 muestra la dependencia de
la mnima para diversos valores de Ko y diferentes tipos de suelos arcillosos. Los valores
particulares tambin se almacenan en la Tabla 1. Los parmetros de los materiales bsicos de
este conjunto de suelos se enumeran en la Tabla 2.
La eleccin de OCR = 1,0 para suelos normalmente consolidados con Ko distinto de 1.0 crea un
estado de tensin no aceptable que puede resultar en la prdida de la convergencia.
-522-
Table 1: Indice de consolidacin OCR del suelo seleccionado como funcin del valore Ko
-523-
-524-
-4
- 1*10
-4
presin de poros.
El programa adems requiere que se especifique el ndice vaco inicial e0 para la determinacin
de la porosidad actual n y subsecuentemente la velocidad actual del agua fluyendo entre los
poros solo vs=v/n, donde v es el promedio de la velocidad de agua en toda la zona.
Generalmente, el ndice vaco e0 = 1 corresponde a suelos con porosidad de n = 50%
Por el ingreso del coeficiente de permeabilidad Kr el programa permite el seguimiento de la
zona de transicin entre regiones completamente saturadas (S=1,Kr=1) y regiones no
saturadas (Kr => 0) del cuerpo del suelo. Como un ejemplo se puede considerar el problema
de flujo no confinado.
El proceso de seguimiento de zona de transicin se lleva a cabo por uno de los tres modelos de
zona de transicin determinando la evolucin de coeficientes relativos de
permeabilidad Kr como la funcin de cabecera de presin de poros, ver figuras.
hTZ -
hp
Modelo Gardner
Este es un modelo equivalente dependiendo de un solo parmetro [1/m]. El coeficiente
relativo de permeabilidad Kr esta en este caso dado por:
donde [1/m], n ,m = 1-1/n son parmetros modelo. Sus valores pueden obtenerse de
mediciones de laboratorio de curvas de retencin aproximadas por:
Donde:
Ssat -
Sr -
Parmetro
Donde:
3 3
contenido de agua residual [m /m ]
3 3
contenido de agua de un suelo totalmente saturado [m /m ]
El grado de saturacin actual S puede ser expresado como la proporcin del contenido de agua
y porosidad n como sigue: (es necesario distinguir entre n que representa la porosidad y n,
que aparece en el modelo Van Genuchten que se trata de otra variable diferente)
Los modelos Log-linear y Gardner adoptan una versin simplificada del modelo Van Genuchten
segn [5]:
donde b > 0 [-] es un parmetro de ajuste que permite una mejor aproximacin de los datos
de retencin de un suelo dado.
Valores ptimos de los parmetros del modelo de Van Genuchten para diversas clasificaciones
basadas en USDA y FAO y que se presentan en las siguientes tablas.
Tabla con coeficientes de regresin para tamao de grano USDA segn Van
Genuchten (1991)
Suelo (tamao de grano) Ksat
[m/den]
RETC
e [-]
Rosetta
Sr [-]
-527-
n [-]
e [-]
Sr [-]
n [-]
[1/m]
[1/m]
Arena
7,13
0,75
0,11
14,5
2,68
0,60
0,14
3,5
3,18
Arena arcillosa
3,50
0,70
0,14
12,4
2,28
0,64
0,13
3,5
1,747
Marga arcillosa
1,06
0,70
0,16
7,5
1,89
0,63
0,10
2,7
1,448
Marga
0,25
0,75
0,18
3,6
1,56
0,66
0,15
1,1
1,474
Limo
0,06
0,85
0,07
1,6
1,37
0,96
0,10
0,7
1,677
Marga limosa
0,11
0,82
0,15
2,0
1,41
0,78
0,15
0,5
1,663
0,314
0,64
0,26
5,9
1,48
0,62
0,16
2,1
1,33
Marga arcillosa
0,062
0,70
0,23
1,9
1,31
0,79
0,18
1,6
1,415
0,017
0,75
0,21
1,0
1,23
0,93
0,19
0,8
1,52
Arcilla arenosa
0,029
0,61
0,26
2,7
1,23
0,63
0,30
3,3
1,207
Arcilla limosa
0,0048
0,56
0,19
0,5
1,09
0,93
0,23
1,6
1,321
Arcilla
0,048
0,61
0,18
0,8
1,09
Tabla con coeficientes de regresin para tamao de grano FAO segn Van Genuchten
(1998)
Suelo (tamao de grano)
Ksat
e [-]
Sr [-]
[1/m] n [-]
[m/den]
Superficie del suelo (profundida de 1 m)
Grueso (C)
0,600
0,68
0,062
3,83
1,3774
Mediano (M)
0,121
0,78
0,023
3,14
1,1804
0,023
0,75
0,023
0,83
1,2539
Fino (F)
0,248
1,08
0,019
3,67
1,0120
0,150
0,78
0,016
2,65
1,1033
0,700
0,58
0,068
4,30
1,5206
Mediano (M)
0,108
065,
0,026
2,49
1,1689
0,040
0,70
0,024
0,82
1,2179
Fino (F)
0,085
0,93
0,021
1,98
1,0861
0,082
1,17
0,019
1,68
1,0730
-528-
Definicin
Grueso (C)
Mediano (M)
Fino (F)
Bibliografa:
Ms detalles se encuentran en [2].
[1] D.M. Potts, L. Zdravkovi, Finite element analysis in geotechnical engineering theory,
Thomas Telford, London, 1999.
[2] M. Th. Van Genuchten, A closed formulation for predicting the hydraulic conductivity of
unsaturated soils, Journal Soil Science Society of America 44, 239-259, 1988..
[3] M. ejnoha, Finite element analysis in geotechnical design, to appear (2013)
[4] W. R. Gardner, Some steady-state solutions of the unsaturated moisture flow equation to
evaporation from a water table, Soil Science 85(4), 228232, 1958.
[5] M. ejnoha, T. Janda, H. Pruka, M. Brouek, Modelovn geotechnickch loh metodou
konench prvk: Teoretick zklady a aplikace, pedpokldan rok vydn (2014)
[6] USDA 1951. Soil Survey Manual. Soil Conservation Service. U.S. Department of Agriculture
Handbook No. 18. US Government Printing Office. Washington DC.
[7] Wsten, J.H.M., et. al. 1998. Using existing soil data to derive hydraulic parameters for
simulation models in environmental studies and in land use planning. Final Report on the
European Union Funded project. DLO Winand Staring Centre. Report 156, Wageningen, NL. p.
106. ISSN 0927-04537.
Coeficiente de permeabilidad
La capacidad de un cuerpo poroso (suelo, roca) de transportar agua de ciertas propiedades
dadas (por ejemplo, aguas subterrneas) se denota como indica esta pgina. La cantidad de
agua que fluye a travs de cierta rea puede ser representada por el coeficiente de
permeabilidad. El coeficiente de permeabilidad representa la pendiente de una dependencia
lineal de la velocidad del flujo de agua en la gradiente de la altura total (gradiente de carga
hidrulica) en la ley de Darcy se indica como:
Donde:
vs
Porosidad
-529-
Kr -
Ksat -
La cabeza total en un punto dado en una regin de flujo, se define como la suma de las cargas
de presiones y coordenadas verticales, que determina la altura del agua en el piezmetro en
un momento dado:
Donde:
Coeficiente de
permeabilidad
k
[m/day]
Arena suave
2
10 - 10
6 s 10 min
Arena arcillosa
-1
-2
10 - 10
Limo Loess
-2
-4
10 - 10
18 hrs 70 days
Limo
-4
-5
10 - 10
70 days 2 years
Suelo arcilloso
-5
-6
10 - 10
2 years 20 years
Arcilla
-6
-7
10 - 10
20 -200 years
10 - 1m/das.
-530-
6
Adaptable para suelos no cohesivos, k 10 - 10m/das, el procedimiento indica valores, ejemplo:
segn Terzaghi:
Donde:
d10 e
Donde:
e0
cv
Coeficiente de consolidacin
Aceleracin gravitacional
av
Coeficiente de compresibilidad
Datos Bsicos
Los siguientes parmetros de material son necesarios en todos modelos de material.
Peso unitario del suelo se asume el volumen de peso del suelo seco (suelo por encima
del nivel fretico, GWT). El volumen de peso del suelo debajo del GWT, se calcula con otros
parmetros introducidos en la seccin "Aumento de presin".
Mdulo de elasticidad E
El mdulo de elasticidad describe la rigidez del material que se asume constante sobre el
intervalo de carga completo. En el caso de suelos, esta suposicin es vlida slo para
intervalos muy estrechos de deformaciones recuperadas. El mdulo de elasticidad E no tiene
un efecto significativo en el comportamiento del suelo para modelos no lineales luego de
satisfacer las condiciones de plasticidad.
No se dispone de una respuesta sencilla sobre que definicin y que valor de parmetros de
material (inicial, tangencial, secante...) deben usarse en un modelo de material determinado.
Para seleccionar un mdulo determinado se debe conocer el comportamiento del suelo a
travs de una tarea de anlisis geotcnico y para asignar una magnitud especfica, es
necesario conocer el resultado del test triaxial para la fase de tensin correspondiente. Sin
embargo, se proporcionan ciertas recomendaciones.
-531-
-Mdulo edomtrico Eoedel cual, dependiendo del nivel de tensin en el suelo, se debe
utilizar en funcin del rango esperado de tensin en el suelo que puede experimentar la
relacin entre Edef y Eoed viene dada por:
Donde:
Ede -
Coeficiente de Poisson
Mdulo de deformacin (secante)
-532-
Donde:
Deformacin vertical
Deformacin horizontal
Donde:
hi
Espesor de la capa i
th
Si la capa se encuentra debajo del nivel fretico, el peso unitario del suelo debajo del GWT se
especifica con la ayuda de los parmetros de suelo introducidos como se muestra a
continuacin:
- Para la opcin "Estndar"
Donde:
sat -
w -
Donde:
Porosidad
w -
Donde:
Volumen de suelo
Vp -
volumen de huecos
Gd -
3
El peso unitario de agua se asume en el programa igual a 10 kN/m o 0,00625 ksi.
Donde:
th
Cuerpos rgidos
El cuadro "Cuerpos rgidos" contiene una tabla con un listado de los cuerpos rgidos
introducidos.
El programa permite introducir nuevos cuerpos rgidos. Solo se requiere introducir los
parmetros de peso unitario del cuerpo rgido. El material del cuerpo rgido se asume
como infinitamente rgido.
Estos cuerpos sirven principalmente para modelar estructuras de hormign macizas y muros
en anlisis estndar y anlisis de estabilidad.
Para aadir (editar) cuerpos rgidos se utiliza el cuadro de dilogo "Nuevo (Editar) cuerpo
rgido".
Los cuerpos rgidos introducidos se pueden copiar en todos los programas GEO5 2D utilizando
"GeoClipboard".
-534-
Asignar
El cuadro "Asignar" contiene una tabla con un listado con las capas de perfiles y suelos
asociados.
La lista de suelos se representa grficamente utilizando los botones de la barra de
herramientas situados encima de la tabla, o se puede acceder tambin desde el listado de cada
capa del perfil. El procedimiento acerca de como asignar el suelo a una capa se describe en
-535-
Cuadro "Asignar"
Tipos de contactos
El cuadro Tipos de contacto contiene una tabla con un listado con los tipos de contactos
introducidos. Para aadir (editar) contactos se utiliza el cuadro de dilogo "Nuevo (Editar)
tipos de contacto".
Este cuadro de dialogo sirve para definir elementos del nuevo contacto, los cuales luego
pueden introducirse dentro del programa utilizando el cuadro "Vigas" y "Contactos". El modelo
de material de un elemento de contacto puede ser lineal o no lineal.
-536-
-537-
Elementos de contacto
Estn disponibles dos opciones de elemento de contacto del modelo de material
Una puede seleccionar el modelo elstico con la posibilidad de trazar la tensin de contacto
asumiendo un comportamiento elstico a lo largo de la interfaz o del modelo plstico.El
modelo plstico se basa en el clsico modelo de Mohr-Coulomb ampliado para incluir la tensin
de corte.
Este modelo, sin embargo, es adecuado cuando modelamos la separacin de traccin. En
ciertas aplicaciones como en diseo de estructuras este modelo es vital para la recepcin de
predicciones significativas sobre el suelo y la repuesta de la estructura.
Los parmetros del modelo bsico son: cohesin c, coeficiente de friccin y ngulo de
dilatacin . El parmetro c y pueden ser tambin especificados indirectamente reduciendo
los parmetros de resistencia del suelo c y tan() al lado del contacto. Si el contacto se asume
entre dos suelos (rocas) entonces aquel de menor valor c y se utiliza en el paso de reduccin
El parmetro de contacto es entonces definido como:
Donde:
En caso de distintos materiales (E1, E2, G1, G2), se toma el menor valor ks y kn.
Incluso en el caso de comportamiento totalmente plstico la seleccin de parmetros ks y kn no
es esencial, el calor asignado a estos parmetros son decisivos para el xito de la solucin de
un problema no lineal determinado. Proporcionando estos valores hay dos largos (sobre 100000
3
kN/m ) el proceso de iteracin puede oscilar. Por otro lado, la configuracin del valor de ks y
kn demasiado baja (por debajo de 10000) la configuracin por defecto en el programa es de
3
100000 kN/m .
Revestimiento
El cuadro "Revestimiento" contiene una tabla con un listado con los revestimientos
introducidos. Este cuadro est disponible cuando se activa el mdulo "Tnel" en el cuadro de
dilogo "Configuracin". El mdulo "Revestimiento- MEF" simplifica, modela y posiciona
revestimientos de distintos tneles.
El mdulo "Revestimiento - MEF" es un programa independiente utilizado para disear
revestimientos. Los puntos libres, lneas libres, refinamientos, anclajes, vigas, y cargas de
vigas creadas en este mdulo se pasan en al programa MEF. La opcin editar es solo posible en
-539-
Presionando el botn "Aadir" se ejecuta el mdulo "Revestimiento MEF", el cual permite la creacin de un nuevo revestimiento
Posicin
Eliminar
-540-
Cuadro "Revestimiento"
-541-
Puntos libres
El cuadro "Punto libres" contiene una tabla con un listado con los puntos libres
introducidos. El trabajo con puntos libres sigue las mismas normas que para el programa MEF cuadro "Puntos libres".
El cuadro difiere por las funciones en la barra horizontal, que contiene los botones "Generador
de formas de revestimientos" y "Generados de regiones ancladas".
La funcin del botn Rango es igual a del cuadro "Interfase" del programa MEF.
-542-
Lneas libres
El cuadro "Lneas libres" contiene una tabla con un listado con las lneas libres
introducidas. El trabajo con lneas libres sigue las mismas normas que para el programa MEF
cuadro "Lneas libres".
El cuadro difiere por las funciones en la barra horizontal, que contiene los botones "Generador
de formas de revestimientos" y "Generados de regiones ancladas".
-543-
Lneas de refinamiento
El cuadro "Lneas de refinamiento" contiene una tabla con un listado con los puntos de
refinamiento introducidas. El trabajo con puntos de refinamiento sigue las mismas normas que
para el programa MEF cuadro "Lneas de refinamiento".
-544-
Configuraciones
El cuadro "Configuraciones" permite redefinir las ubicaciones de los puntos, para que sean
luego posicionados en la ventana principal del programa MEF. La ubicacin del punto puede ser
asociada con el punto libre seleccionado o determinado con las coordenadas del sistema origen
o por coordenadas arbitraria. Esto permite asignar una posicin exacta para un punto
determinado de una estructura revestida en la ventana principal del programa MEF.
El uso del segundo tubo puede ser activado en la parte derecha del cuadro. El segundo tubo
aparecer en el cuadro "Configuraciones" como una vista previa, y luego de su transmisin
al programa MEF. El segundo tubo es una copia exacta del primero. La nica diferencia es la
posicin con respecto a la estructura original.
-545-
Cuadro "Configuraciones"
-546-
-548-
Etapas de construccin
Las etapas de construccin en el mdulo Revestimiento - MEF y en el programa MEF se
corresponden uno a otro. Sin embargo, pueden variar en algunas caractersticas.
Diferentes comportamientos de las etapas en el mdulo "Revestimiento MEF":
Posibilidad de cambiar de etapa de construccin desde el rgimen "Topologa" sin
-549-
Puntos libres
El cuadro "Puntos libres" contiene una tabla con un listado con los puntos libres
introducidos. Para aadir (editar) puntos libres se utiliza el cuadro de dilogo "Nuevo (Editar)
punto libre".
Los puntos libres pueden introducirse incluso con la ayuda del mouse: este modo de entrada
se activa haciendo click sobre el botn de la barra de herramientas horizontal "Puntos libres".
Se habilitan las siguientes opciones:
Aadir
Editar
Eliminar
Los puntos libres tambin pueden ser editados desde el escritorio con la ayuda de los objetos
activos.
El programa permite para las entradas, un nmero arbitrario de nodos libres en cualquier
ubicacin, dentro o fuera de la estructura. Los nodos libres tienen varias funciones:
nodos que definen la estructura: (apertura de tnel, revestimientos, laminados, vigas)
puntos auxiliares: para refinamiento de mallas
puntos para definir las condiciones lmites: fuerzas de entrada, etc.
Si el nodo se encuentra dentro o en el lmite de la estructura, se convierte automticamente en
la parte de la malla de elemento finito. Esta opcin permite un ajuste de los elementos finitos
o hace posible crear su propia malla.
-550-
-551-
Lneas libres
El cuadro "Lneas libres" contiene una tabla con un listado con las lneas libres
introducidas. Para aadir (editar) lneas libres se utiliza el cuadro de dilogo "Nueva (editar)
lnea libre".
Las lneas se definen entre distintos puntos (segmentos, arcos, crculos) o alrededor de
puntos individuales (crculos). Las lneas pueden ser introducidas entre puntos libres, o entre
puntos situados en las interfaces incluidas en la superficie del terreno.
Las lneas pueden cruzarse entre s y pueden tener un nmero arbitrario de puntos de
contacto intersecciones de distintas lneas son determinadas por el programa cuando se
ajusta el modelo geomtrico. Las lneas libres pueden utilizarse para introducir elementos
de vigas en el modelo.
Los puntos libres pueden tambin ser introducidos con el mouse. Este modo de entrada se
activa haciendo click sobre el botn de la barra de herramientas horizontal "Puntos libres".
Se habilitan las siguientes opciones:
Aadir
Tipo de
lnea
Editar
Al hacer click con el botn izquierdo de mouse en una lnea libre ya existente,
se abre un cuadro de dialogo "Editar propiedades de lnea libre" el cual
permite modificar sus parmetros.
Eliminar
al hacer click con el botn izquierdo de mouse en una lnea libre ya existente,
se abre un cuadro de dialogo "Eliminar lnea libre" aceptando esta accin se
elimina la lnea seleccionado.
Las lneas libres pueden incluso editarse en el escritorio con la ayuda de los objetos activos.
Punto de refinamiento
El cuadro "Punto de refinamiento" contiene una tabla con un listado con los puntos de
refinamiento introducidos. Para aadir (editar) puntos de refinamiento se utiliza el cuadro de
dilogo "Nuevo (editar) Punto de refinamiento".
Redefinir la malla de elementos finitos alrededor de los puntos es una caracterstica
-553-
importante, que permite crear una malla de elementos finitos apropiada. Tanto los puntos
libres como los puntos pertinentes de interfaces individuales incluidas en el terreno, pueden
ser utilizados para redefinir la malla de elementos finitos original.
Redefinir la malla de elementos finitos alrededor de puntos tambin puede realizarse con
la ayuda del mouse.
Se permiten distintos modos de entrada, dependiendo del botn seleccionado en la barra de
herramientas horizontal "Punto de refinamiento".
Aadir
Editar
Eliminar
El punto de refinamiento puede tambin ser editado en el escritorio con la ayuda de los objetos
activos.
-554-
Lnea de refinamiento
El cuadro "Lnea de refinamiento contiene una tabla con un listado con las lneas de
refinamiento introducidas. Para aadir (editar) lneas de refinamiento se utiliza el cuadro de
dilogo "Nueva (editar) lnea de refinamiento".
Redefinir la malla de elementos finitos alrededor de las lneas es una caracterstica
importante, que permite crear una malla de elementos finitos apropiada. Tanto las lneas libres
como las lneas pertinentes de interfaces individuales incluidas en el terreno, pueden ser
utilizadas para redefinir la malla de elementos finitos original.
Redefinir la malla de elementos finitos alrededor de puntos tambin puede realizarse con
la ayuda del mouse.
Se permiten distintos modos de entrada, dependiendo del botn seleccionado en la barra de
herramientas horizontal "Lnea de refinamiento".
Aadir
Editar
Eliminar
Las lneas de refinamiento pueden tambin ser editadas en el escritorio con la ayuda de
los objetos activos.
-555-
Generar malla
El cuadro "Generar malla" sirve para definir la configuracin bsica para generar la malla
(parte izquierda) y para visualizar informacin sobre la malla generada (parte derecha).
Una malla generada satisfactoriamente completa la etapa en entrada de topologa - el
anlisis luego procede con las etapas de clculo. Cuando se genera una malla el
programa automticamente introduce condiciones lmites estndar. La informacin sobre el
resultado e incluso advertencias sobre posibles puntos dbiles en la malla se muestra en la
parte derecha inferior de la ventana.
Generar una correcta malla de elementos finitos es el paso ms importante para lograr
-556-
preciosos y fiables resultados. El programa GEO5 MEF cuenta con un generador automtico de
mallas, el cual puede sustancialmente simplificar esta tarea. Sin embargo, ciertas reglas
deben seguirse cuando creamos mallas de elementos finitos:
La densidad de la malla bsica puede ser definida en el cuadro de dilogo "Generar
malla". Es generalmente aceptado que: a malla ms fina mejor es el resultado clculos
y post-procedimientos, sin embargo, pueden disminuir sustancialmente. El objetivo se
entonces encontrar una densidad ptima de malla Lo cual depende mayormente de la
experiencia del usuario. Mallas generadas en los problemas de ejemplos pueden servir
como sugerencia inicial.
-557-
Nueva malla luego del refinar la malla original alrededor de la lnea circular
El programa por defecto asume 6-nodos de elementos triangulares con mallas suavizadas.
La exactitud de los resultados corresponde ms o menos al doble de la malla fina compuesta
por 3-nodos de elementos triangulares. Los elementos de 3-nodos estn disponibles solo en el
modo "Configuracin avanzada" (cuadro de verificacin "elemento multi-nodo") y sirven solo
para fines de investigacin y prueba. El anlisis de estabilidad, sin embargo, se puede realizar
solo con elementos triangulares de 6-nodos. En el caso de anlisis no lineal, estos elementos
deben ser utilizados en forma exclusiva.
-559-
Seccin crtica luego de aumentar la vista, Dos puntos son demasiado cercanos
-560-
-561-
Etapas de construccin
El anlisis actual se realiza en etapas de construccin individuales (etapas de clculo) luego del
modelo geomtrico y el generador de malla de elemento finito (etapa topolgica). Uno puede
moverse entre las etapas de clculo y el rgimen "Topologa" utilizando los botones de la
barra de herramientas horizontal.
Actividad
El programa permite eliminar (o desactivar) suelos de distintas regiones. Como ejemplo
consideremos el anlisis de terrapln. En este caso, se debe tener en cuenta ya en el rgimen
"Topologa" cuando creamos el modelo geomtrico global. En la primera etapa de clculo, sin
embargo, se puede desactivar. Un enfoque similar se aplica a subsuelos o excavaciones
abiertas (tneles, estructuras revestidas). Cuando desactivamos una regin debajo del agua
subterrnea es necesario modelar correctamente el lmite de la regin.
-563-
-564-
Usando GeoClipboard hay una posibilidad de copiar el perfil actual como interfaces ordenadas y
permite copiar el perfil a otro programa. Las interfaces copiadas se corrigen para seguir las
especificaciones del perfil 2D introducidos de arriba a abajo.
Distribucin de presin de poros luego de eliminar suelos de la regin delimitada por vigas
activas
2) El suelo eliminado no es delimitado por los elementos de la viga. En este caso se
asume que el agua en la regin excavada sigue activa. Esta etapa es evidente desde la figura
que muestra la distribucin de presin de poros.
-565-
Asignar
El cuadro "Asignar" contiene una tabla con un listado con capas de perfiles y suelos
asociados. Sus funciones son similares a asignar suelos en el rgimen "Topologa".
En las etapas de construccin, el suelo activo se asigna a regiones en vez de a interfaces. Las
regiones son creadas automticamente cuando creamos el modelo de clculo.
La asignacin de sueles se puede copiar en todos los programas GEO5 2D utilizando
"GeoClipboard".
Cuadro "Asignar"
-566-
Revestimiento
El cuadro Revestimiento contiene una tabla con un listado de los revestimientos
ingresados. Este cuadro se vuelve accesible en el programa cuando el mdulo "Tnel" esta
activado en el cuadro "Configuracin". La edicin es solo posible en las etapas de construccin
subsecuentes.
Para ajustar el revestimiento, el programa ejecuta un mdulo "Revestimiento - MEF". Su
funcin se describe en detalle en el mdulo Topologa. En las etapas de construccin, el
mdulo "Revestimiento - MEF" contiene los cuadros "Vigas", "Anclajes" y "Vigas de carga".
Cuadro "Revestimiento"
Vigas
El cuadro Vigas contiene una tabla con un listado de las vigas introducidas. Las acciones
aplicadas a las vigas son las mismas que aquellas utilizadas en las etapas de construccin en el
programa MEF, cuadro "Vigas".
Los tipos de contacto para introducir contactos con las vigas se toman desde el programa MEF.
-567-
Cuadro "Vigas"
Anclajes
El cuadro "Anclajes" contiene una tabla con un listado de los anclajes introducidos. Las
acciones aplicadas a los anclajes son las mismas que aquellas utilizadas en las etapas de
construccin en el programa MEF, cuadro "Anclajes".
El cuadro difiere por la funcin en la barra de herramientas horizontal, ya que cuenta con el
botn "Generador de anclajes de lneas libres".
-568-
Cuadro "Anclajes"
Vigas de carga
El cuadro "Vigas de carga" contiene una tabla con un listado de las vigas de cargas
introducidas. Las acciones aplicadas a las vigas de carga son las mismas que aquellas
utilizadas en las etapas de construccin en el programa MEF, cuadro "Vigas de carga".
-569-
-570-
Vigas
El cuadro "Vigas" contiene una tabla con un listado de las vigas introducidas. Para aadir
(editar) vigas se utiliza el cuadro de dilogo "Nueva (editar) viga".
Las vigas tambin pueden introducirse con la ayuda del mouse.
Se permiten distintos modos de entrada, dependiendo del botn seleccionado en la barra de
herramientas horizontal "Vigas":
Aadir
Editar
Eliminar
Las vigas tambin pueden ser editadas en el escritorio con la ayuda de los objetos activos. El
programa emplea los siguientes sistemas de coordenadas.
Los elementos viga sirven para modelar vigas, revestimientos, muros laminados, etc.
Los siguientes elementos pueden obtenerse de las fuerzas internas: momento, fuerza normal y
fuerza de corte.
Las vigas se asignan a lneas ya definidas (lneas libres, segmentos de terrenos) la
correspondiente lnea luego resulta el eje de la viga. El programa ofrece distintos tipos de
secciones transversales bsicas. Sin embargo, el usuario es libre de introducir la seccin
transversal requerida en forma independiente.
Un paso importante cuando modelamos vigas en la definicin de elementos de contacto que
caracteriza el comportamiento de la interfaz entre la viga y el suelo. Elementos
de contacto (interfaz) puede ser asignada a ambos lados de la viga. Una correcta definicin
de contacto es esencial cuando modelamos muros revestidos.
Tipos de puntos de conexin finales pueden ser especificados para cada viga. En
las etapas siguientes la viga puede ser reforzada o degradada.
El programa incluye en forma automtica el propio peso de la viga en el anlisis. Esta
caracterstica, sin embargo, puede desactivarse cuando se define la viga. Las vigas se modelan
utilizando el elemento viga con tres grados de libertad en cada nodo.
El elemento viga se formulan sobre la base de la teora de Mindllin. La teora supone que el
plano de la seccin transversal normal al eje de la viga se mantiene plano despus de la
deformacin pero no necesariamente normal al eje de la viga deformado. En el presente, las
fuerzas internas se evalan en los elementos nodo.
Cuadro "Viga"
-573-
tipo estndar
bisagra
se usa para introducir una bisagra interna entre vigas, ubicacin con
momento de flexin nulo
base
Cuando se asume el tipo de conexin fijo, la viga y el suelo estn conectados en un punto
(conexin simple) causando a menudo la evolucin de deformacin plstica en el suelo
circundante y la prdida de convergencia.
El tipo base permite redistribuciones ms realistas de tensin de contacto y previene
que la viga penetre en el suelo, por lo tanto estabiliza el proceso de convergencia.
Por defecto la longitud de la base, se supone igual al ancho de la viga puede ser
arbitrariamente determinada (por ejemplo para ampliar el taln del pilar).
-574-
-575-
-576-
Catlogo de materiales
El programa contiene un catlogo de materiales de hormign y acero. Solo el tipo de material
debe ser especificado en el cuadro de dilogo. La forma de la seccin transversal se selecciona
desde el "Catlogo de secciones transversales", o se define en el "Editor de secciones
transversales". Para otros tipos de secciones transversales (muro rectangular, cortina de
pilotes, tablestaca) el tipo se selecciona en el cuadro de dilogo "Nueva viga".
-577-
Editor de materiales
Adems de usar el "Catlogo de materiales", el programa permite que el usuario introduzca los
parmetros de material para acero u hormign de forma manual. Solo el tipo de material
(parmetros del material) debe ser especificado en el cuadro de dilogo. La forma de la
seccin transversal se selecciona desde el "Catlogo de secciones transversales", o se define
en el "Editor de secciones transversales". Para otros tipos de secciones transversales (muro
rectangular, cortina de pilotes, tablestaca) el tipo se selecciona en el cuadro de
dilogo "Nueva viga".
-578-
Contactos
El cuadro "Contactos" contiene una tabla con un listado de los contactos. Para aadir (editar)
contactos se utiliza el cuadro de dilogo "Nuevo (editar) contacto".
Los elementos contacto se utilizan en aplicaciones que requieren una representacin
adecuada de la interaccin estructura-suelo. Pueden ser luego utilizados para modelas juntas o
-579-
interfaces de dos materiales distintos (interfaz tierra roca). Los contactos son asignados a
lneas ya definidas lneas libres o lneas de mallas (interfaces). El contacto se define por su
tipo.
Los contactos se pueden tambin introducir utilizando en mouse. Este modo de introduccin
se activa haciendo click en el botn apropiado de la barra de herramientas horizontal
"Contactos". Estn disponibles los siguientes modos:
Aadir
Editar
Eliminar
Ubicacin
Los contactos tambin pueden ser editados en el escritorio con la ayuda de los objetos activos.
Cuadro "Contactos"
-580-
Los elementos de contacto son utilizados en aplicaciones que requiere una representacin
adecuada de interaccin estructura-suelo. Luego pueden ser utilizados por el modelo de juntas
o por interfaces de dos materiales diferentes. (Interfaz suelo-roca). Los contactos son
asignados a las lneas ya definidas lneas libres o lneas malla (interfaces). El contacto esta
definido por su tipo.
Los contactos pueden adems ser ingresados utilizando el mouse. El modo de ingreso se
activa haciendo clic en el botn apropiado en la barra de herramientas horizontal de
Contactos. Las siguientes opciones estn disponibles.
Aadir
Editar
Eliminar
El ingreso de contactos puede ser editado en el escritorio con la ayuda de los objetos activos.
Los elementos vigas y contactos pueden ser definidos como:
Permeable
Impermeable
Parcialmente permeable
Los elementos de contacto permiten modelar una cierta barrea para el flujo en un cuerpo
slido. Considerado por ejemplo un muro laminado representado en el anlisis de tensin por
elementos vigas. El muro laminado anclando dentro de una regin puede ser considerado
como completamente permeable, completamente impermeable o parcialmente impermeable.
Incluso en los primeros dos casos puede ser tratado utilizando elementos de contacto ubicados
a los largo de la lnea correspondiente; pueden ser manejados por el programa
automticamente sin necesidad de estos elementos. El tercer caso representa un problema de
flujo en una zona delgada teniendo una espesor dado d, ver figura:
La definicin de los elementos de contacto requiere del ingreso de los siguientes parmetros:
ks
kn
Puntos de apoyo
El cuadro "Puntos de apoyo" contiene una tabla con un listado de los puntos de apoyo.
Para aadir (editar) un punto de apoyo se utiliza el cuadro de dilogo "Nuevo (editar)
puntos de apoyo".
Los puntos de apoyo tambin se pueden introducir utilizando en mouse. Este modo de
introduccin se activa haciendo click en el botn apropiado de la barra de herramientas
horizontal "Puntos de apoyo". Estn disponibles los siguientes modos:
Aadir
Editar
Eliminar
Los puntos de apoyo tambin pueden ser editados en el escritorio con la ayuda de los objetos
activos. El programa emplea los siguientes sistemas de coordenadas.
El programa contiene un generador automtico de condiciones lmites estndar. Por lo tanto,
en la mayora de los problemas las condiciones lmites (soportes) no requieren ser
especificadas.
El programa emplea los siguientes tipos de puntos de apoyo:
libre
fijo
resorte
deformacin prescrita
Los apoyos se definen en sistema de coordenadas global.
-582-
Puntos de fluidez
El cuadro Punto de fluidez contiene una tabla con la lista de puntos de fluidez. Aadir
(editar) puntos de fluidez se realiza en el cuadro de dilogo Nuevos puntos de fluidez.
Un punto de fluidez puede ser ingresado utilizando el mouse. El modo de ingreso se activa
haciendo clic en el botn apropiado en la barra de herramientas horizontal de Puntos
de fluidez. Las siguientes opciones estn disponibles:
Aadir
Editar
Eliminar
El ingreso de contactos puede ser editado en el escritorio con la ayuda de los objetos activos.
Las siguientes condiciones lmites pueden ser especificadas por:
a) Presin de poros en un punto
Numricamente el valor de presin de poros en un punto dado es especificado [kPa, ksf].
Especificando la ubicacin del nivel fretico del suelo (cabeza hidrulica) Se especifican las
coordenadas de nivel fretico.
-583-
Lneas de apoyo
El cuadro "Lneas de apoyo" contiene una tabla con un listado de las lneas de apoyo.
Para aadir (editar) una lnea de apoyo se utiliza el cuadro de dilogo "Nueva (editar) lnea
de apoyo".
Las lneas de apoyo tambin se pueden introducir utilizando en mouse. Este modo de
introduccin se activa haciendo click en el botn apropiado de la barra de herramientas
horizontal "Lneas de apoyo". Estn disponibles los siguientes modos:
Aadir
Editar
Eliminar
Ubicacin
Las lneas de apoyo tambin pueden ser editados en el escritorio con la ayuda de los objetos
activos. El programa emplea los siguientes sistemas de coordenadas.
El programa contiene un generador automtico de condiciones lmites estndar. Por lo tanto,
en la mayora de los problemas las condiciones lmites (soportes) no requieren ser
especificadas.
Cuando se asignan apoyos a las lneas primero es necesario seleccionar el tipo de lnea (lnea
libre, interfaz, lnea de malla).
El programa emplea los siguientes tipos de lneas de apoyo:
libre
fijo
deformacin
-584-
Lnea de fluidez
El cuadro Lnea de fluidez contiene una tabla con la lista de lneas de fluidez (vigas).
Aadir (editar) lneas de fluidez se realiza en el cuadro de dilogo Nuevas lneas de
fluidez.
Una lnea de fluidez puede ser ingresada utilizando el mouse. El modo de ingreso se activa
haciendo clic en el botn apropiado en la barra de herramientas horizontal de Lneas de
fluidez. Las siguientes opciones estn disponibles:
Editar
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una lnea de fluidez ya
existente se abre el cuadro de dilogo Editar propiedades de la lnea de
fluidez, el cual permite modificar las propiedades.
El ingreso de contactos puede ser editado en el escritorio con la ayuda de los objetos activos.
Las condiciones limites de fluidez deben ser definidas en todas las lneas limites. Las siguientes
condiciones limites pueden ser especificadas:
a) Impermeable
b) Permeable
c) Presin de poros
- Distribucin de presin de poros p puede ser numricamente especificado.
- Distribucin de presin de poros pueden ser especificados ingresando la ubicacin del nivel
fretico del suelo (por prescripcin de la cabeza total h)
-585-
Anclajes
El cuadro Anclajes contiene una tabla con un listado de los anclajes. Para aadir (editar) un
anclaje se utiliza el cuadro de dilogo "Nuevo (editar) anclaje".
Los anclajes tambin se pueden introducir utilizando en mouse. Este modo de introduccin
se activa haciendo click en el botn apropiado de la barra de herramientas horizontal
"Anclajes". Estn disponibles los siguientes modos:
Aadir
Editar
Eliminar
-586-
Los anclajes tambin pueden ser editados en el escritorio con la ayuda de los objetos activos.
El programa emplea los siguientes sistemas de coordenadas.
La cabeza del anclaje (punto de inicio) puede ser automticamente contactada al suelo,
una interfaz arbitraria o una apertura (tnel revestido). La cabeza del anclaje es ubicada
automticamente en la interseccin de la lnea de anclaje determinada por los puntos
introducidos y la lnea seleccionada. El anclaje puede tambin ser introducido directamente
especificando coordenadas de dos puntos de fin.
Un anclaje como elemento estabilizador o refuerzo se representa por el elemento traccincompresin elstico, con rigidez constante normal. Este elemento es anclado en el suelo
solo en su punto de inicio y fin. No existe una iteracin mutua entre el suelo y el anclaje a lo
largo de la longitud del anclaje.
Los anclajes se definen por sus puntos de inicio y fin y por su rigidez. El programa enlaza
automticamente el grado del liberad del elemento de anclaje con el grado de liberad actual de
la malla de elemento finito predefinida. Por lo tanto, el anclaje puede ser introducido en
cualquier lugar de la estructura.
La rigidez del anclaje se especifica en trminos del mdulo de elasticidad y de su rea. El
programa, incluso, hace posible introducir el dimetro del anclaje Luego el rea se determina
automticamente.
El problema de anlisis de estabilidad, la rigidez del anclaje no se considera. sta accin se
lleva a cabo solo a travs de la fuerza de pre-tensin introducida automticamente como
fuerza de compresin externa actuando al inicio del anclaje.
Otros parmetros importantes son la fuerza de pre-tensin y la resistencia a la
traccin (fuerza de quiebre del anclaje cuando se supera la resistencia a la tensin). Para
elementos sin pre-tensin, sta se configura como nula. Un valor suficientemente grande de
resistencia a la traccin puede ser especificado para evitar el fracaso del anclaje.
Por defecto el anclaje no soporta fuerzas de compresin elementos de anclaje cargados
en compresin durante una cierta etapa de clculo son temporariamente deshabilitados.
Si la tensin ocurre en la ejecucin del siguiente anlisis (debido a cambios en la carga,
cambios geomtricos o en los parmetros de materiales del suelo), el programa
automticamente introduce nuevamente estos elementos en el anlisis. Sin embargo, los
elementos cargados primeramente en compresin se recomienda definirlos como apoyos.
El anclaje se deforma durante el anlisis. Esta deformacin junto con la deformacin del suelo
circundante puede causar una reduccin de la fuerza de pre-tensin especificada en el
anclaje.
Si se quiere alcanzar una fuerza de pre-tensin especfica en el anclaje, es necesario asignar
un valor determinado de post-tensin de anclaje en la prxima etapa de clculo, o utilizar una
magnitud de fuerza pre-tensin lo suficientemente grande justo desde el comienzo para
compensar una posible cada (la fuerza de anclaje resultante luego de completar el proceso de
clculo se muestra al inicio del anclaje debajo de la fuerza de re-tensin prescrita).
En las etapas siguientes, el programa permite para la post-tensin de anclaje, cambiar el valor
inicial de fuerza de pre-tensin, o eliminar el anclaje del anlisis.
Introducir en anclaje de pre-tensin dentro de suelo pude llevar a una deformacin plstica del
suelo alrededor de la cabeza del anclaje o de la raz del mismo. Algunas modificaciones de la
entrada original son requeridas para evitar continuas prdidas de convergencia.
-587-
Ubicar un elemento viga debajo de la cabeza del anclaje (esto da como resultado una
mejor transicin de carga dentro del suelo).
-588-
-589-
Apoyos
El cuadro "Apoyos" contiene una tabla con un listado de los apoyos. Para aadir (editar) un
apoyo se utiliza el cuadro de dilogo "Nuevo (editar) apoyo".
Los apoyos tambin se pueden introducir utilizando en mouse. Este modo de introduccin se
activa haciendo click en el botn apropiado de la barra de herramientas horizontal "Apoyos".
Estn disponibles los siguientes modos:
Aadir
Editar
Eliminar
Los apoyos tambin pueden ser editados en el escritorio con la ayuda de los objetos activos. El
programa emplea los siguientes sistemas coordenadas.
Los puntos de inicio y fin de apoyo son automticamente contactados al suelo, una interfaz
arbitraria o una apertura (tnel revestido). Estos puntos se ubican automticamente en las
intersecciones de la lnea de apoyo determinada por los puntos introducidos y la lnea
seleccionada. El apoyo puede tambin ser introducido directamente especificando coordenadas
de dos puntos de fin.
-590-
-591-
Cuadro "Apoyos"
Refuerzos
El cuadro "Refuerzos" contiene una tabla con un listado de los refuerzos. Para aadir (editar)
un refuerzo se utiliza el cuadro de dilogo "Nuevo (editar) refuerzo".
Los refuerzos tambin se pueden introducir utilizando en mouse. Este modo de introduccin
se activa haciendo click en el botn apropiado de la barra de herramientas horizontal
"Refuerzos". Estn disponibles los siguientes modos:
Aadir
Editar
Eliminar
Los refuerzos tambin pueden ser editados en el escritorio con la ayuda de los objetos activos.
El programa emplea los siguientes sistemas coordenadas.
Los puntos de fin de refuerzo son automticamente contactados al suelo, una interfaz
arbitraria o una apertura (tnel revestido). Estos puntos se ubican automticamente en las
intersecciones de la lnea de apoyo determinada por los puntos introducidos y la lnea
seleccionada. El refuerzo puede tambin ser introducido directamente especificando
coordenadas de dos puntos de fin.
-592-
Los refuerzos son elementos de traccin reforzados (geotextil, geomalla) los cuales se
definen por su punto de inicio y punto de fin y por su rigidez.
A diferencia de los anclajes o apoyos, los refuerzos son enlazados a una malla de elemento
finito subyacente a lo largo de su longitud. Sin embargo, al igual que los anclajes el
programa introduce los puntos de fin del refuerzo en la malla de elementos finitos de forma
automtica, de tal forma que el refuerzo pueda ser especificado en cualquier punto de la malla.
Al igual que los anclajes el refuerzo se modela por la barra de elementos de
traccin/compresin con la posibilidad de transmitir solo la fuerza normal.
Debido a las caractersticas geomtricas, el refuerzo llamado para la introduccin de la rigidez
de la seccin transversal tomada por 1m (pie) ejecutado de su ancho. El usuario
deber contacta al fabricante para ms informacin.
En las etapas siguientes el refuerzo no puede ser editado solo puede ser eliminado.
-593-
Geo-refuerzos anclados
Cuando introducimos un refuerzo en el cuerpo del suelo es necesario tener en cuenta
un anclaje de refuerzo suficiente ya que el programa no controla el refuerzo contra la
falla de corte. Un aumento repentino de la fuerza normal como se muestra en la figura
sugiere singularidad en tensin de contacto y probable fallo de corte del refuerzo. Desde ese
punto de vista, los resultados mostrados son engaosos e irrealistas.
En este caso, el refuerzo debera eliminarse del anlisis o asegurarse su anclaje
suficiente como se muestra en la figura.
-594-
-595-
donde:
Tz
La rigidez axial mnima (inicial) del geotextil para un experimento a corto plazo (tasa de
carga segn EN ISO 10 319) para una tensin x-%- est dada por:
donde:
La rigidez axial mxima (tericamente alcanzable) del geotextil para una fuerza axial a corto
plazo se determina como:
donde:
max
Intervalos recomendados de los valores de rigidez axial de geosintticos Jz [kN/m] son listados
en la siguiente tabla:
Descripcin de
Rigidez axial
Terica (mxima)
-596-
variable
= 2%
Notacin (unidad)
J=x [kN/m]
Jmax [kN/m]
Categora de
georefuerzo
---
---
Geotextiles no
tejidos
Geotextiles tejidos
250 500
1000
Geogrillas uni-axial
500 1000
1500
Biaxial geogrids
100 500
2500
for = 0.5%
Geogrillas tri-axial
250 500
5000
for = 0.5%
Geoesteras
100 500
1000
Geocompuestos de
drenaje
Compuestos
100 500
1500
Geomallas
Geoceldas
Bibliografia:
GEOMAT ltd. (www.geomat.cz): Types of geotextiles and their function in civil engineering
structures. Author: Martin Kapar (kaspar@geomat.cz). In Czech.
HOL, O., MIA, L.: Determination of axial stiffness of geosynthetics for numerical modeling
part 1. TU Brno (paper in conference proceedings Civil engineering structures in view of
geomechanics). In Czech.
EN ISO 10 319 (80 6125): Geotextiles Tensile test on a wide strip. Czech standard institute,
2009. In Czech.
Sobrecarga
El cuadro "Sobrecarga" contiene una tabla con un listado de las sobrecargas. Para aadir
(editar) una sobrecarga se utiliza el cuadro de dilogo "Nuevo (editar) sobrecarga". Las
sobrecargas tambin pueden ser editadas en el escritorio con la ayuda de los objetos activos.
El programa emplea los siguientes sistemas coordenadas.
Todos los parmetros introducidos en la sobrecarga puedan ser editados en la etapa de
construccin, en la cual la sobrecarga fue introducida. En la siguientes etapas solo es posible
-597-
Cuadro "Sobrecarga"
-598-
Editar
Eliminar
Las cargas introducidas tambin pueden ser editadas en el escritorio con la ayuda de
los objetos activos. El programa emplea los siguientes sistemas de coordenadas.
Todos los parmetros de la carga introducida pueden ser modificados en la etapa de
construccin, en la cual la carga fue introducida. En las etapas siguientes solo se puede
modificar su magnitud (opcin: "Ajustar magnitud").
-599-
-600-
Agua
Hay tres opciones en el programa para introducir las aguas subterrneas:
El nivel fretico puede ser especificado como una interfaz continua debajo y sobre la
superficie terrestre. En este caso, el programa automticamente ajusta el peso unitario del
suelo debajo del nivel fretico.
El valor de la presin de poros se introduce a travs de isolneas. La entrada es la
misma que la entrada de una interfaz. Los valores de la presin de poro se insertan en la
tabla "Lista de las interfaces" en la parte inferior izquierda de la pantalla. Los valores entre
isolneas se derivan de la interpolacin lineal.
La presin de poros coeficiente ru representa la relacin entre la presin de poros y la
tensin geoesttica del suelo. El valor del coeficiente ru se especifica par diferentes
isolneas. La primera isolnea siempre coincide con la superficie terrestre. Las siguientes
isolneas se introducen de la misma forma que las interfaces de las distintas capas de
suelo. El valor se introduce en la tabla "Lista de interfaces" en la parte inferior
izquierda de la pantalla. El valor entre las isolneas sigue la interpolacin lineal.
Cuando introducimos los valores de presin de poros o el valor de coeficiente ru, la mayor
parte del peso se asume en todo el cuerpo para igualar el peso , a pesar de los valores de
presin de poros o del coeficiente ru.
La forma ms sencilla de introducir el agua es trazando la distribucin de presin de
poros en la pantalla de salida.
Las interfaces introducidas se pueden copiar en todos los programas GEO5 2D utilizando
"GeoClipboard".
-601-
Anlisis
El anlisis se realiza para etapas de clculo individuales en el cuadro "Anlisis" luego de
presionar el botn "Analizar".
Durante el anlisis el programa tiende a llegar a una solucin que satisfaga las cargas dadas
y las condiciones lmites del equilibrio global. En la mayora de los casos este paso resulta en
un proceso iterativo. El proceso iterativo y la convergencia de la solucin se muestran en la
pantalla.
Se puede parar el anlisis presionando el botn "Interrumpir". El resultado est disponible
para el ltimo incremento de carga convergente.
El resultado correcto se obtiene cuando se alcanza el 100% de la carga aplicada. Debido
al fallo de convergencia el programa puede parar antes de llegar al nivel de carga
deseado solo se llega a una fraccin de la carga total aplicada. En este caso es posible
ajustar la configuracin estndar de los parmetros de anlisis. Cuando se modelas tareas de
ingeniera ms complicadas se sugiere al usuario a seguir el modelo de procedimiento
recomendado.
El anlisis de flujo transitorio puede ser selecionado en el cuadro "Configuracin"
El resultado del anlisis junto con la informacin acerca de curso del anlisis se muestra en la
pantalla inmediatamente luego de completarse el anlisis.
Informacin detallada sobre el enfoque del modelado actual se presenta en la
seccin "Configuracin y anlisis de descripcin" La forma en la que los resultados aparecen en
la pantalla pueden ser modificados en el cuadro de dilogo "Configuracin de estilos de
visualizacin".
En caso de considerar el agua en el anlisis, en la mayora de los casos existe la posibilidad de
copiar el Nivel fretico analizado a GeoClipboard y pegarlo en otro programa.
-603-
-604-
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Figura 5 - Sptima etapa de clculo: Distribucin de presin de poro para un tiempo dado de
anlisis
-607-
Si todas las etapas fueron analizadas exitosamente, se recomienda al usuario controlar los
desplazamientos resultantes y del mismo modo tambin la objetividad de los parmetros de
suelo utilizados y la rigidez de la estructura. Tenga en cuenta que utilizando un modelo no
lineal siempre da como resultado grandes desplazamientos en comparacin con el resultado de
elasticidad pura Los desplazamientos elsticos debe ser excesivamente grande, primero
debemos ajustar el modelo de clculo antes de adoptar cualquiera de los modelos de
plasticidad disponibles.
Si el anlisis resulta exitoso y el desplazamiento razonable, se debe continuar de la siguiente
forma:
7) Remplazar el modelo lineal por el modelo plstico (Mohr-Coulomb, Drucker-Prager)
8) Realizar el anlisis y evaluar los resultados segn el paso 6
9) Agregar elementos de contacto no lineales
10) Realizar el anlisis y evaluar los resultados segn el paso 6
11) Refinar y ajustar la malla de elementos finitos y realizar el anlisis final.
Aunque este enfoque pueda parecer engorroso y complicado, puede reducir considerablemente
el tiempo cuando se busca la causa de las fallas (prdida de convergencia) del anlisis de
problemas complejos.
-609-
-610-
Mtodo de solucin
El programa GEO5 MEF sirve para analizar problemas geotcnicos que se caracterizan por
respuestas no lineales del cuerpo del suelo o roca. Un anlisis satisfactorio de la mayora de los
problemas llama a una solucin iterativa de un problema de valores lmites dados. Aplicando el
mtodo de elementos finitos (MEF) luego se conduce a una forma incremental de condiciones
de equilibrio escritas como:
Donde:
u -
f -
-612-
Criterio de convergencia
Para que una estrategia de solucin incremental basada en un mtodo iterativo sea efectiva, es
necesario seleccionar el criterio adecuado (programando tolerancia para alcanzar el equilibrio)
para la terminacin del proceso de iteracin.
Tenga en cuenta que la prdida de criterio de convergencia puede llevar a un resultado
inexacto mientras que una tolerancia de convergencia muy estricta puede llevar a un
incremento de costo de clculo para llegar a un resultado de precisin superflua.
En el programa la convergencia se controla con el cambio de incremento del desplazamiento
nodal, el cambio de fuerzas fuera de equilibrio e incluso el cambio de energa interna. El ltimo
criterio nos da una cierta idea de cmo ambos desplazamientos y fuerzas se acercan a sus
valores de equilibrio. Las configuraciones correspondientes son:
1. Tolerancia de error de desplazamiento Tolerancia a los cambios en el aumento
del vector de desplazamiento.
2. Tolerancia de fuerzas fuera de equilibrio Tolerancia al cambio de la fuerza fuera
de equilibrio
3. Tolerancia al error de energa Tolerancia al cambio de energa interna
La configuracin por defecto es 0,01 para todas las tolerancias convergentes.
clculo. Esto significa que un nivel particular de las cargas aplicadas puede ser especificado de
la siguiente manera:
Donde:
Coeficiente de proporcionalidad
Tenga en cuenta, que con MAL el vector de carga F representa solo una cierta referencia de la
carga que se mantiene constante durante todo el proceso de clculo. El valor actual de la carga
al final del clculo es igual a multiplicado por F; < 1 representa el estado cuando la actual
capacidad portante de la estructura es menor a la carga de referencia prescrita. Si al final del
proceso de clculo excede el valor 1, el programa automticamente ajusta la longitud del arco
con el fin de que la solucin converja en el valor = 1 con una tolerancia seleccionada igual a
0,01 (1% de la carga mxima aplicada). Este valor no puede ser cambiado.
La bibliografa ofrece un nmero de formulacin MAL. El programa soporta el mtodo de
sugestin de Crisfield y el mtodo de lineamiento consistente propuesto por Ramm. El ltimo
es considerado ms simple que el mtodo de Crisfield, al menos desde el punto de vista de la
formulacin. Por otro lado es considerado menos robusto. El mtodo configurado por defecto
es el de Crisfield.
Otro parmetro importante de ste mtodo es "Configuracin de Arco-longitud" y "Control
automtico de Arco-longitud".
-615-
Configuracin de Arco-longitud
El arco-longitud es el parmetro bsico que afecta a la respuesta del clculo. Un indicador para
la seleccin del arco-longitud puede ser el curso de iteracin en las etapas de soluciones
previas. A pesar de esto, el programa habilita las siguientes configuraciones:
1. Determinar desde la etapa de clculo el arco-longitud es determinado
automticamente desde la etapa de clculo inicial.
2. Copiar de la etapa previa el valor del arco-longitud al final de la etapa de clculo
previa se utiliza como valor de inicio de la nueva etapa. Esta opcin se activa en la
segunda etapa de construccin.
3. Entrada manual El valor del arco-longitud se puede introducir manualmente.
En el caso en que la respuesta de la estructura pueda ser predicha, se recomienda utilizar la
primera opcin. Dependiendo del curso del clculo es posible ajustar el valor del arco-longitud
y repetir el clculo. En ningn caso, sin embargo, es posible asegurar convergencia para un
valor arbitrario de arco-longitud seleccionado. De forma similar a MNR, si se producen
problemas de convergencia, el programa permite la reduccin del arco-longitud actual y
reinicia el clculo.
El siguiente parmetro que conduce el proceso de iteracin es el N mximo de etapas de
clculo. El programa permite llevar a cabo un nmero prescrito de etapas de clculo
proporcionadas:
El parmetro sobrepasa 1
El nmero mximo de relajaciones del arco-longitud esta sobrepasado
Si proporcionando el anlisis, se termina debido al exceso del nmero mximo de etapas de
clculo prescritas y el parmetro es menor a 1, es necesario aumentar el nmero de etapas y
reinicia el anlisis.
-616-
Plasticidad
El cuadro de dilogo Plasticidad sirve para configurar los parmetros de manejo del proceso
de actualizacin de tensin.
El parmetro Devolver tolerancia de fluencia de la superficie, sugiere la tolerancia para
satisfacer la condicin de fluencia seleccionada. Asumiendo un ablandamiento/endurecimiento
no lineal como en el caso de un modelo Cam Clay modificado, el retorno de la tensin de
fluencia requiere un proceso de iteracin.
-618-
Cuadro "Plasticidad
Factor de seguridad se corresponde con el valor esperado del factor de seguridad para
asumir una convergencia exitosa para los parmetros dados c, .
El curso de iteracin dentro de una etapa de carga dada se caracteriza por el cambio de los
parmetros de convergencia:
: parmetro del mtodo lnea de bsqueda
Cambio en el incremento del desplazamiento
Cambio en la fuerza de equilibrio
Cambio en el energa interna
Si estos tres errores son ms pequeos que el error de tolerancia (puede editarse en el
cuadro de dilogo "Configuraciones"), el anlisis se da por terminado.
El botn "Interrumpir" sirve para terminar el proceso de clculo. El resultado entonces est
disponible para el ltimo nivel de carga que cumpla con el estado de equilibrio.
Resultados
La visualizacin de resultados es una de las caractersticas ms importantes del programa. El
programa permite seleccionar entre distintos estilos de salidas de grficos bsicos, los cuales
se definen en el cuadro de dilogo "MEF Configuracin de resultados".
Dibujo de la malla deformada
Grfico de superficie de variables desarrolladas dentro del cuerpo del suelo/roca (el
valor total o sus incrementos con respecto a otras etapas de clculo pueden desaparecer)
Fuerzas internas distribuidas a lo largo de las vigas, contactos
Fuerzas en anclajes y fuerzas de reaccin
Curva de depresin
Seccin inclinada de las variables
Vector y direcciones de las variables
Para mostrar los resultados el programa emplea el siguiente sistema de coordenadas.
La barra de herramientas "Resultados" en la parte superior de la pantalla, sirve para
seleccionar las variables que se van a mostrar y de la forma en la que deben mostrarse en la
pantalla. El esquema de color se muestra en la parte derecha del escritorio. Configuraciones
particulares pueden ser ajustadas utilizando la barra de herramientas del "Esquema de color".
-620-
Configuracin la salida en forma apropiada puede consumir un tiempo considerable, para ello
el programa ofrece un sistema confortable de almacenamiento y manejo de varias
configuraciones.
Todas las salidas y resultados seleccionados pueden ser luego impresos desde el protocolo de
anlisis.
Lista de dibujos
Administrador de
dibujos
Valores en estado de
anlisis
Variable tipo
Superficie trazada
Malla
Desplazamiento de
trazados
-621-
Lista de variables
Se pueden mostrar las siguientes variables (valores en el cuerpo del suelo/roca).
Lista de variables mostradas en el programa variables bsicas:
Indicacin
Descripcin
Variabl Unidad
-622-
e
Asiento dZ
Desplazamiento en la direccin Z
dz
[mm]
Asiento dX
Desplazamiento en la direccin X
dx
[mm]
Sigma Z, tot.
z, tot
[kPa]
Sigma Z, eff.
z, eff
[kPa]
Presin de
poro u
Presin de poro
[kPa]
Sigma X, tot.
x, tot
[kPa]
Sigma X, eff.
x, eff
[kPa]
Tau X, Y.
Tensin de corte
xz
[kPa]
Epsilon eq.
Deformacin equivalente
eq
[-]
Epsilon eq.,
pl.
eq, pl
[-]
Descripcin
Variabl Unidad
e
Epsilonvol.
Deformacin volumtrica
vol.
[-]
Sigmam, tot.
m, tot
[kPa]
Sigmam, eff.
st.eff
[kPa]
Sigmaeq.
[kPa]
vol.pl
[-]
EpsilonX
[-]
EpsilonZ
[-]
GamaXZ
xz
Epsilon1,
princ.
1.princ
[-]
Epsilon2,
princ.
2.princ
[-]
-623-
Epsilon3,
princ.
3.princ
[-]
Sigma1,
princ.
1.princ
[kPa]
Sigma2,
princ.
2.princ
[kPa]
Sigma3,
princ.
3.princ
[kPa]
EpsilonX, pl
x.pl
[-]
EpsilonZ, pl
z.pl
[-]
GamaXZ, pl.
xz, pl
Monitores
El cuadro "Monitores" contiene una tabla con un listado de los monitores introducidos. Para
aadir (editar) un monitor se utiliza el cuadro de dilogo "Nuevo (editar) monitor".
Puntos o lneas de monitores pueden ser introducidas. El cuadro de dilogo luego sirve para
especificar las coordenadas del monitor y actividades del monitor.
Los monitores tambin se pueden introducir utilizando en mouse. Este modo de introduccin
se activa haciendo click en el botn apropiado de la barra de herramientas horizontal
"Monitores". Estn disponibles los siguientes modos:
Aadir
Editar
Eliminar
Los monitores introducidos tambin pueden ser editados en el escritorio con la ayuda de
los objetos activos.
El programa permite para introducir un nmero arbitrario de punto y lneas de monitores en
cualquier lugar en la estructura e incluso fuera de ella. Los monitores tienen varias funciones:
mostrar valores de la variable en el punto dado (punto-monitor)
mostrar valores con las diferencias de distancias entre dos puntos en comparacin con
la etapa previa d[N] o en comparacin con la etapa de entrada, donde N es el nmero de
etapa (lnea-monitor)
Los monitores de punto almacenan tambin los valores de las variables registradas durante el
anlisis en las etapas individuales. Estos pueden ser escritos en un protocolo de salida o
utilizados para crear grficos.
-624-
Cuadro Monitores
Configuracin de monitores
El cuadro de dilogo "Configuracin de monitores" sirve para establecer las variables cuyos
valores sern mostrados en el monitor dado (puntos-monitor). Configurando la lista de
variables dadas, se puede adoptar de la etapa previa de construccin utilizando el botn
"Adoptar de la etapa previa".
Cuatro variables se muestran por defecto. Las variables adicionales pueden ser aadidas a la
lista utilizando el botn "Aadir". La variable puede ser eliminada de la lista utilizando el
botn "Eliminar".
Para las lneas-monitor el cuadro de dilogo sirve para activar el muestreo de valores en
comparacin con la etapa previa o la etapa de entrada, respectivamente.
En ambos casos, puntos y lneas-monitor es posible especificar el rango de color para el
muestreo de valores.
-625-
Grficos
El cuadro de "Grficos" contiene una tabla con la lista de grficos introducidos. Para aadir
(editar) monitores utilice la ventana de dilogo "Nuevo Grfco". Esta ventana de dilogo sirve
para ingresar el nmero de monitores para el que se crear el grfico y las variables adoptadas
para el eje X e Y respectivamente.Los grficos tambin se pueden introducir utilizando el
mouse. Este modo de entrada se activa haciendo clic en el botn "Grficos" de la barra de
herramientas horizontal. Los siguientes modos estn disponibles:
Aadir La ubicacin del grfico se ingresa seleccionando con el botn izquierdo del mouse
el monitor deseado.
Editar Al hacer clic en el botn izquierdo del mouse en un grfico ya existente se abre la
ventana de dilogo "Ajuste grfico", que permite la modificacin de sus parmetros.
Eliminar Al hacer clic en el botn izquierdo del mouse en el grfico ya existente se abre la
ventana de dilogo de elimacin de grfico - al aceptar esta accin se elimina el grfico
seleccionado.
Los grficos tambin se pueden editar en el escritorio con la ayuda de los objetos activos.
El programa permite para la introduccin de un nmero arbitrario de grficos en los puntos de
monitores introducidos. Los grficos le permiten para el trazado de una dependencia mutua de
las variables individuales almacenados en los monitores durante el curso del anlisis.
-626-
Cuadro "Grficos"
Estabilidad
En el anlisis de estabilidad (factor de seguridad) el programa reduce los parmetros de
rigidez original ngulo de friccin interna y cohesin hasta que provoque una falla. El
anlisis entonces resulta dentro del factor de seguridad que corresponde a los mtodos
clsicos de lmites de equilibrio.
El anlisis factor de seguridad requiere utilizar elementos de nodo-seis. Desde que el
deslizamiento plstico es el mecanismo principal de la falla, tambin se requiere utilizar para
todos los suelos, el modelo de Mohr-Coulomb, el modelo modificado de Mohr-Coulomb, o el
modelo de plasticidad Drucker-Prager.
La configuracin por defecto puede ser modificada en el cuadro de dilogo Configuracin de
anlisis.
En el modo de anlisis de estabilidad las nicas variables disponibles para representacin
grfica son los desplazamientos (en las direcciones Z y X), el total equivalente y
la deformacin plstica. La deformacin del cuerpo del suelo corresponde al estado de falla
alcanzado por la reduccin de los parmetros del suelo Sin embargo, no corresponde al
estado real de deformacin del cuerpo del suelo. En su lugar, provee una buena perspectiva al
inicio de la falla, sobre la respuesta de la pendiente completa de una estructura de tierra.
Una posible forma de presentar los resultados del anlisis de estabilidad, es con los vectores
de desplazamiento trazados junto con la deformacin plstica equivalente. La ubicacin
de la deformacin plstica proporciona evidencia visible sobre la posible ubicacin de
la superficie de deslizamiento crtica.
-627-
Cuadro "Estabilidad"
-628-
Donde:
original
failure
La bsqueda del valor crtico del factor de seguridad quiere una modificacin sistemtica
(reduccin) de los parmetros c, que conducen al fracaso. En el sistema de MNR el estado de
falla es determinado como el estado por el cual la solucin no es convergente. El proceso de
bsqueda para c, crticos est dirigido por los siguientes parmetros:
1. Reduccin: factor de reduccin (multiplicador escalar) para reducir los
parmetros c, . Durante el transcurso del anlisis ese parmetro es actualizado
progresivamente.
2. Factor de reduccin mnimo: Valor lmite, bajo el cual e valor de reduccin del factor
de reduccin no deber fallar durante el proceso de bsqueda. Este parmetro asegura
que el clculo no continuar por valores bajos innecesarios del factor de reduccin. Este
es uno de los parmetros que finalizan el proceso de bsqueda.
3. Reduccin de parmetros de suelo: Este parmetro permite definir que parmetro c
o debe ser reducido. La configuracin por defecto asume que ambos parmetros se
reducen al mismo tiempo.
-629-
-630-
-631-
Proyecto
El cuadro Proyecto se utiliza para introducir datos bsicos. Este cuadro contiene campos de
entrada para introducir la informacin bsica sobre la tarea a analizar. Ej.: Informacin del
proyecto, descripcin del proyecto, fecha, etc. Esta informacin ser utilizada en el futuro para
las salidas de impresin de textos y grficos.
El cuadro tambin puede ser utilizado para cambiar el sistema de unidades (mtrico /
imperial). Los datos del proyecto se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
Cuadro "Proyecto"
Configuracin
El cuadro "Configuracin" sirve para introducir la configuracin bsica del programa como
estndares y teoras de anlisis, la forma de proporcionar seguridad para una estructura y
coeficientes individuales del anlisis.
El programa contiene no solo las configuraciones bsicas pre-definidas para diferentes
pases, sino que tambin permite al usuario crear sus propias configuraciones, las cuales
pueden ser luego utilizadas en otros programas de GEO5.
El botn "Seleccionar" permite elegir configuraciones ya creadas de la "lista de
configuracin".
El botn "Administrador de configuracin" abre el cuadro "Administrador", el cual permite
ver y modificar diferentes configuraciones. Adems se puede identificar las configuraciones
visibles en la lista de configuracin. Los datos en el administrador de configuracin pueden ser
tambin exportados e importados.
El botn "Aadir al administrador" permite crear configuraciones definidas por el usuario,
las cuales luego se agregan al administrador de configuracin.
El botn "Modificar" permite una rpida visualizacin y edicin de la configuracin
seleccionada en el programa. Modificando cualquier de los parmetros cambia el ttulo
"Entrada para tarea actual".
Anlisis individuales se realizan con esta configuracin local. Debemos considerar la
configuracin para otras tareas, incluyendo esta configuracin en el "Administrador de
configuracin" presionando el botn "Aadir al administrador".
La configuracin "Entrada para la tarea actual" usualmente se crea cuando importamos
datos antiguos.
La configuracin de parmetros de anlisis se realiza en la solapa "Pilotes CPT"
-632-
Este cuadro siempre permite ingresar el rozamiento negativo y el factor parcial del modelo
incierto cal dentro del anlisis. Los parmetros de rozamiento negativo son definidos en el
cuadro "GWT+NSF".
Cuadro "Configuracin"
Perfil
El cuadro Perfil contiene una tabla con un listado de interfaces introducidas.Luego de
especificar las interfaces, es posible editar el espesor de las distintas capas con la ayuda de
las dimensiones activas.
Para aadir (editar) capas se utiliza el cuadro de dilogo Aadir (Editar) interfaces. Se
especifica la coordenada z medida desde el punto ms alto de la estructura.
El programa permite bajar o subir el punto ms alto de la estructura en el cuadro de dilogo
Cambiar la elevacin del terreno as se puede modificar toda la interfaz mientras se
mantiene el espesor de las distintas capas. Esta funcin es importante cuando copiamos
perfiles desde el programa Terreno.
El programa permite importar un perfil en formato gINT.
-633-
Cuadro "Perfil"
Suelos
El cuadro Suelos contiene una tabla con una lista de suelos introducidos. En la parte
derecha del cuadro, la tabla tambin provee informacin sobre las caractersticas del suelo
seleccionado. Para aadir (editar) suelos se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar)
suelos".
Las caractersticas de suelo se especifican en el programa. Estas caractersticas sern
detalladas en los captulos: "Datos bsicos" y "Aumento de Presin". Los parmetros de suelo
especificados dependen de la teora seleccionada para el anlisis, especificado en la solapa
"Pilotes CPT".
El programa permite importar un perfil en formato gINT.
Los datos de los suelos introducidos se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
-634-
Cuadro "Suelos"
Datos bsicos
Esta parte de la ventana sirve para introducir parmetros bsicos del suelo. peso unitario
del suelo, ngulo de friccin interna y cohesin. El valor particular se obtiene a partir de
estudios geotcnicos o de experimentos en laboratorios. Si este dato no es admitido, es posible
agregarlo desde la base de datos de suelos, que contiene valores de caractersticas de suelo.
Las caractersticas de las rocas no se encuentran en la base de datos integrada, estos
parmetros deben definirse manualmente. Los parmetros orientativos de rocas se presentan
en la parte terica de la Ayuda en el presente documento.
La teora asociada se describe con detalle en el captulo "Anlisis en el programa Pilote CPT".
Para el clculo de la resistencia del eje segn EN 1997-2, NEN 6743 y LCPC (Bustamante) se
necesita especificar el coeficiente reductor de la friccin del eje aS . Para los suelos de grano
grueso - arenas y gravas necesita especificar la magnitud de sobreconsolidacin (OCR) y el
tipo de granos.
-635-
Estructura
El cuadro Estructura sirve para seleccionar el tipo de estructura pilote nico o grupo de
pilotes.
El cuadro tambin sirve para introducir valores de sobrecarga valores de diseo y valores
estndar. El valor de diseo se utiliza para calcular la capacidad portante del pilote, mientras
que el valor estndar se utiliza para calcular el asentamiento del pilote, cuando el estndar
NEN es empleado (estado 1B y 2).
El programa hace posible exportar la geometra de una estructura en formato *.DXF
-636-
-637-
Grupo de pilotes
Cuando definimos un grupo de pilotes es necesario introducir la rigidez de la estructura, la cual
entonces conduce al anlisis y verificacin de la estructura. La suposicin bsica es que para
una estructura rgida todos los pilotes experimentan el mismo asentamiento, mientras que
para una estructura complaciente, cada pilote se deforma independientemente. Cuando se
ejecuta el anlisis segn NEN 6743, este cuadro tambin sirve para seleccionar la forma en la
que el experimento se lleva a cabo.
Para estructuras rgidas y compatibles el programa permite definir ubicaciones para pilotes
individuales utilizando sus coordenadas. En este caso, se requiere la coordenada de cada pilote
(en el sistema de coordenadas x e y) y la carga acta en cada pilote introducido.
Si la opcin Considerar influencia del rozamiento negativo (RN) es configurada en
el cuadro "Configuracin", entonces es tambin posible introducir la sobrecarga de
superficie utilizando el cuadro NF + RN (Napa fretica + Rozamiento Negativo).
Para aadir (editar) pilotes se utiliza el cuadro de dilogo Nuevo (Editar) pilote.
Cuadro Grupo de pilotes ingreso de ubicacin para pilotes utilizando sus coordenadas
Si el usuario no introduce las coordenadas de la ubicacin del pilote, entonces sus parmetros
son definidos directamente en el cuadro de la "Estructura". Seleccionando la estructura rgida
se puede especificar el nmero de pilotes debajo de la estructura (los pilotes son entonces
extendidos uniformemente).
-638-
Geometra
El cuadro Geometra permite especificar la seccin transversal del pilote (circular,
circular con base ampliada, rectangular, rectangular con base ampliada) y el tipo de pilote
(pilote de tubos de acero, pilote excavado in-situ, pilote de madera, etc.) Los campos de
entrada sirven para especificar las dimensiones de las secciones transversales seleccionadas.
Este cuadro tambin sirve para introducir el material del pilote (madera, acero, hormign)
la geometra de posicionamiento del pilote (longitud del pilote en el suelo, longitud del
extremo del pilote fuera del terreno y profundidad del nivel del terreno final). La forma
seleccionada y su representacin grfica, se muestran en la parte derecha del cuadro.
El coeficiente de capacidad portante de la base p se especifica en la parte central del cuadro.
Este coeficiente es por defecto automticamente calculado basado en el procedimiento
seleccionado mientras se tienen en cuenta el tipo de pilote y el suelo circundante.
Cuando se analizan pilotes rectangulares, el coeficiente de forma de pilote s es introducido
para reducir la capacidad portante base. Cuando analizamos pilotes con base ampliada,
el coeficiente del pilote base se introduce para ajustar la capacidad portante de la base
ampliada.
El programa permite exportar la geometra de una estructura en el formato *.DXF
-639-
Cuadro Geometra
-640-
-641-
Ensayos
El cuadro Ensayos CPT contiene una tabla con un listado de los ensayos de penetracin
esttica (CPT) introducidos. Para aadir (editar) ensayo se utiliza el cuadro de
dilogo Nuevos (Editar) Ensayo CPT. Esta ventana sirve para introducir el nombre del
ensayo, profundidad del primer punto CPT desde el suelo, ubicacin del CPT (en el sistemas de
coordenadas x,y) y los valores medidos desde la resistencia de penetracin qc con respecto a la
profundidad z medida desde el terreno original. Cuando se calcula la friccin local fs segn
Schmertmann, se debe especificar).
El botn Aadir abre el cuadro de dilogo Nuevo (Editar) resistencia superficial, el
cual sirve para introducir los valores de resistencia de penetracin medidos.
Cada Ensayo de penetracin introducido, es automticamente enlazado al perfil estndar
especificado en modo de entrada "Perfil". Para introducir el ensayo de penetracin en un perfil
especfico controle el campo de entrada Utilizar parmetros del perfil estndar, el cual
est ubicado en la parte inferior del cuadro de dilogo. Distintos campos de entrada son
entonces utilizados para especificar nuevos parmetros.
El resultado de ensayos CTP tambin pueden importarse.
-642-
Cuadro Ensayo
Editar (Insertar un ensayo entre dos ensayos ya existentes) se realiza en el cuadro de dilogo
Insertar Ensayo.
-643-
Cuadro Ensayo
Asignar
El cuadro Asignar contiene un listado con capas de perfiles y suelos asignados. La lista de
suelos es grficamente representada por los botones de la barra de herramientas situados por
encima de la tabla, o se puede acceder tambin desde el listado de cada capa del perfil.
El procedimiento acerca de como asignar el suelo a una capa se describe en forma detallada
en herencia.
El programa permite importar suelos asignados en formato gINT.
-645-
Cuadro Asignar
Capacidad portante
El cuadro Capacidad Portante sirve para verificar la capacidad portante vertical.
El resultado del anlisis se muestra en la parte derecha del fondo del cuadro. El botn En
detalle abre un cuadro de dilogo con el cual se obtiene un detalle de los resultados del
anlisis de verificacin.
El esquema trazado puede ser modificado en el cuadro de dilogo "Configuracin de estilos de
visualizacin".
-646-
Asentamiento
El cuadro "Asentamiento" sirve para verificar el asentamiento del pilote. El resultado del
anlisis se muestra en la parte derecha inferior del cuadro. El botn En detalle abre el
cuadro de dilogo "Verificacin de asentamiento", con el cual se obtiene un detalle de los
resultados del anlisis de verificacin.
Cuando calculamos asientos segn el estndar NEN6743, el programa muestra la curva de
carga lmite, y el diagrama de carga (curva fuerza/desplazamiento).
El resultado se muestra en la parte superior del cuadro. El esquema trazado puede ser
modificado en el cuadro de dilogo "Configuracin de estilos de visualizacin".
-647-
-648-
Programa Viga
El programa proporciona el anlisis de las vigas de los cimientos apoyadas sobre subsuelo
elstico.
Caractersticas principales
Subsuelo de Winkler - Pasternak (parmetros del subsuelo C1, C2)
Puede calcular las constantes C1 y C2 usando las caractersticas de la deformacin de
suelos estratificados
Entrada simple de la geometra de estratos
Base de datos incorporada de suelos y rocas
Los tipos de cargas incluyen fuerza, momento, carga en franja, carga trapezoidal y cargas
de deformacin
Permite cualquier nmero de casos de carga y sus combinaciones
Proyecto
El cuadro "Proyecto" se utiliza para introducir datos bsicos. Este cuadro contiene campos de
entrada para introducir la informacin bsica sobre la tarea a analizar. Ej.: Informacin del
proyecto, descripcin del proyecto, fecha, etc. Esta informacin ser utilizada en el futuro para
las salidas de impresin de textos y grficos.
El cuadro tambin puede ser utilizado para cambiar el sistema de unidades (mtrico /
imperial). Los datos del proyecto se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
Cuadro "Proyecto"
Configuracin
El cuadro "Configuracin" sirve para introducir la configuracin bsica del programa como
estndares y teoras de anlisis, la forma de proporcionar seguridad para una estructura y
coeficientes individuales del anlisis.
El programa contiene no solo las configuraciones bsicas pre-definidas para diferentes
pases, sino que tambin permite al usuario crear sus propias configuraciones, las cuales
pueden ser luego utilizadas en otros programas de GEO5.
El botn "Seleccionar" permite elegir configuraciones ya creadas de la "lista de
-649-
configuracin".
El botn "Administrador de configuracin" abre el cuadro "Administrador", el cual permite
ver y modificar diferentes configuraciones. Adems se puede identificar las configuraciones
visibles en la lista de configuracin. Los datos en el administrador de configuracin pueden ser
tambin exportados e importados.
El botn "Aadir al administrador" permite crear configuraciones definidas por el usuario,
las cuales luego se agregan al administrador de configuracin.
El botn "Modificar" permite una rpida visualizacin y edicin de la configuracin
seleccionada en el programa. Modificando cualquier de los parmetros cambia el ttulo
"Entrada para tarea actual".
Anlisis individuales se realizan con esta configuracin local. Debemos considerar la
configuracin para otras tareas, incluyendo esta configuracin en el "Administrador de
configuracin" presionando el botn "Aadir al administrador".
La configuracin "Entrada para la tarea actual" usualmente se crea cuando importamos
datos antiguos.
La configuracin de parmetros de anlisis se realiza en la solapa "Materiales y estndares".
El cuadro sirve para especificar la subdivisin del muro en elementos infinitos (la
configuracin por defecto es 20 elementos). Luego es posible definir si el suelo acta en
tensin se recomienda el clculo asumiendo tensin de corte en el suelo.
La lista desplegable permite elegir uno de las tres formas de definicin de subsuelo WinklerPasternak:
-
Cuadro "Configuracin"
-650-
Winkler-Pasternak parmetros C1 y C2
El modelo Winkler - Pasternak para la solucin de una capa elstica introduce una
ecuacin balanceada en la direccin vertical como:
donde:
c1, c2
fz
donde:
[C]
-Matriz de constantes C1 y C2
-651-
c1w, c2w
-Constantes de Winkler
Geometra
El cuadro "Geometra" contiene una tabla con una lista de secciones de vigas ingresadas.
Aadir (Editar) puntos se lleva a cabo en el cuadro de dilogo "Nuevos segmentos (Editar
propiedades de segmentos)".
La ventana requiere definir longitud, ancho y profundidad de la seccin
(para secciones transversales rectangulares).
El programa permite definir una seccin transversal general para una viga (se especifica el
rea de seccin transversal y el momento de inercia).
El material de seccin transversal se especifica luego, utilizando el catlogo de programa o
ingresando los parmetros de material. (mdulo de elasticidad, modulos de corte, peso
propio).
Cuadro "Geometra"
Subsuelo
El cuadro Subsuelo contiene una tabla con una lista de valores de parmetros de subsuelo
Winkler-Pasternak C1 y C2 o parmetros de deformacin de suelo (Edef, ny, hz),
respectivamente, dependiendo de la configuracin del cuadro "Configuracin".
El modo de Ingresar o editar los parmetros se selecciona desde el lista desplegable.
-652-
La tabla muestra valores de parmetros que son seleccionados desde la lista desplegable
arriba de la tabla. Aadir (Editar) subsuelos se lleva a cabo en el cuadro de dilogo "Nuevos
parmetros de subsuelo". La ventana sirve para especificar la coordenada X y el valor de los
parmetros.
Cuadro "Subsuelo"
Interfaz
El cuadro Interfaz sirve para ingresar interfaces de suelos individuales dentro de un cuerpo
slido. La descripcin detallada de cmo manejar interfaces se describe en este enlace del
documento.
El programa hace posible importar o exportar interfaces en formato *.DXF. Tambin puede
importar en formato gINT.
Las interfaces introducidas se pueden copiar en todos los programas 2D GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
-653-
Cuadro "Interfaz"
Ubicacin
El cuadro "Ubicacin" sirve para especificar la ubicacin de la viga. Es necesario especificar el
origen de la viga punto donde se encuentran las coordenadas x e y.
-654-
Cuadro "Ubicacin"
Suelos
El cuadro "Suelos" contiene una tabla con una lista de suelos ingresados. La tabla provee
informacin a la derecha del cuadro sobre el suelo seleccionado.
Para aadir (editar) suelo se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar) suelo".
Las caractersticas de suelo se especifican en el programa. Estas caractersticas sern
detalladas en los captulos: "Datos bsicos", "Asentamiento Mdulo edomtrico",
"Asentamiento determinacin de la zona de influencia" y "Elevacin de presin".
El programa hace posible importar suelos con formato gINT. Los datos de los suelos
introducidos se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando "GeoClipboard".
-655-
Cuadro "Suelo"
Datos bsicos
Esta parte de la ventana sirve para especificar la unidad de peso del suelo.
-656-
Asignar
El cuadro "Asignar" contiene una lista de capas de perfiles y suelos asociados. La lista de
suelos es grficamente representada por los botones de la barra de herramientas situados por
encima de la tabla, o se puede acceder tambin desde el listado de cada capa del perfil.
El procedimiento acerca de como asignar el suelo a una capa se describe en forma detallada en
herencia.
El programa permite importar suelos asignados en formato gINT.
La asignacin de suelos puede ser copiada en todos los programas 2D GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
-657-
Cuadro "Asignar"
Agua
El cuadro Agua sirve para ingresar la napa fretica del suelo. La distribucin de la misma se
introduce de la misma manera que las interfaces de suelos.
Las interfaces de agua introducidas se pueden copiar en todos los programas 2D GEO5
utilizando "GeoClipboard".
-658-
Cuadro "Agua"
Soportes
El cuadro Soporte contiene una tabla con una lista de soportes ingresados.
Aadir (Editar) soportes se lleva a cabo en el cuadro de dilogo Nuevo soporte (Editar
propiedades de soporte).
La edicin se puede llevar a cabo con la ayuda del botn Modificar o haciendo clic con el
botn izquierdo del mouse en la fila, con el soporte requerido seleccionado en la lista.
El tipo de soporte se determina segn las condiciones lmites particulares especificadas en un
punto dado (Traslacin, rotacin).
Las siguientes condiciones lmites pueden ser especificadas en un punto:
Libre
Fijo
Deformacin
Resorte
-659-
Cuadro "Soportes"
Casos de carga
El cuadro Casos de carga contiene una tabla con una lista de casos de carga
ingresados. Aadir (Editar) casos de carga parmetros se lleva a cabo en el cuadro de dilogo
Nuevo caso de carga. La edicin se puede llevar a cabo con la ayuda del botn "Editar" o
haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en la fila, con el caso de carga requerido
seleccionado en la lista.
-660-
Carga permanente
Carga variable
Carga accidental
-Un tipo arbitrario de fuerza de carga (fuerza, momento) puede ser ingresado
dentro del caso de carga con este cdigo. El nmero de casos de carga es
ilimitado.
-661-
Tipo de carga
Se determina el carcter del caso de carga basndose en su variacin en el tiempo. La
seleccin un tipo particular de la carga corresponde a la clasificacin segn el estndar EN
1990, art. 4.1.1.
Coeficientes de carga
Permite especificar factores parciales de carga f. Este coeficiente representa una desviacin
desfavorable de los valores de las cargas respecto de aquellas representativas.
Para cargas permanentes es necesario introducir diferentes valores para acciones de carga
favorables (f, inf) y desfavorables (f, sup) en una combinacin. Si la entrada de carga sigue el
estndar EN 1990 los valores por defecto de los coeficientes son tomados de la tabla A1.2(B).
Categora
La clasificacin de casos de carga en categoras corresponde a la clasificacin de carga segn
la Tabla A1.1 en el estndar EN 1990. Basado en ste caso de carga variable se asignan los
coeficientes de combinacin 0, 1 a 2. Se permite la categora "Personalizado" para valores
de coeficientes definidos por el usuario. Elegir una categora es posible, slo, para casos los
carga ingresados segn el estndar EN 1990 (el cuadro "Materiales y estndares" sirve para
seleccionar un estndar particular).
Coeficientes combinados
Los valores bsicos de los coeficientes para crear combinaciones surgen del estndar EN 1990
y dependen de las categoras de casos de carga.
Cuando la entrada del usuario es asumida, es posible definir valores de usuario para esos
coeficientes. Los siguientes coeficientes se utilizan para crear una combinacin:
0 -
1 -
Los coeficientes de combinacin estn disponibles solo para casos de carga ingresados segn
EN 1990 (el cuadro "Mtodo de anlisis" sirve para seleccionar un estndar particular).
-662-
Carga
El cuadro "Carga" contiene una tabla con una lista de cargas ingresadas. Aadir (Editar)
una carga se lleva a cabo en el cuadro de dilogo "Nueva (Editar) carga". La edicin se
puede llevar a cabo con la ayuda del botn "Editar" o haciendo clic con el botn izquierdo del
mouse en la fila, con la carga requerido seleccionado en la lista.
Cada carga es asignada a un caso de carga. El caso de carga puede ser seleccionado desde la
lista desplegable "Caso de carga activo" sobre la tabla.
-663-
Cuadro "Carga"
Combinacin ULS
El cuadro "Combinacin ULS" contiene una tabla con una lista de combinaciones de estado
lmite de capacidad portante ingresadas.
Aadir (Editar) combinaciones y sus parmetros se lleva a cabo en el cuadro de dilogo
Nueva combinacin de casos de carga.
La edicin se puede llevar a cabo con la ayuda del botn "Editar" o haciendo clic con el botn
izquierdo del mouse, sobre la combinacin requerida en la fila de la lista.
El generador interno de combinacin de casos de carga puede ser usado para crear
combinaciones individuales.
-664-
Alternativa
Accidental
-666-
mutua
Exclusin
por pares
Alternativo
Accidental
Combinacin SLS
El cuadro "Combinacin SLS" contiene una tabla con la lista de combinaciones ingresadas de
estados lmites de servicios. Aadir (Editar) combinaciones y sus parmetros se lleva a cabo en
el cuadro de dilogo "Nueva combinacin de casos de carga". La edicin puede ser llevada
a cabo con la ayuda del botn "Editar" o seleccionando la fila con la combinacin requerida en
la lista utilizando el botn izquierdo del mouse.
-669-
El generador interno de combinaciones de casos de carga puede ser utilizado para compilar
combinaciones individuales.
Frecuencia
Casi-permanente
-670-
Frecuencia
Casi-permanente
Verificacin
El resultado del anlisis se muestra en el cuadro "Verificacin". El Anlisis se lleva a cabo
utilizando el mtodo de elemento finito incorporado en el subsuelo WinklerPasternak. Varios anlisis, incluyendo los resultados, pueden ser llevados a cabo en una sola
tarea. Ms informacin acerca del resultado del anlisis se muestra en la esquina superior
derecha del cuadro. Si se cambian los parmetros de anlisis es necesario volver a correr el
anlisis presionando el botn "Analizar".
Los parmetros de subsuelo son calculados desde el perfil geolgico, es necesario elegir de la
lista desplegable la opcin Combinacin caracterstica del para anlisis de subsuelo.
La lista desplegable Resultado sirve para configurar las combinaciones de carga
para ULS y SLS (envolturas posibles de combinaciones de casos de carga) para los cuales los
resultados debern mostrarse en el escritorio.
La parte inferior de la ventana sirve para definir, cuales variables son visualizadas
(Desplazamiento, fuerza de corte, momento) y la forma en que aparecen en la pantalla.
-671-
Cuadro "Verificacin"
Programa Losa
El programa realiza el anlisis de losas de cimentacin y placas en cualquier geometra
empleando el Mtodo de Elementos Finitos.
Caractersticas principales
Generacin automtica del mallado de elementos, con refinado de la malla alrededor de
puntos o de lneas
Modelado del subsuelo o cimentacin pilotada bajo la losa
Soportes concentrados y distribuidos (fijos, muelle)
Modelo del subsuelo Winkler-Pasternak (parmetros del subsuelo C1, C2)
Introduccin simple de vigas usando los parmetros seccin transversal
Cargas debidas a las fuerza y cargas de deformacin
Permite cualquier tipo de casos de carga
Permite cualquier nmero de casos de carga y combinaciones
Generador automtico de combinaciones de carga segn la norma EN 1990
Importacin y exportacin de datos en formato DXF
Proyecto
El cuadro "Proyecto" se utiliza para ingresar los datos bsicos del proyecto y especificar la
configuracin general de la ejecucin del anlisis. El cuadro contiene un formulario de entrada
-672-
para introducir los datos bsicos sobre las tareas de anlisis. Ejemplo: Informacin del
proyecto, descripcin, fecha, etc. Esta informacin luego ser utilizada en los textos y grficos
de salida.
El cuadro tambin puede ser utilizado para cambiar el sistema de unidades (mtrico /
imperial). Los datos del proyecto se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
Cuadro "Proyecto"
Configuracin
El cuadro "Configuracin" sirve para introducir la configuracin bsica del programa como
estndares y teoras de anlisis, la forma de proporcionar seguridad para una estructura y
coeficientes individuales del anlisis.
El programa contiene no solo las configuraciones bsicas pre-definidas para diferentes
pases, sino que tambin permite al usuario crear sus propias configuraciones, las cuales
pueden ser luego utilizadas en otros programas de GEO5.
El botn "Seleccionar" permite elegir configuraciones ya creadas de la "lista de
configuracin".
El botn "Administrador de configuracin" abre el cuadro "Administrador", el cual permite
ver y modificar diferentes configuraciones. Adems se puede identificar las configuraciones
visibles en la lista de configuracin. Los datos en el administrador de configuracin pueden ser
tambin exportados e importados.
El botn "Aadir al administrador" permite crear configuraciones definidas por el usuario,
las cuales luego se agregan al administrador de configuracin.
El botn "Modificar" permite una rpida visualizacin y edicin de la configuracin
seleccionada en el programa. Modificando cualquier de los parmetros cambia el ttulo
"Entrada para tarea actual".
Anlisis individuales se realizan con esta configuracin local. Debemos considerar la
configuracin para otras tareas, incluyendo esta configuracin en el "Administrador de
configuracin" presionando el botn "Aadir al administrador".
La configuracin "Entrada para la tarea actual" usualmente se crea cuando importamos
datos antiguos.
La configuracin de los parmetros de anlisis se llevan a cabo en la solapa "Materiales y
estndares"
-673-
Cuadro "Configuracin"
Juntas
El cuadro "Juntas" contiene una tabla con la lista de juntas ingresadas. Aadir (editar) juntas
se lleva a cabo en el cuadro de dilogo "Nuevas Juntas".
Las juntas pueden tambin ser ingresadas utilizando el mouse. Este modo de entrada se activa
haciendo clic en el botn de la barra de herramientas horizontal "Juntas".
Los siguientes modos estn disponibles:
Aadir
Editar
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una junta ya existente
abre el cuadro de dilogo Modificar propiedades de junta, el cual
permite modificar los parmetros.
Eliminar
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una junta abre el cuadro
de dilogo Eliminar Junta Aceptando esta accin se elimina la junta
seleccionada.
Seleccionar
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una junta, resalta la
junta seleccionada. La junta es simultneamente marcada en la lista de
la tabla. Esta opcin permite editar varias juntas al mismo tiempo (o
eliminarlas).
Las juntas pueden incluso ser editadas desde el escritorio, con la ayuda de los objetos activos.
-674-
Cuadro "Juntas"
Lneas
El cuadro "Lneas" contiene una tabla con la lista de lneas ingresadas. Aadir (Editar) lneas
se lleva a cabo en el cuadro de dilogo "Nuevas Lneas".
Las lneas se definen entre puntos individuales (segmento, arco, crculo) o alrededor de puntos
individuales (crculos). Las lneas pueden arbitrariamente cruzarse o tocarse entre ellas. La
interseccin de entrada de lneas es identificada automticamente por el programa cuando se
corrigen las entradas geomtricas.
Las lneas pueden tambin ser ingresadas utilizando el mouse. Este modo de entrada se activa
haciendo clic en el botn apropiado en la barra de herramientas horizontal "Lneas".
Los siguientes modos estn disponibles:
Aadir
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en un punto ya existente abre el
cuadro de dilogo "Modificar propiedades de lnea", el cual permite modificar
los parmetros.
Eliminar Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en un punto libre abre el cuadro
de dilogo "Eliminar lnea" Aceptando esta accin se elimina la lnea
seleccionada.
Seleccio Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una lnea, resalta la lnea
nar
seleccionada. La lnea es simultneamente marcada en la lista de la tabla. Esta
opcin permite editar varias lneas al mismo tiempo (o eliminarlas).
Las lneas tambin pueden ser editadas en el escritorio con la ayuda de objetos activos.
Cuadro "Lneas"
Macroelementos
El cuadro "Macroelementos" contiene una tabla con una lista de macroelementos de
-676-
entrada.
Aadir (editar) macroelementos se lleva a cabo en el cuadro de
dilogo "Nuevos Macroelementos".
El cuadro de dilogo sirve para ingresar una lista de lneas definidas de un esquema de
macroelemento, su espesor y material. El material del macroelemento puede ser seleccionado
desde el cuadro de dilogo de materiales o incluso manualmente utilizando el cuadro de
dilogo "Editar Material".
Macroelementos pueden ser ingresados utilizando el mouse. Este modo de entrada se activa
haciendo clic en el botn apropiado en la barra de herramientas horizontal "Macroelemento".
Los siguientes modos estn disponibles:
Aadir
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en la lnea se introducen los
macroelementos lmites. Aadir macroelementos se lleva a cabo en
el cuadro de dilogo "Nuevo Macroelemento".
Editar
Eliminar
Seleccionar
Los macroelementos tambin pueden ser editados en el escritorio con la ayuda de objetos
activos.
-677-
Cuadro "Macroelementos"
Aberturas
El cuadro "Aberturas" contiene una tabla con una lista de aberturas de entrada.
Aadir (editar) aberturas se lleva a cabo en el cuadro de dilogo "Nuevas aberturas".
Las aberturas pueden ser ingresadas utilizando el mouse. Este modo de entrada se activa
haciendo clic en el botn apropiado en la barra de herramientas horizontal "Aberturas". Los
siguientes modos estn disponibles:
Aadir
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en la lnea se introducen las
aberturas lmites. Aadir aberturas se lleva a cabo en el cuadro de
dilogo "Nueva Abertura".
Editar
Eliminar
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una abertura abre el
cuadro de dilogo "Eliminar Abertura" Aceptando esta accin se
elimina la abertura seleccionado.
Seleccionar
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una abertura, resalta la
abertura seleccionada. La abertura es simultneamente marcada en la lista
de la tabla. Esta opcin permite editar varias aberturas al mismo tiempo (o
eliminarlas).
Las aberturas tambin pueden ser editadas en el escritorio con la ayuda de objetos activos.
-678-
Cuadro "Aberturas"
Refinado de Juntas
El cuadro "Refinado de Juntas" contiene una tabla con una lista de refinamiento de juntas
ingresadas. Aadir (editar) refinamiento de juntas se lleva a cabo en el cuadro de
dilogo "Nuevos refinados de juntas".
El refinamiento de elementos finitos de una malla alrededor de una junta es una
caracterstica importante, que permite crean una malla de elementos finitos apropiada.
Los refinamientos de juntas pueden ser ingresados utilizando el mouse. Este modo de entrada
se activa haciendo clic en el botn apropiado en la barra de herramientas
horizontal "Refinamientos de juntas". Los siguientes modos estn disponibles:
Aadir
Editar
Eliminar
Seleccionar
-679-
Refinado de Lneas
El cuadro "Refinamientos de Lneas" contiene una tabla con una lista de refinamiento de
lneas ingresadas. Aadir (editar) refinamiento de lneas se lleva a cabo en el cuadro de
-680-
Editar
Eliminar
Seleccionar
Los refinamientos de lneas tambin pueden ser editadas en el escritorio con la ayuda
de objetos activos.
Refinamientos de macroelemento
El cuadro "Refinamientos de Macroelementos" contiene una tabla con una lista de
refinamientos de macroelementos ingresados. Aadir (editar) refinamientos de
macroelementos se lleva a cabo en el cuadro de dilogo "Nuevos refinamientos de
Macroelementos".
El perfeccionamiento de la malla de elementos finitos de macroelementos es una
importante caracterstica, que permite crear una malla de elementos finitos apropiada.
Los refinamientos de macroelementos pueden ser ingresados utilizando el mouse. Este modo
de entrada se activa haciendo clic en el botn apropiado en la barra de herramientas horizontal
"Refinamientos de Macroelemento". Los siguientes modos estn disponibles:
Aadir
Editar
Eliminar
-682-
Generar de Malla
El cuadro "Generar de malla" sirve para definir las caractersticas bsicas para generar una
malla (longitud de un elemento limite, tipo de malla, suavizado de malla) y para visualizar la
informacin sobre la malla generada (parte derecha). El botn "Anlisis de errores" permite
visualizar el error listado en la parte derecha del cuadro (listado de los problemas de la
estructura).
En la parte derecha de la pantalla se muestra la informacin sobre la malla resultante
incluyendo alertas sobre posibles puntos dbiles en la malla.
Una parte arbitraria de la placa especificada por lneas (segmentos, arcos, crculos) puede ser
de malla. La placa puede ser formada por uno o mas macroelementos todos con un espesor
-683-
-684-
La malla de elementos finitos debe ser suficientemente buena en las ubicaciones donde se
esperan gradientes de alto estrs (soportes puntos, esquinas, aberturas, etc). El
refinamiento de malla puede ser especificado alrededor de juntas individuales, lneas y
sobre macroelementos. El radio debe ser al menos 2-3 veces la densidad de asumida en el
centro del refinamiento y ambos valores (densidad, radio) deben ser razonables con
respecto al refinamiento prescrito por las regiones vecinas. Esto asegura una transicin
suave entre regiones y diferentes densidades de mallas. Las lneas singulares deben ser
abordadas de la misma manera.
-685-
Nueva malla luego del refinamiento de la malla original alrededor de una lnea circular
-686-
-687-
Soporte de juntas
El cuadro "Soporte de juntas" contiene una tabla con una lista de Soporte de juntas
ingresadas. Aadir (editar) soporte de juntas se lleva a cabo en el cuadro de
dilogo "Nuevos soporte de juntas".
Los soportes de juntas pueden ser ingresados utilizando el mouse. Este modo de entrada se
activa haciendo clic en el botn apropiado en la barra de herramientas horizontal "Soporte de
juntas". Los siguientes modos estn disponibles:
Aadir
Editar
Eliminar
Seleccionar
-688-
Los soportes de juntas tambin pueden ser editados en el escritorio con la ayuda de objetos
activos.
Los siguientes tipos de soportes de juntas son considerados:
libre
fijo
resorte
-689-
Soporte de lneas
El cuadro "Soporte de lneas" contiene una tabla con una lista de Soporte de lneas
ingresadas. Aadir (editar) soporte de lneas se lleva a cabo en el cuadro de
dilogo "Nuevos soporte de lneas".
Los soportes de lneas pueden ser ingresados utilizando el mouse. Este modo de entrada se
activa haciendo clic en el botn apropiado en la barra de herramientas horizontal "Soporte de
lneas". Los siguientes modos estn disponibles:
Aadir
Editar
Eliminar
Seleccionar
Los soportes de lneas tambin pueden ser editados en el escritorio con la ayuda de objetos
activos.
Los siguientes tipos de soportes de lneas son considerados:
Libre
Fijo
Resorte
-690-
Vigas
El cuadro "Vigas" contiene una tabla con una lista vigas. Aadir (editar) vigas se lleva a cabo
en el cuadro de dilogo "Nuevas vigas".
El cuadro de dilogo sirve para definir el nmero de lnea de una ubicacin de viga y el
material y la seccin transversal de una viga. Eligiendo el tipo de material (hormign, acero,
otros) permite la asignacin de parmetros de material, ya sea por el catlogo de materiales o
manualmente utilizando el editor de materiales. Los parmetros de la seccin transversal
(basados en el tipo de seccin transversal) puede calcularse desde la ventana "Clculo de
parmetros de seccin transversal" o manualmente desde la ventana "Entrada de
-691-
Editar
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una viga ya existente
abre el cuadro de dilogo "Modificar propiedades de viga", el cual
permite modificar los parmetros.
Eliminar
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una viga abre el cuadro
de dilogo "Eliminar viga" Aceptando esta accin se elimina la viga
seleccionada.
Seleccionar
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una viga, resalta la viga
seleccionada. La viga es simultneamente marcada en la lista de la tabla.
Esta opcin permite editar varias vigas al mismo tiempo (o eliminarlos).
Las vigas tambin pueden ser editadas en el escritorio con la ayuda de objetos activos.
Cuadro "Vigas"
-692-
Catlogo de materiales
El programa contiene un catlogo de materiales de hormign, acero y otros materiales. Solo el
tipo de material tiene que ser especificado en el cuadro de dilogo. El tipo de seccin
transversal es seleccionado desde el cuadro de dilogo "Clculos de la seccin
transversal" o el cuadro de dilogo "Entrada de parmetros de seccin transversal".
-693-
Editor de materiales
Adems de utilizar el "Catlogo de materiales" el programa permite al usuario la entrada de
parmetros de material para acero, hormign y otros materiales digitalmente. (cuadro de
dilogo "Editor del material General"). Solo el tipo de material (parmetros de material)
tiene que ser especificado en el cuadro de dilogo, El tipo de seccin transversal se selecciona
desde el cuadro de dilogo "Clculo de los parmetros de la seccin transversal" o desde
el dilogo "Entrada de parmetros de seccin transversal".
-694-
-695-
Catlogo de perfiles
En el caso de secciones transversales de acero el programa permite al usuario elegir una
seccin transversal particular desde el catlogo de perfiles. Los tipos de seccin transversal
deben ser especificados en el cuadro de dilogo. El tipo de material de la seccin transversal se
selecciona del "Catlogo de materiales", o se define en el cuadro "Editor de materiales".
-696-
-697-
Bisagras internas
El cuadro "Bisagras internas" contiene una tabla con unas bisagras internas. Aadir (editar)
bisagras internas se lleva a cabo en el cuadro de dilogo "Nueva bisagra interna".
-698-
El cuadro de dilogo sirve para definir el nmero de lnea de ubicacin de las bisagras internas
y el tipo de bisagras internas (libre, spring)
La bisagra interna es una condicin lmite que permite la introduccin de rotacin
independiente sobre el eje x y el eje y, entre dos partes de una losa a lo largo de una lnea
especfica mientras se mantiene el deslizamiento vertical a lo largo de la misma lnea.
La bisagra interna puede prescribirse a lo largo de una lnea arbitraria creando un lmite entre
dos macroelementos. La rotacin puede ser libre o controlada por la rigidez de torcin del
resorte K,T.
Las bisagras internas pueden ser ingresadas utilizando el mouse. Este modo de entrada se
activa haciendo clic en el botn apropiado en la barra de herramientas horizontal "Bisagras
internas". Los siguientes modos estn disponibles:
Aadir
Editar
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una viga ya existente
abre el cuadro de dilogo "Modificar propiedades de bisagra interna",
el cual permite modificar los parmetros.
Eliminar
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una viga abre el cuadro
de dilogo "Eliminar bisagra interna" Aceptando esta accin se
elimina la viga seleccionada.
Seleccionar
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una viga, resalta la viga
seleccionada. La viga es simultneamente marcada en la lista de la tabla.
Esta opcin permite editar varias bisagras internas al mismo tiempo (o
eliminarlos).
Las bisagras internas tambin pueden ser editadas en el escritorio con la ayuda de objetos
activos.
-699-
Subsuelos de macroelemento
El cuadro "Subsuelos de macroelemento" contiene una tabla con una lista subsuelos de
macroelemento ingresados. Aadir (editar) subsuelos de macroelemento se lleva a cabo en
el cuadro de dilogo "Nuevos subsuelos de macroelemento".
El cuadro de dilogo sirve para definir el nmero de macroelemento y los parmetros C1 y C2.
Las constantes de Winkler-Pasternak C1 y C2 pueden ser especificados directamente
o calculados por el programa. La segunda opcin luego requiere entrada de parmetros de
deformacin de suelos (mdulos deformados, nmero de Poisson y profundidad de zona de
influencia) en el cuadro de dilogo "Clculo de C1yC2". Estos parmetros pueden
determinarse en el programa "Zapata" (2. estado lmite) y luego introducidos en el programa.
-700-
Editar
Eliminar
Seleccionar
Los subsuelos de macroelementos tambin pueden ser editados en el escritorio con la ayuda
de objetos activos.
Parmetros Winkler-Pasternak C1 a C2
El modelo Winkler Pasternak para la solucin de la capa elstica introduce la ecuacin
de equilibrio en la direccin vertical como sigue:
donde:
c1, c2
fz
El subsuelo elstico se introduce en el programa utilizando las matrices de rigidez local las
cuales son aadidas a la matriz de rigidez de elementos individuales reposando en
subsuelos. La tensin de contacto se provee como salida.
-702-
donde:
[C]
-Matriz de constantes C1 y C2
C1w,C2w
-Constantes Winkler
Casos de carga
El cuadro "Casos de carga" contiene una tabla con los casos de carga ingresados. Aadir
(editar) casos de carga y sus parmetros se lleva a cabo en el cuadro de dilogo "Nuevos
casos de carga". La edicin se puede realizar con la ayuda del botn "Modificar" o
seleccionando la fila de la lista con el caso de carga requerido utilizando el botn del mouse.
-703-
Carga permanente
Carga variable
Carga accidental
-Un tipo arbitrario de fuerza de carga (fuerza, momento) puede ser ingresado
dentro del caso de carga con este cdigo. El nmero de casos de carga es
ilimitado.
Tipo de carga
Se determina el carcter del caso de carga basndose en su variacin en el tiempo. La
-704-
0 -
1 -
Los coeficientes de combinacin estn disponibles solo para casos de carga ingresados segn
EN 1990 (en la solapa "Materiales y estndares" sirve para seleccionar un estndar particular).
-705-
Cargas de junta
En cuadro "Cargas de junta" contiene una tabla con una lista de cargas de junta ingresadas.
Cada carga de junta es asignada a un caso de carga y a una junta imputada. La seleccin de la
carga se realiza en la lista desplegable "Casos de carga activos". Aadir (Editar) casos de
juntas se lleva a cabo en el cuadro de dilogo "Nueva carga de junta".
El programa permite especificar mecanismos especiales (ejemplo: fuerzas) o acciones
deformacionales (ejemplo: desplazamiento prescrito de soportes)
Carga de juntas puede ingresarse usando el mouse. El modo de entrada se activa haciendo clic
en el botn apropiado de la barra de herramientas horizontal "Cargas de junta". Se permiten
los siguientes modos:
Aadir
Editar
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una carga de junta ya
existente abre el cuadro de dilogo "Modificar propiedades de carga de
junta", el cual permite modificar los parmetros.
Eliminar
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una carga de junta abre
el cuadro de dilogo "Eliminar carga de junta" Aceptando esta accin
se elimina la carga de junta.
Seleccionar
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una carga de junta,
resalta la carga de junta seleccionado. La carga de junta es
simultneamente marcada en la lista de la tabla. Esta opcin permite
editar varias carga de junta al mismo tiempo (o eliminarlas).
Las cargas de juntas tambin pueden ser editadas en el escritorio con la ayuda de objetos
activos.
-706-
Cargas de lnea
En cuadro "Cargas de lnea" contiene una tabla con una lista de cargas de lnea ingresadas.
Cada carga de lnea es asignada a un caso de carga y a una lnea imputada. La seleccin de la
carga se realiza en la lista desplegable "Casos de carga activos". Aadir (Editar) casos de
lnea se lleva a cabo en el cuadro de dilogo "Nuevas cargas de lneas".
El programa permite especificar mecanismos especiales (ejemplo: fuerzas), acciones
deformacionales (ejemplo: desplazamiento prescrito de soportes) o acciones de
la temperatura.
Carga de lneas puede ingresarse usando el mouse. El modo de entrada se activa haciendo clic
en el botn apropiado de la barra de herramientas horizontal "Cargas de lnea". Se permiten
los siguientes modos:
Aadir
Editar
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una carga de lnea ya
existente abre el cuadro de dilogo "Modificar propiedades de carga de
lnea", el cual permite modificar los parmetros.
Eliminar
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una carga de lnea abre
el cuadro de dilogo "Eliminar carga de lnea" Aceptando esta accin
-707-
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una carga de lnea,
resalta la carga de lnea seleccionado. La carga de lnea es
simultneamente marcada en la lista de la tabla. Esta opcin permite
editar varias cargas de lneas al mismo tiempo (o eliminarlas).
Las cargas de lneas tambin pueden ser editadas en el escritorio con la ayuda de objetos
activos.
El programa emplea el siguiente sistema de coordenadas (signo de convencin)
-708-
Temperatura de carga
La temperatura de carga asume una distribucin lineal de la temperatura en todo el espesor de
la placa.
Tal gradiente termal causa momentos en la placa dados por:
donde:
Mdulo elstico
Coeficiente de Poisson
Espesor de la placa
Diferencia de temperatura
Cargas de macroelemento
En cuadro "Cargas de macroelemento" contiene una tabla con una lista de cargas de
macroelemento ingresadas. Cada carga de macroelemento es asignada a un caso de carga y a
un macroelemento imputado. La seleccin de la carga se realiza en la lista desplegable "Casos
de carga activos". Aadir (Editar) casos de macroelemento se lleva a cabo en el cuadro de
dilogo "Nuevas cargas de macroelementos".
El programa permite especificar mecanismos especiales (ejemplo: fuerzas) o acciones de
la temperatura.
Carga de macroelemento puede ingresarse usando el mouse. El modo de entrada se activa
haciendo click en el botn apropiado de la barra de herramientas horizontal "Cargas de
macroelemento". Se permiten los siguientes modos:
-709-
Aadir
Editar
Eliminar
Seleccionar
Las cargas de macroelemento tambin pueden ser editadas en el escritorio con la ayuda
de objetos activos.
El programa emplea el siguiente sistema de coordenadas (signo de convencin)
-710-
Editar
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una carga de punto libre
ya existente abre el cuadro de dilogo "Modificar propiedades de carga
de punto libre", el cual permite modificar los parmetros.
Eliminar
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una carga de punto libre
abre el cuadro de dilogo "Eliminar carga de punto libre" Aceptando
esta accin se elimina la carga de punto libre.
Seleccionar
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una carga de punto
libre, resalta la carga de punto libre seleccionada. La carga de punto libre
es simultneamente marcada en la lista de la tabla. Esta opcin permite
editar varias cargas de punto libre al mismo tiempo (o eliminarlas).
Las cargas de puntos libres tambin pueden ser editadas en el escritorio con la ayuda
de objetos activos.
El programa emplea el siguiente sistema de coordenadas (signo de convencin)
-711-
Editar
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una carga de lnea libre
ya existente abre el cuadro de dilogo "Modificar propiedades de carga
de lnea libre", el cual permite modificar los parmetros.
Eliminar
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una carga de lnea libre
abre el cuadro de dilogo "Eliminar carga de lnea libre" Aceptando
esta accin se elimina la carga de lnea libre.
Seleccionar
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una carga de lnea libre,
resalta la carga de lnea libre seleccionada. La carga de lnea libre es
simultneamente marcada en la lista de la tabla. Esta opcin permite
-712-
Editar
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una carga de rea libre
ya existente abre el cuadro de dilogo "Modificar propiedades de carga
de rea libre", el cual permite modificar los parmetros.
Eliminar
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una carga de rea libre
-713-
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una carga de rea libre,
resalta la carga de rea libre seleccionada. La carga de rea libre es
simultneamente marcada en la lista de la tabla. Esta opcin permite
editar varias cargas de rea libre al mismo tiempo (o eliminarlas).
Las cargas de rea libre tambin pueden ser editadas en el escritorio con la ayuda de objetos
activos.
El programa emplea el siguiente sistema de coordenadas (signo de convencin)
-714-
Combinacin ULS
El cuadro "Combinacin ULS" contiene una tabla con una lista de combinaciones de estados
lmites de capacidad portante. Aadir (Editar) combinaciones y sus parmetros se lleva a cabo
en el cuadro de dilogo "Nueva combinacin de casos de carga".
La edicin se puede llevar a cabo con la ayuda del botn "Editar" o haciendo clic con el botn
izquierdo del mouse, sobre la combinacin requerida en la fila de la lista.
El generador integrado de combinaciones de casos de carga puede ser usado para crear
combinaciones individuales.
-715-
Alternativa
Accidental
-717-
mutua
Exclusin
por pares
Alternativo
Accidental
Combinacin SLS
El cuadro "Combinacin SLS" contiene una tabla con la lista de combinaciones ingresadas de
estados limites de servicios. Aadir (Editar) combinaciones y sus parmetros se lleva a cabo en
el cuadro de dilogo "Nueva combinacin de casos de carga". La edicin puede ser llevada
a cabo con la ayuda del botn "Editar" o seleccionando la fila con la combinacin requerida en
la lista utilizando el botn izquierdo del mouse.
-720-
El generador interno de combinaciones de casos de carga puede ser utilizado para compilar
combinaciones individuales.
Frecuencia
Casi-permanente
combinacin
Frecuencia
Casi-permanente
Parmetros de dimensionamiento
El cuadro Parmetros de dimensionamiento sirve para definir datos
de dimensionamiento longitudinal y refuerzos cortantes. Se debe especificar el nmero
de combinacin (o todas las combinaciones) de una combinacin a ser analizada. El material
de refuerzos longitudinales se selecciona desde el Catlogo de materiales o puede ser
ingresado manualmente en el Editor de materiales. Los refuerzos cortantes se especifican
en trminos de curva o estribos (para curva se requiere definir el ngulo).
Cuando se ejecuta el anlisis de dimensionamiento el programa genera valores de las
siguientes cantidades. El anlisis se lleva a cabo segn el estndar configurado en la
solapa "Materiales y estndares".
-722-
Dimensionamiento de macroelemento
El cuadro "Dimensionamiento de macroelemento" contiene una tabla con una lista de
macroelementos ingresados. Editar propiedades de refuerzo (la direccin de refuerzo y
distancia del centroide del refuerzo superior e inferior del borde de la placa puede ser
modificado) se llevan a cabo en el cuadro de dilogo "Modificar propiedades de
dimensionamiento de macroelemento".
Cuando se ejecuta el anlisis de dimensionamiento el programa genera valores con las
siguientes cantidades. El anlisis se lleva a cabo segn el estndar configurado en la solapa
"Materiales y estndares".
El dimensionamiento de macroelemento puede ser modificado utilizando el mouse. El modo de
ingreso se activa haciendo clic en el botn apropiado de la barra de herramientas
horizontal "Dimensionamiento de macroelementos". Los siguientes modos estn
disponibles.
Editar
Seleccionar
-723-
Verificacin
El resultado del anlisis se muestra en el cuadro "Verificacin".La verificacin se lleva a
cabo utilizando el mtodo de elementos finitos. El anlisis de dimensionamiento se lleva a cabo
segn el estndar seleccionado en la solapa "Materiales y estndares".
El anlisis puede ser detenido en cualquier momento presionando el botn "Interrumpir".
Al completar el anlisis, el programa inmediatamente muestra el resultado y la informacin
sobre el proceso de solucin. Esta informacin (con posibles errores listados) se muestran en
la ventana en la parte inferior del cuadro. La principal herramienta de salida es la visualizacin
de los resultados en pantalla. La barra herramienta en la parte superior de la pantalla sirve
para gestionar la representacin grfica de las cantidades de salida.
El rango de color y el fondo de ste entorno se encuentra en la parte superior del escritorio.
El programa emplea el siguiente sistema de coordenadas (signo de convencin)
La forma en la que aparecen los resultados en pantalla puede ser configurada en el cuadro de
dilogo "Visualizacin de estilos de configuracin".
-724-
Procedimiento de anlisis
El proceso de solucin se divide en varios pasos incluyendo la ubicacin de la matriz de rigidez
global mientras se tiene en cuenta las condiciones de soporte (soportes fijos o de resortes, en
junta o a lo largo de lneas, subsuelos elsticos), configuracin del vector carga y anlisis del
sistema de ecuaciones del mtodo Gaussiano con la descomposicin de Cholesky de la matriz
de rigidez global, la cual es ste caso es simtrica. El valor de las variables
primarias wz, x y calculadas en los nodos de mallas son luego utilizados para determinar las
fuerzas internas mx, my, mxy, vx y vy junto con las cantidades derivadas m1, m2 y el valor de
reacciones desarrolladas en soportes.
Elementos 2D
La calidad de los resultados del problema de placa derivada utilizando el mtodo de elementos
finitos est influenciada fuertemente por el tipo de elemento de placa. La presente frmula
experimenta una deformacin variante del mtodo de elemento finito para obtener un
elemento triangular y cuadrilateral denotado como DKMT y DKMQ (Discrete Kirchhoff-Mindlin
Triangle a Quadrilateral).
La formulacin del elemento de placa implementado en el programa se basa en la teora
discrete Kirchhoff de flexin de placas delgadas, las cuales pueden ser consideradas como un
caso especial de la teora de placa Mindlin desarrolladas sobre las siguientes suposiciones:
La compresin de placa en la direccin z es insignificante en comparacin con el
desplazamiento vertical Wz.
Normalidades al medio plano de la placa permanece recta luego de la deformacin, pero
-725-
W-
Resultados
La visualizacin e interpretacin de los resultados es una de las partes ms importantes del
programa.
Basado en la configuracin de la barra de herramienta, el programa
muestra variables (desviacin, momentos, rotacin) para un caso de carga arbitrario o
-726-
Lista de trazados
Guardar trazado
Gestionar
trazados
Resultados
(cargas, casos de
carga,
combinacin,
dimensionado)
Tipo de variables
Trazado de
superficie
Malla
Trazado de
topologa
Lista de variables
Lista de cantidades mostradas por el programa para casos de cargas individuales,
combinaciones de cargas (ULS, SLS) y envolturas (ULS, SLS)
-728-
Variable
Unidad
Descripcin
Desviacin Wz
[mm]
Desplazamiento en la direccin Z
Rotacin x
[mrad]
Rotacin y
[mrad]
Momento mx
[kNm/m]
Momento my
[kNm/m]
Momento mxy
[kNm/m]
Fuerza de corte Vx
[kN/m]
Fuerza de corte Vy
[kN/m]
Momento m1
[kNm/m]
Momento m2
[kNm/m]
[kN/m]
Tensin de contacto
2
[kN/m ]
Unidad
Descripcin
[kNm/m]
[kNm/m]
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2
[mm /m]
2
[mm /m]
2
[mm /m]
2
[mm /m]
Radio de refuerzo
h1
[%]
Radio de refuerzo
d1
[%]
Radio de refuerzo
h2
[%]
Radio de refuerzo
d2
[%]
rea reforzada
Ab,nut
2 2
[mm /m ]
Valores
El cuadro "Valores" permite definir puntos (o juntas) ubicadas arbitrariamente en la superficie
de la placa. Para estos puntos (juntas) es posible mostrar variables (defecciones, momentos,
rotaciones) para un caso de carga arbitrario o para combinaciones de casos de carga, o para
variables de dimensionamiento necesarias (variables de reas de refuerzos necesarias para
clculos segn el estndar seleccionado en la solapa "Materiales y estndares").
El cuadro contiene una tabla con la lista de puntos (juntas) ingresados. Aadir (Editar) se lleva
a cabo en el cuadro de dilogo "Nuevos valores". La ventana sirve para especificar el tipo de
entrada (punto, juntas), coordenadas y para que caso de carga; combinacin o dimensionado
de cantidades resultante deben ser visualizadas. El valor en las juntas de soporte corresponde
a la fuerza de reaccin en este soporte.
En el anlisis de dimensionamiento algunas cantidades pueden ser marcadas por el
smbolo [*]. En ste caso el rea de refuerzo necesaria y el grado de refuerzo mnimo son
requeridos. SI el punto es encontrado en el lmite de dos macroelementos, el programa
muestra dos configuraciones de valores de dimensionamiento.
Valores (puntos) pueden ser ingresados utilizando el mouse. Este modo de entrada se activa
haciendo clic en el botn apropiado de la tabla de herramientas horizontal Valores. Los
-730-
Editar
Eliminar
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en un punto (valor) abre el
cuadro de dilogo Eliminar punto Aceptando esta accin se elimina el
punto (valor)
Seleccionar
Los puntos ingresados (valores) pueden ser incluso editados en el escritorio con la ayuda
de objetos activos.
Cuadro Valores
Distribuciones
El cuadro "Distribuciones" sirve para definir lneas generales o lneas ubicadas en la
superficie de la losa. Para estos segmentos (lneas) es posible mostrar variables (desviaciones,
momentos, rotaciones, etc) para un caso de carga arbitrario o combinaciones de casos de
carga, o si variables de dimensionamiento necesarias (valores de reas de refuerzo necesarios
calculados segn los estndares seleccionados en la solapa "Materiales y estndares").
El cuadro contiene una tabla con la lista de segmentos (lneas) ingresados. Aadir (Editar) se
-731-
Distribuciones
generales
Distribuciones en
vigas
Distribuciones en
lneas soporte
Las distribuciones pueden ser ingresadas utilizando el mouse. Este modo de entrada se activa
haciendo clic en el botn apropiado de la tabla de herramientas horizontal Distribuciones.
Los siguientes modos estn disponibles:
Aadir
Modificar
Eliminar
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una distribucin abre el
cuadro de dilogo Eliminar distribucin Aceptando esta accin se
elimina la distribucin.
Seleccionar
Haciendo clic con el botn izquierdo del mouse en una distribucin, resalta
la distribucin seleccionada. La distribucin es simultneamente marcada
en la lista de la tabla. Esta opcin permite editar varias distribuciones al
mismo tiempo (o eliminarlas).
Las distribuciones ingresadas pueden ser incluso editadas en el escritorio con la ayuda
de objetos activos.
-732-
Cuadro Distribuciones
-733-
Los momentos principales y las direcciones de los ejes principales estn dados por:
The meaning of individual variables is the following: internal forces can be transformed from
the (x, y) coordinate system to the (x, y) coordinate system by rotating the (x, y) plane
through a certain angle about the z-axis. The angle , in particular, corresponds to a rotation
angle for which the transformed mxy moment attains a zero value whereas the mx and my
moments attain their maximum and minimum values m1 and m2, respectively.
El significado de las variables individuales es el siguiente: las fuerzas internas pueden ser
transformados desde el sistema de coordenadas (x, y) para el sistema de coordenadas de (x ',
y') mediante la rotacin del plano (x, y) a travs de un cierto ngulo sobre el z-eje. El ngulo ,
en particular, corresponde a un ngulo de rotacin para que el transformado momento mx'y'
alcanza un valor cero, mientras que los momentos mX' y my' alcanzan su valor mximo y
mnimo m1 y m2, respectivamente.
El mximo valor de la fueza de corte se obtiene de forma similar:
-734-
Carga
La convencin de signos de la fuerza aplicada y del momento de carga es evidente en la figura
siguiente:
Vale la pena sealar una convencin de signo diferente aplicada a la carga de momento M (en
un punto o a lo largo de una lnea) y al momento interno m. Mientras que el momento Mx gira
alrededor del eje x (como de costumbre para las vigas), el momento interno que gira alrededor
del eje x se denota como my.
Proyecto
El cuadro "Proyecto" se utiliza para introducir datos bsicos y para especificar configuraciones
generales para la ejecucin del anlisis. Este cuadro contiene campos de entrada para
introducir la informacin bsica sobre la tarea a analizar. Ej.: Informacin del proyecto,
descripcin del proyecto, fecha, etc. Esta informacin ser utilizada en el futuro para las
salidas de impresin de textos y grficos.
El cuadro tambin puede ser utilizado para cambiar el sistema de unidades (mtrico /
imperial). Los datos del proyecto se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
-736-
Cuadro "Proyecto"
Configuracin
El cuadro "Configuracin" sirve para introducir la configuracin bsica del programa como
estndares y teoras de anlisis, la forma de proporcionar seguridad para una estructura y
coeficientes individuales del anlisis.
El programa contiene no solo las configuraciones bsicas pre-definidas para diferentes
pases, sino que tambin permite al usuario crear sus propias configuraciones, las cuales
pueden ser luego utilizadas en otros programas de GEO5.
El botn "Seleccionar" permite elegir configuraciones ya creadas de la "lista de
configuracin".
El botn "Administrador de configuracin" abre el cuadro "Administrador", el cual permite
ver y modificar diferentes configuraciones. Adems se puede identificar las configuraciones
visibles en la lista de configuracin. Los datos en el administrador de configuracin pueden ser
tambin exportados e importados.
El botn "Aadir al administrador" permite crear configuraciones definidas por el usuario,
las cuales luego se agregan al administrador de configuracin.
El botn "Modificar" permite una rpida visualizacin y edicin de la configuracin
seleccionada en el programa. Modificando cualquier de los parmetros cambia el ttulo
"Entrada para tarea actual".
Anlisis individuales se realizan con esta configuracin local. Debemos considerar la
configuracin para otras tareas, incluyendo esta configuracin en el "Administrador de
configuracin" presionando el botn "Aadir al administrador".
La configuracin "Entrada para la tarea actual" usualmente se crea cuando importamos
datos antiguos.
La configuracin de los parmetros de anlisis se llevan a cabo en la solapas "Materiales y
estndares", "Anlisis de muro" y "Anlisis de estabilidad"
-737-
Cuadro "Configuracin"
Geometra
El cuadro "Geometra" permite, presionando un botn, seleccionar la forma del muro.
La forma del muro puede ser editada en el cuadro insertando los valores en los campos de
entrada, o en el escritorio con la ayuda de las dimensiones activas.
El primer tipo de geometra (Muro) permite la definicin de la cimentacin, para otros tipos
(Terraplenes) el programa permite la entrada de la cobertura. El tipo seleccionado influye en
otros cuadros y sus modos de entrada (agua, sobrecargas, reforzamientos). La siguientes
opciones de verificacin estn disponibles para tipos individuales de geometras:
Tipo de Geometra
Comprobacin
Un lado de la pendiente
Un lado dividido en zonas por bancos Verificacin, capacidad portante, estabilidad interna,
(escalones)
estabilidad global, estabilidad de taludes.
-738-
Cuadro Geometra
Material
El cuadro "Material" permite seleccionar los parmetros de los materiales adoptados por los
bloques y cobertores. La definicin de materiales depende del tipo de "Geometra"
seleccionada. El primer tipo de geometra requiere la entrada de peso propio del bloque,
cohesin y friccin.
Los dems tipos de geometra permiten considerar una cobertura, la cual requiere entrada del
peso propio y la fuerza de corte.
-739-
Cuadro "Material"
Tipos de refuerzos
El cuadro "Tipos de refuerzos" contiene una tabla con un listado de los geo-refuerzos
ingresados y sus parmetros (capacidad portante a largo plazo del refuerzo y coeficientes de
interaccin). Para Aadir (Editar) un tipo de refuerzo se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir
(Editar) tipo de refuerzo.
-740-
Caractersticas de
resistencia a corto
plazo
Diseo de resistencia
a largo plazo
Resistencia la
desplazamiento
Resistencia a la
extraccin
El botn "Catlogo de usuario" en la parte inferior del cuadro abre el cuadro de dilogo
"Catlogo de usuario".
Catlogo de usuario
El catlogo de usuario permite al usuario definir y guardar tipos de refuerzos propios y las
caractersticas de materiales. Al utilizarlo por primera vez (no ha sido creado an) el programa
despliega un cuadro de Advertencia que ningn catlogo fue encontrado. Luego, presionando
el botn "Ok" se abre el cuadro de dilogo "Guardar como" el cual permite ingresar el
nombre del catlogo y guardarlo en una ubicacin especial presionando el botn "Guardar"
-742-
(Por defecto se asume la carpeta donde se almacenan los datos del proyecto).
El programa le permite al usuario crean mas de un catlogo. El prximo catlogo es creado
presionando el botn "Nuevo" El programa pregunta, si el catlogo actual debe ser
reemplazado (el catlogo cargado en ese momento no se ELIMINA!) y guarda el nuevo
catlogo bajo el nuevo nombre. El botn "Abrir" permite la carga arbitraria del catlogo de
usuario y presionando el botn "Guardar como" el programa lo guarda bajo un nombre
diferente.
-743-
Refuerzo
El cuadro "Refuerzo" contiene una tabla con la lista de geo-refuerzos ingresados y sus
geometras.
Cuadro "Refuerzo"
El botn "Generar" abre el cuadro de dilogo "Generar" el cual permite la configuracin
automtica de parmetros de generacin grupos de refuerzos. Los Geo-refuerzos pueden ser
posicionados solo en juntas entre bloques (seleccionando la opcin "Aplicar refuerzo"). El
prximo paso es definir el tipo de refuerzo, el bloque inicial y el final, el nmero de bloques a
reingresar el refuerzo, geometra del refuerzo (el mismo largo de refuerzos o el mismo tipo de
refuerzo final). Los refuerzos ingresados pueden ser editados en el escritorio con la ayuda de
las dimensiones y objetos activos, respectivamente.
El botn "Editar" abre el cuadro de dilogo "Editar bloque" el cual permite el cambio de tipo
de refuerzo, su geometra o especificar si el refuerzo entre los bloques es considerado. El botn
"Eliminar" elimina todos los geo-refuerzos.
-744-
Cuadro "Generar"
Refuerzos
El cuadro "Refuerzo" contiene una tabla con la lista de todos los grupos de refuerzo
ingresados y sus geometras.
Cuadro "Refuerzo"
Para Aadir (Editar) grupo de geo-refuerzos se utiliza el cuadro de dilogo "Nuevo (editar)
-745-
refuerzo". Los refuerzos ingresados pueden ser editados en el escritorio con la ayuda de las
dimensiones y de los objetos activos, respectivamente. Cada grupo de refuerzos ingresado
requiere la entrada en el cuadro de dilogo del nmero y tipo de refuerzo, altura del primer
refuerzo, espaciamiento y geometra.
El programa permite el ingreso (insertar) otro grupo de refuerzos entre los ya existentes. Para
insertar un nuevo grupo se utiliza el cuadro de dilogo "Insertar refuerzo" que es idntico al
cuadro "Nuevo refuerzo". El ltimo bloque ingresado se coloca debajo del grupo de bloques
de una estructura seleccionados actualmente. El botn "Eliminar" elimina un grupo de
refuerzos.
Perfil
El cuadro "Perfil" contiene una tabla con la lista de interfaces ingresadas. Luego de especificar
interfaces es posible editar el espesor de las capas individuales con la ayuda de las
dimensiones activas.
Para aadir (editar) capas se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar) interfaz". Se
especifica la medida de la coordenada z desde el punto ms alto de una estructura.
El programa permite bajar o subir el punto ms alto de una estructura en el cuadro de dilogo
"Cambiar elevacin del terreno" de manera que toda la interfaz pueda ser trasladada
mientras el espesor de las capas individuales se mantiene. Esta funcin es importante cuando
se copia el perfil desde el programa "Terreno".
El programa hace posible la importacin de perfiles con formato gINT.
-746-
Cuadro "Perfil"
Suelos
El cuadro "Suelos" contiene una tabla con un listado de los suelos introducidos. En la parte
derecha del cuadro se muestra una tabla que provee informacin sobre las caractersticas del
suelo seleccionado.
Para aadir (editar) suelo se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar) suelo".
Las caractersticas de suelo se especifican en el programa. Estas caractersticas sern
detalladas en los captulos: "Datos bsicos" y "Aumento de Presin".
El programa permite importar un suelo en formato gINT. Los datos de los suelos introducidos
se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando "GeoClipboard".
-747-
Cuadro "Suelos"
Datos bsicos
Esta parte de la ventana sirve para introducir parmetros bsicos de suelo. peso unitario
del suelo, ngulo de friccin interna y cohesin del suelo, etc. El valor particular es
obtenido a partir de estudios geotcnicos o de experimentos en laboratorios. Si este dato no es
admitido, es posible agregarlo desde la base de datos de suelos, que contiene valores de
caractersticas de suelo. Las caractersticas de las rocas no se encuentran en la base de datos
integrada, estos parmetros deben definirse manualmente. Los parmetros orientativos de
rocas se presentan en la parte terica de la Ayuda en el presente documento.
Se necesita, adems especificar el ngulo de friccin interna entre el suelo y la estructura, El
cual depende del material de la estructura y del tipo de suelo. Posibles valores para este
parmetro se mencionan en la tabla de valores recomendados.
La teora asociada se describe en detalle en el captulo "Presiones de tierra".
-748-
Asignar
El cuadro "Asignar" contiene un listado con capas de perfiles y suelos asociados. La lista de
suelos es grficamente representada por los botones de la barra de herramientas situados por
encima de la tabla, o se puede acceder tambin desde el listado de cada capa del perfil.
El procedimiento acerca de como asignar el suelo a una capa se describe en forma detallada en
herencia.
El programa permite importar suelos asignados en formato gINT.
-749-
Cuadro "Asignar"
-750-
Agua
El cuadro "Agua" permite, presionando un botn, especificar tipo de agua. El tipo seleccionado
y la representacin grfica ("Diagrama de Parmetros") de los valores imputados aparecen
en la parte izquierda del cuadro. Los parmetros del agua (h1, h2) pueden editarse en el
cuadro insertando valores dentro de los campos de entrada, o en el escritorio con la ayuda de
las dimensiones activas.
El listado sirve para especificar si es considerada la influencia del aumento de presin de agua
debido a las diferentes napas de agua subterrneas en la base de la zapata. El aumento de
presin puede asumirse como lineal, parablico o puede no considerarse. Cuando se verifica el
muro, el aumento de presin en la base de la zapata debido a las diferentes napas de aguas
subterrneas se presenta en trminos de fuerzas especiales.
La ltima opcin es la entrada manual de presin de poros. Dos pestaas "Delante de la
estructura" y "Detrs de la estructura" aparecen en la tabla. sta se completa con los
valores de la presin del poro delante y detrs de la estructura a una profundidad "z" (eje-z).
La napa fretica tambin puede ser especificada por encima de la estructura o perfil
terrestre respectivamente en tal caso la profundidad del agua es ingresada con valores
negativos.
El anlisis de presin de tierra con influencia del agua se describe en la parte terica del
captulo "Influencia del agua".
El programa adems permite especificar la profundidad de grietas de traccin rellenas de agua.
-751-
Cuadro "Agua"
Agua
El cuadro "Agua" permite especificar el tipo de agua. El nivel fretico del suelo puede ser
especificado de dos formas. La primera opcin permite especificar la altura de un nivel fretico
plano. La segunda opcin permite definir una forma arbitraria del nivel fretico del suelo con la
ayuda de las coordenadas.
Los parmetros de agua (altura de la tabla de agua, coordenadas de los puntos) pueden ser
editados en el cuadro insertando valores dentro de los campos de entrada, o en el escritorio
con la ayuda de las dimensiones activas o bloques activos.
-752-
Cuadro "Agua"
Sobrecarga
El cuadro "Sobrecarga" contiene una tabla con un listado de las sobrecargas introducidas.
Para aadir (editar) sobrecargas se utiliza el cuadro de dilogo "Nueva (Editar) sobrecarga".
La sobrecarga introducida puede ser editada desde el escritorio con la ayuda de las
dimensiones activas o con los objetos activos respectivamente.
La coordenada z medida desde el punto ms alto de la estructura se especifica (direccin
positiva hacia abajo) cuando imputamos la sobrecarga a una determinada profundidad. Si se
aade una sobrecarga fuera del terreno, el programa muestra un mensaje de error.
Se puede ingresar una sobrecarga ya sea permanente o variable. Seleccionando el tipo de
sobrecarga particular adems hace que el coeficiente de diseo correspondiente multiplique la
accin de carga resultante. La variable de la carga favorablemente actuando no se considera
en el programa.
El anlisis de presin de tierras debido a sobrecargas se describe en la parte terica del
captulo "Influencia de sobrecarga".
-753-
Cuadro "Sobrecarga"
-754-
Fuerzas aplicadas
El cuadro "Fuerzas aplicadas" contiene una tabla con la lista de las fuerzas actuando en una
estructura. Para aadir (editar) fuerzas se utiliza el cuadro de dilogo "Nueva (Editar)
fuerza". Las fuerzas ingresadas pueden ser editadas en el escritorio con la ayuda de los
objetos activos.
Las fuerzas aplicadas representas cargas adicionales a la estructura del muro, placas o
Muros MSE. Podemos modelar tanto anclajes, barreras de seguridad, cargas de carteleras,
vallas etc. El programa no ajusta las fuerzas aplicadas al clculo.
Cargas externas actuando en la superficie del terreno se deben definir como sobrecargas.
-755-
Sismo
El cuadro "Sismo" sirve para ingresar parmetros de sismos. En el escritorio se muestran las
direcciones de los efectos de los sismos introducidos.
Si los coeficientes Kh y Ky no son proporcionado a travs de mediciones, pueden ser calculados
siguiendo el enfoque adoptado en EN 1998-5.
El anlisis de presin de tierras mientras se calcula el sismo, se describe en la parte terica del
captulo "Influencia de sismo".
-756-
Cuadro "Sismo"
Configuracin de etapa
El cuadro "Configuracin de etapa" sirve para ingresar configuraciones vlidas para una
etapa de construccin
La seleccin de la situacin de diseo determina los coeficientes de segurdad ha ser utilizados
en el anlisis para una etapa de construccin dada.
La vista del cuadro depende de la metodologa de verificacin seleccionada. LRFD 2012
introduce nuevos tipos de situaciones de diseo (Fuerza I, Servicio I, Extremo I).
-757-
Verificacin de Equilibrio
El cuadro "Verificacin de Equilibrio" muestra el resultado del anlisis.
Para realizar la verificacin de estabilidad interna el programa crea una estructura ficticia
(muro) el cual se controla luego el vuelco y deslizamiento. El muro ficticio consiste en una
estructura de frente y una curva lmite de puntos finales del geo-refuerzo. La estructura ficticia
en luego cargada por una presin activa de la tierra. El proceso del control actual se describe
en la parte terica.
La apariencia del cuadro se ajusta segn lo seleccionado en "Metodologa de verificacin".
Verificacin segn el factor de seguridad, o la teora de los estados lmite La columna F
de la tabla, permite introducir coeficientes de diseo, los cuales multiplican las fuerzas
calculadas. Estas fuerzas se muestran en el escritorio y son actualizadas inmediatamente
ante cada cambio de datos y/o configuracin.
Anlisis segn EN 1997 La columna G de la tabla, permite especificar cuando la carga
activa en una estructura es considerada como secundaria. Esto se explica con ms detalles
en la seccin "Combinacin de cargas".
Anlisis segn LRFD - en este caso la columna F desaparece.
Diferentes clculos son llevados a cobo por una simple tarea. Las fuerzas calculadas se
muestran en el escritorio y es automticamente actualizado ante cualquier cambio de datos o
configuracin. La parte derecha del cuadro muestra el resultado de la comprobacin del muro
contra vuelcos o deslizamientos. El botn "En detalle" abre una ventana que contiene un
listado detallado de los resultados del anlisis de comprobacin.
La visualizacin del los resultados puede ser modificada en el cuadro de dilogo "Configuracin
de estilos de visualizacin".
-758-
-759-
Calcular la capacidad
portante del terreno de
cimentacin usando el
programa "Zapata"
La visualizacin del los resultados puede ser modificada en el cuadro de dilogo "Configuracin
de estilos de visualizacin".
Deslizamiento en georefuerzo
Este cuadro "Deslizamiento en georefuerzo" permite verificar el deslizamiento del bloque de
suelo reforzado a lo largo del geo-refuerzo controlado el campo "Refuerzo nmero".
Seleccionando la opcin "Verificacin automtica" se proporciona la verificacin del refuerzo
ms crtico. El bloque de suelo reforzado es limitado por la cara frontal del muro, el georefuerzo controlado, una lnea vertical pasando a travs del punto final del geo-refuerzo y el
terreno. El bloque de suelo reforzado es cargado por la presin activa de la tierra y las fuerzas
estabilizadoras debido al los geo-refuerzos que exceden los lmites del bloque reforzado.
El proceso de solucin de la estabilidad interna se describe el la parte terica.
La apariencia del cuadro se ajusta segn lo seleccionado en "Metodologa de verificacin".
Verificacin segn el factor de seguridad, o la teora de los estados lmite - La columna F
de la tabla, permite introducir coeficientes de diseo, los cuales multiplican las fuerzas
-761-
-762-
La columna B muestra fuerzas causadas por un presin activa de la tierra actuando en la parte
frontal del muro en un geo-refuerzo individual. Las columnas D, E almacenan puntos de
aplicacin entre estas fuerzas. Las columnas H, J representan la capacidad portante de los
geo-refuerzos contra el desgarro y la utilizacin resultante de ruptura. Las columnas J, K
representan la capacidad portante del geo-refuerzo contra la extraccin del cuerpo del suelo y
la utilizacin resultante del geo-refuerzo por extraccin.
El cuadro permite realizar ms anlisis de geo-refuerzos individuales. Las fuerzas calculadas
mostradas en el escritorio son actualizadas automticamente con todos los cambios de datos
de entrada. El botn "En detalle" abre el cuadro de dilogo, el cual contiene un detalle listado
de los resultados de la capacidad portante del refuerzo.
La visualizacin de los resultados puede ajustarse en el cuadro de dilogo "Configuracin de
estilos de visualizacin".
Proyecto
El cuadro Proyecto se utiliza para introducir datos bsicos y para especificar la configuracin
general del anlisis en ejecucin. Este cuadro contiene campos de entrada para introducir la
informacin bsica sobre la tarea a analizar. Ej.: Informacin del proyecto, descripcin del
proyecto, fecha, etc. Esta informacin ser utilizada en el futuro para las salidas de impresin
de textos y grficos.
El cuadro tambin puede ser utilizado para cambiar el sistema de unidades (mtrico /
imperial). Los datos del proyecto se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando
"GeoClipboard".
Cuadro "Proyecto"
Configuracin
El cuadro "Configuracin" sirve para introducir la "configuracin" bsica del programa como
estndares y teoras de anlisis, la forma de proporcionar seguridad para una estructura y
coeficientes individuales del anlisis.
El programa contiene no solo las configuraciones bsicas pre-definidas para diferentes
pases, sino que tambin permite al usuario crear sus propias configuraciones, las cuales
pueden ser luego utilizadas en otros programas de GEO5.
El botn "Seleccionar" permite elegir configuraciones ya creadas de la "lista de
configuracin".
El botn "Administrador de configuracin" abre el cuadro "Administrador", el cual permite
ver y modificar diferentes configuraciones. Adems se puede identificar las configuraciones
-766-
Cuadro "Configuracin"
Estructura
El cuadro "Estructura" sirve para ingresar el ancho de la tapa de pilotes, nmero y dimetro
de pilotes y espacio entre pilotes.
-767-
-768-
Cuadro "Estructura"
-770-
-771-
-772-
Geometra
El cuadro "Geometra" permite especificar la profundidad de la superficie del terreno,
espesor del encepado de pilotes, y longitud de los pilotes.
Los pilotes del grupo poseen todos el mismo largo.
-773-
Cuadro "Geometra"
Material
El cuadro "Material" permite seleccionar los parmetros de los materiales. La unidad de peso
y el material de un pilote (hormign, acero, madera) se introducen en el campo de entrada
en la parte superior del cuadro.
Las fuerzas elstica y de corte necesitan ser especificadas cuando se asumen pilotes
de madera o acero.
En el caso de pilotes de hormign, se requiere: el material de hormign y los parmetros de
aceros transversales y longitudinales. Dos opciones estn disponibles cuando seleccionamos el
tipo de material:
El botn "Catlogo" abre un cuadro de dilogo "Catlogo de materiales" (Para
refuerzos de hormign o acero) la lista de materiales sirve para seleccionar el material
deseado.
El botn "Personalizar" abre el cuadro de dilogo "Edicin de material Hormign"
(para hormign), y "Edicin de material Acero para hormign" (para refuerzos de
acero longitudinales y transversales), el cual sirve para especificar manualmente los
parmetros de materiales.
El contenido de los catlogos depende del estndar seleccionado para el diseo de la
estructura de hormign configurada en la solapa "Materiales y estndares". El campo de
entrada en la parte superior del cuadro sirve para especificar la unidad de peso de la
estructura.
-774-
Cuadro "Material"
Carga
El cuadro "Carga" contiene una tabla con un listado de las cargas introducidas. Para aadir
(editar) cargas se utiliza el cuadro de dilogo "Nueva (Editar) carga". Las fuerzas y
momentos son introducidos siguiendo el signo de convencin mostrado en la parte derecha del
cuadro de dilogo.
El programa tambin permite importacin de carga utilizando el botn "Importar".
La carga aplicada a un grupo de pilotes acta al nivel de un encepado de pilote arriba de la
base en el punto at point [0,0]. Este punto no puedo estar situado fuera del encepado del
pilote. Estos valores pueden ser fcilmente obtenidos desde el anlisis por un programa
arbitrario que realiza anlisis esttico.
El programa automticamente recalcula el peso propio del encepado de pilote para agregarlo a
la carga ya existente. Este programa luego se habilita para considerar el peso propio del pilote
(utilizando el botn en la parte derecha del escritorio)
El peso propio de la tapa del pilote Gcap viene dado por:
Donde:
Acap
-775-
Cuadro "Carga"
-776-
Nota: bisagras internas encontradas en la estructura deben ser cambiadas por soportes fijo-fin
en el programa esttico para encontrar una solucin-
Reaccin de soportes listos para ser importados dentro del programa "Grupo de pilotes"
-777-
Perfil
El cuadro "Perfil" contiene una tabla con un listado de interfaces introducidas. Luego de
especificar las interfaces, es posible editar el espesor de las distintas capas con la ayuda de
las dimensiones activas.
Para aadir (editar) capas se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar) interfaces". Se
especifica la coordenada z medida desde el punto ms alto de la estructura (z-axis).
El programa permite bajar o subir el punto ms alto de la estructura en el cuadro de dilogo
"Cambiar la elevacin del terreno" as se puede modificar toda la interfaz mientras se
mantiene el espesor de las distintas capas. Esta funcin es importante cuando copiamos
perfiles desde el programa "Terreno".
El programa permite importar un perfil en formato gINT.
Cuadro "Perfil"
Suelos
El cuadro "Suelos" contiene una tabla con un listado de los suelos introducidos. En la parte
derecha del cuadro se muestra una tabla que provee informacin sobre las caractersticas del
suelo seleccionado.
Para aadir (editar) suelo se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar)suelo".
Las caractersticas de suelo se especifican en el programa. Estas caractersticas sern
-778-
Cuadro "Suelos"
Datos bsicos
Esta parte de la ventana sirve para introducir parmetros bsicos de suelo. peso unitario
del suelo, ngulo de friccin interna y cohesin. El valor particular es obtenido a partir de
estudios geotcnicos o de experimentos en laboratorios. Si este dato no es admitido, es posible
agregarlo desde la base de datos de suelos, que contiene valores de caractersticas de suelo
seleccionado. Las caractersticas de las rocas no se encuentran en la base de datos integrada,
estos parmetros deben definirse manualmente. Los parmetros orientativos de rocas se
presentan en la parte terica de la Ayuda en el presente documento.
El clculo de "Grupo de pilotes" difiere segn el tipo de suelo:
Suelos no cohesivos: parmetros efectivos de resistencia al corte del suelo cef, ef se
utilizan comnmente.
Suelos cohesivos: se define solo en valor del la resistencia al corte del suelo cu,la cual
determina la capacidad portante vertical de un grupo de pilotes (bloque de tierra)
Los parmetros adcionales se ingresan dependiendo de la configuracin del cuadro
-779-
Asignar
El cuadro "Asignar" contiene un listado con capas de perfiles y suelos asignados. La lista de
suelos es grficamente representada por los botones de la barra de herramientas situados por
encima de la tabla, o se puede acceder tambin desde el listado de cada capa del perfil.
El procedimiento acerca de como asignar el suelo a una capa se describe en forma detallada
en herencia.
El programa permite importar suelos asignados en formato gINT.
-780-
Cuadro "Asignar"
Agua
El cuadro Agua sirve para especificar la profundidad de la napa fretica.
El valor puede ser editado tanto en el cuadro ingresando el valor en el campo de entrada, o
desde el escritorio con la ayuda de las dimensiones activas.
La influencia del agua se manifiesta por el cambio de presin de las napas freticas.
-781-
Cuadro "Agua"
Rozamiento negativo
El cuadro "Rozamiento negativo" sirve para especificar el asentamiento de terrenos
circundantes y la profundidad de la zona de influencia. Para ms informacin de la influencia
del rozamiento negativo deber dirigirse a la seccin Terica.
-782-
Resortes verticales
El cuadro "Resortes verticales" se activa solo cuando analizamos un pilote flotante. La
estrada de resortes se muestra en la tabla.
La opcin "entrada de rigidez del resorte" requiere ingresar:
resorte en la base del pilote [MN/m]
mdulo de corte de reaccin del subsuelo a lo largo del pilote [MN/m3].
La entrada de valores son las mismas para todos los pilotes. En el anlisis la rigidez vertical de
los pilotes interiores y exteriores en el grupo es reducida por los coeficientes particulares.
La opcin "calcular la rigidez del resorte para parmetros de suelo" requiere la entrada
de carga tpica para obtener la rigidez del resorte desde el clculo.
-783-
Mdulo horizontal
El cuadro "Mdulo horizontal" sirve para ingresar los mdulos horizontales de reaccin del
subsuelo caracterizado por la respuesta del pilote en direccin horizontal.
La entrada de valores del mdulo de reaccin del subsuelo est dada a una profundidad del
perfil y se muestra en la tabla.
-784-
Configuracin de etapa
El cuadro "Configuracin de etapa" sirve para ingresar configuraciones vlidas para una
etapa de construccin
La seleccin de la situacin de diseo determina los coeficientes de segurdad ha ser utilizados
en el anlisis para una etapa de construccin dada.
-785-
-786-
abre el cuadro de dilogo que contiene la descripcin de los resultados del anlisis de
verificacin.
El anlisis resultante (curva de carga) se muestra en la parte derecha del escritorio.
Estructura permite trazar una estructura deformada (slo una estructura no deformada
se puede mostrar para envolventes de casos de carga), luego es posible mostrar las
magnitudes de las desviaciones de la tapa de pilotes, reacciones y las magnitudes de
resortes en la base del pilote.
Modo dibujo define el estilo para describir los resultados
Los resultados mostrados se pueden aadir a la "Lista de dibujos" en cualquier momento y
utilizarse en el protocolo de anlisis.
La rotacin, zoom y la iluminacin de una estructura se puede ajustar con la ayuda de la barra
horizontal herramienta de visualizacin 3D. La visualizacin de los resultados se puede ajustar
en la "configuracin de estilo de visualizacin" de la ventana de dilogo.
-789-
-790-
Cuadro "Proyecto"
Configuracin
El cuadro "Configuracin" sirve para introducir la configuracin bsica del programa como
estndares y teoras de anlisis, la forma de proporcionar seguridad para una estructura y
coeficientes individuales del anlisis.
El programa contiene no solo las configuraciones bsicas pre-definidas para diferentes
pases, sino que tambin permite al usuario crear sus propias configuraciones, las cuales
pueden ser luego utilizadas en otros programas de GEO5.
El botn "Seleccionar" permite elegir configuraciones ya creadas de la "lista de
configuracin".
El botn "Administrador de configuracin" abre el cuadro "Administrador", el cual permite
ver y modificar diferentes configuraciones. Adems se puede identificar las configuraciones
visibles en la lista de configuracin. Los datos en el administrador de configuracin pueden ser
tambin exportados e importados.
El botn "Aadir al administrador" permite crear configuraciones definidas por el usuario,
las cuales luego se agregan al administrador de configuracin.
El botn "Modificar" permite una rpida visualizacin y edicin de la configuracin
seleccionada en el programa. Modificando cualquier de los parmetros cambia el ttulo
"Entrada para tarea actual".
Anlisis individuales se realizan con esta configuracin local. Debemos considerar la
configuracin para otras tareas, incluyendo esta configuracin en el "Administrador de
configuracin" presionando el botn "Aadir al administrador".
La configuracin "Entrada para la tarea actual" usualmente se crea cuando importamos
datos antiguos.
La configuracin de los parmetros de anlisis se llevan a cabo en la pestaa "Excavaciones" .
-791-
Cuadro "Configuracin"
Geometra
El cuadro "Geometra" permite seleccionar la forma del pozo (flexible, semi-rgido, rgido) y el
dimetro del pozo d, profundidad del pozo l, y la profundidad de los travesaos
El cuadro contiene una tabla con la lista de profundidades de travesaos. Aadir (modificar) un
segmento se realiza en el cuadro de dilogo "Nuevo travesao" o "Editar travesao"
Las dimensiones de la estructura y profundidad de los travesaos pueden ser modificadas en el
cuadro editando los valores en los campos de entrada, o en el escritorio con la ayuda de las
dimensiones activas.
El programa permite exportar la geometra de una estructura en formato *.DXF.
-792-
Cuadro "Geometra"
Perfil
El cuadro "Perfil" contiene una tabla con la lista de interfaces ingresadas. Luego de especificar
interfaces es posible editar el espesor de las capas individuales con la ayuda de las
dimensiones activas.
Para aadir (editar) capas se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar) interfaz". Se
especifica la medida de la coordenada z desde el punto ms alto de una estructura. (eje-z)
El programa permite bajar o subir el punto ms alto de una estructura en el cuadro de dilogo
"Cambiar elevacin del terreno" de manera que toda la interfaz pueda ser trasladada
mientras el espesor de las capas individuales se mantiene. Esta funcin es importante cuando
se copia el perfil desde el programa "Terreno".
El programa hace posible la importacin de perfiles con formato gINT.
-793-
Cuadro "Perfil"
Suelos
El cuadro "Suelos" contiene una tabla con un listado de los suelos introducidos. En la parte
derecha del cuadro se muestra una tabla que provee informacin sobre las caractersticas del
suelo seleccionado.
Para aadir (editar) suelo se utiliza el cuadro de dilogo "Aadir (Editar) suelo".
Las caractersticas de suelo se especifican en el programa. Estas caractersticas sern
detalladas en los captulos: "Datos bsicos" y "Aumento de Presin".
El programa permite importar un suelo en formato gINT. Los datos de los suelos introducidos
se pueden copiar en todos los programas GEO5 utilizando "GeoClipboard".
-794-
Cuadro "Suelos"
Datos Bsicos
Esta parte de la ventana sirve para introducir parmetros bsicos de suelo. peso unitario
del suelo, ngulo de friccin interna y cohesin del suelo, etc. El valor particular es
obtenido a partir de estudios geotcnicos o de experimentos en laboratorios. Si este dato no es
admitido, es posible agregarlo desde la base de datos de suelos, que contiene valores de
caractersticas de suelo. Las caractersticas de las rocas no se encuentran en la base de datos
integrada, estos parmetros deben definirse manualmente. Los parmetros orientativos de
rocas se presentan en la parte terica de la Ayuda en el presente documento.
La teora asociada se describe en detalle en el captulo "Presiones de tierra".
-795-
Asignar
El cuadro "Asignar" contiene un listado con capas de perfiles y suelos asociados. La lista de
suelos es grficamente representada por los botones de la barra de herramientas situados por
encima de la tabla, o se puede acceder tambin desde el listado de cada capa del perfil.
El procedimiento acerca de como asignar el suelo a una capa se describe en forma detallada en
herencia.
El programa permite importar suelos asignados en formato gINT.
-796-
Cuadro "Asignar"
Agua
El cuadro Agua sirve para introducir la profundidad de la napa fretica. Los valores
pueden ser editados en el cuadro entrando los valores en los campos especficos, o en
escritorio con la ayuda de las dimensiones activas.
El NF cambia la tensin geosttica en el perfil del suelo.
-797-
Cuadro "Agua"
Sobrecarga
El cuadro Sobrecarga contiene una tabla con la lista de las sobrecargas introducidas.
Para aadir (editar) sobrecargas se utiliza el cuadro de dilogo Nueva (Editar) sobrecarga.
La sobrecarga introducida puede ser editada desde el escritorio con la ayuda de objetos
activos.
Es posible ingresar la sobrecarga como permanente, variable o accidental. Tipo de
sobrecarga es superficial o local. El efecto final se multiplica por el coeficiente de verificacin
correspondiente segn el tipo de sobrecarga.
En el caso de considerar sobrecarga en una profundidad diferente, entonces se introduce en la
superficie (por ejemplo, bases de los edificios circundantes), la profundidad h por bajo de la
superficie (direccin positiva hacia abajo).
-798-
Cuadro "Sobrecarga"
-799-
Configuracin de etapas
El cuadro "Configuracin de etapa" sirve para ingresar configuraciones vlidas para una
etapa de construccin
La seleccin de la situacin de diseo determina los coeficientes de seguridad ha ser utilizados
en el anlisis para una etapa de construccin dada.
La vista del cuadro depende de la metodologa de verificacin seleccionada. LRFD 2012
introduce nuevos tipos de situaciones de diseo (Fuerza I, Servicio I, Extremo I).
Anlisis de carga
El cuadro de "anlisis de carga" permite detererminar la carga final en direccin vertical, la
carga final sobre los travesaos o en la profundidad introducida (para pozos sin
travesaos). El programa calcula todas las cargas parciales, los multiplica por los
correspondientes coeficientes parciales y muestra la carga final en la pantalla
La presin de la tierra uniforme calculada se puede modificar (en cumplimiento con las normas
DIN o SNIP) por el coeficiente de reduccin, por lo que la carga "circular" cambia a
"elpticas". Es posible especificar la forma de modificacin (aumento y disminucin de la
carga, slo disminuir la carga) y el valor del coeficiente de reduccin (valor recomendado es
25%).
La carga computarizada es la entrada para el anlisis de las fuerzas internas en el cuadro de
"Dimensionamiento". El programa calcula automticamente la carga en todos los travesaos o
en la profundidad de entrada (pozo sin travesaos).
Varios clculos pueden llevarse a cabo en una sola tarea. Esto es muy til para la
determinacin de combinaciones de casos de carga - en el cuadro de "Dimensionamiento" se
puede trabajar con todas las combinaciones aqu calculadas.
La apariencia del cuadro se ajusta segn la metodologa de verificacin seleccionada
Verificacin segn el factor de seguridad o la teora de estados lmite afirma - la columna
F en la tabla permite introducir los coeficientes de diseo, lo que multiplica las fuerzas
calculadas. Estas fuerzas se muestran en el escritorio y se actualizan con cada cambio de
datos y la configuracin.
Anlisis segn el estandar EN 1997 - la columna G en la tabla permite especificar si la
carga que acta sobre una estructura es considerada como secundaria. Esto se explica con
ms detalle en la seccin "Combinacin de cargas".
-800-
Dimensionamiento
En el cuadro "Dimensionamiento", el programa calcula las fuerzas internas en el pozo para
la carga, ya definido en el cuadro de "Anlisis". Dos tipos de anlisis se pueden realizar:
fuerzas internas en direccin vertical
fuerzas internas sobre travesaos o en profundidad especifica (para pozos sin travesaos)
El anlisis se realiza para la carga seleccionada o envolventes de fuerzas internas calculadas
para todas las cargas especificadas (casos de carga).
Varios clculos pueden llevarse a cabo en una sola tarea. Los valores mximos de fuerzas
interas se muestran en la ventana de salida. El botn "en detalle" abre el cuadro de dilogo
que contiene un listado detallado de los resultados del dimensionamiento.
Cuando analizamos la direccin vertical, el programa permite seleccionar una seccin
especfica (se introduce un suplemento local, de esta manera ms secciones estn disponibles)
o se calcula el envolvente de las fuerzas internas para todas las secciones.
-801-
-802-
Salidas
El programa presenta tres opciones bsicas de salidas:
Imprimir y exportar documento
Imprimir y exportar imagen
Copiar al portapapeles
Aadir dibujo
El programa permite guardar el dibujo actual independientemente del mdulo del programa.
Para ello, presionar el botn Aadir dibujo en la barra de herramientas vertical. ste abrir
el cuadro de dilogo Nuevo dibujo e insertar la vista actual en el escritorio visualizado en
la ventana.
El dibujo es siempre enlazado con un cierto rgimen de entrada o anlisis. (El rgimen actual
se muestra en el nombre del dibujo). Cuando imprimimos el documento, el dibujo es
automticamente aadido al rgimen especfico en el rbol.
El programa permite definir el dibujo, ya sea para una etapa de construccin determinada (o
para el anlisis actual) o para el ajuste de la configuracin de tal forma que el dibujo sea
aadido al documento en todas las etapas de construccin (o en todos los anlisis). La ltima
-803-
Lista de dibujos
Los dibujos guardados con la ayuda del cuadro de dilogo "Nuevo dibujo" se ordenan en la
tabla Lista de dibujos. El cuadro de dilogo Lista de dibujos se abre con el botn en de
la barra de herramientas vertical. La tabla de la lista de dibujos contiene el nombre del dibujo
y la descripcin, el mdulo en el cual fue creado y la etapa de construccin o el nmero de
anlisis.
-804-
Los distintos dibujos pueden ser editados utilizando el botn Editar, el cual abre el cuadro de
dilogo Edicin de dibujo (Esta ventana se corresponde al cuadro de dilogo "Nuevo
dibujo", ya sea en la forma que se visualiza y en las funciones).
Esta imagen puede ser impresa desde esta ventana presionando el botn Imprimir que abre
el cuadro de dilogo para imprimir y exportar dibujos. La posibilidad de proporcionar el dibujo
est activo en todas las etapas de construccin (anlisis global, respectivamente) luego el
programa imprime todas las posibles combinaciones del dibujo. Se pude seleccionar dibujos y
todos aquellos dibujos seleccionados sern impresos.
CuadroLista de dibujos"
documento automticamente.
El cuadro de dilogo contiene su propio "Men de control" y "Barra de herramientas" para
finalizar la apariencia de la pagina (definicin de encabezado y pie de pgina,
definicin tamao y bordes de pgina y numeracin).
La bolilla del mouse y la barra de desplazamiento sirven adems para visualizar el documento.
La parte inferior del cuadro de dilogo muestra la informacin actual. (Definicin tamao de
pgina, pagina actual del documento, nmero total de pginas).
-806-
La parte inferior del cuadro de dilogo muestra la informacin actual. (Definicin tamao de
pgina, pagina actual del documento, nmero total de pginas).
Enviar
Abrir para
editar
Propiedades
de la pgina
Abre el cuadro de
dialogo "Propiedades de la
pgina" que permite especificar el
estilo de la pgina (tamao,
bordes, diseo)
-807-
Cerrar
Editar
Copiar
Seleccionar
todo
deselecciona
r todo
Ver
Pgina
completa
Ancho de
pgina
Pgina (este tem aparece en el men solo si el documento tiene ms de una pgina)
Primera pgina
Pgina previa
Pgina siguiente
ltima pgina
-808-
Imprimir
Propiedades
de la pgina
Encabezado y
pie de pgina
Estilo de color
Copiar
Primera
pgina
Pgina previa
Pgina
siguiente
ltima pgina
Mover
Pgina
completa
Ancho de
-809-
pgina
-810-
Propiedades de pgina
El cuadro de dilogo permite configurar el diseo de la pgina (formato del papel, orientacin
de la pgina, mrgenes).
La opcin "Por defecto" configura los parmetros de pgina por defecto para los datos recin
creados. La configuracin por defecto asumida es comn en todos los programas GEO5. Los
usuarios de computadoras diferentes pueden utilizar diferentes configuraciones.
Numeracin de pgina
El cuadro de dilogo permite configurar la numeracin de pgina. El listado desplegable sirve
para definir el estilo de numeracin (dgitos arbicos, dgitos romanos, smbolos) un texto
constante puede ser colocado delante o detrs de la numeracin.
La opcin "Numeracin desde" permite empezar a numerar las pginas desde un valor
arbitrario.
-811-
La opcin "Por defecto" permite configurar las propiedades insertadas como predeterminadas
para los datos recin creados. La configuracin por defecto asumida es comn en todos los
programas GEO5. Los usuarios de computadoras diferentes pueden utilizar diferentes
configuraciones.
Acerca de la compaa
El cuadro de dilogo se muestra desde el men de gestin (tem "Configuraciones",
"Compaa").
La solapa "Datos bsicos" sirve para especificar la informacin bsica sobre la compaa. Los
datos introducidos son usados por el programa cuando se imprime o importan documentos, en
el encabezado y pie de pgina.
La solapa "Logo de la compaa" permite al usuario la carga del logo de la compaa. El
botn "Cargar" abre el cuadro de dilogo que permite abrir la figura en varios formatos
(*.JPG,*.JPEG, *.JPE, *.BMP, *.ICO, *.EMF, *.WMF).
La solapa "Empleados" permite introducir informacin sobre los usuarios del programa
(empleados). Cuando se completa la lista de nombres, ya no se necesita completar con el
nombre del autor del proyecto en el cuadro "Proyecto".
-812-
-813-
Teora
La parte terica de esta ayuda, contiene todas las bases tericas empleadas en los clculos
realizados con los programas GEO5.
-814-
Donde:
hi
th
espesor de la capa i
Si la capa se encuentra por debajo del nivel fretico, el peso unitario del suelo debajo del
nivel del agua se especifica ingresando de parmetros de suelo como se muestra a
continuacin:
- Para la opcin "Estndares" de la expresin:
Donde:
sat -
w -
Donde:
porosidad
w -
Donde:
Vp -
volumen de huecos
Gd -
3
En el programa, la unidad de peso del agua asume un valor igual a: 10 kN/m 0,00625 ksi.
Donde:
-815-
th
del subsuelo
ef z
w -
Esta expresin de forma generalizada describe los llamados conceptos de la Tensin efectiva:
Donde:
ef u
Capa de drenaje
Corto plazo
Tensin efectiva
Tensin Total
Largo - plazo
Tensin efectiva
Tensin efectiva
En las capas de subsuelo con diferentes unidades de peso en cada capa horizontal, la tensin
total vertical se determina como la suma del peso de todas las capas del punto investigado y
-816-
Donde:
-817-
Donde:
-818-
Presiones de tierras
Los programas GEO5 considera la siguiente categora de presiones terrestres:
Presin activa de la tierra
Presin pasiva de la tierra
Presin en reposo de la tierra
Cuando se calcula la presin de tierras en los programas GEO5, se permite: distinguir entre
estado de tensin efectiva y tensin total, y establecer varias formas de calcular el aumento de
presin. Adems, teniendo las magnitudes de presin terrestre, es posible dar cuenta de los
siguientes efectos:
Influencia de carga
Influencia de la presin de agua
Influencia de terreno quebrado
Friccin entre el suelo y la parte trasera de la estructura
Adhesin a la pared
Influencia de la tierra en cua en saltos voladizos
Influencia de terremotos
El siguiente signo convencional es utilizado en el programa, en textos y expresiones
precedentes.
Cuando se especifican rocas es tambin necesario ingresar: La cohesin de rocasc y el ngulo
de friccin interna de la roca. Estos valores pueden obtenerse a partir de una encuesta
-819-
Signo convencional
El siguiente signo convencional es utilizado en el programa, en textos y expresiones
precedentes.
dimensionamiento.
El programa tambin permite realizar el anlisis en el Tensin total.
Donde:
z -
Ka -
Inclinacin de la pendiente
Profundidad asumida
Inclinacin de la pendiente
Donde:
Donde:
Bibliografa:
Mazindrani, Z.H., and Ganjali, M.H. 1997.Lateral earth pressure problem of cohesive backfill
with inclined surface. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering,
-821-
por:
Donde:
Inclinacin de la pendiente
Donde:
Bibliografa:
Arnold Verruijt: Soil mechanics, Delft University of Technology, 2001,
-822-
2006, "http://geo.verruijt.net/"
cef -
Ka -
Kac -
Donde:
por:
Donde:
-823-
Donde:
Bibliografa:
Mller-Breslau's Erddruck auf Stutzmauern,Stuttgart: Alfred Kroner-Verlag, 1906 (German)
Donde:
Ka
Ka
Donde:
-824-
por:
Donde:
Donde:
cef -
Ka -
Kac -
-825-
por:
Donde:
Inclinacin de la pendiente
Donde:
Bibliografa:
Krisel, Absi: Active and Passive Earth Pressure Tables, 3rd ed., Balkema, 1990 ISBN 90
6191886 3
Kuc
cu
Donde:
Kuc -
cu
au
-826-
pared que se mueve en direccin opuesta a donde acta la presin de la tierra (Rotacin de la
pared mnima y necesaria para la evolucin de la presin pasiva de la tierra: 10 mrad, i.e.
10 mm/m de la altura del muro). En la mayora de las expresiones utilizadas para calcular la
presin pasiva de la tierra, el signo convencional se asume de tal manera que el valor usual
de correspondiente a la direccin vertical del roce es negativo. El programa, sin embargo,
asume que estos valores son positivos. Una variante con rozamiento actuando hacia arriba, no
se considera en el programa.
Las siguientes teoras y enfoques son implementados para el clculo de la presin pasiva de la
tierra asumiendo estados de tensin efectiva:
La teora de Rankin y Mazindrani
La teora de Coulomb
La teora de Caquot - Krisel
La teora de Mller - Breslau
La teora de Absi
La teora de Sokolovski
El programa tambin permite realizar el anlisis en la tensin total.
Donde:
Kp -
Inclinacin de la pendiente
Profundidad asumida
K'p -
Donde:
Inclinacin de la pendiente
Donde:
La presin pasiva de la tierra p por Rankin para cohesin del suelo (c = 0), est dada por:
Donde:
Profundidad asumida
Kp -
Bibliografa:
Arnold Verruijt: Soil mechanics, Delft University of Technology, 2001, 2006,
http://geo.verruijt.net/
Mazindrani, Z.H., and Ganjali, M.H. 1997. Lateral earth pressure problem of cohesive backfill
with inclined surface. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE,
123(2): 110112.
Donde:
Kp c
Donde:
Inclinacin de la pendiente
-828-
Donde:
Bibliografa:
Arnold Verruijt: Soil mechanics, Delft University of Technology, 2001, 2006,
http://geo.verruijt.net/
Donde:
Kp -
z -
Donde:
[]
[]
Kp cuando
0
10
15
20
10
1,1
7
1,4
1
1,5
3
15
1,3
0
1,7
0
1,9
2
2,0
8
20
1,7
2,0
2,4
2,7 2,92
25
30
35
-829-
40
45
25
2,1
4
2,8
1
2,9
8
3,8 4,22
8
4,
43
-30 30
2,7
8
3,4
2
4,1
8
5,0 5,98
1
8,
94
7,4
0
35
3,7
5
4,7
3
5,8
7
7,2 8,78
1
10
,8
0
12, 13,80
50
40
5,3
1
8,8
7
8,7
7
11, 13,70
00
17
,2
0
24, 25,40
80
28,40
45
8,0
5
10, 14,
70 20
18, 23,80
40
90
,6
0
38. 49,10
90
60,70
10
1,3
6
1,5
8
1,7
0
15
1,6
8
1,9
7
2,2
0
2,3
8
20
2,1
3
2,5
2
2,9
2
3,2 3,51
2
25
2,7
8
3,3
4
3,9
9
4,8 5,29
0
5,
57
-20 30
3,7
8
4,8
1
8,5
8
8,8 7,84
1
9,
12
9,7
7
35
5,3
8
8,8
9
8,2
8
10, 12,20
10
14
,8
0
17, 19,00
40
40
8,0
7
10, 12,
40 00
18, 20,00
50
25
,5
0
38, 37,80
50
42,20
45
29, 38,30
80
48
,9
0
82, 78,80
30
97,30
10
1,5
2
1,7
2
1,8
3
15
1,9
5
2,2
3
2,5
7
2,8
8
20
2,5
2,9
3,4
3,7 4,09
69,
10
11
1,0
4
.
-830-
25
3,5
0
4,1
4
4,9
0
5,8 8,45
2
8,
81
-10 30
4,9
8
8,0
1
7,1
9
8,5 10,10
1
11
,7
0
12,
80
35
7,4
7
9,2
4
11,
30
13, 18,70
80
20
,1
0
23, 2,00
70
40
24, 29,80
10
37
,1
0
53, 55,10
20
61,80
45
47, 80,80
20
77
,3
0
908 124,00
,20
153,00
10
1,8
4
1,8
1
1,9
3
15
2,1
9
2,4
6
2,7
3
2,9
1
20
3,0
1
3,4
4
3,9
1
4,4 4,66
2
25
4,2
8
5,0
2
5,8
1
8,7 7,71
2
8,
16
30
8,4
2
7,6
9
9,1
9
10, 12,70
80
14
,8
0
15,
90
35
18, 22,30
80
28
,9
0
31, 34,90
70
40
34, 42,90
80
53
,3
0
78, 79,10
40
88,70
45
74, 94,70
10
12
0,
00
153 174,00
,00
240,00
10
1,7
3
1,8
7
1,9
8
15
2,4
0
2,6
5
2,9
3
3,1
2
-831-
17
8,0
0
27
5,0
0
10
20
20
3,4
5
3,9
0
4,4
0
4,9 5,23
6
25
5,1
7
5,9
9
6,9
0
7,9 9,11
5
9,
67
30
8,1
7
9,6
9
11,
40
13, 15,90
50
18
,5
0
19,
90
35
24, 29,80
80
35
,8
0
42, 46,6
30 0
40
49, 61,70
90
76
,4
0
45
116 148,0
,00 0
10
1,7
8
1,8
9I
2,0
1
15
2,5
8
2,8
21
3,1
1
3,3
0
20
3,9
0
4,3
8
4,9
2
5,5 5,83
3
25
6,1
8
7,1
2
8,1
7
9,3 10,70
9
11
,4
0
30
16, 20,00
90
23
,2
0
25,
00
35
33, 40,00
30
48
,0
0
56, 62,5
80 0
40
72, 89,30
50
11
1,
00
45
29
7,
00
-832-
431,00
680,00
[]
para ||<
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
10
1,00
0,999
0,962
0,929
0,898
0,864
15
1,00
0,979
0,934
0,881
0,830
0,775
20
1,00
0,968
0,901
0,824
0,752
0,678
25
1,00
0,954
0,860
0,759
0,666
0,574
30
1,00
0,937
0,811
0,686
0,574
0,467
35
1,00
0,916
0,752
0,603
0,475
0,362
40
1,00
0,886
0,682
0,512
0,375
0,262
45
1,00
0,848
0,600
0,414
0,276
0,174
Donde:
Donde:
Inclinacin de la pendiente
-833-
Donde:
Bibliografa:
Mller-Breslau's Erddruck auf Stutzmauern,Stuttgart: Alfred Kroner-Verlag, 1906 (German)
Donde:
Kp c
z -
El programa toma valores para el coeficiente Kp de una base de datos, basada en los valores
tabulados publicados en el libro: Krisel, Absi: Active and passive earth Pressure Tables, 3rd
Ed. A.A. Balkema, 1990 ISBN 90 6191886 3.
Los componentes verticales pv y horizontales ph de la presin pasiva de la tierra estn dados
por:
Donde:
Bibliografa:
Krisel, Absi: Active and Passive Earth Pressure Tables, 3rd ed., Balkema, 1990 ISBN 90
6191886 3
Donde:
Kpg -
Kpc -
Kpp -
z -
Donde:
Inclinacin de la pendiente
-835-
Siempre que < 0; ambos bordes rectos de la zona r1 y r2 son numricamente superpuestos y
la resultante en el plano de la superficie de deslizamiento se desarrolla en la regin de
superposicin.
Los coeficientes de la presin pasiva de la tierra Kpg, Kpp, Kpc siguen la siguiente forma:
Donde:
Variables auxiliares: ipg, ipp, ipc, gpg, gpp, gpc, tpg, tpp, tpc
p
a
r
a
:
Donde:
Para determinar el coeficiente de presin pasiva de la tierra, en suelos con valores de ngulo
de friccin interna iguales a cero, se utiliza la siguiente expresin:
-836-
Donde:
Bibliografa:
Sokolovski, V.V., 1960. Statics of Soil Media,Butterworth, London.
Kuc
cu
Donde:
Kuc -
cu
au
Donde:
Coeficiente de Poisson
Donde:
Kr
OCR -
Donde:
Inclinacin de la pendiente
Kr -
Para la inclinacin de la cara posterior del muro el valor de la presin en reposo de la tierra es
derivada de:
-838-
Donde:
Kr -
Donde:
Kr -
Donde:
Kr -
Determinacin de la tensin normal para el ngulo alterno de friccin interna del suelo n
El ngulo alterno de friccin interna del suelo viene dado por:
-839-
Donde:
Cuando se calcula la presin en reposo para suelos cohesivos r usando la frmula de Jky, por
determinacin del coeficiente de la presin en reposo de la tierra K0, se recomienda utilizar el
ngulo alterno de friccin interna n.
-840-
Principio del clculo de la presin de la tierra para casos de terrenos quebrados para >
-841-
Presin hidrodinmica
w -
hw -
-842-
-843-
Presin hidrodinmica
Presin hidrodinmica
-844-
su -
w -
Donde:
hw -
dd
du
w -
Es mayor que el peso unitario del suelo saturado su, entonces aparece la lixiviacin delante de
la estructura, como consecuencia del flujo de agua, el suelo se comporta con peso nulo y no
puede transmitir ninguna carga.
El programa entonces muestra un mensaje de alerta y asume el valor de = 0. El resultado
por lo tanto ya no corresponde al ingresado originalmente Es ms seguro.
Esta opcin permite ingresar en forma manual e independiente, distribuciones de carga debido
al agua que se encuentra delante o detrs de la estructura utilizando datos de presin de poros
a diferentes profundidades.
La variacin de la presin entre diferentes valores es linear. Al mismo tiempo es necesario
ingresar valores de niveles de agua de saturacin de suelo, delante y detrs de la
estructura, h1 h2, incluyendo posibles descensos de la peso unitario y delante de la estructura
debido al flujo.
-845-
-846-
-847-
Determinacin de: presin en cua de tierra para casos de presin activa de la tierra
La parte plana de deslizamiento de la presin en cua de tierra es inclinada desde la lnea
horizontal por un ngulo a que viene dado por:
Donde:
- Inclinacin de la pendiente
La forma de la cua de tierra en capas de subsuelo est determinada por los distintos niveles
de suelo por encima de la pared base, el programa calcula el ngulo a que sirve para
determinar el ngulo as. Luego, determina la interseccin de las lneas trazadas debajo del
ngulo as desde la parte superior derecha de la base con la siguiente capa. El procedimiento
contina trazando otras lneas a partir de la interseccin previamente determinada por el
ngulo de inclinacin as. El procedimiento finaliza cuando la lnea se cruza con el terreno o la
superficie de la pared, respectivamente. La forma de la cua es asumida en forma de tringulo
(interseccin con la pared) o rectngulo (interseccin con la tierra).
-849-
Ka
La carga vertical uniforme p aplicada a la superficie del suelo, induce por toda la parte de
encima de la estructura una constante incremental de presin activa de la tierra (ver figura).
-850-
Donde:
fa
hf
Donde:
El resultado del incremento de la presin activa de la tierra debido a la carga continua fa esta
dado por:
Donde:
fa
Donde:
Longitud de la carga
-852-
Donde:
Longitud de la carga
-853-
Donde:
Inclinacin de la pendiente
Profundidad asumida
-854-
Donde:
Inclinacin de la pendiente
El resultado del incremento de la presin activa de la tierra se debe a la lnea de carga f que
viene dado por:
Donde:
-855-
Donde:
Kr
Donde:
fa
,1,2,
-856-
Donde:
x,z
-857-
Donde:
fa
Kp
La carga uniforme vertical q acta en la superficie del terreno, por lo que resulta, una
constante incremental de la presin pasiva aplicada sobre todo el largo de la pared (ver
figura).
-858-
Signos convencionales
El ngulo ssmico de inercia es determinado por el coeficiente kh y kv (es decir ngulo entre el
resultado de la fuerza de inercia y la lnea vertical) usando la siguiente frmula:
Donde:
kv
kh
-859-
Donde:
Kae, -
th
Peso unitario del suelo en la capa i
Ka -
th
Magnitud de la presin de la tierra en la capa i segn Coulomb
hi
Espesor de la capa i
kv
th
Donde:
Kpe, -
th
Peso unitario del suelo en la capa i
Kp -
th
Magnitud de la presin de la tierra en la capa i segn Coulomb
hi
Espesor de la capa i
kv
th
Los coeficientes de la presin activa a de la tierra Kae,i y los coeficientes de la presin pasiva
de la tierra Kpe,i es calcula utilizando la teora de Mononobe-Okabe o de Arrango. Si all
hay agua subterrnea en el cuerpo del suelo, el programa lo toma en cuenta.
La suposicin bsica en el programa cuando calcula el sismo es la superficie de la tierra plana
detrs de la estructura con inclinacin . Si ese no es el caso el programa aproxima la forma
del terreno por una superficie plana como se evidencia en la figura:
-860-
Teora de Mononobe-Okabe
El coeficiente Kae para la presin activa de la tierra est dado por:
Donde:
Alto de la estructura
Inclinacin de la pendiente
kv
kh
-861-
La desviacin de las fuerzas ssmicas debe ser para la presin activa de la tierra menor o
igual a la diferencia del ngulo de friccin interna y la inclinacin de la superficie terrestre. (es
decir: - ). Si el valor de es mayor el programa asume valores = - . En caso de presin
pasiva de la tierra el valor de la desviacin de la fuerza ssmica debe ser siempre menor o
igual a la suma de los ngulos de friccin interna y la inclinacin de la superficie de la tierra
(es decir: + ). Los valores de ngulo calculado y modificado pueden ser visualizados en la
salida En ltimo caso la palabra MODIFICADO tambin se muestra.
Teora de Arrango
El programa sigue la teora de Coulomb para calcular el valor de Ka y Kp mientras tiene en
*
cuenta los valores dinmicos ( , ).
Para la presin activa de la tierra:
Donde:
Inclinacin de la pendiente
Los coeficientes de la presin terrestre Kae y Kpe estn formados por mltiples coeficientes
Fae y Fpe por los valores de Ka y Kp respectivamente:
-862-
Donde:
Si el valor del ngulo * se vuelve ms grande que el programa asume el valor (* = ). Los
valores de ngulo * calculado y modificado pueden ser visualizados en la salida En ltimo
caso la palabra MODIFICADO tambin se muestra. Es el usuario el responsable de controlar
en ese caso, si los resultados obtenidos son reales.
Donde:
sat -
su -
kh
kv
Agua libre
Este tipo se utiliza en los suelos de poca permeabilidad aproximadamente alrededor del
-1
valor k > 1x10 cm/s. El estos suelos se asume que el agua fluye en los poros es ms o menos
independiente de suelo de granos. (Ejemplo: flujo turbulento en suelos de granos gruesos).
Las frmulas generales propuesta por Mononobe-Okabe o Arrango son utilizadas para analizar
los efectos ssmicos. La nica diferencia que aparece es la de sustituir el valor del ngulo
+
ssmico e por e :
-863-
Donde:
su -
kh
kv
GS -
Donde:
w -
Altura de la estructura
Donde:
w -
kh
Altura de la estructura
H - Altura de la estructura
Donde:
Donde:
Para:
mayor a
(mm)
1,5
(mm)
Mas detalles pueden ser encontrados en EN 1998-5 captulo 7.3.2.2 Efectos ssmicos
-865-
Factor de
friccin
tg()
ngulo de
friccin
0,7
35
0,55 - 0,6
29 - 31
0,45 - 0,55
0,35 - 0,45
19 - 24
0,30 - 0,30
17 - 19
0,40 - 0,50
22 - 26
0,30 - 0,35
17 - 19
0,4
22
0,3
17
0,25
14
0,20
11
0,40 - 0,50
22 - 26
0,3 - 0,4
17 - 22
0,3
17
0,25
14
0,7
35
0,65
33
0,55
29
0,5
26
0,3
17
Cohesin c [kPa]
Adherencia a [kPa]
0 - 12
0 12
12 - 24
12 24
24 - 48
24 - 36
48 - 96
36 46
Parmetros de rocas
Parmetros de rocas de orientacin con respecto a la fuerza de la roca en estado puro de
compresin.
-868-
GSI
150
25
75
7000 13000
46 68
80
12
50
3000 4000
30 65
50
16
75
2000 4000
40 60
30
15
65
1000 2000
40 60
20
30
400 600
20 44
15
10
24
300 500
24 38
10
20
90 100
23 28
[-]
Cohesin de la
roca
ngulo de friccin
interna de la roca
[]
c [kPa]
A diferencia de los suelos cohesivos o granulares, la magnitud del ngulo de friccin interna
vara (a veces se refiere como el ngulo de resistencia al rozamiento) y depende del estado
actual de la tensin en el cuerpo rocoso. Geogrficamente se representa con un ngulo de la
tangente a la dotacin de los crculos de Mohr construidos por el ltimo estado de tensin. El
valor de decrece gradualmente con el aumento del valor de la tensin . Si se excede el
rgimen esttico (inicio de la deformacin plstica) = 0. Y el valor del ngulo de friccin
interna se denota con el valor 0 asociado con valor de tensin = 0. En aplicaciones prcticas
la dotacin de la parte de Mohr entre traccin de crculos Rt y compresin de crculos Rd es
usualmente reemplazada por la tangente de ambos ngulos (ver figura). La magnitud de los
ngulos de friccin interna vienen dados por:
-869-
35 44
30 - 40
33 42
Diabasa inalterada
39 50
45 52
Excavacin en pozo
En el cuadro de "Anlisis", programa de Excavacin en pozos, determina la carga que acta
sobre el eje.La carga calculada se ingresa para el anlisis de las fuerzas internas en el cuadro
de "Dimensionamiento".
-870-
-871-
Donde:
- magnitud de la sobrecarga
cef
-872-
Donde: r0
ef
=1
=1
Bibliografa:
Berezantzev, V. G.: Earth pressure on the cylindrical retaining walls, Brussels conference on
Earth pressure problems, 1958.
Donde:
- magnitud de la sobrecarga
cef
-873-
Bibliografa:
Cheng, Y. M.; Hu, Y. Y.: Active earth pressure on circular shaft lining obtained by simplified
slip line solution with general tangential stress coefficient. Chinese Journal of Geotechnical
Engineering, 27 (1), 110-115, 2005.
Muro claveteado
El programa "Muro claveteado" est habilitado para las siguientes verificaciones:
Verificacin de la estabilidad interna de la estructura (superficie de deslizamiento plana o o
quebrada, capacidad portante de los clavos)
Verificacin del muro ficticio - Igual al muro de gravedad
Verificacin de la cubierta de hormign de la estructura (dimensionado)
-875-
Rf
Rt
Resistencia a la traccin
Tp
Resistencia al arrancamiento
Donde:
Rt -
Resistencia a la traccin
ds -
fy
SFt -
La capacidad portante del clavo al arrancamiento viene calculada por uno de los
siguientes caminos:
1. Clculo desde la resistencia de la ltima unin:
Donde:
Tp d
gs -
SFe -
Donde:
-877-
Donde:
Tp d
z -
SFe -
Donde:
Tp d
n -
SFe -
Donde:
z -
Donde:
Donde:
Smax -
Rt
Tp
Resistencia al arrancamiento
SFf -
-878-
Mtodo de
construccin
Suelo / tipo de
roca
Fuerza de
adherencia
elemental qs [kPa]
Roca
Perforacin
rotativa
Marga / piedra
caliza
300 - 400
Filita
100 - 300
Tiza
500 - 600
Dolomita suave
400 - 600
Dolomita fisurada
600 - 1000
Suelos no
cohesivos
Perforacin
rotativa
Perforacin de
carcaza
Taladrar
Lutita inalterado
100 - 150
Esquito inalterado
100 - 175
Basalto
500 - 600
Pizarra / pizarra
fuerte
300 - 400
Arena / gravel
100 - 180
Arena limosa
100 - 150
Limo
40 - 120
Piamonte residual
40 - 120
Coluvial fino
75 - 150
Arena / gravilla
-sobrecarga baja
190 - 240
-sobrecarga alta
280 - 430
Densa morena
380 - 480
Coluvial
100 - 180
Arena limosa
20 - 40
-879-
rellena
Arena limosa fina
55 - 90
Arena limosa
arcillosa
60 - 140
Arena
380
Arena gravel
700
Perforacin
rotativa
Arcilla limosa
35 - 50
Perforacin de
carcaza
limo arcilloso
90 - 140
Taladrar
Loess
25 - 75
Arcilla suave
20 - 30
Arcilla espesa
40 - 60
Limo arcilloso
espeso
40 - 100
Arcilla arenosa
calcrea
90 - 140
Inyeccin de
cemento a
presin
Suelo de grano
fino
Nota: Convertir valores kPa a psf multiplicando por 20,9. Convertir valores kPa a psi
multiplicando por 0,145.
Donde:
Rf -
Rt -
Resistencia de traccin
Tp -
Resistencia al arrancamiento
-880-
Donde:
- Fuerza de gravedad
-881-
Sa,hor
di
Fh,n
ci
Donde:
- Fuerza de gravedad
di
Fh,n
ci
Fuerza de clavos
La magnitud de la presin activa de la tierra se reduce utilizando el coeficiente Kn. El valor
-882-
Donde:
- Inclinacin de clavos
kn
- Coeficiente de reduccin
-883-
Terraplenes reforzados
El programa realiza las siguientes verificaciones:
Verificacin de equilibrio
El anlisis realiza la verificacin de la estabilidad externa de la llamada estructura ficticia que
consiste en la parte frontal de la estructura y una curva lmite de puntos finales de georefuerzos. La estructura ficticia est cargada por las fuerzas calculadas actuando en la
estructura y controlada por volcamiento y deslizamiento similar a la verificacin para un
muro de gravedad.
Verificacin del muro
Desde las fuerzas calculadas actuando en una estructura el programa permite determinar las
fuerzas en la seccin transversal. Solo las fuerzas por encima de la junta controlada (ver
figura) son tomadas en cuenta. Los refuerzos introducen las fuerzas de estabilizacin las cual
equivalen al valor ms bajo de dos capacidades portantes (contra rotura y arrancamiento). La
verificacin actual de volcamiento y deslizamiento sigue lo siguiente. El programa permite
para una verificacin automtica la seccin transversal ms crtica.
Verificacin de Capacidad portante
Se controla la capacidad portante de un suelo de cimentacin debajo de la estructura
ficticia. La tensin constante en la junta de cimentacin se determina por todas las fuerzas
actuando en una estructura y calculada en el cuadro "Comprobacin". En el caso de
-884-
cimentaciones ingresadas la capacidad portante se determina por todas las fuerzas calculadas
en el cuadro "Dimensionamiento" (La opcin "Muro completo" debe ser seleccionado)
Deslizamiento del georefuerzo
Se controla el deslizamiento de un bloque de suelo reforzado a lo largo de un geo-refuerzo.
El bloque reforzado es delimitado por la cara frontal del muro, el geo-refuerzo controlado, una
lnea vertical pasando a travs del punto final del geo-refuerzo y el terreno. El bloque es
cargado por una presin activa de la tierra y por las fuerzas estabilizadoras debido a los georefuerzos excediendo los lmites del bloque reforzado y por otras fuerzas. El programa adems
permite una verificacin automtica para el deslizamiento a lo largo de un refuerzo individual y
para encontrar el resultado ms crtico.
Verificacin de Estabilidad interna
Geo-refuerzos individuales son controlados por rotura y empuje de un cuerpo terrestre. El
programa permite la verificacin automtica del refuerzo ms crtico.
Verificacin de estabilidad Global
El programa permite el control global de la estabilidad de taludes a lo largo de una superficie
de deslizamiento circular. La superficie de deslizamiento puede ser optimizada de forma
automtica, Ej. El programa automticamente selecciona la verificacin a lo largo de la
superficie circular. El anlisis actual de la estabilidad de taludes puede llevarse a cabo con la
ayuda de dos mtodos: Spencer (riguroso, mtodo ms exacto) y Bishop (ms conservador,
simple, fcil de encontrar la solucin de satisfactoria de condiciones de equilibrio).
Estabilidad de taludes
La verificacin de la estabilidad global se lleva a cabo en el programa "Estabilidad de
taludes".
-885-
Donde:
Rt
RFI - Coeficiente de reduccin del fallo del refuerzo cuando se inserta dentro del
D
Donde:
Tp
Ci
-886-
Donde:
Fx
Rt
Control de arrancamiento:
Donde:
Fx
Tp
FS
Donde:
Fx
Rt
Control de arrancamiento:
Donde:
Fx
Tp
interna. El programa permite multiplicar la presin de tierra calculada por el coeficiente kr/ka
(segn los estndares AASHTO). Los valores recomendados se mustran en la siguiente figura.
Variacin del coeficiente de tensin horizontal ratio kr/ka con profundidad de refuerzo
extensible
Bibliografa:
AASHTO LRFD Bridge Design Specifications 2004 (SI).
-889-
Anlisis de muros
La comprobacin de anlisis de muros se puede realizar con la ayuda de:
Teora de los estados lmite
Factor de seguridad
En adicin, la capacidad portante del terreno de cimentacin es examinada en ambos casos:
Las siguientes fuerzas se utilizan en la comprobacin:
Peso del muro depende de la forma y la peso unitario del muro (para la entrada se
utiliza el cuadro de dilogo "Material") - el aumento de presin de introduce para muros
que se encuentran por debajo del nivel fretico.
Resistencia delante de la estructura - cuando introducimos la resistencia en la parte
frontal, las fuerzas correspondientes actan como presin en reposo, o presin pasiva,
o presin pasiva reducida.
Las fuerzas de gravedad en cuas de tierra un nmero arbitrario de estas fuerzas
pueden ocurrir dependiendo de la forma de la estructura.
Presin activa de la tierra o presin en reposo actuando sobre la estructura carga bsica
de la estructura debido a la presin de tierras dependiendo de la opcin seleccionada en
el cuadro "Configuraciones", la presin se calcula con o sin reduccin de los parmetros
-890-
de suelos introducidos.
Fuerzas debido a los efectos del agua o presin de poros, respectivamente.
Fuerzas debido a la sobrecarga una simple fuerza correspondiente a cada sobrecarga
introducida. Si la magnitud de la fuerza debido a la sobrecarga es igual a cero (la
sobrecarga no tiene efecto en la estructura) entonces no aparece en la figura, pero se lista
en la tabla.
Fuerzas imputadas se muestran fuerzas introducidas en el anlisis.
Fuerzas debido a sismos distintas fuerzas introducidas en el anlisis debido a sismos
incrementa la presin de tierras que acta sobre la estructura, reduccin de la presin
pasiva delante de la estructura, o fuerzas debido al agua libre detrs de la estructura.
Las articulaciones de paso de mallas y geo-refuerzos se muestran y se incluirn siempre
que se muestre en el anlisis.
Base de anclaje del muro
Donde:
Movr
- Momento de vuelco
-891-
Mres
- Momento de resistencia
Donde:
cd
excentricidad
Fres
Donde excentricidad e:
Donde:
Movr
Momento de vuelco
Mres
Momento de resistencia
Las componentes horizontales de las fuerzas son incluidas en la fuerza de corte y de momento
de vuelco, componentes verticales de las fuerzas son incluidas en fuerzas normales y
momentos resistentes. Las fuerzas resistentes y los momentos pueden tambin incluir fuerzas
horizontales de geo-refuerzos y mallas superpuestas.
Donde:
Movr -
Mres -
Momento de resistencia
-892-
SFo
Donde:
Excentricidad
Fres
SFo
Donde la excentricidad e:
Donde:
Movr
Mres
- Momento de resistencia
Las componentes horizontales de las fuerzas son incluidas en la fuerza de corte y de momento
de vuelco, componentes verticales de las fuerzas son incluidas en fuerzas normales y
momentos resistentes. Las fuerzas resistentes y los momentos pueden tambin incluir fuerzas
horizontales de geo-refuerzos y mallas superpuestas.
Deslizamiento interno
ste estado lmite evala la posibilidad de la estructura de moverse a lo largo del refuerzo.
Para el refuerzo seleccionado el programa busca una superficie de deslizamiento crtica en el
o
rango 45 - 90 desde el fin del refuerzo dado. Para cada superficie de deslizamiento el programa
calcula el corte, la fuerza de resistencia y realiza la verificacin.
Las fuerzas de corte incluyen:
Presin activa en el muro ficticio
Fuerzas debido a la sobrecarga detrs del muro
Las fuerzas de resistencia incluyen:
Resistencia ente la estructura del muro y la superficie de deslizamiento (se calcula para
el dimensionado del muro)
Friccin entre el refuerzo y el bloque mvil
-893-
- Fuerza normal que acta en el refuerzo (debido al propio peso del suelo y a
la sobrecarga detrs de la pared)
Donde:
Refuerzos
Refuerzos o salientes de mallas detrs del muro, respectivamente, pueden aumentar
considerablemente la estabilidad de la pared. El parmetro bsico del refuerzo es
la resistencia a la traccin Rt. Un valor diseado para este parmetro es utilizado en los
programas (excepto en el programa muros de mampostera prefabricado) Ej.: la resistencia a
la traccin del refuerzo reducido por coeficientes teniendo en cuanta el efecto de la durabilidad,
fluencia, ambiente qumico y daos de las instalaciones. Las fuerzas transmitidas por
refuerzos nunca pueden exceder la resistencia a la traccin asignada Rt (el valor por
defecto de 40 kN/m se utiliza para gaviones).
La segunda caracterstica es resistencia a la extraccin Tp. Este parmetro determina la
longitud del anclaje, Ej.: la longitud requerida del refuerzo en el suelo, para cada refuerzo
destaca el valor Rt. Como el valor real de la resistencia a la extraccin es difcil de determinar,
el programa ofrece tres opciones de clculo, respectivamente, para el clculo de la fuerza F
transmitida por el refuerzo.
-894-
Longitud del paso de maya de articulacin o refuerzos detrs del bloque, respectivamente
Clculo del refuerzo de la capacidad portante
La fuerza de extraccin F est dada por:
Donde:
C l
Donde:
lk -
Rt -
Resistencia a la traccin
Donde:
Tp -
Base de anclaje
Un anclaje en el pie del muro puede especificarse en el programa "Muro en voladizo". Es
necesario especificar la ubicacin del anclaje, dimetro de perforacin, espacio de
perforaciones.
Dos estados lmites de capacidad portante son definidos para el anclaje:
Capacidad portante contra extraccin Re [kN/m]
Resistencia del anclaje Rt [kN]
La fuerza final se determina como el valor mnimo de estas fuerzas.
Base de anclaje
La capacidad portante puede incluso imputarse o calcularse a partir de los valores utilizando
las siguientes expresiones:
Donde:
Tp
Resistencia de extraccin
Dimetro de perforacin
Adherencia elemental
SFe -
Donde:
Rt
- Resistencia de anclaje
ds
- Dimetro de viga
fy
- Fuerza elemental
-896-
SFt
Esquisto suave
0,21 0,83
42 - 169
49 - 195
Arenisca
0,83 1,73
169 - 350
Esquisto duro
0,86 1,38
Piedra caliza
59 - 234
65 - 260
98 - 391
260 - 543
391 - 562
175 - 281
270 - 433
405 - 562
1,00 1,52
204 - 310
314 - 477
471 - 562
Granito, basalto
1,72 3,10
351 - 562
540 - 562
562 - 562
Hormign
1,38 2,76
281 - 562
433 - 562
562 - 562
Si la influencia del salto se considera como una resistencia delantera, el anlisis asume una
base de zapata plana (como si no hubiera un salto), pero la resistencia delante de la estructura
se incluye a cierta profundidad del salto. En este caso, el clculo de la resistencia delante de la
estructura debe ser incluido. - Caso contrario la influencia del salto no es considerada. El salto
introducido bajo la base del muro siempre se considera como una resistencia delante de la
estructura.
Donde:
Fd
ks
fuc
fm
Ab
fsy
As
- 0,75
Donde:
Md
fsy
Asd
El menor de
y Ast
fm
fuc
Vd
fvm
fvs
fsy
Ast
Anlisis de supuestos:
Planos se seccin transversal permanecen planos
La tensin de acero es igual a la tensin de adjuntos de mampostera
La fuerza de compresin de mampostera es asumida igual a cero
El lmite de deformacin de mampostera en compresin es 0,0035
El lmite de deformacin de acero en tensin es 0,01
Variacin de tensin como funcin de tensin de mampostera se asume como parablicarectangular
Variacin de tensin como funcin de tensin de acero se asume como delimitada por las
barras horizontales superiores
Las propiedades de los llenados de hormign son consideradas iguales a las propiedades
de mampostera (es necesario usar el peor de los dos materiales)
Diseo de tensin de mampostera (hormign) es proporcionado por:
Donde:
fk
- 1,8
Donde:
NEd
hef
VEd
fvd
-900-
Donde:
NEd
NRd
Ac
fk
MEd
Donde:
VEd
VRd
fvk
fvko
fb
-901-
RE
proporcionada por:
donde 3 (Art D.0.1-1)
donde:
proporcionada por:
-902-
donde:
fv
RE
-903-
Donde:
Rd
ealw
Dimensionamiento de Muro
Despus de calcular las fuerzas que actan sobre la estructura el programa determina todas
las fuerzas internas en la seccin transversal de verificacin. (Fuerza normal N, Fuerza de
corte Q, y momento M) y luego verifican la seccin transversal de la capacidad
portante empleando una de los estndares seleccionados en la solapa "Anlisis de muro"
Solo la fuerza encontrada sobre la junta verificada (ver figura) se tiene en cuenta para
-904-
Donde:
El momento de carga y la fuerza de corte estn determinados como una reaccin desarrollada
en una viga en voladizo como se muestra en la figura:
peso de la estructura, tierra en cuas, sobrecargas, fuerza de anclaje, y fuerzas asociadas con
la presin de la tierra. Fuerzas debidas a la presin se tienen en cuenta solo si se obtiene un
impacto negativo. Fuerzas introducidas por el usuario no se reflejan en absoluto.
La seccin transversal est marcada contra la carga causada por el momento de carga y la
fuerza de corte.
Donde:
-906-
Excentricidad
Pendiente de gavin
Donde:
d -
Diseo del ngulo de friccin del material de la parte inferior del bloque
cd -
h -
B -
Pendiente de gavin
T -
Anchuras de las mallas de la parte inferior del bloque por un metro de pared de gavin
son:
Donde:
Dupp -
Dtotal -
El programa permite el anlisis de gaviones con mallas simples o dobles ubicadas entre
bloques. Para mallas dobles, la resistencia a la traccin de la malla (Cuadro de dialogo Editar
materiales) debe ser el doble de largo que el valor supuesto para una malla simple.
-907-
Geometra de gaviones
Donde:
Movr
Momento de rotacin
Mres
Momento de resistencia
SFo
Donde:
Fuerza de corte
-908-
SFs
Donde:
Su
SFn
Dtotal
Donde:
Nd
Nu
SFn
Qtr
kt
Dtotal
Dupp
-909-
Movr -
Momento de vuelco
Mres -
Momento resistente
Diseo del ngulo de la friccin interna del material del bloque inferior
cd
Fuerza de corte
Donde:
Su
Donde:
Nd
-910-
Nu
Qtr yt
Dtota -
Dupp -
-911-
-912-
Una vez logrado esto, el programa contina por determinar la ubicacin del taln del muro
para que equilibrio de la fuerza de corte se logre. (Calculo de profundidad de fijados finales)
De esta forma se comprueba la longitud total de la estructura analizada. Cuando se aplica el
enfoque basado en el factor de seguridad el programa buscar de forma interactiva un punto
para obtener:
Es obvio que la distribucin de las fuerzas internas resultantes del enfoque no son realistas.
Sin embargo, en algunos pases, este enfoque es requerido. El clculo se puede manejar
incluso eligiendo una dimensin mnima de presin o por reduccin de la presin pasiva.
Suponiendo que la magnitud actual de la presin pasiva de la tierra proporciona deformaciones
de la estructura analizada, lo cual no puede ocurrir frecuentemente.
La actual presin pasiva de la tierra puede alcanzar la presin pasiva de las paredes
completamente deformadas (rotacin aproximada 10 mRad es decir la deformacin de 10
mm por 1m de la altura de la estructura) Por lo tanto, es razonable considerar reducir los
valores de la presin pasiva de la tierra configurando los valores de los Coeficientes de
reduccin de la presin pasiva a menos que o a igual que 1 (uno).
Se recomiendan los siguientes valores:
0,67 reduce la deformacin aprox. a la mitad
0,5 aprox. corresponde a una deformacin de estructura de carga por el aumento de la
presin active de la tierra
0,33 aprox. corresponde a una deformacin de estructura de carga de presin en reposo,
la estructura alcanza aprox. El 20 % de la deformacin original.
-913-
deformacin del mtodo de elementos finitos como para cumplir con la hiptesis de taln fijo
en la tierra. El actual anlisis es precedido por la determinacin de carga debido a la presin de
la tierra aplicada a la estructura.
La presin que acta en la parte trasera de la estructura se supone como presin activa,
mientras que la frontal se supone como presin pasiva. La presin pasiva puede reducirse con
ayuda de los coeficientes de reduccin de presin pasiva. Suponiendo que la magnitud actual
de la presin pasiva de la tierra proporciona deformaciones de la estructura analizada, lo cual
no puede ocurrir frecuentemente. La actual presin pasiva de la tierra puede alcanzar la
presin pasiva de las paredes completamente deformadas (rotacin aproximada 10 mRad es
decir la deformacin de 10 mm por 1m de la altura de la estructura). Por lo tanto, es razonable
considerar reducir los valores de la presin pasiva de la tierra configurando los valores de los
Coeficientes de reduccin de la presin pasiva a menos que o a igual que 1 (uno). Se
recomiendan los siguientes valores:
0,67 reduce la deformacin aprox. a la mitad
0,33 aprox. corresponde a una deformacin de estructura del 20 % de la deformacin
original.
El programa ofrece dos opciones para determinar la presin activa:
El clculo desde los parmetros de suelo, agua, sobrecarga, terrenos ingresados,
incluyendo la dimensin mnima de presin.
Ingreso de una distribucin arbitraria de la presin de la tierra sobre las profundidades del
punto cero. (De esta forma es posible ingresar redistribuciones arbitrarias de la presin de
la tierra).
El punto valor-Cero, es decir el punto donde la presin total igual a cero es determinada por la
siguiente expresin:
Donde:
a -
El anlisis de la estructura fija al taln, supone que, el punto de carga cero N (en el fondo u) es
idntico al punto de momento cero. Para el anlisis actual la estructura es dividida en dos
partes Una parte superior arriba del punto valor-Cero y una a un punto ms bajo.
-914-
-915-
El punto valor-Cero, es decir el punto donde la presin total igual a cero es determinada por la
siguiente expresin:
Donde:
a -
Para una estructura de soporte se supone que el momento y la fuerza de corte son cero en el
taln. El programa primero ubica el final de la estructura en el punto valor-cero, y luego busca
la ubicacin final del haz x, donde se cumple la condicin (ver figura). El procedimiento de la
solucin para multiplicar muros anclados es idntico.
Contencin apuntalada
El cambio de la fuerza de anclaje debido a la deformacin viene dada por:
Donde:
w -
para:
para:
Donde:
Presin en reposo
kh
Deformacin de la estructura
-918-
kh,1(kN/m )
kh,2 (kN/m )
kh,3 (kN/m )
0,8 ppas ph
1,0ppas
Arena
12000 - 27000
6000 - 13500
3000 - 6750
suelta
20000 - 45000
10000 - 22500
5000 - 11250
densidad media
40000 - 90000
20000 - 45000
10000 - 22500
Arcilla
2000 - 4500
800 - 1800
500 - 1125
suave
4000 - 9000
2000 - 4500
800 - 1800
rgida
6000 - 13500
4000 - 9000
2000 - 4500
Turba
1000 - 2250
500 - 1125
250 - 560
suave
2000 - 4500
800 - 1800
500 - 1125
denso
muy rgida
rgida
Donde:
-920-
Donde:
EI
Rigidez de la estructura
Eoed
Mdulo edomtrico
Bibliografa:
Schmitt. P.(1995). "Estimating the coefficient of subgrade reaction for diaphragm wall and
sheet pile wall design", in French. Revue Franaise de Gotechnique, N. 71, 2 trimestre 1995,
3-10
Donde:
EM -
a -
Arena
Grava
Sobre consolidado
2/3
1/2
1/3
Normalmente
consolidada
2/3
1/2
1/3
1/4
No consolidada
1/2
1/2
1/3
1/4
Bibliografa:
Menard L., 1975, "The Menard Pressuremeter: Interpretation and Application of the
Pressuremeter Test Results to Foundations Design", Sols-Soils, No. 26, Paris, France.
-921-
Donde:
E*I
Estructura de rigidez
Peso unitario del suelo
Kp -
K0 -
Cohesin efectiva
Ap
Bibliografa:
th
Chadeisson, R. 1961 Parois continues moules dans le sols. Proceedings of the 5 European
Conf. on Soil Mechanics and Foundation Engineering,Vol. 2. Dunod, Paris, 563-568"
-922-
Donde:
Edef
ol
El cambio de la tensin dentro del cuerpo del suelo es determinado segn Boussinesque.
Ingresando nuevos valores de k directamente dentro del nuevo clculo causar una iteracin
inestable, por lo tanto, el valor de k que se introduce en el nuevo anlisis de muros es
determinado desde el valor original de kp y el nuevo valor de kn de los mdulos de reaccin
del subsuelo.
Donde:
kp
kn
Donde:
Edef,i
th
-923-
-924-
EA
EAi
El resultado de la presin pasiva por encima de la raz del anclaje verificado (en la
lnea BC)
Gi
Peso del bloque de suelo ABCD; adems, este valor incluye la sobrecarga p aplicada
en la superficie terrestre proporcionando la pendiente q de la superficie de
deslizamiento AB superior al valor promedio del ngulo de friccin interno en la
superficie, en caso de pendiente pequea de la superficie de deslizamiento AB, el
terreno sobrecargado no se considera
Ci
Fj, F k ,
-925-
th
alta (the i ) est fuera del rea cortada por la superficie de deslizamiento, el
th
th
anclaje m se incluye en el anlisis; el mismo ejemplo de inclusin del anclaje m
th
th
th
se da cuando la raz de i reposa debajo de m y la raz de m se encuentra dentro
del rea de corte de la superficie de deslizamiento; dos casos opuestos determinan
th
th
th
los anclajes excluidos del anlisis; primero la raz de i sobre la de m y el i
th
th
th
dentro del rea, segundo es cuando a raz de i reposa debajo de m y m est
fuera del rea; de la definicin mencionada arriba resulta que el anclaje "ms
corto" Fk se incluye dentro del anlisis y el anclaje "ms largo" Fj se excluye del
anlisis (ver figura)
Qi
Fi
La solucin del problema de equilibrio por el bloque dado requiere escribir las ecuaciones de
equilibrio de las fuerzas verticales y horizontales. sta representa un sistema de dos
ecuaciones que debe resolverse por una reaccin de subsuelo desconocido Qiy la magnitud
mxima permitida de la fuerza de anclaje Fi.
Como resultado, el programa ofrece las fuerzas de anclaje mximas permitidas para cada fila
de anclajes. Estos son luego comparados con valores los realmente establecidos en los
anclajes.
Contencin apuntalada
Cuando se analiza contencin apuntalada se adopta el siguiente enfoque para determinar la
presin de tierras:
Arriba de la profundidad de la zanja la presin se determina con respecto a un metro ejecutado
a lo ancho de la estructura. Debajo de lo ms profundo de la zanja la presin de la tierra se
multiplica por el coeficiente de reduccin k (El "Coeficiente de reduccin de presin
debajo de la profundidad de la zanja" puede ser ingresado en el marco "Geometra"
como un parmetro de la seccin de la estructura) la presin se determina con respecto a la
estructura reducida con k*b. En caso de muro continuo el coeficiente se configura y no se
asume reduccin de presin. Si el descenso del suelo por encima de la zanja (cuadro de
dialogo "Excavacin") es introducido, entonces la presin dentro de esta seccin se calcula con
respecto a todo el ancho de la pared. (k=1).
El coeficiente k puede ser aproximadamente determinado (por diseo conservador) de acuerdo
a:
Donde:
El valor actual del coeficiente tambin depende del tipo de suelo y del espacio efecto de la
presin de la tierra. Los valores reales de los coeficientes (sobre la base de experimentos) son
dos o tres veces mayor que los valores calculados con la ayuda de la frmula anterior.
-926-
Contencin apuntalada
Donde:
udst -
stb -
h -
La estabilidad de suelo contra erosin debido al flujo de agua en el subsuelo (HYD) se controla
segn el factor de seguridad por la ecuacin:
Donde:
udst -
stb -
SFh -
-928-
Donde:
Gradiente hidrulica
ic
p -
La estabilidad de suelo contra erosin se controla segn el factor de seguridad por la ecuacin:
Donde:
Gradiente hidrulica
ic
SFp -
Bilbiografa:
Eurocode 7: Geotechnical design Part 1:General rules.
Las fuerzas internas son, antes del anlisis, pre-multiplicadas por el coeficiente de reduccin
de la capacidad portante. Este coeficiente representa el grado de incertidumbre de
ladeterminacin de los valores tericos de las fuerzas internas y como introduce en el anlisis
para tales valores cierta fiabilidad. El valor del coeficiente se determina unicamente por el
usuario.
El programa "Verificacin de muros pantalla" explota para dimensionado de seccin
transversal deacero los siguientes tipos de anlisis
The "Sheeting Check" program exploits for the dimensioning of steel scross-sections the
following types of analyses:
Verificacin segn EN 1993-1-1 (EC 3)
Verificacin segn CSN 73 1401
Verificacin segn el factor de seguridad
Verificacin segn la teora de los estados lmite
Cada seccin transversal es controlada por libres tipos de carga:
1. Verificacin del momento de flexin
El anlisis verifica el momento de tensin desarrollado en el borde de la seccin transversal
dada por:
donde: M
- momento de flexin
- mdulo elstico de la seccin transversal
2. Verificacin de corte
El anlisis verifica la resistencia al corte en el centro de gravedad de la seccin transversal
escrito por:
donde: Q
- fuerza de corte
- momento de inercia
Todas las verificaciones se llevan acabo asumiento una respuesta elstica del material, la
plasticidad no se tiene en consideracin
Verificacin de perfil de acero I de pantalla (doble T)
Las fuerzas internas proporcionadas por el programa "Verificacin de muros panalla" se
-930-
consideran por 1m ejecutado del ancho de la estructura. Por lo tanto, las unidades de la fuerza
de corte Q son kN/m, y de momentos de flexin M son kNm/m. Para el dimensionado de perfiles
individuales I (doble T) estas fuerzas son, antes del anlisis de verificacin, automticamente
pre-multiplicado por su distancia a[m] para obtener los valores en el centro de gravedad de la
seccin transversal, es decir, la fuerza de corte Q en kN y el momento de flexin M en kNm. La
tensin normal se comprueba en la cara exterior el el ala de perfil doble T. La tensin de
corte se comprueba en el centro de gravedad, por lo tanto en el centro de la altura del alma
del perfil doble T. La tensin equivalente k se controla en el alma en la conexin alma-ala del
perfil doble T (corte 1).
Verificacin de tablestacas
La verificacin del anlisis se lleva a cabo para una seccin del muro por una unidad de
longuitud. Por lo tanto todos los parmetros de la seccin transversal se determinan no para
tablestacas individuales sino para una seccin del muro por unidad de longitud. La tensin
normal se controla en la cara exterior de la parte trasera de la tablestaca. La tensin de corte
se controla en el centro de gravedad del alma del perfil, por lo que, para las tablestacas con
forma de U en la ubicacin de las cerraduras y para tablestacas de forma de Z en el centro de
tablestacas inclinadas.
La tensin equivalente k se verifica en el alma de la tablestaca en la ubicacin de la conexin
trasera de las tablestacas (corte 1).
donde: W
fy
M0
Verificacin de corte
La capacidad portante est dada por :
-931-
donde: I
- momento de inercia
fy
M0
donde: 1
- tensin normal
- tesin de corte
Literatura:
Eurocode 3: Design of steel structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings.
donde: m
- valor del coeficiente de material de 1.15 para Ry 300 MPa y 1.25 para Ry >
300 MPa
Verificacin de flexin
La tensin normal se comprueba en base a la siguiente expresin:
-932-
Verificacin de corte
La tensin de corte se comprueba en base a la siguiente expresin:
y el valor de utilizacin es proporcionado por:
donde: 1
- Tensin normal
- resistencia al corte en la seccin verificada
Literatura:
CSN 73 1401 (1998): Design of steel structures.
donde: fy
SFs
Verificacin de corte
La tensin de corte se comprueba en base a la siguiente expresin:
-933-
donde: 1
- Tensin normal
- resistencia al corte en la seccin verificada
Verificacin de corte
La tensin de corte se comprueba en base a la siguiente expresin:
donde: 1
- tensin normal
- resistencia al corte en la seccin verificada
donde: R
- sub coeficiente de resistencia, 1087 para fy 240 MPa y 1,111 para fy > 240
MPa
Verificacin de flezin con influenciade la fuerza normal
La tension de flexin con la influencia de la fuerza normal se comprueba segn la expresin:
donde: A
-935-
Verificacin de corte
La tensin de corte se verifica en base a la siguiente expresin :
El valor de utilizacin es proporcionada por:
donde: 1
- tensin normal
-936-
w -
hr -
Donde:
Donde:
La fuerza resultante de la presin de poro en una determinada seccin del bloque se utiliza en
el siguiente clculo:
Donde:
Longitud de la seccin
Por debajo del nivel fretico del agua mediante el anlisis del peso de la unidad de saturacin
del suelo sat y la presin de la elevacin; sobre el nivel fretico del agua, el anlisis asume la
entrada la unidad de peso de suelo . Las fuerzas de corte a lo largo de la superficie de
deslizamiento viene dada por:
Donde:
Cohesin
h0 -
w -
hd -
w -
Como clculo previo de presin, existen tres posibilidades para obtener la altura hd. Cuando
ambos niveles freticos de agua estn sobre el terreno, hd es la distancia entre el original y el
-938-
nivel fretico del agua. En el caso de que el nivel fretico del agua original se encuentre por
encima del terreno, entonces hd es medible desde el nivel fretico de agua al nivel del terreno
(perfil 1 en la figura). El ltimo caso es cuando ambos estn sobre el terreno entonces la
altura de hd es cero (perfil 2 en la figura).
El tercer paso es calcular el valor de la presin de poro final u. El cambio en la presin de
poso u est en multiplicar el coeficiente de reduccin de la presin de poro X, el cual es
requerido para todos los suelos (cuadro de dilogo "Suelos"). Se utiliza en el coeficiente de
suelo X en el rea del punto P (No el suelo en la zona entre el original y el nivel fretico del
agua). En el caso de suelos permeables X = 1, en otros casos X = 0. La presin de poro final es
evaluada como:
Donde:
u0 B
u -
Ru -
hi
Sobrecarga
El anlisis de estabilidad de taludes toma en cuenta la sobrecarga causada por las estructuras
vecinas. La sobrecarga puede ser introducida ya sea por una fuerza concentrada o una carga
distribuida actuando en la superficie de la tierra o dentro del cuerpo del suelo.
Dado que generalmente se supone que la sobrecarga es causada por el peso de objetos
-939-
encontrados en el cuerpo del talud, la componente vertical de la superficie con la direccin del
peso se aade al peso de los bloques (corte). Esto significa que si se incluye el efecto de un
sismo, esta componente es tambin multiplicada por el factor de aceleracin horizontal o sismo
vertical. Los componentes que no actan en la direccin del peso se asumen en ecuaciones de
equilibrio escritas para un determinado bloque (corte) como componentes ligeros sin peso,
por lo tanto no contribuyen a los efectos de inercia del sismo.
La sobrecarga es siempre considerada en el anlisis en relacin a 1 metro. Proporcionando la
sobrecarga, esencialmente actuando sobre el rea b*l, se introduce como una fuerza
concentrada y es transformada antes de ejecutar el anlisis dentro de la superficie
propagndose hasta la profundidad de la superficie de deslizamiento a lo largo del
talud 2:1 como se muestra en la figura.
Anclaje
Un anclaje se especifica por dos puntos y una fuerza. El primer punto es siempre ubicado al
nivel del suelo, la fuerza siempre acta en direccin al cuerpo del suelo. La fuerza de anclaje
cuando calculamos el equilibrio de un bloque dado (corte) se aade a la sobrecarga libre de
peso del talud.
Dos opciones estn disponibles para calcular el anclaje:
1. Calcular la longitud de anclaje: el anlisis asume longitudes infinitas de anclajes.
(los anclajes siempre se incluyen en el anlisis) y luego calcula la longitud requerida
para los anclajes vinculados (distancias entre el anclaje superior y la interseccin de
anclaje con la superficie de deslizamiento). La raz del anclaje se ubica detrs de la
superficie de deslizamiento. Este enfoque se utiliza siempre que deseemos que el
anclaje est activo y contribuir as a aumentar la estabilidad del talud, para lo cual se
necesita saber la distancia mnima.
2. Anlisis de longitudes de anclaje especficos: el anlisis toma en cuenta solo
aquellos anclajes que tienen sus puntos finales (centro de la raz) detrs de la superficie
de deslizamiento. Este enfoque se utiliza siempre que deseamos evaluar el estado
actual de la pendiente con anclajes ya existentes, ya que puede ocurrir que algn
anclaje sea demasiado cortos como para intersectar la superficie de deslizamiento
crtica, de tal forma que no contribuyen a aumentar la estabilidad del talud.
-940-
Refuerzos
Los refuerzos son elementos de refuerzos horizontales, que son ubicados dentro del suelo para
aumentar la estabilidad de talud utilizado la rigidez a la traccin. Si el refuerzo intersecta la
superficie de deslizamiento, la fuerza desarrollada en el refuerzo, entra en la ecuacin de
equilibrio de la fuerza de un bloque dado. En caso contrario, la estabilidad del talud no es
influenciada.
El parmetro bsico del refuerzo es la resistencia a la traccin Rt. El valor de diseo de este
parmetro se utiliza es decir: resistencia del refuerzo, reducida por los coeficientes teniendo
en cuenta el efecto de durabilidad, fluencia y daos de instalacin. La fuerza transmitida por el
refuerzo nunca puede exceder la resistencia a la traccin asignada Rt.
C l
-941-
Donde:
lk -
Rt -
Resistencia a la traccin
Donde:
Tp -
Las fuerzas en refuerzos determinados sobre la base de la tensin de refuerzo pueden alcanzar
valores relativamente grandes. Introduciendo estas fuerzas en el anlisis se llega a un factor
de seguridad ms alto de una superficie de deslizamiento dada. En el caso de los mtodos
rigurosos (Spencer, Janbu, Morgenstern-Price) la introduccin de tales fuerzas en los refuerzos
puede causar la prdida de la convergencia. Esto aparece principalmente en los casos en que
estas fuerzas son tan altos que no es posible alcanzar el equilibrio de fuerzas que actan sobre
bloques, mientras que el mantenimiento de las principales hiptesis de mtodos individuales,
por ejemplo, la suposicin del momento cero en el extremo de la superficie de deslizamiento.
En tal caso, las fuerzas en los refuerzos se reducen lo menos posible (para los valores ms
altos aceptables) por lo que el mtodo converge y alcanza resultados aceptables. Los valores
reducidos de fuerzas se escriben como parte de los resultados del anlisis de estabilidad. Sin
embargo, en caso de no reduccin de estas fuerzas no se incluyen en el conjunto final de
resultados.
Final de refuerzos
El montaje de refuerzo se asume en el programa ya sea como fijo o libre.Si la pendiente con
refuerzo falla una de las siguientes fallas de refuerzos puede aparecer en las figuras
siguientes.Si el refuerzo en su punto de partida frente de la superficie de deslizamiento es fijo
(por ejemplo fijado en el revestimiento de estructura) se impide el tercer tipo de fallo retirando el refuerzo delantera de la superficie de deslizamiento. El tipo de fallo 1 y 2 siempre
se verifica en el anlisis, el tipo de fallo 3 slo se verifica para refuerzos que tienen puntos de
extremo libre que permiten este tipo de fallo .
-942-
-943-
Influencia de sismos
El programa permite calcular la influencia del sismo segn las siguientes normas:
Anlisis estndar
Anlisis ssmico segn estndares Chinos JTJ 004-89
Anlisis ssmico segn estndares Chinos SL 203-97
La ventaja de los estndares chinos es establecer la intensidad del sismo, segn el cual el
programa automticamente asigna valores para el coeficiente Kh. apropiado para el standar.
Efecto ssmico
El programa permite calcular efectos de sismos con la ayuda de dos variables:
Coeficiente de sismo vertical Kv
Factor de aceleracin horizontal Kh
Coeficiente de sismo vertical Kv
El coeficiente de sismo vertical disminuye (Kv > 0) o aumenta (Kv < 0) el peso unitario del
suelo, el agua en el suelo y el material de sobrecarga, multiplicando los valores
correspondientes por 1 - Kv. Es importante notar que el coeficiente Kv puede tomar ambos
valores, positivo o negativo, y en el caso de que el coeficiente de aceleracin horizontal sea lo
suficientemente grande, la pendiente aliviada (Kv > 0) es ms desfavorable que la sobrecarga.
Factor de aceleracin horizontal Kh
En el caso general, clculo se lleva a cabo asumiendo el valor cero para el factor Kh. Esta
constante, sin embargo, puede ser explotada para simular el efecto de sismo configurando el
valor distinto a cero. Este valor representa la relacin entre la aceleracin horizontal y la
aceleracin gravitatoria. Aumentando el valor Kh resulta en correspondencia la disminucin del
valor del facto de seguridad SF.
El coeficiente de aceleracin horizontal introduce en el anlisis una fuerza horizontal adicional
actuando en el centro de gravedad del bloque respectivo a la magnitud Kh*Wi, donde Wi es el
peso total del bloque incluyendo el componente material del talud de sobrecarga.
La siguiente tabla muestra los valores del factor Kh que corresponde a los distintos grados de
sismos basados en la escala M-C-S.
-944-
Grados M-C-S
Aceleracin
horizontal
Factor de
aceleracin
horizontal
(MSK-64)
2
[mm/s ]
Kh
0,0
- 2,5
0,0
2,5
- 5,0
0,00025 - 0,0005
5,0
- 10,0
0,0005
- 0,001
10,0
- 25,0
0,001
- 0,0025
25,0
- 50,0
0,0025
- 0,005
50,0
- 100,0
0,005
- 0,01
100,0
- 250,0
0,01
- 0,025
250,0
- 500,0
0,025
- 0,05
500,0
- 1000,
0
0,05
- 0,1
10
1000,0 - 2500,
0
0,1
- 0,25
11
2500,0 - 5000,
0
0,25
- 0,5
12
>5000,
0
- 0,00025
>0,5
Cz
C0
Kh
Kv
Gs
Cz
C0
Kh
Kv
Gs
Hay dos tipos de distribucin dinmica utilizadas para la determinacin del valor de i:
trapezoidal invertido y poligonal. El mtodo para establecer el valor i se puede ver en la
figura.
-946-
Gi denota los puntos centrales la gravedad de los bloques individuales y Eih, EIV son las
fuerzas ssmicas horizontales y verticales.
Donde:
Ma
Momento de deslizamiento
Mp
Momento de resistencia
In case of design approach 2 the resisting moment Mp is determined from non-reduced soil
parameters but considering the reduction of resistance on the slip surface using the coefficient
Rs.
En el caso del enfoque de diseo 1 y enfoque de diseo 3 el programa reduce los parmetros
de fuerzas del suelo (ngulo de friccin interna y cohesin).
-947-
Donde:
Ma
Momento de deslizamiento
Mp
Momento de resistencia
The resisting moment Mp is determined considering the reduction with the help of overall
stability of structure s.
La verificacin utilizando el factor de seguridad:
Donde:
Ma
Momento de deslizamiento
Mp
Momento de resistencia
SFs
Factor de seguridad
-948-
correspondientes n fuerzas de corte Ti; n-1 fuerzas normal entre bloques Ei y las
correspondientes n-1 fuerzas de corte Xi; n-1 valores de zi representando los puntos de
aplicacin de fuerzas Ei, n valores de li representando los puntos de aplicacin de
fuerzas Ni un valor de factor de seguridad SF. Las fuerzas Xi pueden ser remplazadas en
algunos mtodos por los valores de inclinacin de las fuerzas Ei.
El siguiente conjunto de ecuaciones estn disponibles para resolver el problema de
equilibrio: n ecuaciones de equilibrio horizontales o verticales escritas para bloques
individuales, n momentos de equilibrio para bloques individuales, n relaciones entre fuerzas Ni
y Ti desarrolladas en bloques de acuerdo a la teora de Mohr-Coulomb.
En total hay 4n ecuaciones para las 6n-2 incgnitas. Esto sugiere que 2n-2 incgnitas deben
elegir una prioridad. Los mtodos individuales se diferencian uno del otro por la forma en la
que estos valores son elegidos.
La mayora de las veces los puntos de aplicacin de las fuerzas individuales actuando entre
bloques o sus inclinaciones son seleccionadas. Solucionando el problema de equilibrio luego se
contina con un proceso iterativo, donde los valores seleccionados deben permitir satisfacer
tanto el equilibrio como la admisibilidad cinemtica de la solucin obtenida.
El problema permite adoptar una de los siguientes mtodos:
Sarma
Spencer
Janbu
Morgenstern-Price
Shahunyants
ITF
Optimizacin de la superficie de deslizamiento poligonal busca la superficie mas crtica (el
factor de seguridad mas bajo).
Sarma
El mtodo Sarma corresponde a una categora de mtodos generales de estados lmites.
Basada en completar las fuerzas y las condiciones de momento de equilibrio en bloques
individuales. Los bloques son creados dividiendo el suelo en regiones sobre la superficie de
deslizamiento potencial, la cual puede en general, experimentar diferentes inclinaciones. Las
fuerzas actuando en bloques individuales se muestran en la figura.
-949-
Ei -
Ni -
Ti -
Xi -
zi
li
Kh -
5n-1 ecuaciones estn disponibles para las incgnitas requeridas. En particular, se tiene:
-950-
Donde rxi y ryi son los brazos de las fuerzas Fxi y Fyi.
d) Relacin entre la fuerza normal y la fuerza de corte de acuerdo a la teora de
Mohr-Coulomb:
Donde:
PWi -
Es evidente que: n-1 debe ser seleccionada una prioridad. Pequeos errores relativos se
reciben cuando estimamos puntos de aplicacin de fuerzas Ei. El problema entonces de vuelve
estticamente determinado. Resolviendo el sistema de ecuaciones resultante, finalmente se
provee el valor de las restantes incgnitas. El principal resultado de este anlisis es la
determinacin del factor de aceleracin horizontal k.
Clculo de factor de estabilidad de talud SF
El factor de estabilidad de talud SF se introduce en el anlisis como para reducir los
parmetros de resistencia del suelo c y tg. El anlisis de equilibrio se realiza luego por
parmetros reducidos a llegar al factor de aceleracin horizontal pertinente Kh a un
determinado factor de estabilidad de talud SF. Esta iteracin se repite hasta que el factor Kh
llega a cero o a algn valor especfico.
Influencia de cargas externas
El talud analizado puede ser cargado en su tierra por una carga inclinada que tiene una forma
general trapezoidal. Estas caras introducen en el anlisis material componentes verticales (si
se tiene la direccin del peso) se agrega al peso correspondiente al bloque. Este resultado
cambia ambos, el peso del corte y el centro de gravedad. Proporcionando la componente
vertical que acta contra la direccin de la gravedad se agrega a la fuerza Fyi. La componente
horizontal se agrega a la fuerza Fxi.
Bibliografa:
Sarma, S. K.: Stability analysis of embankments and slopes,Gotechnique 23, 423433, 1973.
Spencer
El mtodo de Spencer es un mtodo general de cortes realizados en la base del equilibrio
-951-
Wi
- Peso del bloque, incluyendo material de sobrecarga que tenga el carcter del peso
incluyendo la influencia del coeficiente vertical de sismo Kv
Kh*Wi - Fuerza de inercia horizontal representando el efecto del sismo Kh, es factor de
aceleracin horizontal durante el sismo
Ni
Ti
Ei ,
Ei+1
- Fuerza ejercidas por bloques vecinos, inclinados desde el plano horizontal por el
ngulo
- Momento de Fuerzas Fxi ,Fyi rotando alrededor del punto M, el cual es el centro del
th
segmento de la superficie de deslizamiento i
Ui
th
segmento de la superficie de
La inclinacin de fuerzas Ei actuando entre bloques es constante para todos los bloques y
es igual , solo en el punto final de la superficie de deslizamiento es = 0
-952-
(5) Para la ecuacin del momento de equilibrio del punto M. Donde ygi es la coordenada
vertical del punto de aplicacin del peso del bloque y yM es la coordenada vertical del punto
M. Las ecuaciones modificadas (3) y (4) proveen la siguiente frmula recursiva:
Esta frmula permite calcular las fuerzas Ei actuando entre bloques de valores dados de i y
SF. E Esta solucin asume que en una superficie plana el valor de E se conoce como E1 = 0.
Otra frmula recursiva se deriva de la ecuacin del momento de equilibrio (5) como:
Esta frmula permite el clculo para un valor dado de todos los brazos de z de fuerzas
actuando entre bloques, conociendo el valore izquierdo en una superficie de deslizamiento
original, donde Z1 = 0.
El factor de seguridad SF es determinado empleando el siguiente proceso de iteracin:
1. El valor inicial de se asigna a cero = 0.
2. El factor de seguridad SF para un valor determinado de sigue la siguiente ecuacin
-953-
Por lo tanto, antes de ejecutar la iteracin es necesario encontrar el valor mas alto SFmin que
satisfaga las condiciones antes mencionadas. Los valores por debajo del valor crtico SFmin se
encuentran en un rea de soluciones inestables, por lo tanto se comienza con la iteracin
configurando SF a un valor justo por encima de SFmin y todos los valores SF resultantes del
proceso de iteracin son mayores a SFmin.
Generalmente los mtodos rigurosos convergen mejor que los mtodos simples (Bishop,
Fellenius). Ejemplos con problemas convergentes incluyen dos secciones de superficie de
deslizamiento empinada, geometra compleja, salto significativo en sobrecargas etc. Si no se
obtiene resultado, recomendamos un pequeo cambio en los datos de entrada, ejemplo:
superficie de deslizamiento menos empinada, ingreso de ms puntos dentro de la superficie de
deslizamiento, etc. o utilizar alguno de los mtodos simples.
Bibliografa:
Spencer, E. 1967. A method of analysis of the stability of embankments assuming parallel
interslice forces. Gotechnique, 17(1): 1126.
Janbu
El mtodo Janbu es un mtodo general de cortes realizados en la base del equilibrio lmite.
Debe satisfacer el equilibrio de fuerzas y momentos actuando en bloques individuales (El nico
que no se satisface es el momento de equilibrio en el ltimo bloque superior). Los bloques son
creados dividiendo el suelo sobre la superficie terrestre dividiendo planos. Las fuerzas
actuando en bloques individuales se muestran en la siguiente figura.
-954-
Wi
- Peso del bloque, incluyendo material de sobrecarga que tenga el carcter del peso
incluyendo la influencia del coeficiente vertical de sismoKv
Kh*Wi - Fuerza de inercia horizontal que representa el efecto del sismo Kh, es el factor de la
aceleracin horizontal durante el sismo
Ni
Ti
Ei ,
Ei+1
- Fuerzas ejercidas por cuerpos vecinos, inclinados desde el plano horizontal por el
ngulo i, resp. i+1, y yacen a la altura zi, resp. zi+1, sobre la superficie de
deslizamiento
- Momento desde las fuerzas Fxi Fyi rotando sobre un punto M, el cul es el centro del
th
segmento de la superficie i
Ui
Los siguientes supuestos se introducen en el mtodo Janbu para calcular el lmite de equilibrio
de las fuerzas y momento de los bloques individuales:
Los planos divididos entre bloques son siempre verticales
La lnea de accin de peso del bloque Wi pasa por el centro del segmento i
superficie de deslizamiento representada por el punto M
th
de la
(3)
(4)
(5)
Ecuacin (1) representa la relacin entre los valores de la tensin efectiva y total de la fuerza
normal actuando en la superficie de deslizamiento. Ecuacin (2) corresponde a las condiciones
Mohr-Coulomb representando la relacin entre la fuerza normal y la fuerza de corte en un
segmento dado de la superficie de deslizamiento. Ecuacin (3) representa la ecuacin de la
th
fuerza de equilibrio en direccin a la normal al segmento i en la superficie de deslizamiento.
Mientras que la ecuacin (4) representa el equilibrio a lo largo del segmento ith en la
superficie de deslizamiento. SF es el factor de seguridad, el cual es utilizado para reducir los
parmetros del suelo. Ecuacin (5) corresponde a la ecuacin de momento de equilibrio sobre
el punto M, donde ygi es la coordenada vertical en el punto de aplicacin del peso del bloque
y yM es la coordinada vertical del punto M.
Modificando la fuerza de equilibrio de la ecuacin (3) y (4) se obtiene la siguiente frmula
recursiva (6):
-956-
(
6
)
Este frmula permite calcular todas las fuerzas Ei actuando entre los bloques para un valor
dado de i y SF. Esta solucin asume que en el origen de la superficie de deslizamiento el
valor E es conocido e igual a Ei = 0.
La frmula para calcular los ngulos i (7) proviene de la ecuacin de equilibrio (5) como:
(
7
)
Esta frmula permite el clculo para un valor dado de todos los brazos de z de fuerzas
actuando entre bloques, conociendo el valore izquierdo en una superficie de deslizamiento
original, donde Z1 = 0.
El factor de seguridad SF es determinado empleando el siguiente proceso de interaccin:
1. Los valores iniciales de los ngulos se establecen como i = 0 y las
posiciones zi aproximadamente a un tercio de la atura de la interfaz.
2. El factor de seguridad SF para un valor de i dado, surge de la ecuacin (6), mientras
se asume el valor de En+1 = 0 en el extremo de la superficie de deslizamiento.
3. Los valores de i son proporcionados por la ecuacin (7) utilizando los valores
de Ei determinados en el paso previo.
4. Los pasos 2 y 3 se repiten hasta que el valor de SF no cambia.
Es necesario evadir las soluciones inestables para que el proceso de iteracin sea exitoso.
Estas inestabilidades ocurren cuando toma lugar la divisin por cero en la expresin (6)
ejemplo:
-957-
Por lo tanto, antes de ejecutar la iteracin es necesario encontrar el valor crtico mas alto de
SFmin que satisfaga las condiciones antes mencionadas. Los valores por debajo de ste valor
crtico SFmin se encuentran en un rea de solucin inestable, por lo que la iteracin comienza
estableciendo SF a un valor por encima de SFmin y todos los valores resultantes de SF de las
iteraciones ejecutadas son mayores a SFmin.
Generalmente los mtodos rigurosos convergen mejor que los mtodos simples (Bishop,
Fellenius). Ejemplos con problemas convergentes incluyen dos secciones de superficie de
deslizamiento empinada, geometra compleja, salto significativo en sobrecargas etc. Si no se
obtiene resultado, recomendamos un pequeo cambio en los datos de entrada, ejemplo:
superficie de deslizamiento menos empinada, ingreso de ms puntos dentro de la superficie de
deslizamiento, etc. o utilizar alguno de los mtodos simples.
Bibliografa:
Janbu, N. 1954. Application of Composite Slip Surface for Stability Analysis. European
Conference on Stability Analysis, Stockholm, Sweden.
Janbu, N. 1973. Slope Stability Computations. Embankment Dam Engineering - Casagrande
Volume, R.C. Hirschfeld and S.J. Poulos, eds., John Wiley and Sons, New York, pp 47-86.
Morgenstern-Price
El mtodo Morgenstern-Price es es un mtodo general de cortes realizados en la base del
equilibrio lmite. Debe satisfacer el equilibrio de fuerzas y momentos actuando en bloques
individuales. Los bloque son creados dividiendo el suelo sobre la superficie terrestre dividiendo
planos. Las fuerzas actuando en bloques individuales se muestran en la siguiente figura.
th
de la
th
La fuerza normal Ni acta en el centro del segmento i de la superficie de deslizamiento,
-958-
en el punto M
La inclinacin de las fuerzas Ei que actan entre los bloques es diferente en cada bloque
(i) al punto extremo de la superficie de deslizamiento = 0
La nica diferencia entre el mtodo Spencer y el mtodo Morgenstern-Price se ve en la lista de
supuestos superior. La eleccin de los ngulos de inclinacin i de las fuerzas Ei actuando entre
los bloques se realiza con la ayuda de la funcin Half-sine una de las funciones en la
siguiente figura es elegida en forma automtica. La eleccin de la forma de la funcin tiene
una influencia mnima en el resultado final, pero una eleccin adecuada puede mejorar la
convergencia del mtodo. El valor funcional de la funcin Half-sine f(xi) en el punto limite
xi multiplicado por el parmetro da como resultado el valor de la inclinacin del ngulo i.
Funcin Half-sine
La solucin adopta la expresin (1) (5),mostrando el mtodo Spencer, es decir:
(1)
(2)
(3)
(4)
-959-
(5)
(1) Relacin entre el valor de la tensin efectiva y tensin total de la fuerza normal
actuando en la superficie de deslizamiento
(2) Condicin de Mohr-Coulomb representa la relacin entre la fuerza normal y la fuerza
de corte en un segmento dado de la superficie de deslizamiento (Ni a Ti)
(3) Fuerza de la ecuacin de equilibrio en la direccin normal del segmento i
superficie de deslizamiento
(4) Fuerza de la ecuacin de equilibrio a lo largo del segmento i
deslizamiento
th
th
de la
de la superficie de
Este frmula permite calcular todas las fuerzas Ei actuando entre los bloques para un valor
dado de i y SF. Esta solucin asume que en el origen de la superficie de deslizamiento el
valor E es conocido e igual a E1 = 0.
Adicionalmente la frmula recursiva (7) sigue la ecuacin de momento de equilibrio (5) como:
(
7
)
sta frmula permite calcular todos los brazos zi de las fuerzas actuando entre los bloques
para un valor dado de i, conociendo el valor del lado izquierdo en el origen de la superficie de
deslizamiento, donde z1=0.
El factor de seguridad SF es determinado empleando el siguiente proceso de interaccin:
1. Los valores iniciales de los ngulos i se determinan segn la funcin Half-sine (i = *
f(xi)).
-960-
Por lo tanto, antes de ejecutar la iteracin es necesario encontrar el valor crtico mas alto de
SFmin que satisfaga las condiciones antes mencionadas. Los valores por debajo de ste valor
crtico SFmin se encuentran en un rea de solucin inestable, por lo que la iteracin comienza
configurando SF a un valor por encima de SFmin y todos los valores resultantes de SF de las
iteraciones ejecutadas son mayores a SFmin.
Generalmente los mtodos rigurosos convergen mejor que los mtodos simples (Bishop,
Fellenius). Ejemplos con problemas convergentes incluyen dos secciones de superficie de
deslizamiento empinada, geometra compleja, salto significativo en sobrecargas etc. Si no se
obtiene resultado, recomendamos un pequeo cambio en los datos de entrada, ejemplo:
superficie de deslizamiento menos empinada, ingreso de ms puntos dentro de la superficie de
deslizamiento, etc. o utilizar alguno de los mtodos simples.
Bibliografa:
Morgenstern, N.R., and Price, V.E. 1965. The analysis of the stability of general slip surfaces.
Gotechnique, 15(1): 7993.
Morgenstern, N.R., and Price, V.E. 1967. A numerical method for solving the equations of
stability of general slip surfaces. Computer Journal, 9: 388393.
Zhu, D.Y., Lee, C.F., Qian, Q.H., and Chen, G.R. 2005. A concise algorithm for computing the
factor of safety using the MorgensternPrice method. Canadian Geotechnical Journal, 42(1):
272278.
Shahunyants
El mtodo Shahunyants es un mtodo general de capas desarrollado sobre la base de equilibrio
lmite. Se requiere un equilibrio satisfactorio de las fuerzas y momentos que actan sobre
bloques individuales. Los bloques se crean mediante la divisin del suelo por encima de la
superficie de deslizamiento por los planos de divisin. Las fuerzas que actan sobre bloques
-961-
Pyi
Pxi
Ti
li
Las siguientes suposiciones adoptan el mtodo Shahunyants para calcular el estado lmite en
un determinado bloque:
los planos divisorios entre los bloques son siempre verticales
pendiente de fuerzas Ei que acta entre los bloques es igual a cero, las fuerzas actan
horizontalmente
Procedimiento de solucin:
Las uerzas Pyi y Pxi se transforman primero con la ayuda de las expresiones (1) y (2) en las
direcciones de las fuerzas Ti y Ni. Para un ngulo i positivo (de la misma forma que en el
esquema) la fuerza PNi acta en la direccin opuesta a Ni, la fuerza PQi acta en la direccin
opuesta a Ti.
-962-
(1)
(2)
Las fuerzas que actan a lo largo del segmento de superficie de deslizamiento estn
relacionadas por:
(3)
Donde:
Ui
(4)
La condicin de equilibrio en la direccin paralela al segmento de superficie de deslizamiento:
(5)
Ingresando la ecuacin. (3) en la ecuacin. (5) se obtiene:
(6)
A continuacin, sustituyendo la ecuacin. (4) en la ecuacin. (6) se obtiene:
(7)
luego de algo de algebra:
(8)
Explotando la siguiente expresin matemtica:
(9)
Eq. (8) en la forma:
(10)
-963-
(11)
para proporcionar la expresin recurrente para las fuerzas Ei que actan entre bloques como:
(12)
En esta etapa el anlisis ingresa en el factor de seguridad Ku. El factor de seguridad es el valor
que aportan las fuerzas que actan sobre bloques individuales de suelo en el estado de los
estados lmites. Esto se logra multiplicando fuerzas activas, es decir, las fuerzas que
contribuyen al deslizamiento de la masa de suelo por encima de la superficie de deslizamiento,
por el factor de seguridad. Las fuerzas activas estn contenidas en la ecuacin (12) por el
trmino PQi. Este trmino contiene por un lado las fuerzas activas que contribuyen al
deslizamiento y por otro lado las otras fuerzas que se resisten al deslizamiento. Las fuerzas
que contribuyen se indican como PQi, sd, mientras que las fuerzas de resistencia como PQi, ud.
La Ecuacin (12) se convierte en:
(13)
Proporcionando el valor de PQi como positivo, entonces se contribuye al deslizamiento y se
asume como fuerza activa PQi, sd. Proporcionando el valor de PQi como negativo, se resiste al
deslizamieto y se asume como fuerza PQi, ud. Por lo tanto restando el valor PQi, UD, que es
negativo, en la ecuacin (13) significa que se agrega esencialmente el valor positivo, por lo
que podemos escribir formalmente:
(14)
En el origen de la superficie de deslizamiento el valor de E0 = 0 El valor de E1 viene dado por:
(15)
El valor de E2 est dado por:
(16)
Del mismo modo es posible determinar los valores de todas las fuerzas que actan entre
bloques. Se considera adems en el punto final de la superficie de deslizamiento que tenemos
-964-
(17)
Esta ecuacin proporciona directamente el factor de seguridad Ku en la forma:
(18)
Wi
peso del i-simo bloque, el peso de una parte del bloque del nivel
fretico se determina a partir del peso a granel de suelo por debajo de
Su agua, y se cumple que Su = sat - w
Fyi
Fxi
Di
-965-
determinado
Fi, Fi+1 - fuerzas que actan entre los bloques a lo largo de las direcciones dadas
por los ngulos i y ai+1
La ecuacin de la fuerza de equilibrio en la direccin normal al segmento de la superficie de
deslizamiento se proporciona:
ci
cohesin de suelo
li
negativo, lo que significa que el suelo se carga en tensin, entonces el valor de esta fuerza se
fija igual a cero en la siguiente etapa de iteracin y la fuerza de corte Ti que acta sobre un
segmento dado se determina en base a la cohesin del suelo.
El mtodo ITF es muy sensible con respecto a la forma de la superficie de deslizamiento. En
caso de que la superficie de deslizamiento contiene segmentos discontinuos agudos el factor
de seguridad resultante es generalmente ms grandes como comparar a la realidad. Se
recomienda que la diferencia de pendiente entre segmentos adyacentes de la superficie de
deslizamiento sea menos de 10. Esto se comprueba de forma automtica por el programa y si
la diferencia de pendiente encontrada es mayor a lo sugerido por el programa, le mostrar una
advertencia de que los resultados podran estar sobreestimados. Esto por lo general no es el
problema de una superficie de deslizamiento circular, pero debe tenerse en cuenta en el caso
de superficies de deslizamiento poligonales.
Mtodo ITF - solucin explcita
La solucin explcita del mtodo ITF asume una forma diferente de introduccin del factor de
seguridad en el anlisis. La solucin matemtica a continuacin, no requiere de iteraciones y el
factor de seguridad resultante se calcula directamente en un solo paso. Con este enfoque, el
factor de seguridad resultante es tpicamente ms alto, lo que puede dar una solucin
totalmente devalada, en particular en los casos relativos a superficies de deslizamiento
poligonales con grandes diferencias de pendiente de los segmentos adyacentes.
La solucin de la ecuacin (4) se expone como el factor de seguridad SF que se introduce de
tal manera que multiplica los componentes activos de las fuerzas, es decir, los componentes
que actan en la direccin de deslizamiento. La condicin de equilibrio se convierte entonces
en:
Etc.
-967-
Y como la fuerza en la parte inferior origen de la superficie de deslizamiento debe ser igual a 0
kN, se obtiene la forma final del factor de seguridad SF como:
-968-
-969-
Fellenius / Petterson
El mtodo simple de cortes se asume solo en la ecuacin general del momento de equilibrio
escrita con respecto al centro de la superficie de deslizamiento. La fuerza de corte y la fuerza
normal entre bloques Xi y Ei no se consideran. El factor de seguridad SF viene seguido
directamente de la expresin:
-970-
Donde:
ui
Ni
li
Bibliografa:
Petterson KE (1955) The early history of circular sliding surfaces. Geotechnique 5:275296
Bishop
El mtodo de simplificacin Bishop, asume que no hay ninguna fuerza Xi entre bloques. El
mtodo se basa en satisfacer la ecuacin del momento de equilibrio y la ecuacin de equilibrio
de fuerzas verticales.
El factor de seguridad SF se encuentra entre la iteracin sucesiva de la siguiente expresin:
Donde:
ui
li
Bibliografa:
Bishop, A.W. (1955) "The Use of the Slip Circle in the Stability Analysis of Slopes",
Geotechnique, Great Britain, Vol. 5, No. 1, Mar., pp. 7-17
Spencer
Este mtodo asume que ninguna fuerza entre bloques es igual a cero. El resultado de la fuerza
de corte y la fuerza normal que acta entre bloques tienen constantes de inclinacin. El
mtodo de Spencer es riguroso en el sentido que satisface todas las ecuaciones de equilibrio Las ecuaciones de fuerzas de equilibrio en direcciones horizontales y verticales y la ecuacin
de momento de equilibrio. El factor de seguridad SF se encuentra entre la iteracin de
inclinacin de las fuerzas actuando entre bloques y el factor de seguridad SF. Se pueden
encontrar ms detalles en la seccin que describe el anlisis de superficie de deslizamiento
poligonal.
-971-
Janbu
El mtodo Janbu asume valores distintos a cero entre bloques. El mtodo satisface las
ecuaciones de fuerzas de equilibrio en la direccin horizontal y vertical para todos los bloques y
la ecuacin de momento de equilibrio para todos menos para el el ltimo bloque superior. Los
supuestos para ste mtodo es la eleccin de las posiciones de las fuerzas actuando entre los
bloques. El factor de seguridad SF se encuentra a travs de la iteracin de las fuerzas actuando
entre bloques y luego se calculan las inclinaciones de estas fuerzas. Se puede encontrar mas
detalles en la seccin que describe el anlisis de la superficie de deslizamiento poligonal.
Morgenstern-Price
El mtodo Morgenstern-Price asume valores distintos a cero entre bloques. El resultante de
la fuerza normal y la fuerza de corte entre bloques tienen distintas inclinaciones en cada
bloque (forma de funcin Half-sine). Morgenstern-Price es un mtodo riguroso en el sentido de
que satisface las tres ecuaciones de equilibrio - las ecuaciones de fuerza de equilibrio en
direcciones verticales y horizontales y la ecuacin del momento de equilibrio. El factor de
seguridad SF se encuentra a travs de la iteracin de las inclinaciones de fuerzas entre bloques
y el factor de seguridad SF. Se puede encontrar mas detalles en la seccin que describe el
anlisis la superficie de deslizamiento poligonal.
Shahunyants
Ms detalles se pueden encontrar en la seccin que describe el anlisis de la superficie de
deslizamiento poligonal.
suelo. La superficie de deslizamiento optimizada es luego forzada a pasar por alto estos
segmentos durante el proceso de optimizacin.
Foliacin
Especificado en trminos de un cierto intervalo, que a su vez se presenta como uno de los
parmetros del suelo <Comienzo del talud; Fin del talud> el suelo experimenta diversos
(por lo general mejores) parmetros (c y ).
En la pendiente de la superficie de deslizamiento o la pendiente de interfaces entre bloques se
asume dentro del intervalo <Comienzo del talud; Fin del talud>, el anlisis procede con los
parmetros modificados c y .
2) O, el factor de seguridad:
Donde:
-973-
Rd -
RV -
SFv -
Donde:
Aef
La capacidad portante vertical de suelos de cimentacin Rd se determina por tres tipos bsicos
de condiciones de cimentacin:
Subsuelos drenados
Subsuelos sin drenar
Fondo rocoso
Los clculos anteriores se aplican solo para suelos homogneos. Si el suelo es nohomogneo debajo del fondo de la zapata (o hay presencia de aguas subterrneas) entonces
el perfil introducido se transforma a homoggneo.
responsabilidad del diseador decidir, dependiendo del problema a resolver, si los parmetros
efectivos deben ser utilizados.
Anlisis estndar
La solucin por defecto que propone por J. Brinch Hansena se utiliza, donde la capacidad
portante sigue la siguiente forma:
Donde:
para:
para:
-975-
Donde:
q0
Ancho de la cimentacin
Nc, Nd,
Nb
sc, sd, sb -
dc, dd, db -
ic, id, ib
gc, gd, gb -
Largo de la cimentacin
Bibliografa:
Brinch Hansen, J. (1970), A revised and extended formula for bearing capacity, Danish
Geotechnical Institute, Bulletin 28,5-11
-976-
Anlisis estndar
La siguiente formula se utiliza por defecto:
donde:
cu -
-977-
Anlisis estndar
La capacidad portante de cimentacin compuesta de rocas o de rocas dbiles se encuentra por
1
la expresin propuesta por Xiao-Li Yang y Jian-Hua Yin :
Donde:
donde:
GSI
Ns, Nq, N -
Ns
q0
Ancho de la base
Xiao-Li Yang, Jian-Hua Yin: solucin del lmite superior para capacidad portante mxima con
el criterio de fallo modificado de HoekBrown International Journal of Rock Mechanics &
-978-
Tipos de roca
Bibliografa:
Eurocode 7: Diseo geotcnicos Parte 1- Reglas generales
-979-
0,5
0,7
1,0
1,0
0,7
-980-
Tipo de roca
Rocas representativas
m i [-]
10
15
Andesita, dolerita,
diabasa, rhyolite
17
25
-981-
Fuerza
de la
roca
Tipos de rocas
(ejemplos)
Fuerza de ndice de
Unidad de masa
rocas en
Poisson de de roca
compresi rocas
3
[kN/m ]
n simple c
[MPa]
Roca
Muy dura, roca
extremad fuerte e intacta,
amente
cuarcita slida,
basalto, y otras
0,1
28,00 - 30,00
0,15
26,00 - 27,00
0,20
25,00 - 26,00
Roca
bastante
dura
Arenisca normal,
50 - 80
minerales de hierro
de dureza media,
esquito arenoso, losa
0,25
24,00
Roca
medio
dura
Lodolitas
dura, areniscas y
calcita no muy dura,
losa blanda, pizarra
no muy dura, marga
densa
Roca
bastante
dbil
Esquisto suave,
5 - 20
calizas blandas, tiza,
sal de roca, suelos
helados, antracita,
margas normales,
areniscas
perturbadas,
baldosas blandas y
suelos
con agregados
>150
20 - 50
0,5 - 5
0,3 0,35
22,00 26,00
-982-
O el factor de seguridad:
Donde:
Donde:
ad
Aef
Spd
Resistencia de la tierra
Hx, Hy -
RH
SF
Factor de seguridad
Cuando se adopta el mtodo de anlisis segn las normas EN 1997, el trmino con
cohesin (ad*Aef) se excluye de las condiciones drenadas mientras que el trmino con friccin
entre cimientos y suelos (Q*tand) se excluye de las condiciones sin drenar.
El anlisis depende del clculo del ngulo de friccin interna debajo del fondo de la
zapata d, del valor del clculo de cohesin debajo del fondo de la zapata cd y el valor del
clculo de la resistencia de la tierra Spd.
Si el ngulo de friccin de la zapata-suelo y la cohesin de la zapata-suelo son menores a los
valores del suelo debajo del fondo de la zapata, entonces es necesario el uso de eso valores:
La resistencia de la tierra se asume como se muestra en la figura:
-983-
Resistencia de la tierra
La resistencia de la tierra Spd se encuentra con la ayuda de la reduccin de la presin pasiva de
la tierra o de la presin en reposo empleando coeficientes de influencia:
Donde:
Sp
mR -
-984-
-985-
rea efectiva
Al resolver el problema de los cimientos cargados excntricamente, el programa GEO5 ofrece
dos opciones para lidiar con una dimensin efectiva del rea de cimentacin:
se asume una forma rectangular de rea efectiva
se asume una forma general de rea efectiva
Forma rectangular
En estos casos se utiliza una solucin simplificada
En el caso de excentricidad axial (momento de flexin actuando solo en un plano) el anlisis
asume una distribucin uniforme de tensin de contacto aplicada solo sobre una porcin de
los cimientos l1, el cual es dos veces menor a la excentricidad e en comparacin con la longitud
total l.
En el caso de una carga excntrica general, (el cimiento se carga por una fuerza vertical V y
por el momento de flexin M1 y M2), la carga es remplazada por una fuerza simple con las
excentricidades dadas:
El tamao del rea efectiva se desprende de la condicin de que la fuerza V debe actuar de
forma excntrica:
Donde:
Ancho de la cimentacin
-987-
Donde:
LS
donde: ex
ey
rea efectiva de cimentacin cargada fuera del centro (excntrica) se describe aqu.
Para una cimentacin superficial que descansa sobre una base de roca o para un tipo de losa
de hormign de base es necesaria en algunos casos adoptar diferentes valores de
excentricidades lmites .
Anlisis de levantamiento
El anlisis de zapata en tensin se realiza cuando se supone una carga debido a una fuerza
normal N negativa (fuerza acta hacia arriba). La verificacin de tales zapatas se lleva a cabo
segn la metodologa de verificacin correspondiente. Durante el anlisis, el programa
compara la fuerza mxima de traccin Nt,max con la resistencia de elevacin Rt. El programa
tiene en cuenta los siguientes tres mtodos de clculo de la capacidad portante (resistencia al
levantamiento Rt) de pie:
enfoque clsico
mtodo cnico
DL/T 5219-2005
Enfoque clsico
La resistencia al levantamiento Rt combina con el propio peso de la cimentacin y del suelo
sobrecargado + friccin a lo largo de muros de cimentacin + bloques ficticios (subtitutos) de
suelo sobre la cimentacin.El cuadro Capacidad Portante en el cuadro de dilogo
Verificacin de levantamiento sirve para ingresar el diseo del ngulo de friccin de
sobrecarga d y el diseo de la cohesin sobrecargada cd .
Donde:
cd
permetro de la cimentacin
-989-
Gp
-990-
-991-
Tipo de suelo
Arena o limo
2,5D
3,0B
Arcilla
Dureza ~ Rgida
2,0D
2,5B
Plastico
1,5D
2,0B
Blando - plastico
1,2D
1,5B
-992-
Anlisis de pilotes
La verificacin permitida en el programa "Pilotes" puede ser dividido en tres grandes grupos:
Verificacin de capacidad portante vertical
Verificacin de Asiento del pilote
Verificacin de capacidad portante horizontal
Solucin analtica
La solucin analtica asumen que la resistencia de compresin total del pilote Rc se deriva
como una suma de resistencia de la base del pilote Rb y resistencia del eje del
pilote Rs (realizada durante la friccin del suelo circundante a lo largo del eje). Los siguientes
mtodos aceptados son ingresados en el programa:
NAVFAC DM 7.2
Tomlinson
Mtodo de tensin efectiva
CSN 73 1002
Para los mtodos mencionados es posible elegir una de las siguientes metodologas de
verificacin:
Clsico
-993-
EN 1997-1
Cuando se ejecuta el anlisis de compresin de pilote, el peso propio del pilote se ingresa
dependiendo de la configuracin en el cuadro "Carga". En cuanto al pilote en tensin, el peso
propio del pilote siempre se toma automticamente. Basado en la entrada de carga el
programa realiza por si mismo el anlisis de verificacin ya sea para, pilote en compresin o
pilote en tensin.
NAVFAC DM 7.2
Clculo de la resistencia vertical de pilote segn la publicacin NAVFAC DM 7.2, Foundation and
Earth Structures, U.S. Department of the Navy 1984, donde todos los enfoques son descriptos
en detalles. El anlisis proporciona la resistencia en la base del pilote Rb y la resistencia en el
eje del pilote Rs.
Para suelos no-cohesivos, el programa toma en cuenta la profundidad crtica.
Donde:
efb -
Nq -
Ab
El factor de capacidad portante Nq es calculado por el programa, sin embargo, sus valores
pueden ser modificados manualmente.
La resistencia base del pilote para suelos cohesivos est dada por:
Donde:
cu
Ab
Donde:
Kj
ef, j
Asj -
th
th
ngulo de friccin interna del pilote (entre el material del pilote y el suelo
th
circundante en la capa j )
rea del eje del pilote en la capa j
-994-
th
Donde:
th
Coeficiente de friccin interna en la capa j
cu, j -
Asj -
th
th
igual a 28 .
Factor de capacidad portante Nq
ngulo de friccin interna
[]
2
6
2
8
3
0
3
1
3
2
3
3
3
4
3
5
3
6
3
7
3
8
3
9
4
0
Factor capacidad
portante Nq para pilotes
impulsados
1
0
1
5
2
1
2
4
2
9
3
5
4
2
5
0
6
2
7
7
8
6
1
2
0
1
4
5
Factor capacidad
portante Nq para pilotes
perforados
1
0
1
2
1
4
1
7
2
1
2
5
3
0
3
8
4
3
6
0
7
2
Bibliografa:
NAVFAC DM 7.2, Foundation and Earth Structures, U.S. Department of the Navy, 1984.
Los valores de referencia del coeficiente de la presin de tierra lateral K estan listados en la
tabla. El coeficiente de presin de tierra lateral K se aproxima como sigue:
-995-
Donde:
Presin en el pilote
Valores de referencia del coeficiente K de la presin de tierra lateral
Tipo de pilotes
K para pilotes
K para tensin
H-pilotes impulsado
0,5 1,0
0,3 0,5
Desplazamiento de pilote
impulsado (redondo y
cuadrado)
1,0 1,5
0,6 1,0
Desplazamiento de pilote
1,5 2,0
1,0 1,3
Pilotes de impulsado a
chorro
0,4 - 0,9
0,3 - 0,6
0,7
0,4
compresivos
uplifted piles
cnico
Bibliografia:
NAVFAC DM 7.2, Foundation and Earth Structures, U.S. Department of the Navy, 1984.
-996-
[]
Pilotes de acero
20
Piotes de madera
0,75
Pilotes de hormign
reforzados de acero
0,75
Donde:
Bibliografa:
NAVFAC DM 7.2, Foundation and Earth Structures, U.S. Department of the Navy, 1984.
Coeficiente de adhesin
Valores de referencia del coeficiente de adhesin estn listados en la siguiente tabla:
Coeficiente de adhesin emprica
Material del pilote
Consistencia del
suelo
Rango de
cohesin
Coeficiente de
adhesin [-]
c u [kN/m ]
Pilote de madera y
hormign
Pilotes de acero
Muy suave
0 - 12
0,00 - 1,00
Suave
12 - 24
1,00 - 0,96
Medio rgido
24 - 48
0,96 - 0,75
Rgido
48 - 96
0,75 - 0,48
Muy rgido
96 - 192
0,48 - 0,33
Muy suave
0 - 12
0,00 - 1,00
Suave
12 - 24
1,00 - 0,92
Medio rgido
24 - 48
0,92 - 0,70
Rgido
48 - 96
0,70 - 0,36
Muy rgido
96 - 192
0,36 - 0,19
Bibliografa:
NAVFAC DM 7.2, Foundation and Earth Structures, U.S. Department of the Navy, 1984.
Profundidad crtica
Para suelos no-cohesivos el rozamiento no aumenta infinitamente con la profundidad por
-997-
ejemplo: Tensin efectiva, pero a partir de una cierta profundidad crtica adquiere un valor
constante ver la siguiente figura, donde dc es la profundidad crtica, Sc es el rozamiento en la
profundidad crtica, d es el dimetro del pilote. Una regla similar se aplica tambin a la
resistencia en la base del pilote en suelos no-cohesivos, donde el mismo valore de la
profundidad crtica dc son considerados por simplicidad.
Profundidad crtica
Los valores de referencia de la profundidad crtica de arenas suaves es 10d (d es el dimetro
del pilote or su peso), por arenas compactas medias 15d y arenas compactas el valor es 20d.
El coeficiente de profundidad crtica kdc puede ser especificado en "Capacidad Ver.". La
profundidad crtica viene dada por:
Donde:
kdc -
Tomlinson
Este mtodo extensamente utilizado toma parmetros de tensin de corte sin drenar para
calcular la capacidad portante del pilote. Luego asume que la resistencia al corte del pilote
depende de la presin debido a la sobrecarga sobrecargada.
La resistencia del eje del pilote est dada por:
Donde:
ca, j - Adhesin en la capa j-th (tensin al corte entre el contorno del pilote y el
suelo circundante)
Coeficiente de adherencia emprica (depende del tipo del suelo, tipo del
pilote, etc) en la capa j-th
-998-
Donde:
qb
Ab
cu
Coeficiente de adherencia
El coeficiente de adherencia emprica toma en cuenta el comportamiento del suelo alrededor
del contorno del pilote y depende del material del pilote, calidad de la superficie del contorno
del pilote y el tipo de suelo circundante. Valores de este coeficiente son ingresados en el
programa empleando el siguiente grfico tomado de M.J. Tomlinson: Diseo de pilotes y
prcticas de construccin.
Longitud efectiva
La longitud efectiva D determina la longitud del pilote, la cual transfiere efectivamente la carga
desde el pilote al suelo. Si todo el pilote se ubica dentro del suelo resistente, en el cual la
carga se transfiere por medio del rozamiento, entonces la longitud efectiva corresponde a la
longitud del pilote debajo del terreno ver figura A. En el caso de las capas medias, las capas
altamente compresibles (en las cuales la carga no es transferida dentro del suelo por
rozamiento) y las capas debajo, no son calculadas dentro de la longitud efectiva D ver figura
B. La introduccin de la longitud efectiva dentro del anlisis y su magnitud son configuradas en
el cuadro "Capacidad vertical".
-999-
Donde:
qs,j -
th
La resistencia del eje en la capa j
-1000-
p,j -
0,,j -
Asj -
th
th
Donde:
qp
Ab
Np p
ef
Np
Arcilla
25 30
3 30
0,23 - 0,40
Limo
28 34
20 40
0,27 - 0,50
Arena
32 40
30 150
0,30 - 0,60
Gravel
35 - 45
60 - 300
0,35 - 0,80
Bibliografa:
Felenius, B.H.: Foundation Engineering Handbook, Editor H.S. Fang, Van Nostrand Reinhold
Publisher, New York, 1991, 511 - 536
CSN 73 1002
Hay dos mtodos implementados en el programa para calcular la capacidad portante vertical
del pilote segn el comentario en el estndar CSN 73 1002 "Pile foundation":
Anlisis segn la teora en el primer grupo de los estados limite
El procedimiento de solucin se describe en el comentario del estndar CSN 73 1002 "Pile
foundation" en el captulo 3 "Design" parte B solucin general segn la teora del primer
grupo de los estados limite (pp.15). Todos los enfoques de clculo estn basados en frmulas
presentadas aqu. La tensin geoesttica original se asume desde el grado finalizado. El
coeficiente de condiciones del comportamiento de la base del suelo est considerado por la
profundidad z (medida desde el grado finalizado).
-1001-
La longitud efectiva del pilote utilizado para el clculo de la capacidad portante del contorno se
reduce a un segmento:
Donde:
Verificacin
La verificacin de la capacidad portante de un pilote depende de la metodologa de
verificacin seleccionada en la solapa "Pilote":
verificacin segn el factor de seguridad
verificacin segn la teora de los estados lmite
verificacin segn EN 1997
El anlisis actual (ejemplo: asentamiento en la resistencia de la base del pilote) es la misma
para ambos casos. Solo difieren en la incorporacin de los coeficientes de diseo,
combinaciones y en la forma de demostrar la seguridad de la estructura. Coeficientes de
diseo (parmetros de verificacin) son especificados en la solapa "Pilote"
Si el mtodo de verificacin segn CSN 73 1002 es utilizado, el anlisis de verificacin se
lleva a cabo exclusivamente segn es estndar CSN 73 1002.
Donde:
Rc
Rb
Rs
Vd
Wp
Donde:
Rsdt
Rs
st
Vd
Wp
Coeficientes de diseo
La solapa "Pilote" sirve para especificar coeficientes de dos grupos de diseo (parciales)
Factores parciales en parmetros de suelo
mc
st
valor requerido del factor de seguridad SF para capacidad portante vertical en la solapa
"Pilote".
El programa realiza la verificacin de capacidad portante vertical del pilote en
compresin como sigue:
Donde:
Vd
Rc
Wp
Donde:
Vd
Rst
Wp
Resistencia al corte
Para cada elemento viga del pilote analizado, el programa determina un valor lmite de la
fuerza que puede ser transmitida por la piel del pilote en la ubicacin de un elemento dado.
Este valor depende de la tensin geoesttica z encontrada a una profundidad de un elemento
dado.
Donde:
El signo positivo muestra que el z se supone sobre distintas capas del suelo. La tensin de
corte permitida est dada por:
Donde:
Si la viga es encontrada debajo del nivel fretico, la piel de friccin permitida es entonces
reducida a recibir la siguiente forma:
Donde:
de la zona de influencia se acerca al lmite 0 (cero), la rigidez del subsuelo tiende al infinito.
La profundidad de la zona de influencia depende de los parmetros del suelo y de las
magnitudes de las sobrecargas aplicadas, por lo tanto, de la tensin debajo del la base del
pilote. El programa asume que la profundidad de la zona de influencia se encuentra ubicada,
donde la tensin debajo de la base del pilote es igual a la tensin geoesttica. Esta idea es
representada en la siguiente figura:
-1007-
-1008-
Suelo incompresible
A una cierta profundidad debajo de la superficie terrestre es posible especificar suelos
incompresibles. Si el pilote excede esta profundidad especificada entonces todos los elementos
vigas encontrados debajo de este valor son fijados en lugar de ser soportes elsticos. El pilote
luego esencialmente no experimenta asentamiento. Si all hay suelo incompresible debajo de la
base del pilote pero no tan profundo como la zona de influencia debajo de la base del pilote,
la profundidad de la zona de influencia para el clculo de rigidez es reducida de manera que la
zona de influencia solo alcanza el suelo incompresible. De esta forma el suelo incompresible
debajo de la base del pilote aumenta su rigidez y consecuentemente la capacidad portante de
la base del pilote. Si el suelo incompresible es encontrado por debajo del alcance de la zona de
influencia, entonces no hay ninguna influencia en el anlisis del pilote.
Rozamiento negativo
El rozamiento negativo es un fenmeno que surge de un asentamiento de suelo alrededor del
pilote. El suelo deformado alrededor del pilote tiende a tirar el pilote hacia abajo reduciendo as
su capacidad portante para un asiento de pilote determinado.
El parmetro introducido para evaluar la influencia del rozamiento negativo es el asentamiento
de la superficie terrestre w y una profundidad de la zona de influencia de la deformacin h.
-1009-
Para una carga uniformemente distribuida alrededor del pilote, el valor de w debera ser
medido a una distancia igual a tres veces el dimetro del pilote desde su cara externa. Este
valor representa la profundidad influenciada por el asentamiento de la superficie terrestre y
debajo de la cual el suelo se supone incompresible sin deformacin.
El clculo del rozamiento negativo se lleva a cabo primero mientras se determinan las fuerzas
de corte lmites, trasmitidas por la piel del pilote Tlim. El proceso de solucin asume que el
asentamiento del suelo decrece linealmente con la profundidad del valor de w en la superficie
del terreno hasta 0 a una profundidad h. Las fuerzas desarrolladas en resortes (resortes que
soportan distintos elementos) debido a su deformacin son determinados y luego substrados
de Tlimpara reducir la capacidad portante de la piel del pilote.
Desde la representacin terica es evidente que para un asentamiento grande w o una
profundidad grande h el valor de Tlimpuede pasar por debajo de cero. En casos extremos el
valor del rozamiento negativo puede eliminar completamente la capacidad portante de la piel
del pilote, entonces el pilote es soportado solo por el subsuelo elstico debajo de la base del
pilote.
Influencia de la tecnologa
La capacidad portante del pilote es considerada influenciada por la tecnologa aplicada durante
la construccin. El mdulo Pilote MEF permite especificar la tecnologa de construccin de
pilotes. El rozamiento y la resistencia en la base del pilote son entonces reducidas con la ayuda
de los coeficientes de reduccin dependientes de la tecnologa seleccionada. El valor de estos
coeficientes sigue el estndar Holands NEN 6743 Base de pilote.
Aparte las tecnologas ofrecidas por los programa y los coeficientes correspondientes, el
usuario es libre de asignar a estos coeficientes sus propios valores. De esta forma el usuario
puede introducir en del anlisis, su experiencia prctica o informacin proporcionada por otras
fuentes.
Donde:
C1, C2
- Parmetros de subsuelo
Rectngulo:
Donde:
a, b
C1,C2
- Parmetros de subsuelo
Kred
- Coeficiente de reduccin
Lo que reduce la rigidez con respecto a la esbeltez del rectngulo. Recibe los siguientes
valores, para:
Donde:
-1011-
-1012-
-1013-
Curva cargada
Bibliografa:
Masopust, J.: Vrtane piloty. 1
st
st
Donde:
a,b
vi
di
Donde:
m1
m2
di
th
Dimetro del pilote en la capa i
hi
th
Espesor en la capa i
qsi
th
Rozamiento ltimo del eje en la capa i
-1014-
th
Donde:
e, f
db
Donde:
qb
db
Donde:
Rs
Donde:
Is
Coeficiente de asentamiento
Rsy
Es
Donde:
Rsy
slim
sy
La resistencia del pilote atribuye a un asentamiento Slim dado esta dado por:
Donde:
Rblim Rs
Coeficientes de regresin
El rozamiento especfico depende de los coeficientes de regresin a, b. La resistencia en la
base del pilote (en la activacin de la resistencia) depende de los coeficientes de
regresin e, f.
El valor de estos coeficientes de regresin fueron derivados de la ecuacin de las curvas de
regresin construida en la base del anlisis esttico de los resultados de aproximadamente 350
pruebas de carga esttica de pilotes.
El cuadro de dilogo para ingreso de coeficientes de regresin se muestra en el
cuadro "Asiento" usando los botones "Editar a, b", "Editar e, f ". Cuando modificamos el
cuadro e dilogo muestra los valores recomendados para los coeficientes de regresin para
distintos tipos de suelo y rocas.
-1016-
Coeficientes m1, m2
Carga tipo de coeficiente m1 :
-
0,7
1,0
1,0
0,9
0,7
0,5
0,15
secantes pede ser mostrado en el cuadro "Asiento" utilizando el botn "Editar Es". Cuando se
modifica, el cuadro de dilogo muestra los valores recomendados para los mdulos secantes.
Coeficiente de asentamiento Is
El coeficiente de asentamiento depende de la profundidad del pilote debajo de la superficie de
una capa resistente D y del dimetro del pilote d. El coeficiente de asentamiento Is est dado
por:
Donde:
I0
Rk
Rh
Curva cargada
Bibliografa:
H.G. Poulos a E.H. Davis - Pile Foundations Analysis and Design,
Donde:
Rs
Ck
-1019-
Cb -
Donde:
Es
I0
Rk
Rb
Rv
Donde:
Es
At the initial stage of the stress-strain curve is nearly linear dependence, but elastic strain of
soils is a very small due to overall value of the strain. There are defined several types of
modules - tangent modulus of soil, secant modulus of soil and initial tangent modulus.
The introduction of this simplifying assumption is possible to use the theory of elasticity for
detecting of stress-strain state in soils.
Lambe et. Whitman (1969) say that the elastic modulus for a soil is usually the secant
modulus from zero deviator of normal stress to a deviator stress equal to one-half or one-third
of the peak deviator stress.
The secant modulus Es decreases as the strain level increases because the stress-strain curve
has a downward curvature. There are three means of obtaining this parameter:
laboratory triaxial tests (from calculation based on the tangent modulus of soil)
pile-loading test
empirical correlations based on previous experience
Typical range of values for the static stress-strain (secant) modulus Es for selected soils field
values depend on stress history, water content, density (Gopal Ranjan et. Rao, 2000):
Type of soil
Modulus
Es [MPa]
Silt
Very soft
0,2 2
Clay
Very soft
2 15
Soft
5 25
Firm, medium
15 - 50
-1021-
Loess sand
Hard
50 - 100
Sandy
25 - 250
Silty
7 - 21
Loose
10 24
Dense
48 80
Loose
50 145
Dense
100 190
Typical range of values for the static stress-strain (secant) modulus Es for selected soils field
values depend on stress history, water content, density (Gopal Ranjan et. Rao, 2000):
Literature:
Briaud, J.-L.: Introduction to Soil Moduli. Geotechnical News, June 2001, BiTech Publishers
Ltd, Richmond, B.C., Canada.
Gopal Ranjan et. A. S. R. Rao: Basic and Applied Soil Mechanics. New Age International, 2000,
chapter 10.11, pp. 328 330. ISBN: 8122412238, 9788122412239.
Lambe, T. W. et. Whitman, V. R.: Soil Mechanics. New York: John Wiley and Sons, 1969, 576
p. ISBN: 978-0-471-51192-2.
Poulos, H. G. et. Davis, E. H.: Pile Foundations Analysis and Design. New York: John Wiley and
Sons, 1980, chapter 5.5, pp. 101 104.
-1022-
-1023-
-1024-
-1025-
-1026-
Donde:
Donde:
A1
A2
-1027-
-1028-
-1029-
modelo Winkler. Este modelo describe el asentamiento de un plano rgido como una funcin de
la carga aplicada. La relacin correspondiente es representada por la siguiente frmula:
Donde:
Donde:
Donde:
Edef -
Bibliografa:
Pochman, R., Simek, J.: Pilotove zaklady Komentar k CSN 73 1002. 1
Vydavatelstvi norem, 1989, 80 p.
st
edition, Prague,
Donde:
-1030-
Donde:
3
Parmetro del suelo luego de Bowles [MN/m ]
3
Posibles valores del mdulo k luego de Bowles [MN/m ]:
200 - 400
150 - 300
100 - 250
Arena fina
80 - 200
Arcilla rgida
60 - 180
30 - 100
Arcilla plstica
30 - 100
10 - 80
Arcilla suave
2 - 30
Bibliografa:
th
Bowles, J. E.: Foundations Analysis and Design. 5 edition, New York: McGrawHill Book
Company, 1997, ISBN 0-07-118844-4, chapter 16-15.2, s. 941 (table 16-4).
Pochman, R., Simek, J.: Pilotove zaklady Komentar k CSN 73 1002. 1st edition, Prague,
Vydavatelstvi norem, 1989, 80 p.
Donde:
Edef d
Donde:
nh
3
Mdulo de compresibilidad horizontal [MN/m ]
Suelos
nh [MN/m ]
0,33
0,50
0,90
1,5
7,0
18,0
2,5
4,5
11,0
Bibliografa:
CSN 73 1004: Velkoprumerove piloty. Praha, UNM, 1981, 56 p.
Masopust, J.: Vrtane piloty. 1
st
Donde:
nh
d
z
3
Mdulo de compresibilidad horizontal pile diameter [MN/m ]
nh [MN/m ]
1,8 2,2
- densidad media
5,5 7,0
- densa
15,0 - 18,0
1,0 1,4
- densidad media
3,5 4,5
- densa
9,0 - 12
Bibliografa:
Reese, L. C. et. Matlock, H.: Non-Dimensional Solutions for Laterally Loaded Piles with Soil
Modulus Assumed Proportional to Depth. University of Texas, Austin, 1956.
Reese, L. C. et. Matlock, H.: Generalized Solutions for Laterally Loaded Piles. Journal of the
Soil Mechanics and Foundations Division, ASCE 86, No. 5, 1960, pp. 63 - 91.
Reese, L. C. et. Matlock, H.: Foundation analysis of offshore pile-supported structures.
-1032-
Proceedings of the 5
th
Donde:
Ep
Ip
4
Momento de inercia del pilote [m ]
Es
Bibliografa:
Poulos, H. G. et. Davis, E. H.: Pile Foundations Analysis and Design. New York: John Wiley and
Sons, 1980, chapter 8.2.3, pp. 174 (equation 8.43).
Vesic, A. S.: Bending of Beams Resting on Isotropic Elastic Solid. JSMFD, ASCE, vol. 87, 1961,
EM 2: pp. 35 53.
Vesic, A.S.: Design of Pile Foundations. National Cooperative Highway Research Program
Synthesis 42, Transportation Research Board, Washington D.C., 1977.
donde: EI
kh
-1033-
El coeficiente de la rigidez del pilote para suelos granulares est dado por:
donde: EI
nh
donde: Wy
donde: Qu
Qu
Grupo de pilotes
Los anlisis realizados en el programa "Grupo de pilotes" se puede dividir en dos grupos:
Solucin analtica - el clculo de la capacidad portante vertical de un grupo de pilotes en
suelos cohesivos y no cohesivos y la determinacin del asentamiento
El anlisis de un grupo de pilotes mediante el mtodo spring junto con la determinacin de
refuerzos de pilotes
Solucin analtica
El anlisis de la capacidad portante vertical de un grupo de pilotes se puede realizar para:
suelo no cohesivo (anlisis para condiciones drenadas)
suelo cohesivo (anlisis para condiciones no drenadas)
El anlisis de verificacin actual se lleva a cabo segn el factor de seguridad o la teora de los
estados lmite.
La verificacin se realiza solamente para la carga vertical. La carga debido a los momentos y
fuerzas de corte no se considera. Las acciones horizontales del grupo de pilotes llaman para
elegir el mtodo de spring en el cuadro "Configuracin". Los mtodos de anlisis tambin
-1035-
Donde:
Rc g
Donde:
nx
ny
, expresada en grados
Frmula Seiler-Keeney
-1036-
Donde:
nx
ny
Entrada de eficiencia
Entrada definida por el usuario del grado de eficiencia en el intervalo de 0,5 - 1,0.
Bibliografa:
Pochman, R.; Simek, J.: Pilotove zaklady Komentar CSN 73 1002. First edition, Prague,
1989.
Unified Facilities Criteria (UFC 3-220-01A): Design of deep foundations - Technical
instructions, Chapter 5-3, 1997.
Venkatramaiah, C.: Geotechnical Engineering. Second edition, New Delhi (India): New Age
International Publishers, 1995.
Donde:
cub
Ncg
D
o
n
d
e
:
para condiciones:
para condiciones:
where:
bx
-minimum width of pile group (shorter layout size of the pile cap)
Nota: el cuerpo terrestre est representado por un bloque con su base dada por un plano que
contiene las bases de los pilotes individuales y que tiene paredes verticales encontradas en la
distancia de un dimetro de pilote desde uno de los ejes de las pilotes externos. Este bloque
de tierra sometida a una carga global causado por el grupo de pilotes, resiste por, el corte a lo
largo de los muros, la friccin de la piel y por la capacidad portante en su base.
El anlisis de verificacin actual se lleva a cabo segn el factor de seguridad o la teora de
-1037-
estados lmite.
Donde:
Rg
Vd
Wp
SFcp
Donde:
Rg
Rc
Vd
Wp
Al realizar el anlisis segn la teora de estados lmite el programa lleva a cabo el anlisis de
verificacin de un grupo de pilotes en suelo cohesivo:
Donde:
Rg
Vd
Wp
Donde:
sg
gf
s0
bx
Suelos cohesivos
El asentamiento de un grupo de pilotes en suelos cohesivos es determinado por el
asentamiento para una cimentacin substituta a una profundidad de 0,67*L, con un ancho de B
y una longitud de B.
Anlisis para calcular el asiento se describe en detalle en "Anlisis de asientos"
-1039-
Mtodo Spring
El grupo de pilotes se analiza mediante el Mtodo de los Elementos Finitos. La tapa de pilote se
considera como infinitamente rgida. Una carga general se aplica en el centro de la tapa y se
pueden importar para un programa arbitrario que realiza el anlisis esttico.
Pilotes analizados segn la figura:
-1040-
Modelado de pilotes
Cuatro opciones de modelado de pilotes estn disponibles en el cuadro "Configuracin":
1. Pilotes flotantes - calcular la rigidez de los resortes desde los parmetros del suelo
2. Pilotes flotantes - Entrada de la rigidez de los resortes
3. Pilotes que descansan sobre la roca subrasante
4. Pilotes fijado en el subsuelo de roca
Todas las opciones requieren introducir el "mdulo horizontal de reaccin del subsuelo" que
caracterizan el comportamiento del pilote en la direccin transversal. Pilotes flotantes
requieren adems la determinacin de la rigidez de los resortes verticales. El programa
permite el clculo de esta rigidez desde los parmetros de suelo disponibles y la carga tpica.
Tambin pueden ser introducidos directamente en el cuadro "resortes verticales".
Cualquiera de conexin del pilote a la tapa puede ser considerado: tipo bisagra o fijo.
-1041-
Anlisis de asientos
Uno de los siguientes mtodos est disponible para el clculo de asientos:
con la ayuda del mdulo edomtrico
con la ayuda del constante de compresin
-1042-
Asentamiento
si
th
Asentamiento de la capa i
-1043-
Donde:
l,b -
eb
Carga de excentricidad
Fuerza horizontal
-1044-
donde:
Ebasic
-Espesor de la cimentacin
Edef, av
Para k > 1 la cimentacin se asume como rgida; y como un punto representativo para la
determinacin del asiento, se asume el punto caracterstico (distante 0,37 veces la
dimensin de la cimentacin de su eje)
Para k < 1 la cimentacin se asume como rgida; y como un punto representativo para la
determinacin del asiento, se asume el punto central de la cimentacin.
La rotacin de la cimentacin se determina por la diferencia de asientos de los centros de
los extremos individuales.
Por ejemplo, si la rotacin en la direccin de x es igual a x = 0,944 (tan* 1000), entonces el valor
-2
de rotacin en grados [] es igual a x = (arctan 0944) / 1000 = 4,3*10 .
Luego, por ejemplo si la rotacin en la direccin de y es igual a y = 2,360 (tan*1000), entonces el
-2
valor de rotacin en grados [] es igual a y = (arctan 2,360) / 1000 = 6,7*10 .
-1045-
Donde:
Donde:
zic -
Xi
th
Parmetros de material en la capa i
Xc
-1046-
Donde:
Ac -
Xc -
Xb,i -
bi -
th
Ancho del colchn en la capa i
th
Largo del colchn en la capa i
li
Donde:
z,i
th
Componente vertical de tensin incremental en el medio de la capa i
hi
Espesor en la capa i
Eoed,i
th
th
El mdulo edomtrico Eoed puede ser especificado por cada suelo incluso como constante o con
la ayuda de una curva edomtrica (relacin ef/). Cuando utilizamos la curva edomtrica el
programa asume para cada capa el valor de Eoed correspondiente a un rango determinado de
tensin original y final. Si el valor del mdulo edomtrico no est disponible, es posible
introducir el mdulo de deformacin Eoed y el programa lleva a cabo la transformacin
-1047-
respectiva.
Donde:
Donde:
Coeficiente de Poisson
Edef
Mdulo de deformacin
where:
or,i
z,i
hi
Espesor de la capa i
Ci
th
Constante de compresin en la capa i
th
donde:
or,i -
z,i -
-1048-
eo
hi
Espesor de la capa i
Cc,i -
th
th
ndice de compresin en la capa i
Bibliografia:
Arnold Verruijt: Soil mechanics, Delft University of Technology, 2001, 2006,
http://geo.verruijt.net/
Por: or + z > p(suma la tensin vertical actual y su incremento es mayor al de la presin pre
consolidada):
Donde:
or,i -
z,i
p,i
eo
hi
Espesor de la capa i
th
Cc,i -
th
ndice de compresin en la capa i
Cr,i
-1049-
th
th
th
El asentamiento primario sobre la capa i de un suelo normalmente consolidado (OCR = 1)
viene dado por:
Donde:
or,i -
z,i
eo
hi
Espesor de la capa i
Cc,i -
th
th
ndice de compresin en la capa i
Asentamiento secundario
th
El asentamiento secundario sobre la capa i se asume:
Donde:
hi
Cr,i -
th
Espesor de la capa i
tp
ts
th
Si especificamos el valor del ndice de pre consolidacin de la compresin secundaria igual que
el ndice de compresin secundaria, el programa no tiene en cuenta en el clculo del
asentamiento secundario, el efecto de la presin de pre consolidacin.
Bibliografa:
Netherlandish standard NEN6740, 1991, Geotechniek TGB1990 Basisen en belastingen,
Nederlands normalisatie-Institut
-1050-
Donde:
th
hi
Donde:
or,i -
z,i -
ji
th
Exponente de tensin en la capa i
mi
th
Mdulo de Janbu en la capa i
hi
th
Espesor de la capa i
Donde:
Donde:
-1052-
mi
hi
Espesor de la capa i
th
th
Donde:
or,i -
p,i
th
Presin de pre consolidacin en la capa i
z,i
mi
th
Mdulo de Janbu en la capa i
mr,i
hi
th
Espesor de la capa i
th
layer
Si la tensin debido a sobrecargas no provoca que la tensin final exceda la presin pre
consolidada (or + z p), es posible asumir la siguiente forma de ecuacin para el clculo de
asentamiento en subsuelos con capas de arena o limo:
Donde:
or,i
p,i
th
Presin de pre consolidacin en la capa i
z,i
mr,i
hi
th
Espesor de la capa i
th
Donde:
th
mi
hi
Para: or + z p
Donde:
or,i -
p,i -
th
Presin pre consolidada en la capa i
z,i
mi
th
Mdulo de Janbu en la capa i
mr,i hi
th
th
Espesor de la capa i
-1054-
2
compresibilidad mV [m /MN] (determinado por el test edomtrico) y el programa lleva a cabo la
transformacin respectiva:
Donde:
MDMT mV
Mdulo de restriccin
Coeficiente de compresibilidad de volumen
Donde:
th
z,i
hi
Espesor de la capa i
MDMT -
th
Mdulo de restriccin
Bibliografa:
Marchetti S. (1999) " The Flat Dilatometer and its applications to Geotechnical Design ",
Lecture notes (90 pp) Intnl Seminar on DMT held at the Japanese Geot. Society, Tokyo, 12
Feb 1999
Teora de asiento
Si se conoce la tensin en el suelo causada por, la sobrecarga en la superficie del suelo, el
cambio de tensin en el suelo, o en la estructura terrestre construida, es posible determinar la
deformacin del suelo. La deformacin del suelo es generalmente inclinada y su componente
vertical se denomina "asentamiento". En general, el asiento es no estacionario dependiendo en
el tiempo, lo que significa que no ocurre inmediatamente luego de introducir la sobrecarga,
ms bien depende de las caractersticas de consolidacin del suelo. Los suelos permeables,
suelos menos compresibles (arena, gravel) se deforman rpido, mientras que suelos arenosos
saturados de poca permeabilidad, experimentan una deformacin gradual llamada
consolidacin.
-1055-
-1056-
Donde:
ef -
Coeficiente de Poisson
Ho
th
Deformacin de la capa del suelo i
Hoi -
th
Donde:
Deformacin vertical
Ho
Asiento
-1058-
e -
ndice de vaco
Cambio en el ndice de vaco
Modificando esta ecuacin se llega a la frmula que describe la muestra de asentamiento con
la ayuda del ndice de vaco:
Donde:
Ho
Asiento
ndice de vaco
e -
Asentamiento secundario
Para describir una fluencia gradual de suelo durante el asentamiento secundario, el programa
emplea el mtodo Buissman (incorpora el ndice de compresin secundario C derivado por
Lade). De observaciones que sugieren que la deformacin del suelo sigue una trayectoria lineal
cuando se representa una escala semi logartmica frente al tiempo, Buissman propone la
variacin de debido a la tensin a lo largo del tiempo en la forma:
-1059-
Anlisis de consolidacin
El programa permite el anlisis de consolidacin cuando se configura en el
cuadro "Configuracin". Una capa consolidada, formada por impermeable, resp. baja
permeabilidad del suelo, luego se instala a medida que pasa el tiempo. La consolidacin afecta
los valores de la presin de poros. Los parmetros de suelo que influyen en el anlisis de
consolidacin se ingresan en el cuadro "Suelos", otros parmetros de consolidacin son
determinados en el cuadro "Verificacin" en las distintas etapas de construcciones.
El coeficiente de consolidacin, dependiendo de los parmetros de suelo, se calcula:
Donde:
Eoed -
Coeficiente de permeabilidad
Anlisis de consolidacin es influenciado adems por el factores de tiempo, los cuales son
dependientes de la ruta de salida del flujo de agua. En el caso de una sola direccin de flujo de
salida, esta ruta es igual a la espesor de la capa consolidada (hacia arriba, hacia abajo) o la
mitad del espesor de la capa en el caso de ambas direcciones del flujo de salida (hacia arriba y
hacia abajo) El factor de tiempo real se evala segn la siguiente frmula:
Donde:
cv
Coeficiente de consolidacin
Tiempo real
Ruta de drenaje
Donde:
cv
Coeficiente de consolidacin
tc
Tiempo de construccin
Ruta de drenaje
Tv
Tc
Donde:
fin
Uav
Grado de consolidacin
-1061-
Pa
ra
:
D
on
de
:
Donde:
Tv
Tc
Ruta de drenaje
u0
Bibliografa:
Braja M. Das. Advanced Soil Mechanics; Taylor & Francis: London, 2008.pp278 - 316Verruijt
A. Soil Mechanics, Delft University of Technology, 2010, pp97-123,
http://geo.verruijt.net/software/SoilMechBook.pd
or
Donde:
or
Donde:
or
x%
or
por:
Donde:
Tensin incremental
or
-1064-
ndice de compresin
ste describe la variacin del ndice de vaco como una funcin de la variacin de la tensin
efectiva ef representada en la escala logartmica:
Donde:
logef
-1065-
Suelos
CL arcilla blanda
160
200
0,34
CL arcilla dura
170
250
0,44
ML limo de baja
plasticidad
230
350
0,16
CH limo de alta
plasticidad
280
350
0,84
340
290
0,52
ndice de
compresin C c [-]
0,20 0,50
0,15 - 0,30
0,3 0,5
0,3 0,6
13
14
7 10
4 a ms
Turbas (Pt)
10 15
1,5 4,0
0,4 1,2
0,7 0,9
0,4
-1066-
de Cc para limos, arcillas y suelos orgnicos; su aplicacin sin embargo, es ms o menos local:
Suelos
Ecuaciones
Referencias
Arcillas transformadas
Skempton 1944
Arcillas
Nishida 1956
Arcilla Brasilera
Cozzolino 1961
Sowers 1970
Arcillas
Pestana 1994
Mdulo edomtrico
Si los resultados del test edomtrico, son representados en trminos de la curva
edomtrica ( = f(ef )), se vuelve evidente que para cada punto en la curva se tiene una
ndice distinto ef /.
-1067-
Mdulo edomtrico
Grava
60 600
7 130
Cohesivo
2 30
Eoed [MPa]
Literature:
Vanicek, I.: Geomechanika 10: mechanika zemin. 3
-1068-
th
80-01-01437-1.
Constante de compresin
Cuando representamos la tensin vertical efectiva contra la deformacin vertical en la escala
semi-logartmica, a menudo se llega a una dependencia lineal.
Donde:
1ef
2ef
Constante de
compresin C [-]
Limo Loess
15 45
Arcilla
30 120
Limos
60 150
> 250
-1069-
Constante de compresin 10
En la prctica de la ingeniera el logaritmo natural de base 2 se reemplaza por el logaritmo en
base 10, cuando representamos la tensin ef. En este caso es comn denotar la constante de
compresin con el subndice 10: C10.
Arnold Verruijt (Soil Mechanics) ofrece los siguientes valores de constante de compresin:
Suelo
C10
Arena
50 500
20 200
Limo
25 125
10 50
Arcilla
10 100
4 40
Turba
2 - 25
1 - 10
ndice de vaco
El ndice de vaco e describe la porosidad del suelo y es proporcionada por:
Donde:
Vp
Volumen de vaco
Vs
-1070-
Suelo
0,45
0,65
0,4
Arcilla firme
0,6
Arcilla blanda
0,9 1,4
Loess
0,9
2,5 3,2
Glacial
0,3
ndice de recompresin
El ndice de recompresin Cr es determinado por el grfico representando la variacin
del ndice de vacoe como una funcin de tensin efectiva ef representada en la escala
logartmica por una secuencia de descarga-recarga.
Donde:
logef
Donde:
Cc
Constante de compresin
Caractersticas de Janbu
Valores del mdulo de Janbu m y el exponente de tensin j (segn: Canadian Foundation
Engineering Manual 1992)
Suelo
Mdulo de
Janbu m
ndice de
tensin j
1000 300
Gravel
400 40
0,5
Arena densa
400 250
0,5
250 150
0,5
Arena suelta
150 100
0,5
Limo denso
200 80
0,5
80 - 60
0,5
Limo suelto
60 40
0,5
60 20
20 10
10 5
20 5
Arcilla orgnica
20 - 5
Turbas
51
-1072-
Historia de carga a) Curva de la deformacin para suelo arcilloso del test edomtrico b)
Interpretacin simplificada del la curva de la deformacin
La muestra de suelo se cargo gradualmente para alcanzar el nivel de tensin bef, la relacin
tensin-deformacin (bef -) dentro de la seccin a-b es lineal y se denota como primaria o
virgen, (es decir, se encuentra en relacin de compresin). Una vez que se super el nivel de
tensin bef la muestra fue descargada elsticamente y el suelo se traslada hasta la seccin bc de la curva de la deformacin.
Una vez recargado el suelo baja hacia la seccin b-c hasta alcanzar la tensin original bef
antes de la descarga.
Cuando se carga ms all de bef la curva de la deformacin se aproxima asintticamente,
dentro de la seccin d-e, a la lnea principal acompaada por la deformacin inelstica de la
muestra del suelo. sta compleja curva de tensindeformacin es a menudo simplificada por
la curva de deformacin idealizada (fig. b). Est curva se caracteriza por los llamados suelos
sobre-consolidados, que fueron en el pasado sometidos a altas tensiones seguidas de
descargas.
El ndice sobreconsolidado(OCR) luego representa la relacin entre la tensin mxima pre
consolidada que el suelo haya experimentado y la tensin vertical actual. Los suelos sobreconsolidados normalmente siguen la curva de deformacin dada por los puntos c-d-e. El
cambio en la pendiente a lo largo de esta lnea (dada por el punto d) corresponde a la tensin
geoesttica vertical o (suelos normalmente consolidados) o a la presin pre consolidada
c(suelos sobre-consolidados). Este aspecto influye en la deformacin del suelo, la cual es
menor dentro de la seccin c-d en comparacin con la seccin d-e (donde por el alto grado de
sobre-consolidacin, la deformacin del suelo aumenta).
Caractersticas de deformacin adicionales, como: el mdulo de deformacin en la descarga Ee,
ndices de inflamacin unidimensional Ce, ndice de recompresin Cr, etc. fueron introducidas
para describir el complejo comportamiento del suelo Actualmente el parmetro ms utilizado
es el ndice de recompresin Cr disponible para el clculo de asiento en suelos sobreconsolidados.
Coeficiente m
El coeficiente de correccin de sobrecargas debido a la resistencia estructural m determina la
resistencia estructural del suelo.
Valores del coeficiente de correccin de sobrecarga m
-1073-
0,1
0,2
0,3
0,4
Donde:
CC - ndice de compresin
e
Donde:
t1 -
t2 -
Determinando el valor del ndice de compresin secundaria Cse requiere del laboratorio (ej.:
consolidacin unidimensional en edomtria) o de mediciones en el lugar.
0,00003 0,00006
Limo loess
0,0004
Arcilla
0,01
-1075-
Variacin de la humedad natural del suelo como funcin del ndice de compresin
secundario C luego de Mesri
1
Arcilla whangamarino
Arcilla leda
Muskeg de Canad
10
11
-1076-
Donde:
t1
t2
Anlisis de depresin
ste anlisis consiste en varias etapas secuenciales:
Determinacin del mximo asentamiento y dimenciones de la depresin de distintas
excavaciones
Anlisis de la forma de la depresin
El clculo de la forma y de las dimensiones de la depresin, es calculado en una
determinada profundidad debajo de la superficie del terreno
Determinacin de la forma global de la depresin para mas excavaciones
Post procesamiento de otras variables (deformacin horizontal, pendiente).
El anlisis de mximo asentamiento y dimensiones de la depresin puede ser llevado a cabo
utilizando la teora de prdida de volumen o la teora clsica (Peck, Fazekas, Limanov).
Prdida de volumen
El mtodo prdida de volumen es un mtodo semi-emprico basado parcialmente en
fundamentos tericos. El mtodo introduce, indirectamente, parmetros bsicos de excavacin
dentro del anlisis (incluyendo parmetros mecnicos, efectos tecnolgicos de excavacin,
excavacin de revestimientos, etc.) utilizando 2 parmetros comprensivos (coeficiente k para
la determinacin del puntos de inflexin y un porcentaje de prdida de volumen VL).
Estos parmetros definen nicamente la forma del hundimiento y son determinados en forma
emprica durante aos de experiencia.
-1077-
Donde:
rea de excavacin
VL -
Donde:
r-
Radio de excavacin
V
L
Bibliografa:
"http://www.groundloss.com/"
-1078-
Suelo o roca
Suelos no cohesivos
0,3
0,5
0,6-0,7
Arcilla
0,6-0,8
cuarcita
0,8-0,9
VL
TBM
0,5-1
0,8-1,5
Exiten varias relaciones que tambin derivan en la determinacin del valor de la prdida de
volumn VL basados en el radio de estabilidad N definido por Broms y Bennermarkem:
Donde:
S-
Para
-1079-
Bibliografa:
Broms, B.B., Bennemark, H., 1967. Stability of clay at vertical openings. ASCE, Journal of Soil
Mechanics and Foundation Engineering Division, SMI 93, 7194
Teora clsica
El anlisis de convergencia de una excavacin y el clculo del mximo asentamiento en
un cuerpo homogneo son iguales para todas las teoras clsicas. El anlisis de
hundimiento entonces difiere dependiendo de la teora asumida (Peck, Fazekas, Limanov).
Cuando calculamos asentamientos el programa primero determina la carga radial de una
excavacin circular:
Donde:
Donde:
Radio de excavacin
-1080-
Donde:
Radio de excavacin
Donde:
Radio de excavacin
u-
-1081-
Donde:
Donde:
- Longitud de la depresin
Donde:
- Longitud de la depresin
expresin:
Donde:
Bibliografa:
Szchy, Kroly, The art of tunelling, Budapest : Akadmiai Kiad, 1966
Forma de la depresin
El programa ofrece dos formas particulares de depresin segn Gauss o Aversin.
Curva basada en Gauss
Un nmero de estudios se lleva a cabo en USA y Gran Bretania provando que la forma
transversal de la depresin puede ser bien aproximada a la funcin gausiana. Esta suposicin
entonces permite determinar el desplazamineto horizontal a una distancia x desde el eje de
simetras vertical como:
Donde:
Si
Donde:
Si
- Alcance de la depresin
Bilbiografa:
Szchy, Kroly, The art of tunelling,Budapest : Akadmiai Kiad, 1966
-1083-
kinf =3,5
kinf =3,0
kinf =2,5
kinf =2,1
-1084-
Donde:
- Longitud de depresin
- Radio de excavacin
- Profundidad analizada
Donde:
s(x) -
Radio de excavacin
Los desplazamientos horizontales son determinados de una forma diferencial a lo largo del
eje x, en una direccin transversal pueden ser expresados utilizando la siguiente ecuacin:
Donde:
- Radio de excavacin
-1085-
Grietas en tensin
Una de las causas responsable de los daos en construcciones es la fuerza de tensin
horizontal. El programa resalta distintas partes de una construccin con un patrn de color que
corresponde a la clase de dao dada. El valor mximo de la fuerza de tensin est dado en el
texto de salida.
El programa ofrece zonas predefinidas de daos de construcciones de mamposteras. Estos
valores puede ser modificados en el cuadro "Configuracin de etapas". Experiencias con un
nmero considerable de excavaciones de tneles debajo del rea de construccin permiten
elaborar la relacin entre la forma de la depresin y el dao de la construccin con tal
precisin que es posible estimar la preparacin del documento contractual y, para los
contratistas, la preparacin de una propuesta para la construccin de tneles.
Valores recomendados de construcciones de mampostera de uno a seis pisos se proporcionan
en la siguiente tabla.
Tensiones horizontales (por mil)
Tensiones
horizontales (por millas)
Dao
Descripcin
0,2 0,5
Microgrietas
Microgrieta
0,5 - 0,75
Grietas en yeso
0,75 1,0
Pequeo dao
1,0 1,8
1,8 -
Dao grande
Daos gradiente
Una de las causas principales de daos en construcciones es la pendiente de la depresin. El
programa resalta distintas partes de una construccin con un patrn de color que corresponde
a la clase de dao dada. El valor mximo de la fuerza de tensin est dado en el texto de
salida.
El programa ofrece zonas predefinidas de daos de construcciones de mamposteras. Estos
valores puede ser modificados en el cuadro "Configuracin de etapas". Experiencias con un
nmero considerable de excavaciones de tneles debajo del rea de construccin permiten
elaborar la relacin entre la forma de la depresin y el dao de la construccin con tal
precisin que es posible estimar la preparacin del documento contractual y, para los
contratistas, la preparacin de una propuesta para la construccin de tneles.
-1086-
Dao
Descipcin
1:1200 - 800
Microgrietas
Microgrieta
1:800 - 500
Grietas en yeso
1:500 - 300
Pequeo dao
1:300 - 150
Grietas en muros,
problemas con ventanas o
puertas
1:150 - 0
Dao grande
Desviacin relativa
La definicin del trmino desviacin relativa es evidente en la figura. El programa busca
regiones de construcciones con la desviacin mxima relativa hacia arriba y hacia abajo.
Claramente, desde el punto de vista del dao de la construccin, la ms crtica es aquella
desviacin relativa que conduce hacia arriba de la apertura de la tensin en la
construccin.
Desviacin relativa
Verificacin de la mxima de desviacin relativa se deja al usuario la siguiente tabla muestra
los valores fundamentales recomendados por la bibliografa:
-1087-
Tipo de
Tipo
estructura de dao
Muros sin
reforzar
Para L/H = 1
0,0004
Para L/H = 5
0,0008
Para L/H = 1
0,0002
Para L/H = 5
0,0004
Grietas en
el muro
Grietas en
estructuras
cargadas
Burland y Wroth
Meyerhof
Polshin a
Tokar
CSN
73 1001
0,0004
0,0004
0,0015
Meyerhof
Polshin a
Tokar
Bjerrum
Cuadros de Estructura
estructuras
y muros sin Grietas en
muros
reforzar
1/150
1/250
1/200
1/150
1/300
1/500
1/500
1/500
-1088-
SN
73 1001
1/500
Tipo de
Tipo de
estructura dao
Meyerhof
Polshin a
Tokar
CSN
73 1001
muros sin
reforzar
Para L/H = 1
0,0004
0,0004
0,0004
0,0015
Para L/H = 5
0,0008
Para L/H = 1
0,0002
Para L/H = 5
0,0004
Grietas en
muros
Grietas en
estructuras
cargadas
Pendiente Rocosa
El programa anlisis de estabilidad de pendiente de roca trata el siguiente tipo de fallo de
superficies rocosas:
Deslizamiento en la superficie de deslizamiento plana
Translacin en la superficie de deslizamiento poligonal
Cada del borde rocoso
-1090-
Donde:
ngulo de ondulacin
ht
T0
-1091-
3 - 18
Gneis
7 - 16
Granito
11 - 21
Caliza
3-5
Mrmol
7 - 12
Cuarcita
4 - 23
Arenisca
5 - 11
Esquito
5 - 12
Pizarra
2 - 17
Toba
2-4
Donde:
Inclinacin de la falla i
th
de la superficie de deslizamiento
-1092-
-1093-
Solucin de la sobrecarga
-1094-
-1095-
w ht
Donde:
w -
ht
La superficie de deslizamiento est enteramente ubicada debajo del nivel fretico, el GWT
intercepta la grieta de tensin o se alinea con el terreno, el valor mximo de la aumento de
presin est en la punta de la superficie.
-1096-
w -
ht -
Donde:
w -
ht -
w -
Hw -
Donde:
u1 -
ht -
Hw -
La superficie de deslizamiento est enteramente ubicada debajo del nivel fretico, el GWT
intercepta la grieta de tensin o se alinea con el terreno, el valor mximo del aumento de
presin est en la interseccin entre la grieta de tensin y la superficie de deslizamiento.
w -
ht -
Donde:
w -
ht -
-1098-
Donde:
ht
Hw -
w -
ht -
-1099-
Donde:
w -
ht -
El programa permite entrada manual del valor de la presin del agua ps en [kPa] actuando en
la superficie de deslizamiento, proporcionando la distribucin de la presin constante.
El programa permite entrada manual del valor de la presin del agua pt en [kPa] actuando en
la superficie de deslizamiento, proporcionando la distribucin de la presin constante.
-1100-
-1101-
-1102-
w -
zw -
lnea de conexin de los puntos (en las juntas), donde est el nivel de
agua
-1103-
Forces from the water acting on block - water can flow freely of the gap
Forces from the water acting on block - water cant flow of the gap
NF Horizontal
El NF horizontal se introduce por la altura constante hw sobre el taln de la pendiente (desde el
origen del sistema de coordenadas). La influencia de agua se considera desde el nivel del agua
(NF) a un punto dado en la vertical.
El agua ingresada en bloquesLa presin del agua a lo largo de las articulaciones y en la
superficie de deslizamiento puede ser tomado en cuenta. Se introduce como carga externa:
Presin de agua en las superficies de deslizamiento internas (agua entre los
bloques) Fv
Se debe introducir en el anlisis cuando sea que se espere presin de agua en las juntas entre
los bloques. Se aplica como una fuerza resultante Fv en kN (se considera la presin que acta
en la parte sumergida de la unin por 1m ejecutado).
Presin de agua en la superficie de deslizamiento externa (aumento de presin) U
Se define como presin hidrosttica en cada superficie de deslizamiento poligonal (superficie
de deslizamiento externa) separadamente y se introduce como una carga externa (aumento de
presin) U en kN, que puede ser reducida dependiendo de la permeabilidad de la superficie de
deslizamiento (se considera la presin actuando en la parte sumergida de la superficie de
deslizamiento por 1m ejecutado).
-1104-
Procedimiento de solucin
El principio de clculo de estabilidad de taludes de roca de una superficie de deslizamiento
poligonal se muestra en la siguiente figura.
- vector debido al peso propio de bloque que acta verticalmente hacia abajo
E1
U1
-1105-
V1
R1
N1
- unidad de vector que representa la normal hacia arriba del plano no. 1
m1
Para un bloque activo, habr una transferencia neta de fuerza de interaccin entre el bloque 1
al siguiente bloque inferior 2. La fuerza de interaccin se denota por el vector I12 dada por:
Donde
K1
Un mtodo similar de anlisis puede llevarse a cabo para el bloque 2, adems se tiene en
cuenta una fuerza de interaccin I12 igual y opuesta. El vector de fuerza resultante neta R2
est dado por:
Donde: D2
- resultante de todas las fuerzas perturbadoras que actan sobre el bloque no.
2
Cm2
B2
I12
El anlisis de estabilidad se llev a cabo por lo tanto, de una manera secuencial para todos los
bloques que van desde el bloque superior 1 hasta que el bloque ms bajo n. Todo el sistema de
bloques se considera estable si la fuerza resultante del bloque ms bajo se encuentra dentro
del cono de friccin de la superficie de deslizamiento. En la Figura 1, por ejemplo, donde el
bloque ms bajo est numerado 3, todo el sistema de bloques sera estable, con bloques
pasivos que soportan los bloques activos del sistema, siempre que:
Donde: R3
N3
- unidad de vector que representa la normal hacia arriba del plano no. 3
m3
-1106-
Bibliografa:
Leung, C. F.; Lo, K. W.: Stability Analysis of Multiple-Block Sliding Surfaces. International
Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts. Vol. 30, No. 7, pp.
1579-1584, 1993.
Goodman, R. E.: Introduction to Rock Mechanics: John Wiley & Sons, New York, 1989, 562 p.
El concepto cono de friccin para un bloque que descansa sobre un plano inclinado (superficie
de deslizamiento poligonal)
Las fuerzas de la resistencia se describen utilizando siguiente condicin:
donde: A
- vector debido al peso propio del bloque (resultante peso propio del bloque de
roca)
Bibliografa:
Goodman, R. E.: Introduction to Rock Mechanics: John Wiley & Sons, New York, 1989, 562 p.
-1107-
Cua de roca
El programa realiza el anlisis de estabilidad para una cua de roca que se acua entre dos
superficies (planas) y que se desliza en direccin de la lnea de interaccin de esos planos. La
gradiente de interaccin debe ser considerablemente ms grande que el ngulo de friccin
interna a lo largo de los planos de divisin, considerando que la cada de la lnea de ambos
planos de divisin debe ser directamente dirigida hacia la lnea de interseccin. Luego se
asume que la bandeja se ubica en el cuerpo rocoso estable.
La solucin requiere determinar la fuerza normal N, la fuerza de corte (activa) Tact y
la fuerza de resistencia de corte (pasiva) Tres actuando en las superficies de
deslizamiento A1 y A2. La fuerza activa Tact y la fuerza Normal Tact se obtienen como una
suposicin de todas las fuerzas introducidas en el anlisis luego de realizar la solucin espacial
estas fuerzas.
Los parmetros de la fuerza de corte de Mohr-Coulomb y de la fuerza normal N que actan
en la superficie de deslizamiento son los datos de entrada ms importantes para la
determinacin de la fuerza de resistencia de corte Tres. El clculo de la fuerza de corte
activa Tact y de la fuerza normal N es luego influenciado por el peso del bloque (depende de
la geometra y del peso unitario del roca), anclaje, sobrecarga, influencia del agua y de los
efectos ssmicos.
La superficie de deslizamiento puede ser especificada con una grieta de tensin. El resultado
de la verificacin puede ser llevado a cabo segn la teora de los estados lmites y o segn
el factor de seguridad.
Proyeccin estereogrfica
Cuando definimos la geometra de la cua en roca y la superficie de deslizamiento utilizando
espacios de proyeccin, el programa muestra las distintas superficies con la ayuda de
los grandes crculos de proyeccin hemisfrica de Lambert.
-1109-
Proyeccin estereogrfica
La vista de la geometra de la cua de roca es suplementada por los elementos de la prueba de
Mark. Esto hace que sea posible evaluar la proyeccin estereogrfica de la cinemtica de la
cua de roca.
Marklands test
La presin del agua acta en la direccin normal de la superficie de deslizamiento contra las
componentes normales de las fuerzas pasiva. Si la altura yw por encima del punto de presin
mximo Pmax es igual o mayor a Z/2 y est totalmente contenido por la cua de roca, entonces
el valor se supone igual a Z/2 (caso A). Si la altura yw por encima del punto de presin
mximo Pmax es igual o menor a Z/2 (caso B) entonces el valor se reduce a:
Donde:
* -
1 -
Donde:
Pma x
w
A1 -
w
A2 -
-1111-
Donde:
c1
c2
Tvzd1
Tvzd2
Verificacin
La verificacin puede ser llevada a cabo segn la la metodologa de verificacin seleccionada
-1112-
Donde
Tact
Tres
SF
-Factor de seguridad
SFs
Valores tpicos para la mayora de los casos cuando se estudia la estabilidad de una pendiente
rocosa es, por ejemplo:Para muros de pozos de cimentacin: SFs = 1,1 a 1,25. Pararocas de
corte de carretera: SFs = 1,2 to 1,5, etc.
Donde
Tact
Tres
SF
SFs
-1113-
Donde:
La fuerza de corte para una superficie de deslizamiento plana puede ser escrita segn:
Mohr - Coulomb
Hoek - Brown
Barton - Bandis
Mohr - Coulomb
La fuerza de corte segn Mohr-Coulomb est dada por:
Donde:
Los rangos aproximados de los parmetros del criterio dado por Mohr-Coulomb para los suelos
seleccionados se describen aqu.
Bibliografa:
Charles A. Kliche: Rock slope stability, SME, USA, 1999,ISBN 0-87335-171-1
II
III
IV
RMR
100 - 81
80 - 61
60 - 41
40 - 21
< 20
ngulo de friccin
interna []
> 45
35 - 45
25 - 45
15 - 25
< 15
Cohesin c [kPa]
> 400
100 - 200
< 100
Hoek - Brown
El criterio de fallo modificado de Hoek-Brown, describe el fallo de la masa rocosa (basado en el
anlisis realizado sobre cientos de estructuras subterrneas y de pendientes rocosa) como:
-1114-
Donde:
Los parmetros bsicos del modelo de Hoek-Brown modificado deben ser determinados por
mediciones in-situ y experimentos en laboratorios muestran. Para tener ms conocimientos
sobre este modelo, se provee una pequea lista de rangos de distintos parmetros.
Si la clasificacin de ms de rosa utilizando GSI es conocida, entonces es posible dejar que el
programa determine los parmetros H-B por s mismo.
Para el anlisis actual los parmetros de H-B se transforman en parmetros de M-C. El proceso
de solucin entonces se convierte indicado para el criterio de Mohr-Coulomb. Esta
transformacin emplea la solucin derivada de Hoek y Brown en 1990 para valores conocidos
de tensin normal efectiva, la cual es tpica para la solucin del problema de estabilidad de
taludes.
Donde:
Bibliografa:
Stability analysis of rock slopes with a modified Hoek-Brown failure criterion, ANG Xiao-Li ;
LIANG LI ; YIN Jian-Hua International journal for numerical and analytical methods in
geomechanics ISSN 0363-9061, 2004, vol. 28, no2, pp. 181-190
-1116-
Rocas
Roca
carbonatadas arcillosa con
Lodo,
divisin bien limolita,
desarrolada esquito,
pizarra
Roca
arenizca arenizca,
cuarcita
Roca ignea
de grano
fino
cristalino
andesita,
demolita,
piedra cliza,
mrmol
Roca
metamorfsic
a e ignea
secundaria
gabro, gneis,
granito
dolerita,
basalto,
riolita
Material de roca
intacto
Muestras de
laboratorio sin
discontinuidades
RMR=100
m = 7.00
m = 10.00
m = 15.00
m = 17.00
m = 25.00
s = 1.00
s = 1.00
s = 1.00
s = 1.00
s = 1.00
mr = 7.00
mr = 10.00
mr = 15.00
mr = 17.00
mr = 25.00
sr = 1,00
sr = 1.00
s = 1.00
s = 1.00
s = 1.00
m = 2.40
m = 3.43
m = 5.14
m = 5.82
m = 8.56
s = 0.082
s = 0.082
s = 0.082
s = 0.082
s = 0.082
mr = 4.10
mr = 5.85
mr = 8.78
mr = 9.95
mr = 14.63
sr = 0.189
sr = 0.189
sr = 0.189
sr = 0.189
sr = 0.189
m = 0.575
m = 0.821
m = 1.231
m = 1.395
m = 2.052
s = 0.00293
s = 0.00293
s = 0.00293
s = 0.00293
mr = 2.006
mr = 2.865
mr = 4.298
mr = 4.871
mr = 7.163
sr = 0.0205
sr = 0.0205
sr = 0.0205
sr = 0.0205
sr = 0.0205
m = 0.128
m = 0.183
m = 0.275
m = 0.311
m = 0.458
Q=500
Masa de roca de
muy buena
calidad
Rocas sin bloques
aislados
con
discontinuidades
no degradadas
RMR=85
Q=100
Masa de roca de
buena calidad
Rocas ligeramente
s = 0.00293
daadas con
discontinuidades
no degradadas
espacio desde 1 a
3m
RMR=65
Q=10
Masa de roca de
baja calidad
-1117-
con
discontinuidades
parcialmente
degradadas
espacio
desde 0,3 a 1 m
s = 0.00009
s = 0.00009
s = 0.00009
s = 0.00009
s = 0.00009
mr = 0.947
mr = 1.353
mr = 2.030
mr = 2.301
mr = 3.383
sr = 0.00198
sr = 0.00198
sr = 0.00198
sr = 0.00198
sr = 0.00198
m = 0.029
m = 0.041
m = 0.061
m = 0.069
m = 0.102
s = 0.000003
s = 0.000003
s = 0.000003
s = 0.000003 s = 0.000003
mr = 0.447
mr = 0.639
mr = 0.959
mr = 1.087
mr = 1.598
sr = 0.00019
sr = 0.00019
sr = 0.00019
sr = 0.00019
sr = 0.00019
= 0.007
m = 0.010
m = 0.015
m = 0.017
m = 0.025
RMR=44
Q=1
Masa de roca de
pobre calidad
con
discontinuidades
degradadas
espacio
desde 30 a
500 mm
RMR=23
Q=0,1
Masa de roca de
muy pobre
calidad
s = 0.0000001 s =0.0000001
con numerosas
discontinuidades
extremadamente
mr = 0.219
degradadas
con espacio de
relleno menor
a 50 mm,
sr = 0.00002
mr = 0.313
s = 0.0000001 s =
0.0000001
s = 0.0000001
mr = 0.469
mr = 0.782
mr = 0.532
sr = 0.00002
sr = 0.00002
sr = 0.00002
sr = 0.00002
Residuo de roca
de grano fino
RMR=3
Q=,01
La fuerza de rocas en compresin simple c, coeficiente de Poisson y el propio peso de la
roca
-1118-
Resistencia de
roca
Roca slida
Tipos de roca
(ejemplos)
fuerza de
rocas
Coeficiente
de Poisson
Peso propio de la
roca
c [MPa]
[kN/m ]
>150
0,1
28,00 - 30,00
100 - 150
0,15
26,00 - 27,00
Roca dura
granito, arenizca y
calcita muy dura, veta
de cuarzo,
conglomerado duro,
mineral muy duro,
piedra caliza, mrmlo,
demolita, pirita
80 - 100
0,20
25,00 - 26,00
Roca
Arenisca, mineral,
esquito arenoso medio,
losa
50 - 80
0,25
24,00
Roca de dureza
media
20 - 50
0,25 0,30
22,00 26,00
Roca suave
5 - 20
0,3 0,35
22,00 26,00
Suelo dbil
0,5 - 5
0,35 0,40
20,00 22,0
18,00 - 20,00
Donde:
mi
Valor de coeficiente
sugerido D
(Produccin de voladura).
Algunas excavaciones de roca suaves se puede 0,7
llevar a cabo por rajadura y empuje y el grado
de dao de la pendiente es menor.
(excavaciones mecnicas).
Valores aproximados de la constante de material de rigidez en la roca intacta
mi (Luego de Hoek)
-1120-
Tipo de Roca
Rocas representativas
m i [-]
10
Arenisca, cuarcita
15
17
25
Barton - Bandis
El criterio de fallo de fuerzas de corte de Barton-Bandis para masas de rocas toma la siguiente
forma:
Donde:
JRC n
JCS b
Si es posible los parmetros de la fuerza de corte deben ser determinados por mediciones insitu. Rangos aproximados de los parmetros del criterio de fallo de Barton-Bandis estn
dados aqu.
Bibliografa:
Bromhead, EM (1992). The Stability of Slopes (2nd Edition), Blackie Academic &
Professional: London
Parmetros de Barton-Bandis
Coeficiente de rugosidad conjunta JRC
Si el valor de JRC no puede ser determinado por las mediciones directas en la superficie
conjunta, entonces es posible obtener el valor a partir del grfico de mostrando la variacin del
coeficiente como una funcin de la longitud del perfil de la profundidad rugosa.
-1121-
-1122-
Los perfiles de rugosidad conjunta de roca que muestra el tpico rango de JRC (Barton &
Chubey 1977))
Resistencia a la compresin de la discontinuidad de JRC
Los mtodos que permiten determinar la resistencia a la compresin de la discontinuidad
(superficie de deslizamiento) JRC son generalmente recomendados por ISRM. El valor de JRC
se puede obtener desde los grficos de Deer-Miller que muestran su dependencia a la
resistencia de roca encontrada en las mediciones de Schmidt (ver figura):
-1123-
-1124-
Fuerza de roca
Roca slida
Categora de roca
(ejemplo)
28,00 - 30,00
[kN/m ]
26,00 - 27,00
Roca dura
Roca
Arenisca, mineral,
esquito arenoso medio,
losa
Roca media
Roca suave
22,00 26,00
Roca dbil
20,00 22,0
24,00
18,00 - 20,00
roca sometida al sismo (ej.: bloque de roca) por el factor de aceleracin. Cuando se asumen
olas de sismos slo en la direccin horizontal la fuerza ssmica est dada por:
Donde:
Kh W
Las fuerzas ssmicas siempre actan en el centro de gravedad del cuerpo rocoso. Usualmente,
slo se consideran los efectos de sismos en direccin horizontal. No obstante, el programa
permite el tratamiento en direccin vertical (con la ayuda del factor de aceleracin Kv). Los
efectos en ambas direcciones son combinados.
Grado M_C_S
Aceleracin horizontal
Factor de aceleracin
horizontal
(MSK-64)
2
[mm/s ]
Kh
0,0
2,5
0,0
2,5
5,0
0,00025 -
0.0005
5,0
10,0
0,0005
0.001
10,0
25,0
0,001
0.0025
25,0
50,0
0,0025
0.005
50,0
100,0
0,005
0.01
100,0
250,0
0,01
0.025
250,0
500,0
0,025
0.05
500,0
1000,
0
0,05
0.1
10
1000,0 -
2500,
0
0,1
0.25
11
2500,0 -
5000,
0
0,25
0.5
>
0.5
12
>
5000,
0
0.00025
-1126-
Micropilote
El programa verifica un micorpilote (reforzado por un tubo de acero) utilizando:
Estados lmite
Factor de seguridad
Tanto la seccin base como el tubo del micropilote (seccin transversal) son examinado por
ambos mtodos. Cuando examinamos un tubo de micropilote el anlisis puede incluir
un perodo de vida esperado para el micropilote.
Donde:
Ncr
Nmax
SFf
Donde:
Rs
FS
Verificacin de la base
Donde:
Nmax
FS
-1127-
"Micropilote".
Donde:
Donde:
Nmax
Ncrd
Ncr
mf
Donde:
Donde:
Rsd
Rs
ms
Verificacin de la base
Donde:
Donde:
Nmax
Qrd
Donde:
Fut
re
Bibliografa:
BS EN 14199:2005 Execution of special geotechnical works. Micropiles British-Adopted
European Standard / 30-Mar-2005 / 52 pages ISBN: 0580457249
Coeficiente Fut
El coeficiente Fut toma en cuenta la conexin entre el micropilote y el suelo
circundante.
-1129-
Tipo
F ut [-]
1,0
1,0
1,0
Otros casos
0,5
25
50
75
100
0,0
0,30
0,60
0,90
1,20
0,75
1,50
2,25
3,00
Suelo orgnico
0,20
1,00
1,75
2,50
3,25
Suelo derrumbable
0,18
0,70
1.20
1,70
2,20
0,50
2,00
3.25
4,50
5,75
Suelos autctono
Nota: Los valores de los coeficientes de influencia de corrosin de la barra de acero re son
valores intermedios.
Donde:
Tensin en el acero
As -
-1130-
Donde:
Coeficiente de pandeo
As -
Ac -
Rsd -
Rc -
Los diseos de resistencia son iguales a los valores estndar en verificacin basados en
el factor de seguridad.
Los diseos de resistencia de acero y mezcla de hormign son calculados en verificacin
basados en estados lmite utilizando las siguientes frmulas:
Donde:
Rs -
ss -
Rc -
sc -
Donde:
Nc,u -
Rsd -
Bibliografa:
BS EN 14199:2005 Execution of special geotechnical works. Micropiles British-Adopted
-1131-
Donde:
Rsd -
As,t -
As, -
Ac, c
ts,t -
ts,c -
tc,c -
Rcd -
Los diseos de las resistencias son iguales a los valores estndar en la verificacin basados en
el factor de seguridad.
Los diseos de resistencia de acero y mezcla de hormign son calculados en la verificacin
basada en estados lmite utilizando las siguientes frmulas:
Donde:
Rs -
ss -
Rc -
-1132-
cuadro "Material"
mc -
Donde:
M -
Mu -
Rsd -
Influencia de la pandeo
El anlisis se lleva a cabo determinando las caractersticas de una seccin transversal ideal, en
la cual el efecto de mezcla de hormign de seccin transversal se transforma en acero. La
delgadez del elemento se determina de la siguiente manera.
Donde:
Donde:
lcr -
Ncr -
Donde:
Rsd -
Donde:
Rs -
ms -
-1133-
-1134-
Modelo de estructura
Para un micropilote en compresin, se espera que un nmero variante de ondas media ocurra,
dependiendo de la geometra y rigidez de la estructura y del suelo circundante,
respectivamente. La solucin a este caso viene de la ecuacin de pandeo de una viga recta.
Donde:
Donde:
-1135-
Donde:
Donde:
Teora Salas
La fuerza Normal crtica Ncr para condiciones de soporte bsico en la cabeza del pilote (que
determina la desviacin del micropilote) sigue la siguiente forma:
Donde:
Donde:
Ief
Donde:
Ea*Ia
El
Bibliografa:
Jimnez Salas J.A. a kol:Geotecnica y Cimientos III, Capitulo 3, Rueda, Madrid (Spanish)
Constante A
Constante A que refleja el tipo de soporte en la cabeza del micropilote
Tipo de soporte en la cabeza del
micropilote
A [-]
Articulado
2,045
Libre
0,25
Fijo
4,0
1,0
Coeficiente f
Coeficiente f
Eo/ El
1)
[-]
f [-]
1,70
0,5
1,25
1,00
-1137-
1)
E o - Mdulo de elasticidad del suelo debajo de la superficie (en la cabeza del micropilote)
Teora Vas-Souche
El clculo de la fuerza Nc sigue el grfico publicado por Vas y Souche (verr bibliografa). El
grfico para la determinacin de la fuerza normal crtica Ncr es construido por cantidades
dimensionales ,m:
Donde:
lP
Erd
Donde:
Er
Fw
Bibliografa:
Vase, Souche: tude du fla,berment de pieux partiellernent immergs dans offrant
latralement une raction lastique pure, Annales de IITBTP, No. 423, Sene Soils et
Foundations, 187, mars avril 1984, str. 38 60 (French)
Donde:
ph
kh
Teniendo en cuenta la reaccin del suelo que presenta el micropilote por un metro ejecutado
-1138-
Donde:
Er
Ph
3
La ecuacin anterior identifica la relacin entre el mdulo de reaccin del suelo Ep [kN/m ] y la
2
reaccin del subsuelo en la direccin horizontal Er [kN/m ] (asumiendo constante Er en el
suelo):
Donde:
kh
La reaccin del suelo en la direccin horizontal Er puede ser luego calculada, segn lo que se
conozca sobre el mdulo Em.
Donde:
Em -
Mdulo piezomtrico
p -
-1139-
Suelos
no-cohesivos
cohesivos
E m [Mpa]
Plim [MPa]
Flojo
0 3,5
0 0,5
Densidad media
3,5 12
0,5 1,5
Denso
12 22,5
1,5 2,5
Muy denso
> 22,5
>2,5
Fango
0 2,5
0 - 0,2
Suave
2,5 5
0,2 0,4
Rgido
5 12
0,4 0,8
slido
12 25
0,8 1,6
Duro
>25
>16
Turba
Arcilla,
limo
sedimento
Arena
Arena y
gravel
p
Em/Plim
p
Em/Plim
p
Em/Plim
Sobre
consolidado
1 >16
2/3 >14
1/2 >12
1/3 >10
Normalmente
consolidado
2/3 9-16
1/2 8-14
1/3 7-12
1/4 6-10
metamorfosis
1/2 7-9
1/2 5-8
1-3 5-7
1|4 -
Em/Plim
Ep Min/Max [MN/m ]
3
Valor promedio kh [MN/m ]
Arcilla suave
2,0 - 5,0
3,5
Arcilla rgida
3,0 - 8,0
5,5
Arcilla slida
6,0 - 16,0
11,0
6,0 - 13,0
9,5
20,0 - 40,0
30,0
-1140-
de densidad media
Arena naturalmente mojada
densa
45,0 - 90,0
67,5
4,0 - 8,0
6,0
10,0 - 20,0
15,0
30,0 - 60,0
45,0
3,0 - 6,0
4,5
5,0 - 9,0
7,0
8,0 - 17,0
12,5
4,0 - 9,0
6,5
12,0 - 32,0
22,0
24,0 - 44,0
34,0
3,5 - 6,5
5,0
7,0 - 11,0
9,0
11,5 - 13,5
12,5
Littlejohn
Zweck
Bowles
Vas
root in rock
-1141-
Bustamante
Teora de Lizzi
El mtodo de Lizzi es el ms popular de los mtodos utilizados. La capacidad portante del
bulbo est dada por:
donde:
El coeficiente J refleja la influencia del dimetro del orificio Dentro del rango 1,0 para
perforaciones de 100 mm y ms pequeas; 0,8 para perforaciones de 200 mm y ms grandes.
La resistencia friccional promedio del bulbo del micropilote puede ser encontrada en la
bibliografa. El programa presenta tres tablas con valores de referencia para la resistencia
friccional lmite. El primero es creado por el autor del programa utilizando valores de las
bibliografas, El segundo contiene valores de de m segn DIN 4812, y el tercero contiene
valores publicados por Klein y Miova (Inenrskch stavby 1984). La tercer tabla contiene
mediciones de valores de la resistencia friccional bulbos ancjes para varios suelos, dimetros
de bulbos, etc. (utilizando esta tabla se llega a los resultados ms realistas
Bibliografa:
Lizzi, F. (1982). "The pali radice (root piles)". Symposium on soil and rockimprovement
techniques including geotextiles, reinforced earth and modern pilingmethods, Bangkok, D-3.
Resistencia
friccional
Arcilla suave
40 60
Arcilla rgida
65 - 85
Arcilla slida
130 170
110 150
140 180
170 230
80 130
-1142-
120 160
160 200
50 70
75 95
125 165
90 135
135 165
150 170
80 105
90 130
115 155
Pilotes en
tensin [kPa]
200
100
150
80
Suelos cohesivos
100
50
Parmetros recomendados para bulbos anclaje (Miove, Klein, Inenrsk stavby 5/1986)
-1143-
Tipo de soporte
del micropilote
en la cabeza
Presin de
inyeccin
final
Nmero de
inyecciones
[MPa]
Dimetro
del bulbo
Longitud Resistencia
del bulbo friccional
[mm]
[m]
[kPa]
Fondo de roca
120
005-3
1000-1600
Semi rocoso
0,5-3,0
0-1
120-220
007-3
300-1000
Gravel, suelo
inyectable
1,0
001-2
250-400
007-5
250-320
001-2
280-350
007-5
230
Arena media y
arena de grano
fino
1,5-4,0
002-3
220-350
12-7
150-180
Suelo slido y
1,5-3,0
rigidez cohesiva
001-3
200-280
17-8
130-190
002-3
150-400
20-9
100-130
Suelo cohesivo
plstico suave
003-4
300-450
27-13,5
50-70
0,5-2,0
Teora de Littlejohn
Cuando utilizamos el mtodo de Littlejohn la capacidad portante del bulbo est dada por:
Donde:
pi
-1144-
Teora de Zweck
El ltimo mtodo desarrollado para el anlisis de bulbos anclajes depende principalmente de
la tensin geoesttica en la ubicacin del bulbo del micropilote. El mtodo de Zweck y Bowles
surge del mismo principio La magnitud de la presin es sin embargo reducida utilizando el
coeficiente de la presin en reposo Ko.
Donde:
Ko
-Magnitud de la presin
-Promedio del valor del ngulo de friccin interna en el bulbo del micropilote
Teora de Bowles
El mtodo Bowless permite incorporar la influencia de la cohesin en la capacidad portante del
bulbo Por lo tanto es ms accesible para suelos cohesivos
Donde:
Ko
-Promedio del valor del ngulo de friccin interna en la base del micropilote
Bibliografa:
J.E. Bowles - Foundation Analysis and Design, McGraw Hill book Company
Teora de Vas
Esta solucin toma en cuenta el efecto de la tensin geoesttica en el bulbo del micropilote y el
curso de inyeccin.
Capacidad portante en el bulbo del micropilote:
Donde:
Rbk
Rsk
Donde:
Asi
qsi
Donde: z
-ngulo de friccin a lo largo de la interfaz del bulbo del micropilote y el suelo a una
profundidad de z:
-Otros casos:
-1146-
pi
Fc [-]
F [-]
Nuevos cimientos
construidos
1,50
1,50
Cimientos existentes
1,20
1,20
Donde:
As
qsr
Ab
qbr
Bibliografa:
Gua para el proyecto y la ejecucin de micropilotes en obras de carretera, Ministerio de
fomento, 2005 (Spanish)
-1147-
q sr [MPa]
q br [MPa]
Sedimento
0,15 0,40
0,07c
Pizarra y filita
0,20 0,30
0,07c
Areniscas
0,30 0,45
0,07c
0,40 0,50
0,10c
Granito y basalto
0,40 0,60
0,10c
1)
1)
Donde:
dr
lr
qs
Rs
Donde:
Ap
kp
pLM
-1148-
-1149-
Los grficos mostrados consideran en el eje horizontal la presin lmite pLM determinado a
partir de las pruebas presiomtricas. En el caso de los ensayos SPT se utilizan los mismos
grficos, pero la presin lmite pLM [MPa] se determina entonces como el n-mltiplo del
nmero de golpes N para el intervalo de profundidad de penetracin d = 0,3 m, es decir, SPT [N /
0,3 m]. Para los tipos de suelos individuales los valores de la presin lmite pLM segn Mnard
son los siguientes:
arena, grava, limo y roca dbil: pLM = SPT / 20.
arcillas: pLM = SPT / 15.
Por ejemplo, para el suelo arenoso y el valor de mltiples nmeros de golpes SPT = 120 la
presin lmite est dada por pLM = SPT / 20 = 120 / 20 = 6,0 MPa.
Luego, por ejemplo, para el suelo arcilloso y el valor de mltiples nmeros de golpes SPT = 30
la presin lmite est dada por pLM = SPT / 15 = 30 / 15 = 2,0 MPa.
El eje vertical proporciona el valor de rozamiento de la raz del micropilote qs en funcin del
valor de la presin lmite pLM y del tipo de inyeccin aplicada (IRS o IGU, respectivamente).
-1150-
EN 1997-3
NEN 6743
LCPC (Bustamante)
Schmertmann
Para todos los mtodos el parmetro de entrada principal son los coeficientes dimensionables
que ajustan la magnitud de la capacidad portante y la friccin del tallo, respectivamente.
Notaciones diferentes de estos parmetros pueden aparecer en varias publicaciones. La
siguiente notacin es utilizada en el programa Pilotes CPT.
Estos coeficiente son automticamente calculados basndose en el tipo del pilote del suelo
circundante estos parmetros pueden ser, sin embargo, ingresados manualmente. ( p puede
ser introducido en el modo de entrada "Geometra" y s como parmetro de suelo).
Cuando analizamos pilotes rectangulares, la forma del coeficiente del pilote s se introduce para
reducir la capacidad portante de la base. Cuando analizamos pilotes con ampliacin, la
expansin del coeficiente de la base del pilote se introduce para ajustar la capacidad
portante de la base expandida. Cuando calculamos la capacidad portante de la base, el
programa cuenta con la influencia del cambio de elevacin del terreno. El programa permite
para el clculo de la curva de carga lmite y el asentamiento de pilotes una para una carga
determinada. Este anlisis adopta el valor de la capacidad portante de la base y del tallo
calculado, y sigue el estndar NEN 6743. Un rozamiento negativo puede ser tenido en cuenta
cuando calculamos asentamiento de pilotes.
La verificacin de la capacidad portante del pilote depende de la metodologa de verificacin
seleccionada en la solapa "Pilotes por CPT"
Capacidad portante
La capacidad portante mxima de un nico pilote basado en los valores de resistencia qc del
th
ensayo de penetracin i , est dado por:
Donde:
Fmax,i
Fmax,toea,i
Fmax,shaft,i
-1151-
Si se realiza el anlisis segn el estndar NEN 6743, entonces el enfoque para ms ensayos
CTP es diferente y sigue directamente el estndar NEN 6743 (artculo 5.3.2.2).
La mxima resistencia de la base pilote Fmax,toe est dada por:
Donde:
Atoe
pmax, toe
Donde:
Op
pmax, shaft
-Longitud del pilote (longitud de friccin activa del tallo del o longitud de
la base expandido)
El calculo actual de la presin mxima en la base del pilote pmax,toe y la fuerza mxima
desarrollada a lo largo del tallo pmax,shaft (determinado segn el tipo de mtodo seleccionado
en la solapa "Pilotes CPT")
EN 1997-3
El estndar eurocode 7-2 Diseo basado en campos de ensayo determina la
presin mxima en la base del pilote pmax,toe desde el ensayo de penetracin i-th
correspondiente, de la siguiente manera:
Donde:
qc,I,m
qc,II,m
qc,III,m
La presin mxima en la base pilote pmax,toe est limitada por el valor 15 MPa. En suelos
-1152-
qc,z,a
Bibliografa:
ENV 1997-3 Design of geotechnical structures Part 3: Design based on field tests, Czech
institute for standards, Prague 2000
NEN 6743
El estndar NEN 6743 Base de pilote determina la presin mxima en la punta del
th
pilote pmax,toe desde el teste de penetracin i correspondiente como se muestra a
continuacin:
Donde:
qc,I,m
qc,II,m
qc,III,m
La presin mxima en el puta del pilote pmax,toe est limitada por el valor 15 MPa. En
suelos no cohesivos el anlisis toma en cuenta la influencia de sobreconsolidacin (OCR).
El mximo rozamiento del tronco del pilote pmax,shaft est dada por:
Donde:
qc,z,a
Bibliografa:
NEN 6743:1991/A1:1997, Geotechniek - Berekeningsmethode voor funderingen op palen Drukpalen
LCPC (Bustamante)
El mtodo LCPC - Laboratoire Central des Ponts et Chausees (tambin conocido como mtodo
de Bustamante, basado en el trabajo de Bustamante y Gianeselli) determina la presin
-1153-
Donde:
qc,eq
El mximo rozamiento del tallo del pilote pmax,shaft est dada por:
Donde:
qc,z,a
-punta resistente
-1154-
Schmertmann
El mtodo de Schmertmann determina la presin mnima en la punta del pilote pmax,toe de la
siguiente forma:
Donde:
qupr
qc1, qc2
K
Donde:
-Coeficiente de correlacin
-Valor principal de la manga del penetrmetro de friccin local fs en el
-1155-
As
Donde:
s,i
As,i
Bibliografa:
Schmertmann J.H.: Guidelines for Cone Penetration Test, Performance and deign, U.S.
Departments of Transportation, report No. FHWA-TS-78-209, Washington,D.C., 1978
-1156-
Coeficiente de correlacin K
El coeficiente de correlacin de la friccin superficial K es ingresada en la solapa "Pilote
CPT". El valor de este coeficiente es igual al relacin entre la resistencia del eje de la unidad
del pilote y la unidad del penetrmetro de la manga de friccin local. El coeficiente de
correlacin puede ser expresado por ejemplo por la funcin de la longitud de los pilotes
ingresados ver los siguientes grficos.
-1157-
Funcin de la longitud de los pilotes ingresados (D Longitud del pilote ingresado, b Ancho
del pilote o dimetro)
Bibliografa:
FHWA HI 97-013: Design and Construction of Driven Pile Foundations, Workshop manual
Volume 1, National Highway institute
Rozamiento negativo
El rozamiento negativo es un efecto que surge como resultado del asentamiento del suelo
alrededor del pilote. El suelo deformado alrededor del pilote tiende a empujar el pilote hacia
abajo, as reduce su capacidad portante. El casos extremos este efecto puede eliminar
completamente la influencia de la friccin del tallo. El pilote es entonces soportado solo por el
subsuelo elstico debajo de la punta del pilote.
El rozamiento negativo Fs,nk,rep est dado por:
Donde: Op
-Pilote perifrico
hi
K0,i,rep
i,rep
-1158-
i,rep
pi,a,rep
Donde:
Op
hi
ci,rep
s [-]
0,010
Pilote Fanki
0,014
0,012
Vibracin
0,012
0,009
0,009
-1159-
0,006
0,0075
0,006
0,006
0,005
Para arenas de grano muy grueso y gravel, el valor mas alto se redude en los dos mtodos
por el coeficiente de reduccin (grano muy grueso 0,75, gravel 0,5).
Para fosa el valor considerado es s = 0.
Para arcilla y limo el valor de s se toma del estndar EN 1997-2.
Si se utiliza el mtodo LCPC (Bustamante), el coeficiente s del eje de friccin se utiliza
dependiendo del tipo de resitencia qc (valores de orientacin disponibles en la siguiente tabla).
Valores de orientacin del coeficiente de friccin en el shaft s, basado en la
resistencia en la apunta del cono qc
LCPC
Tensin del
para pilotes
cono
perforados
(Bustamante)
(Resistencia en
Tipo de suelo la punta)
para pilotes
clavados
[kPa]
qc [MPa]
Arcilla
Arena
Resistencia
mxima en en
el eje
<1
0,011
0,033
15
1 < qc < 5
0,025
0,011
35
5 < qc
0,017
0,008
35
qc < 5
0,017
0,008
35
5 < qc < 12
0,010
0,005
80
12 < qc
0,007
0,005
120
-1160-
Bibliografa:
Tomlinson M. J.: Pile Design and Construction Practice, 4
ISBN 0 419 18450 3.
th
Para todos los suelos no cohesivos la presin mxima en el taln del pilote pmax,toe es 15
MPa
-
Para 2 < OCR 4 la presin mxima en el taln del pilote pmax,toe es multiplicada por 0,67
Para OCR > 4 la presin mxima en el taln del pilote pmax,toe es multiplicada por 0,50
-1161-
Grfico para determinar la forma del pilote coeficiente s a) Longitud del lado pequeo, b)
longitud del lado ms largo
d
e
):
Deq
deq
p
[-]
1,0
Pilote Fanki
1,0
1,0
-1163-
Vibracin
1,0
0,9
0,8
0,9
1,0
0,8
0,5
0,5
Tensin del
p
cono
para pilotes
(Resistencia en la
perforados
punta)
p
para pilotes
clavados
qc [MPa]
Arcilla
Arena
<1
0,04
0,50
1 < qc < 5
0,35
0,45
5 < qc
0,45
0,55
qc< 12
0,40
0,50
13 < qc
0,30
0,40
Grupo de pilotes
El anlisis de un grupo de pilotes depende de la rigidez de la estructura. La suposicin
bsica es que para una estructura rgida todos los pilotes experimentan el mismo
asentamiento, mientras que para una estructura compatible cada pilote se deforma de manera
independiente. - no se asume interaccin.
La capacidad portante mxima de un pilote de cimentacin rgido esta dado por:
Donde:
Fr,max,rep
Donde:
Fr,i
Dond wtoe,d -Asentamiento de la base del pilote debido a las fuerzas activas
e:
wtoe,d, -Asentamiento de la base del pilote debido a las fuerzas que acta en la punta
1
wtoe,d, -Asentamiento de la base del pilote debido a las fuerzas que acta en la tronco
2
Donde:
Fmean,d
Aplast
Ep,mat,d
-1166-
-1167-
Verificacin
La verificacin de la capacidad portante del pilote (o de un grupo de pilotes) depende de la
metodologa de verificacin en la solapa "Pilotes CPT":
-
En clculos de asientos esto es posible utilizando una carga de curva lmite o una cargadesplazamiento de curva cuando se adopta el estndar NEN 6743.
Donde:
Rc,i
Rb,i
Rs,i
El modelo de coeficiente es establecido segn los valores de diseo y ensayos de pilotes in-situ
(evaluaciones estadsticas). Los coeficientes pueden ser configurados la solapa "Pilote CPT".
El programa evala automticamente valores estndar de resistencia de pilote en compresin:
Para el valor mnimo
Donde:
Donde:
Los valores de diseo de capacidad portante son calculados desde los valores estndar:
Desde el valor mnimo
-1169-
La capacidad portante se reducida por los coeficientes by s (punta y eje). Valores por defecto
son configurados a 1,0. Los valores de coeficientes pueden diferir dependiendo de diversas
metodologas y pases El usuario debe especificarlos en la solapa "Pilote CPT".
El valor resultante del diseo de la capacidad portante es el valor mnimo de ambos valores
(mnimo o principal de la capacidad portante):
La verificacin del pilote por capacidad portante est dado por la siguiente frmula:
Donde:
Fs,d
-Diseo de carga
Rc,d
para n=
10
Donde:
Fs,d
-Pila de carga
SFb
-1170-
Fr,d
Donde:
Fs,d
Fr,d
Campo de prueba
Some of the GEO5 programs exploit as input parameters for the analysis several types of field
tests (in situ). In particular, the following tests are considered:
Algunos de los programas GEO5 utilizan como parmetros de entrada para el anlisis, varios
tipos de pruebas de campo (in situ). En particular, se consideran las siguientes pruebas:
CPT test - programas Pilote por CPT
SPT test - programa Micropilote (Mtodo Bustamante)
Presiomtrico test - programas Verificacin de muros pantalla (mdulo de reaccin del
subsuelo segn Mnard), programa Micropilote (Mtodo Bustamante).
-1171-
Formato de archivo de texto para importar los resultados de las pruebas de penetracin por
cono (CPT)
Bibliografa:
EN ISO 22476-1: Geotechnical investigation and testing - Field testing. Part 1: Electrical cone
and piezocone penetration test, 2013.
EN ISO 22476-12: Geotechnical investigation and testing - Field testing. Part 12: Mechanical
cone penetration test (CPTM), 2009.
-1172-
Otros parmetros importantes para evaluar el ensayo de penetracin estndar son los
llamados parmetros de correlaciones o factores de correccin (por ejemplo, prdida de
energa debido a la longitud del sistema de barras, la influencia de sobrecarga en arenas, etc.)
Los mtodos actuales de diseo basado en el principio de las pruebas de SPT tienen un
carcter emprico y por lo tanto es necesario el uso de los correspondientes parmetros
modificados correctamente. El programa asume las siguientes dos formas de adopcin de los
factores de correccin:
La correlacinCN para un esfuerzo vertical'V - representa la influencia del peso de la
sobrecarga en las arenas. Los valores del factor de correccin de CN superiores a 1,5 no
deben utilizarse (segn recomendaciones de EN ISO 22476-3 ).
Correlacin de usuario [-] - representa la prdida de energa debido a la longitud del
sistema de barras para suelos arenosos. Este factor de correccin puede especificarse en
los programas en el rango de (0,5 - 1,0).
Tabla de construcciones con diferentes tipos de correlaciones
Tipo
Tipo de
consolidacin
Relative compactness lp
[%]
40 - 60
Tipo 2 - EN ISO
22476-3 (Tab.
A2)
60 - 80
Tipo 5 - FHWA
(1998), Peck
(1974)
Donde:
V -
Correlation factor CN
-1173-
Formato de archivo de texto para importar los resultados de las pruebas de penetracin
estndar (SPT)
Bibliografa:
CSN EN ISO 22476-3: Geotechnical investigation and testing - Field testing. Part 3: Standard
penetration test, 2005.
Prueba de Presimetro
La prueba de presimetro consiste en sonda presiomtrica colocada en el suelo testeado y
gradualmente llenado con agua. La inflamacin posterior de suelo o roca alrededor del agujero
se determina como una dependencia del volumen medido de agua en el incremento de presin
que aumenta gradualmente en intervalos de tiempo definidos previamente.
La prueba de presimetro proporciona los siguientes parmetros como una funcin de la
profundidad z [m]:
Mdulo Mnard Em [MPa] se obtiene a partir de la prueba de presimetro y depende
del tipo de cobertura de la sonda (mango de goma, entubado perforado)
Presin lmitepLM [MPa] representa un incremento de presin del agua en la sonda de
prueba en funcin de la variacin del volumen de suelo o roca, respectivamente
El resultado de la prueba de presimetro es su distribucin representada graficamente. La
evaluacin de la prueba de presimetro sirve como parmetro de entrada para los anlisis en
el mtodo Bustamante "Micropilote" y los programas de "verificacin de muros" (mdulo
de reaccin del subsuelo debido a Mnard).
Importar pruebas de presimetro
Los resultados de las pruebas de presimetro se pueden importar en el programa con un
archivo de formato *.TXT. La primera lnea contiene un nombre arbitrario de la prueba de
presimetro. Las siguientes lneas listan los valores individuales (profundidad z, los valores
medidos por presin lmite pLM, los valores medidos de Menard mdulo Em) siempre separados
por un espacio (el nmero de espacios es arbitrario).
-1174-
Formato de archivo de texto para importar los resultados de las pruebas de presimeto
Bibliografa:
EN ISO 22476-4: Geotechnical investigation and testing - Field testing. Part 4: Mnard
pressuremeter test, 2005.
-1175-
fck
fcd
fcm
fyk
fyd
pro:
pro :
Los valores de coeficientes estndar cc, c, ct, s son construidos en el programa Estos
-1176-
valores pueden ser introducidos por el usuario dependiendo del suplemento de seleccin
Nacional.
La notacin ms comn para parmetros geomtricos son:
Valor
Anotacin
Artculo
1,5
2.4.2.4
1,15
2.4.2.4
cc
3.1.6
ct
3.1.6
cc,pl
0,8
12.3.1
ct,pl
0,8
12.3.1
1,5
12.6.3
min
0,0013
9.2.1.1
0,26
9.2.1.1
max
0,04
9.2.1.1
min
0,002
9.5.2
0,1
9.5.2
max
0,04
9.5.2
-1177-
0,18
6.2.2
min
6.2.2
0,5
6.2.2
6.2.2
cotg min
6.2.3
cotg min
2,5
6.2.3
Valor
ct,pl
0,7
Anotacin
Artculo
12.3.1
Valor
Anotacin
Artculo
1,4
2.4.2.4
cotg max
2,0
6.2.3
Valor
cc
0,85
Anotacin
Artculo
3.1.6
-1178-
Los valores de coeficiente estndar cc,pl, ct,pl, c son construidos en el programa Estos
valores pueden ser introducidos por el usuario segn el suplemento de estndares
Nacional.
-1179-
Los valores coeficiente estndarmin, max son construidos en el programa estos valores
pueden ser introducidos por el usuario segn el suplemento de anexo Nacional.
Corte
Primero, el programa calcula la fuerza de corte de hormign VRd,c (Art. 6.2.2(1)).
Donde:
-1180-
Los valores coeficiente estndarmin, max son construidos en el programa estos valores
pueden ser introducidos por el usuario segn el suplemento de Anexo Nacional.
Corte
Primero, el programa calcula la fuerza de corte de hormign ltima VRd,c (Art. 6.2.2(1)).
Donde:
-1181-
min = 0,005
Ac < 0,5m
2
min = 0,0025
Ac > 1m
donde:
Ac -
Donde:
As -
Los valores de coeficiente estndar min, max son construidos en el programa Estos valores
pueden ser introducidos por el usuario segn el suplemento de anexos Nacional.
Corte
Primero, El programa calcula la resistencia al corte final de hormign VRd,c (Art. 6.2.2(1)). Las
formulas son de Art. 6.2.2(1), donde el ancho de la seccin (bw) se remplaza 0.88d y la
profundidad efectiva (d) se remplaza por 0.8d.
Donde:
Sise excede la resistencia al corte final de homrign, la resistencia al corte final VRd,max y
fuerza de la seccin reforzada VRd,s son verificadas (Art. 6.2.3(3)).
Donde:
rea de zapata
-1183-
At
-1184-
Proporcionando la ubicacin del eje neutral, si es menor a la permitida ( x < xmax), el programa
determina el rea de refuerzo de tensin Ast desde la expresin:
Proporcionando la ubicacin del eje neutral, si es mayor a la permitida (x > xmax), el programa
determina ambas reas, de refuerzo de compresin Asc y de tensin Ast desde la expresin:
Standard values of coefficients min, max are built-in the program these values can also be
inputted by the user depending on the selected National annex.
If the maximum degree of total reinforcement max is exceeded, the program informs the user
that the longitudinal reinforcement cannot be designed for a given cross-section.
Donde:
Para los estribos el rea de refuerzo necesaria est dada por (Art. 6.2.3(3)):
Para la armadura longitudinal doblada el rea de refuerzo necesaria est dada por (Art.
6.2.3(4)):
Los valores de coeficiente estndar , min son construidos en el programa Estos valores
pueden ser introducidos por el usuario segn el anexos Nacional seleccionado.
CSN 73 1201 R
Esta ayuda contiene los siguientes mtodos de clculo:
Materiales, coeficientes, notacin
Verificacin de seccin transversal hecha de hormign plano
Seccin transversal rectangular RC debajo de M,V
Seccin transversal rectangular RC debajo de N, M, V
Verificacin de seccin transversal circular RC
Verificacin de zapata por fuerza de empuje
Diseo de refuerzo longitudinal para losas
Diseo de refuerzo para esfuerzo cortante para losas
-1186-
Rbd
he
-1187-
El programa luego controla si la ubicacin del eje x es menor al lmite del eje neutral xlim dado
por (Art. 5.2.7.1):
El grado de refuerzo calculado es controlado utilizando la siguiente expresin (Art. 3.1.4.3, Art.
3.1.4.6)):
Corte
Primero, el programa calcula la fuerza de corte ltima de hormign Qbu (Art. 5.3.3, Appendix
9).
Donde:
para:
is: q = 1,25
para:
je q = 1,50
-1188-
para:
je q = 1,60
Corte
Primero, el programa calcula la fuerza de corte ltima de hormign Qbu (Art. 5.3.3, Appendix
9).
Donde:
para:
-1189-
is: q = 1,25
para:
je q = 1,50
para:
je q = 1,60
Donde:
As -
Corte
Primero, el programa calcula la resistencia al corte final de hormign Qbu (Art. 5.3.3, Appendix
-1190-
9).
Donde:
para:
0.88d0.3m
is: q = 1,25
para:
0.88d>0.15m
je q = 1,50
para:
0.88d<0.15m
je q = 1,60
Donde:
rea de la zapata
At -
-1191-
Donde
para:
is:
or else:
Donde:
Ucr
As -
Para Qdmax > Qmax El refuerzo para esfuerzo cortante no puede ser diseado. Por lo que es
necesario incrementar la altura de la seccin transversal.
Proporcionando la ubicacin del eje neutral, si es menor a la permitida (x < xmax), el programa
determina el rea de refuerzo de tensin Ast desde la expresin:
Proporcionando la ubicacin del eje neutral, si es mayor a la permitida (x > xmax), el programa
determina ambas reas, de refuerzo de compresin Asc y de tensin Ast desde la expresin:
If the maximum degree of tensile reinforcement (st,max = 0,03) or total reinforcement (max =
0,04), respectively, is exceeded, the program informs the user that the longitudinal
reinforcement cannot be designed for a given cross-section.
donde:
para:
is: q = 1,25
para:
is: q = 1,50
para:
is: q = 1,60
Para la armadura longitudinal doblada el rea de refuerzo necesaria est dada por:
donde:
CSN 73 6206
Cuando se selecciona "CSN 73 6206", en el cuadro "mtodos de anlisis", el anlisis de
verificacin de juntas decisivas se realiza de acuerdo a la norma CSN 73 6206 "Diseo de
estructuras puente de hormign y hormign armado con acero", incluyendo cambios a10/1989 ,a Z2 / 1994. El programa permite la verificacin de las secciones transversales de
hormign en masa o de hormign armado de acero con terminacin nica. Todos los clculos
relacionados con el hormign se lleva a cabo utilizando la teora de las tensiones
admisibles.
La principal diferencia con otros estndares aparece en el dimensionado de juntas de hormign
donde la presin de la tierra se calcula siempre sin reduccin de parmetros de entrada
independientemente de la entrada en el cuadro "Configuracin"
Al realizar el anlisis de verificacin de las secciones transversales hecho, ya sea de hormign
en masa o de hormign armado de acero es posible la entrada del coeficiente de tensin
admisible segn el art. 47 CSN 73 6206 para aumentar la tensin del material permitido.
Las siguientes juntas pueden ser verificadas por el programa:
Pilote tallo - fundacin, junta de construccin - la seccin transversal se puede hacer ya
sea de hormign en masa o de hormign armado de acero. La articulacin se verifica por la
carga debido a la fuerza normal y momento de flexin. Las tensiones de hormign admisibles,
-1194-
Donde
M,N -
En el caso de salto de proyeccin v> 0,5 hz el salto se analiza como voladizo doblado por la
reaccin (tensin) del suelo de cimentacin. La junta puede hacerse ya sea de hormign o de
hormign armado con acero. Las tensiones admisibles de hormign, acero y hormign en
presin concntrica se comprueban. En el caso de hormign armado el programa tambin
comprueba el grado de refuerzo.
PN-B-03264 : 2002
Esta ayuda contiene los siguientes mtodos de clculo:
Materiales, coeficientes, notacin
Verificacin de seccin transversal hecha de hormign plano
Seccin transversal rectangular RC debajo de M,V
Seccin transversal rectangular RC debajo de N, M, V
Verificacin de seccin transversal circular RC
Verificacin de zapata por fuerza de empuje
Diseo de refuerzo longitudinal para losas
Diseo de refuerzo para esfuerzo cortante para losas
fck
fcd
fctk
fctd
fyk
fyd
fctm
donde:
cc = 1
ct = 1
c = 1,5
c = 1,8
Donde:
-1196-
Donde:
El programa luego controla si la ubicacin del eje neutral x es menor al lmite del eje neutral
xlim dado por:
donde:
-1197-
Corte
Primero, el programa calcula la fuerza de corte ltima de hormign VRd1.
Donde:
-1198-
Corte
Primero, el programa calcula la fuerza de corte ltima de hormign VRd1.
Donde:
-1199-
donde:
As -
donde:
rea de la zapata
At
donde:
Asw
Para NSd >NRd,max El refuerzo para esfuerzo cortante no puede ser diseado. Por lo que es
necesario incrementar la altura de la seccin transversal.
Proporcionando la ubicacin del eje neutral, si es menor a la permitida (x < xmax), el programa
determina el rea de refuerzo de tensin Ast desde la expresin:
Proporcionando la ubicacin del eje neutral, si es mayor a la permitida (x > xmax), el programa
determina ambas reas, de refuerzo de compresin Asc y de tensin Ast desde la expresin:
-1201-
donde:
Donde:
Donde:
Para la armadura longitudinal doblada, el rea de refuerzo necesaria est dada por:
BS 8110 : 1997
Esta ayuda contiene los siguientes mtodos de clculo:
Materiales, coeficientes, notacin
Verificacin de seccin transversal hecha de hormign plano
-1202-
fcu
fy
fyd
Todos los clculos se llevan a cabo segn la teora de los estados lmite.
-1203-
El programa luego controla si la ubicacin del eje neutral x es menor al lmite del eje neutral
xmax dado por:
Donde:
Corte
Primero, el programa calcula la fuerza de corte ltima de hormign Vc.
Donde:
-1204-
2
1/3
Los valores c son para fcu sobre 25 N/mm multiplicados por (fcu / 25)
Donde:
Donde:
Corte
-1205-
2
1/3
Los valores c son para fcu sobre 25 N/mm multiplicados por (fcu / 25)
Donde:
max = 0,04
min = 0,0013
min = 0,0024
max = 0,06
min = 0,004
-1206-
donde:
As -
donde:
rea de la zapata
At -
donde:
-1207-
2
1/3
Los valores de c son para fcu sobre 25 N/mm multiplicados por (fcu/25)
or 5 N/mm
donde:
Asw
Para V > Vu El refuerzo para esfuerzo cortante no puede ser diseado. Por lo que es necesario
incrementar la profundidad de la seccin transversal.
Proporcionando la ubicacin del eje neutral, si es menor a la permitida (x < xmax), el programa
determina el rea de refuerzo de tensin Ast desde la expresin:
Proporcionando la ubicacin del eje neutral, si es mayor a la permitida (x > xmax), el programa
-1208-
determina ambas reas, de refuerzo de compresin Asc y de tensin Ast desde la expresin:
2
1/3
Los valores c son para fcu arriba de 25 N/mm multiplicados por (fcu / 25)
Para la armadura longitudinal doblada, el rea de refuerzo necesaria est dada por:
-1209-
donde:
IS 456
Esta ayuda contiene los siguientes mtodos de clculo:
Materiales, coeficientes, notacin
Verificacin de seccin transversal hecha de hormign plano
Seccin transversal rectangular RC debajo de M,V
Seccin transversal rectangular RC debajo de N, M, V
Verificacin de seccin transversal circular RC
Verificacin de zapata por punzonamiento
Diseo de refuerzo longitudinal para losas
Diseo de refuerzo para esfuerzo cortante para losas
fck
fcd
fctk
fctd
fy
fyd
La fuerza compresiva caracterstica del hormign es un parmetro de entrada bsico dado por
la clase de hormign - Sirve para derivar los coeficientes de seguridad
-1210-
Todos los clculos se llevan a cabo segn la teora de los estados lmite.
donde:
-1211-
El programa luego controla si la ubicacin del eje neutral x es menor al lmite del eje neutral
xmax dado por:
- para acero Fe 250
- para acero Fe 400
- para acero Fe 500
El grado de refuerzo calculado se controla utilizando la siguiente expresin:
Corte
Primero, el programa calcula la fuerza de corte ltima de hormign Vuc.
Donde:
Corte
Primero, el programa calcula la fuerza de corte ltima de hormign Vuc.
Donde:
donde:
As -
donde:
rea de zapata
At -
corte transmitida por el hormign sin refuerzo para esfuerzo cortante Vc, y la fuerza mxima
permitida Vmax:
donde:
donde:
Asw
Para Vc > Vmax El refuerzo para esfuerzo cortante no puede ser diseado. Por lo que es
necesario incrementar la profundidad de la seccin transversal.
-1215-
Proporcionando la ubicacin del eje neutral, si es menor a la permitida (x < xmax), el programa
determina el rea de refuerzo de tensin Ast desde la expresin:
Proporcionando la ubicacin del eje neutral, si es mayor a la permitida (x > xmax), el programa
determina ambas reas, de refuerzo de compresin Asc y de tensin Ast desde la expresin:
:
-1216-
Para la armadura longitudinal doblada, el rea de refuerzo necesaria est dada por:
donde:
IS Road Bridges
ACI 318-11
Esta ayuda contiene los siguientes mtodos de clculo:
Materiales, coeficientes, notacin
Verificacin de seccin transversal hecha de hormign plano
Seccin transversal rectangular RC debajo de M, V
Seccin transversal rectangular RC debajo de N, M, V
Verificacin de seccin transversal circular RC
Verificacin de zapata por punzonamiento
Diseo de refuerzo longitudinal para losas
Diseo de refuerzo para esfuerzo cortante para losas
fc
Ec
- mdulo de elasticidad
-1217-
donde:
donde:
-1218-
El programa luego controla si la ubicacin del eje neutral c es menor al lmite del eje neutral
cmax dado por:
Corte
Primero, el programa calcula la fuerza de corte ltima de hormign Vc (Art. 11.2.1.1).
flexin y por la fuerza de compresin normal. El programa verifica una seccin de hormign
reforzado utilizando el mtodo de deformacin lmite deformation (Art. 10.3, Art. 10.4). La
tensin mxima permitida de hormign en compresin es 0,002 - 0,0035. El refuerzo de
compresin no se tiene en cuenta.
The computed degree of reinforcement is checked using the following expressions (Art.
10.5.1):
Corte
Primero, el programa calcula la fuerza de corte ltima de hormign Vc (Art. 11.2.1.1).
-1220-
donde:
As -
dimetro de pilote
rea del refuerzo
Corte
Primero, el programa calcula la resistencia al corte final de hormign
donde:
rea de zapata
At
-1221-
donde:
Ucr
Asw
Para Vc > Vmax El refuerzo para esfuerzo cortante no puede ser diseado. Por lo que es
necesario incrementar la altura de la seccin transversal.
-1222-
Proporcionando la ubicacin del eje neutral si es menor a la permitida (x < xlim), el programa
determina el rea de refuerzo de tensin Ast desde la expresin:
Proporcionando la ubicacin del eje neutral es mayor que la permitida ( x > xmax), el programa
determinar las reas de compresin y resistencia de traccin Ast desde la expresin
donde:
La ubicacin lmite del eje neutral se encuentra en:
Si el grado mximo de refuerzo total max se excede, el programa informa al usuario que el
refuerzo longitudinal no puede ser diseado para una seccin transversal determinada.
Para los estribos el rea de refuerzo necesaria est dada por (Art. 11.4.7.2):
Para la armadura longitudinal doblada el rea de refuerzo necesaria est dada por (Art.
11.4.7.4):
AS 3600 - 2001
Esta ayuda contiene los siguientes mtodos de clculo:
Materiales, coeficientes, notacin
Verificacin de seccin transversal hecha de hormign plano
Seccin transversal rectangular RC debajo de M, V
Seccin transversal rectangular RC debajo de N, M, V
Verificacin de seccin transversal circular RC
Verificacin de zapata por punzonamiento
Diseo de refuerzos longitudinales para losas
Diseo de refuerzo para esfuerzo cortante para losas
f 'c
Ec
f 'cf
f 'ct
fsy
-1224-
La fuerza compresiva caracterstica del hormign es un parmetro de entrada bsico dado por
la clase de hormign La notacin mas comn para los parmetros geomtricos:
Todos los clculos se llevan a cabo segn la teora de los estados lmite.
donde:
-1225-
El programa luego controla si la ubicacin del eje neutral del parmetro Ku es menor al valor
lmite:
donde:
-1226-
Donde:
-1227-
donde:
As -
donde:
rea de zapata
At
-1228-
donde:
donde:
*
M v-
Proporcionando la ubicacin del eje neutral si es menor a la permitida (x < ku*d), el programa
determina el rea de refuerzo de tensin Ast desde la expresin:
Proporcionando la ubicacin del eje neutral, si es mayor a la permitida (x > ku*d), el programa
determina ambas reas, de refuerzo de compresin Asc y de tensin Ast desde la expresin:
-1229-
donde:
donde:
Para la armadura longitudinal doblada, el rea de refuerzo necesaria est dada por:
donde:
-1230-
Rbd
Rs
he
-1231-
El programa luego controla si la ubicacin del eje neutral x es menor al lmite del eje neutral xR
dado por:
Corte
Primero, el programa calcula la fuerza de corte ltima de hormign Qb.
Si la ltima fuerza de corte de hormign se excede, se controla la fuerza de corte ltima
-1232-
mxima Qmax
Luego, el rea de refuerzo necesaria est dada por:
Donde:
Corte
Primero, el programa calcula la fuerza de corte ltima de hormign Qb.
Si la ltima fuerza de corte de hormign se excede, se controla la fuerza de corte ltima
mxima Qmax
Luego, el rea de refuerzo necesaria est dada por:
Donde:
-1233-
donde:
As -
donde:
rea de la zapata
At -
-1234-
Para the shear reinforcement cannot be designed. It is therefore necessary to increase the
cross-section height.
donde:
Vcr
As
Para F> Fult,max El refuerzo para esfuerzo cortante no puede ser diseado. Por lo que es
necesario incrementar la altura de la seccin transversal.
Proporcionando la ubicacin del eje neutral, si es menor a la permitida (x < xmax), el programa
determina el rea de refuerzo de tensin Ast desde la expresin:
-1235-
Proporcionando la ubicacin del eje neutral, si es mayor a la permitida (x > ku*d), el programa
determina ambas reas, de refuerzo de compresin Asc y de tensin Ast desde la expresin:
Para la armadura longitudinal doblada, el rea a de refuerzo necesaria est dada por:
donde:
GB 50010 - 2010
Esta ayuda contiene los siguientes mtodos de clculo:
Materiales, coeficientes, notacin
-1236-
fc
ft
f 'y
f'y
he
-1237-
para:
para:
lineal (Art. 7.1.3)
para:
para:
lineal (Art. 7.1.3).
El programa luego controla si la ubicacin del eje neutral x es menor al lmite del eje neutral xb
dado por (Art. 7.1.4):
Corte
Primero, el programa calcula la fuerza de corte ltima de hormign Vc (Art. 7.5.3).
Donde:
para:
para:
lineal
Luego, el rea de refuerzo necesaria est dada por (Art. 7.5.4):
-1239-
Corte
Primero, el programa calcula la fuerza de corte ltima de hormign Vc (Art. 7.5.3).
Donde:
para:
lineal
para:
donde:
As -
Corte
Primero, el programa calcula la resistencia al corte final de hormign Vc (Art. 7.5.3, Art.
-1240-
7.5.15).
donde:
for:
for:
lineal.
donde:
rea de zapata
At -
-1241-
donde los elementos de la frmula son determinados segn el 7.7.1 del estndar GB 500102002.
Para Fl < Fc no se necesitan refuerzo para esfuerzo cortante
Para Fl > Fc y Fl < Fmax Se debe ingresar el refuerzo para esfuerzo cortante. La fuerza de corte
ltima esta dada por
donde:
Vcr
As
Para F1 > Fmax el refuerzo para esfuerzo cortante no puede ser diseado. Por lo que es
necesario incrementar la altura de la seccin transversal.
Proporcionando la ubicacin del eje neutral si es menor a la permitida (x < xlim), el programa
determina el rea de refuerzo de tensin Ast desde la expresin:
Proporcionando la ubicacin del eje neutral, si es mayor a la permitida (x > xmax), el programa
determina ambas reas, de refuerzo de compresin Asc y de tensin Ast desde la expresin:
-1242-
The computed degree of reinforcement is checked using the following expressions (Art. 9.5.1):
If the maximum degree of total reinforcement max is exceeded, the program informs the user
that the longitudinal reinforcement cannot be designed for a given cross-section.
para:
lineal.
para:
Para los estribos el rea de refuerzo necesaria est dada por (Art. 7.5.4):
-1243-
Para la armadura longitudinal doblada, el rea de refuerzo necesaria est dada por (Art.
7.5.5):
NZS 3101-2006
Esta ayuda contiene los siguientes mtodos de clculo:
Materiales, coeficientes, notacin
Verificacin de seccin transversal hecha de hormign plano
Seccin transversal rectangular RC debajo de M, V
Seccin transversal rectangular RC debajo de N, M, V
Verificacin de seccin transversal circular RC
Verificacin de zapata por punzonamiento
Diseo de refuerzo longitudinal para losas
Diseo de refuerzo para esfuerzo cortante para losas
f 'c
Ec
f 'y
Todos los clculos se llevan a cabo segn la teora de los estados lmites.
-1244-
'
para fc < 55MPa is 1 = 0.85
-1245-
'
para fc < 55MPa si 1 = 0.85
'
para fc < 30MPa es 1 = 0.85
El programa luego controla si la ubicacin del eje neutral c es menor al lmite del eje neutral
0.75cb dado por:
Corte
Donde:
Primero, el programa calcula la resistencia al corte final de hormign Vc.
vc se calcula segn las siguientes frmulas para secciones transversales con una altura
superior a 400 mm, se obtienen valores intermedios utilizando el mtodo de interpolacin
lineal
-1246-
'
donde w es el grado de refuerzo fc se limita al valor 50MPa.
Corte
Donde:
Primero, el programa calcula la fuerza de corte ltima de hormign Vc.
vc se calcula segn las siguientes frmulas para secciones transversales con una altura
-1247-
'
donde w es el grado de refuerzo y fc se limita al valor 50MPa.
min = 2,4 / fy
Ag < 0,5m
2
min = 1,2 / fy
Ag > 2m
donde:
Ag -
-1248-
Donde:
As -
Corte
donde:
Primero, el programa calcula la resistencia al corte final de hormign Vc.
vc se calcula segn a las siguientes frmulas para secciones transversales con una altura
superior a 400 mm, valores intermedios se obtienen utilizando el mtodo de interpolacin
lineal.
'
donde w es el grado de refuerzo fc se limita al valor 50MPa.
-1249-
Donde:
area de la zapata
At -
Donde:
Donde s:
20 -
15 -
10 -
*
Para V < Vc no se necesita refuerzo de corte
*
*
Para V > Vc y V < Vmax el refuerzo de corte debe ser ingresado. La fuerza de corte extrema
est dada por:
-1250-
Donde:
bo
Av -
*
Para V > Vmax el refuerzo de corte no puede ser diseado. Por lo tanto, es necesario
aumentar la altura de la seccin transversal.
Proporcionando la ubicacin del eje neutral es menor a la permitida ( c < 0.75cb), el programa
determina el rea de refuerzo de tensin Ast desde la expresin:
Proporcionando la ubicacin del eje neutral, es mayor a la permitida (c > 0.75cb), el programa
determina ambas reas, de refuerzo de compresin Asc y de tensin Ast desde la expresin:
Si se excede el mximo grado de refuerzo total max, el programa informa al usuario que el
refuerzo longitudinal no puede ser designado para una seccin transversal dada.
-1251-
Donde:
vc se calcula segn las frmulas siguientes para la seccin transversal con una altura superior a
400 mm, se obtienen valores intermedios utilizando el mtodo de interpolacin lineal
'
donde w es el grado de refuerzo fc el valor limitado por 50MPa.
-1252-
Indice
Aberturas...........................................................................................................678, 679
Actividad............................................................................................................562, 563
Agua. 44, 46, 53, 138, 139, 154, 155, 176, 177, 201, 202, 218, 219, 240, 241, 267, 268, 286,
287, 307, 308, 329, 330, 343, 344, 362, 363, 382, 383, 403, 404, 428-430, 439, 440, 453,
454, 473, 474, 489, 562, 563, 650, 658, 659, 751-753, 781, 782, 797, 798, 863, 1099
Alas del muro......................................................................................................371, 372
Anclaje. .149, 150, 179, 180, 198, 199, 431, 432, 441, 442, 481, 567-569, 586, 590, 595, 917
Apoyos..................................................................................150, 151, 180, 181, 590, 592
Archivo de entrada..................................................................................................84, 89
AS 3600 - 2001........................................................................................................1175
Asentamiento........41, 333, 367, 368, 419, 647, 648, 655, 787, 788, 1015, 1043, 1049, 1050,
1056, 1077, 1078, 1082, 1083, 1085, 1165, 1166
Asientos..............................................................58, 74, 104, 318-320, 364, 365, 493, 779
Asignar. .61, 69, 70, 85, 89, 136, 137, 147, 148, 173, 174, 196-198, 215, 216, 237, 238, 264,
265, 283, 284, 304, 305, 321, 322, 339, 340, 360, 361, 379, 380, 401, 402, 415, 416, 447,
448, 471, 472, 535, 536, 566, 645, 646, 657, 658, 749, 750, 780, 781, 796, 797
Barton - Bandis.................................................................................................424, 1114
Base....101, 121, 130, 143, 162, 190, 209, 223, 224, 229, 245, 246, 251, 277, 297, 316, 352,
369, 392, 443, 631, 649, 735, 736, 891, 896, 990, 1010, 1127, 1128, 1153
Bisagras internas.................................................................................................698, 699
Bishop..............................................189, 204, 736, 763, 885, 936, 954, 958, 961, 970, 971
Bloques.....................................................................................................................232
Bordes...............................................................................................................452, 460
BS 8110 : 1997........................................................................................................1175
Capacidad portante.....106, 226, 227, 248, 249, 274, 275, 292, 294, 313, 314, 319, 330, 331,
345-347, 349, 350, 352, 389, 390, 408, 409, 647, 759-761, 786, 877, 878, 882, 884, 886888, 896, 904, 990, 992, 1014, 1015, 1020, 1029, 1033, 1127, 1129, 1131, 1133, 11451147, 1151, 1165, 1168
Carga. .100, 120, 156, 178, 221, 243, 270, 289, 310, 323, 324, 340, 341, 371, 378, 379, 385,
472, 473, 481, 488, 599, 600, 615, 631, 651, 661, 663, 664, 666, 667, 669, 672, 702, 704,
706-714, 717, 718, 720, 735, 755, 775, 776, 778, 813, 850, 853, 871, 906, 919, 923, 976,
978, 994, 1003, 1004, 1015-1017, 1019, 1020, 1030, 1042, 1044, 1127, 1128
Casos de carga...........................660, 661, 667, 668, 703, 706, 707, 709, 711-713, 718, 719
Coeficiente de adherencia.....................................................................................337, 998
Coeficiente de permeabilidad.......................................................................530, 531, 1060
Comportamiento de la fuerza de agua propia.......................................................1095, 1100
Configuraciones...................................................57, 97, 541, 545, 546, 620, 812, 876, 890
Construcciones..................................................................................................413, 1169
Contactos....................................................................................................536, 579-581
-1253-
Coordenadas mundiales...........................................................................................64, 69
Copiar al portapapeles...........................................................................................56, 803
Corte de Tierra.....................................................................................193, 194, 356, 357
Criterio de convergencia..............................................................................................610
CSN 73 1002...................106, 108, 335, 338, 786, 993, 1001, 1002, 1030, 1031, 1036, 1037
CSN 73 6206...........................................................................................391, 1175, 1194
Cuadros...................................................................................................................1088
Deslizamiento en georefuerzo...............................................................................761, 762
Deslizamiento interno..................................................................................................296
Dimensionado.........................................................121, 188, 189, 333, 334, 766, 884, 906
Dimensionamiento......71, 371, 723, 800-803, 870, 885, 1184, 1192, 1200, 1207, 1214, 1222,
1229, 1235, 1242, 1250
Distribuciones...............................................................................................727, 731-733
DL/T 5219 - 2005.......................................................................................................991
Drucker-Prager........................................................489, 504, 507, 508, 514, 609, 619, 627
Editor de materiales........................................................573, 576, 577, 579, 696, 697, 722
Editor de secciones transversales...................................................................573, 577, 578
Ejecutar..........71, 152, 226, 248, 274, 293, 313, 314, 389, 409, 451, 460, 462-464, 484, 760
EN 1997-3...............................................................................................631, 1151, 1152
Ensayos.....................................................................................................................642
Entrada avanzada.................................................................................488, 494, 500, 623
Estabilidad...58, 72, 76, 101, 111, 112, 160-163, 186, 187, 195, 209, 228-230, 250-252, 276278, 296-298, 315, 316, 369, 392, 393, 407, 410, 411, 462, 464, 484, 628, 736, 738, 762765, 876, 885, 1127, 1128
Estructura...........................99, 100, 636-638, 695, 697, 698, 767, 769, 777, 789, 922, 1088
Excavaciones...............................................................................................159, 488, 791
Factores parciales...............................................................................116, 117, 122, 1003
Fellenius / Petterson....................................................................................................970
Flujo de agua......................................................................................................603, 604
Fondo de la zapata......................................................................................................326
Formas de las superficies de deslizamiento....................................................................888
Fuerzas aplicadas 156, 157, 178, 179, 221, 243, 244, 270, 271, 289, 290, 310, 311, 385, 386,
755, 756
Generador de formas de revestimientos.................................................................542, 543
Generar..........75, 253, 257, 451, 459, 556, 557, 608, 669, 683-685, 720, 744, 745, 768, 771
GeoClipboard. .52-55, 65, 76, 79, 131, 134, 143, 145, 163, 168, 190-194, 196, 197, 202, 209,
213, 230, 235, 252, 262, 278, 281, 298, 302, 317, 319, 335, 337, 353-358, 360, 362, 369,
376, 393, 399, 412, 414, 422, 444, 446, 465, 467, 482, 499, 500, 534, 536, 565, 566, 601,
602, 632, 634, 649, 653, 655, 657, 658, 673, 736, 747, 766, 779, 790, 794
-1254-
Grupo de pilotes...111, 112, 226, 248, 274, 293, 314, 389, 638, 639, 765, 767, 776-780, 786,
787, 1035
GWT debajo de la punta de la pendiente.............................................................1095, 1096
Hoek - Brown....................................................................................................424, 1114
Importar DXF....................................................................................................77-79, 82
Importar gINT..............................................................................................................93
Importar LandXML........................................................................................................91
Imprimir y exportar figuras............................................................................................57
Imprimir y exportar un documento...............................................................................805
Influencia del agua..............138, 154, 176, 194, 218, 240, 267, 286, 307, 382, 403, 429, 751
Interfaz............................53, 64-66, 191, 192, 354, 355, 443, 499, 500, 581, 650, 653, 654
IS 456..........................................................................................1175, 1212, 1213, 1216
Janbu. . .104, 204, 316, 352, 936, 942, 949, 954, 955, 958, 970, 972, 1043, 1051-1054, 1064,
1072
Juntas........................................................................................................674, 675, 679
LCPC (Bustamante)...........................................................107, 631, 635, 1151, 1160, 1164
Lectura de datos dentro de la interfaz.............................................................................77
Lectura de datos dentro de la plantilla.............................................................................77
Lista de dibujos....................................................................43, 44, 62, 621, 789, 804, 805
Lista de variables................................................................................................622, 623
Longitud efectiva......................................................................................................1000
Macroelementos...........................................................................................676-678, 682
Material...51, 100, 132, 164, 171, 191, 210-212, 228, 231, 233, 234, 250, 253, 259-261, 276,
279, 299, 300, 318, 324, 327, 328, 333, 335, 342, 343, 350, 370, 374, 375, 391, 394, 397,
398, 410, 470, 471, 650, 662, 666, 668, 670, 671, 673, 677, 705, 717, 719, 721-724, 727,
729, 730, 732, 737, 739, 740, 767, 774, 775, 789, 867, 879, 890, 897, 909-911, 997, 1117,
1127, 1128, 1131-1133, 1159, 1165, 1175, 1186, 1195, 1202, 1210, 1217, 1224, 1231,
1236, 1244
Micropilote.......107, 108, 111, 112, 465-468, 478, 1127-1129, 1131-1134, 1141, 1171, 1173,
1174
Modelo del terreno...............................................................................................456, 458
Modelos de materiales..........................................................................................495, 500
Mohr - Coulomb.................................................................................................424, 1114
Monitores...........................................................................................................624, 625
Morgenstern-Price....................................................204, 936, 942, 949, 958, 959, 970, 972
Muro claveteado..................................................................................................111, 875
NAVFAC DM 7.2...............................................106, 108, 335, 336, 338, 786, 993-997, 1036
NEN 6743............................107, 631, 638, 1010, 1151-1153, 1159, 1161, 1163, 1168, 1171
NZS 3101-2006........................................................................................................1175
-1255-
-1257-
-1258-