Resumen

 Los métodos para encontrar capacidad de carga en suelos estratificados son cuantiosos y difieren en sus métodos y resultados. Lo anterior, hace que exista incertidumbre en la práctica de la ingeniería o que se incurra en sobredimensionamiento de la solución de cimentación. Este trabajo busca estudiar tres métodos analíticos de capacidad de carga en suelos estratificados (2 estratos) para cimentaciones superficiales: 1) Zapata imaginaria, 2) Método de Parámetros Promedio (APM) y 3) Método de Terzaghi, para comparar sus resultados con los obtenidos de la modelación numérica por medio del método de elementos finitos usando un software de amplia aplicación (Abaqus) versión académica. Dentro de la metodología desarrollada en la modelación de elementos finitos se parametrizaron variables (módulo de elasticidad, profundidad de desplante y desplazamiento-carga) y se evaluaron dos leyes de comportamiento (Elástica y Drucker-Prager). Los resultados que se obtuvieron en el desarrollo del análisis apuntan a que al realizar las modelaciones numéricas usando la ley de comportamiento elástico en suelos de dos estratos dan resultados exagerados respecto a los de métodos analíticos, otro resultado importante es que cuando se tiene suelos duros sobre suelos blandos los resultados de métodos numéricos y analíticos tienden a ser similares entre sí. Dentro de las conclusiones más importantes tenemos que las variables que más influyen en la capacidad de carga en suelos de un estrato y dos estratos son, el ángulo de fricción, esfuerzo de fluencia y en el caso de las modelaciones numéricas el desplazamiento impuesto de falla ( carga). Además, se tiene que para lasmodelaciones numéricas se obtiene mejores resultados cuando se considera unmodelo elastoplástico, como Drucker Prager.

I. INTRODUCCIÓN

Las cimentaciones son esenciales para cualquier proyecto de infraestructura [ 1 ] que debe cumplir con las normas de seguridad manteniendo un equilibrio entre la vida útil y las restricciones presupuestarias, así como los factores ambientales y las reglas de diseño impuestas. Uno de los elementos más importantes de una cimentación adecuada es la estratificación del suelo debajo de la cimentación. Las malas caracterizaciones del terreno pueden conducir a un aumento de las tensiones que pueden provocar fallas debido a fallas generales por corte [ 2 - 3 ]. La mayoría de los cálculos descritos en teorías anteriores consideran que el suelo es homogéneo [ 4 ] sin tener en cuenta su heterogeneidad y proporcionando resultados que pueden ser inesperados en el campo. Como resultado, este estudio evalúa la capacidad de carga [5 ] en suelos estratificados (dos estratos) [ 6 , 7 - 8 ] utilizando una comparación entre tres métodos analíticos actuales y los resultados del modelado numérico. Los métodos analíticos utilizados en el estudio incluyeron Terzaghi [ 9 ], base imaginaria promedio [ 10 ] y el método de parámetro promedio (APM) [ 11 ], que difieren considerablemente en sus resultados.

• Materias:Manejo de suelos Elementos finitos Modelado numérico
• Subjects:Soil management Finite elements Numerical modeling
• Palabras claves:APM; capacidad de carga; elementos finitos; FEM; método de Terzaghi; modelación numérica; suelos estratificados; zapata imaginaria.
• Keywords:APM; FEM; finite elements; imaginary foundation; load capacity; numerical modeling; stratified soils; Terzaghi method.