¿Qué es el coeficiente de Balasto? | Aprende a calcularlo

El coeficiente de balasto es un parámetro geotécnico obtenido mediante un ensayo de plato de carga, del cual se obtiene el famoso coeficiente «k030», y es proporcional al ancho real de la cimentación. Una de sus grandes «pegas» es que los proyectista no suelen realizarlo por restricciones del costo o simplemente por el desconocimiento del mismo.

En resumen, el coeficiente de balasto «ks» o «k030» es la relación entre la presión que actúa en un punto «p», y el asentamiento que este produce:

Ks = p/y

Su dimensión es igual a la del peso específico, y su proporción depende 2 factores: «De las propiedades del terreno y de las Dimensiones del área que carga contra el terreno». Este coeficiente estático de interacción suelo-estructura, se obtiene desde la geotécnia para el diseño estructural de cimentaciones como zapatas aisladas, losas de cimentación u otros.

Definición del coeficiente por Braja Das

Por lo tanto, el módulo de balasto nos permite calcular la interacción entre la cimentación de nuestro edificio y el terreno existente.

Sin embargo, volvemos hacer hincapié que el coeficiente de balasto no solo depende de la naturaleza del suelo, sino de las dimensiones del área de la carga sobre el terreno (capacidad portante última y el asentamiento que esta produce), y estas a su vez depende de las siguientes variables:

  • Geometría de Cimentación.
  • Parámetros geotécnicos.
  • Esfuerzos de servicios.
  • Suelos estratificados o mixtos.
  • Forma, profundidad e inclinación del terreno.
  • Condición drenada o no drenada.

Estimación del coeficiente de balasto

La estimación del coeficiente de balasto no es hallada con exactitud por el ensayo de plato de carga k030, y también, no debería ser calculado mediante una estimación supuesta mediante ábacos o tablas.

¿Cómo estimar con precisión el coeficiente de balasto?

De acuerdo a los siguientes 4 pasos se puede estimar el coeficiente de balasto:

  1. Cálculo de la capacidad portante vertical.
  2. Cálculo de la presión actuante de servicio.
  3. Cálculo del asentamiento.
  4. Estimación y calibración del coeficiente del balasto.

Paso 1: Calcular capacidad portante vertical (q u)

Esta capacidad portante se calculará de acuerdo a la zona del proyecto y a sus normativas que lo regulan, y en concordancia con lo indicado con el especialista de suelos.

Esta capacidad portante vertical se calcula mediante el promedio de 5 resultados obtenidos.

Paso 2: Calcular la presión actuante de servicio (q máx.)

La presión actuante se calculará tal cual lo definimos lineas arriba, ya que es la relación entre la carga actuante de servicio y el área efectiva de la cimentación.

Paso 3: Calcular el asentamiento de la cimentación

Luego de obtener los datos del Paso 1 y 2, se procede a estimar el asentamiento de la cimentación utilizando la teoría elástica para el suelo arenoso o teoría de consolidación para suelo arcilloso.

Método de Ley de Hooke

Método de Schmertmann

Método de Mayne y Poulos

Paso 4: Estimación del coeficiente de balasto

La forma más práctica de estimar el coeficiente de balasto es por la relación de Tensión Actuante con Asentamiento; tal como se muestra a continuación (Usaremos 2.5 cm de asentamiento):

Carga de Servicio1,404.15 Kn
Ancho2.90 m
Largo4.97 m
Tensión de Servicio Actuante98.81 kN/m2
Asiento Elástico2.50 cm
Datos generales de la cimentación
Coeficiente de balasto estimado (Ks)3,952.40 kN/m3
Coeficiente de balasto estimado (Ks)0.40 kgf/cm3
Coeficiente de Balasto Inicial

¿Es posible estimar el coeficiente de balasto solo con la capacidad admisible del suelo?

Si, pero según el Método de Análisis Crítico expuesto por el Ing. Eduardo Núñez publicada en la Sociedad Argentina de Ingeniería Geotécnica en el año 1999, se puede calcular siempre y cuando se cuente con la curva «tensión – deformación» del sistema «suelo – cimentación»

Existe otro método, el cual otorgamos los créditos a nuestros colegas de Inesa – Tech, si quieres saber más sobre ello, te invitamos a que los visites dando clic aquí.

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