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Cálculos matemáticos para el diseño de cimientos aislados elípticos con costos óptimos

Autores: Diaz-Gurrola, Eyran Roberto; Luévanos-Rojas, Arnulfo; Santiago-Hurtado, Griselda; Moreno-Landeros, Victor Manuel; Landa-Gómez, Aldo Emelio

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Cálculos matemáticos para el diseño de cimientos aislados elípticos con costos óptimos


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Diseño
Cimentaciones elípticas
Costo mínimo
Flexión biaxial
Cimentaciones circulares
Modelo óptimo

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 19

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento presenta un modelo óptimo para el diseño de cimentaciones aisladas elípticas sometidas a flexión biaxial bajo el criterio de coste mínimo, asumiendo que la cimentación descansa sobre suelos elásticos y que la distribución de presión del suelo es lineal. La metodología se desarrolla en dos partes. La primera se utiliza para obtener el área mínima, y la segunda se utiliza para determinar el coste mínimo. Algunos autores muestran las ecuaciones para cimentaciones circulares y elípticas para momentos, cortante por flexión y cortante por punzonamiento. Sin embargo, no presentan el coste mínimo, y los ejemplos numéricos se presentan solo para cimentaciones circulares y no para cimentaciones elípticas. Se presentan dos problemas numéricos (cada problema presenta cinco variantes), y se muestra el diseño de coste óptimo para cimentaciones aisladas elípticas sometidas a flexión biaxial. Problema 1: Modificación del momento en el eje Y. Problema 2: Modificación de la carga axial. Además, se realiza una comparación entre cimentaciones elípticas y cimentaciones circulares. Los resultados muestran que el área mínima es más pequeña para cimentaciones elípticas que para cimentaciones circulares, y el coste mínimo aparece en cimentaciones elípticas cuando las dimensiones de la cimentación están determinadas por la presión mínima. Por lo tanto, el nuevo modelo para cimentaciones elípticas será de gran ayuda para los especialistas en ingeniería de cimentaciones.

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