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
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
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.
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.