Modelado matemático para el diseño óptimo de costos de cimentaciones aisladas circulares con columna excéntrica
Autores: Luévanos-Rojas, Arnulfo; Moreno-Landeros, Victor Manuel; Santiago-Hurtado, Griselda; Olguin-Coca, Francisco Javier; López-León, Luis Daimir; Baltazar-Zamora, Miguel Ángel; Diaz-Gurrola, Eyran Roberto
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Modelado matemático para el diseño óptimo de costos de cimentaciones aisladas circulares con columna excéntrica
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Modelo
Zapatas circulares
Criterios de coste
Flexión biaxial
Colocación de columnas
Coste mínimo.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo muestra un modelo para el diseño de cimentaciones aisladas circulares y la columna ubicada en cualquier lugar de la cimentación bajo criterios de coste mínimo. Algunos diseños para obtener el diámetro, la profundidad efectiva y las áreas de acero de la cimentación bajo flexión biaxial asumen la presión máxima y uniforme en la parte inferior de la cimentación apoyada en suelos elásticos. Todos estos trabajos consideran la columna ubicada en el centro de la cimentación. Se presentan tres problemas numéricos (cada problema presenta cuatro variantes) para determinar el menor coste para diseñar las cimentaciones circulares bajo flexión biaxial. Problema 1: Columna sin excentricidad. Problema 2: Columna con excentricidad en la dirección del eje X de un cuarto del diámetro de la cimentación. Problema 3: Columna ubicada en el extremo más alejado del centro de la cimentación en el eje X. Los resultados son verificados por el equilibrio de momentos, el corte unidireccional o corte y el corte bidireccional o punzonamiento. El nuevo modelo muestra un ahorro del 17.92% en el área de contacto con el suelo y del 31.15% en coste en comparación con el modelo propuesto por otros autores. De esta manera, el modelo de diseño de coste mínimo propuesto para cimentaciones circulares será de gran ayuda para el diseño cuando la columna se coloca en el centro o en el borde de la cimentación.
Descripción
Este artículo muestra un modelo para el diseño de cimentaciones aisladas circulares y la columna ubicada en cualquier lugar de la cimentación bajo criterios de coste mínimo. Algunos diseños para obtener el diámetro, la profundidad efectiva y las áreas de acero de la cimentación bajo flexión biaxial asumen la presión máxima y uniforme en la parte inferior de la cimentación apoyada en suelos elásticos. Todos estos trabajos consideran la columna ubicada en el centro de la cimentación. Se presentan tres problemas numéricos (cada problema presenta cuatro variantes) para determinar el menor coste para diseñar las cimentaciones circulares bajo flexión biaxial. Problema 1: Columna sin excentricidad. Problema 2: Columna con excentricidad en la dirección del eje X de un cuarto del diámetro de la cimentación. Problema 3: Columna ubicada en el extremo más alejado del centro de la cimentación en el eje X. Los resultados son verificados por el equilibrio de momentos, el corte unidireccional o corte y el corte bidireccional o punzonamiento. El nuevo modelo muestra un ahorro del 17.92% en el área de contacto con el suelo y del 31.15% en coste en comparación con el modelo propuesto por otros autores. De esta manera, el modelo de diseño de coste mínimo propuesto para cimentaciones circulares será de gran ayuda para el diseño cuando la columna se coloca en el centro o en el borde de la cimentación.