Verificación del vuelco de la fundación

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El cálculo se basa en la evaluación del equilibrio del cuerpo rígido (EQU) de la cimentación infinitamente rígida (tanto flexible como extensivamente) con respecto a la rotación alrededor de los lados (bordes) de la huella poligonal (base) de la cimentación poligonal sobre la viga de apoyo.

Alcanzar el equilibrio en el momento de vuelco alrededor de cada uno de los lados, considerándolos como una bisagra lineal fija que proyecta todos los momentos (de vuelco y de estabilización) en el plano vertical ortogonal a cada uno de los lados de la base, excluyendo cualquier fuerza de reacción del suelo (que en un estado límite de rotación rígida está de hecho libre de contacto con la zapata extendida).

COMPATIBLE CON LOADCAP 2018, EL ARCHIVO A DESCOMPRIMIR EN LA CARPETA DEL SOFTWARE LOADCAP 2018.

 

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Descripción

El cálculo se basa en la evaluación del equilibrio del cuerpo rígido (EQU) de la fundación infinitamente rígida (tanto flexible como extensivamente) con respecto a la rotación alrededor de los lados (bordes) de la huella poligonal (base) de la fundación poligonal sobre la viga de apoyo. Se trata, por tanto, de comprobar si, con respecto a cada lado del polígono, la relación entre el momento estabilizador y el momento de vuelco Mstab/Mrib es superior al coeficiente de seguridad parcial ϒR = 1,15 (nueva NTC 2017 y que completará la última columna de la actual tabla 6.5.I de la NTC 2008, que de hecho no contempla en absoluto la comprobación de vuelco y, por tanto, puede seguir asumiendo ϒR = 1,0 hasta que se dicten las nuevas normas).

En definitiva, se trata de equilibrar la rotación alrededor de cada uno de los lados considerándolos como una bisagra lineal fija, proyectando todos los momentos (de vuelco y de estabilización) en el plano vertical ortogonal a los lados individuales de la base, excluyendo cualquier fuerza de reacción del suelo (que en el estado límite de rotación rígida está de hecho sin contacto con la cimentación).

GEOMETRÍA Y PESO DE LOS CIMIENTOS

El polígono de contacto de la cimentación puede asignarse como Rectangular, Poligonal (hasta 24 lados) inscrito en un círculo de cualquier radio, Poligonal genérico (hasta 24 lados).  En el caso de un zócalo circular, basta con asignar un polígono de 24 lados para obtener una aproximación suficiente.

La altura de cimentación a asignar se refiere a la distancia vertical entre el extradós superior sobre el que se aplican las cargas concentradas (tensión normal, momentos y cortante) transmitidas por la superestructura (pilares, pilotes, torres eólicas, etc.) y el plano horizontal de apoyo de la huella de cimentación sobre el adosado. La cimentación puede tener forma de paralelepípedo simple o escalonado siempre que los escalones tengan el mismo centro de gravedad en planta que la base de la huella (el peso total de la cimentación debe ser calculado separadamente por el usuario, incluyendo las sobrecargas permanentes, y siempre es aplicado por el programa en el centro de gravedad del polígono base). El peso de la cimentación se reduce entonces (automáticamente durante el cálculo) mediante el coeficiente parcial ϒF = 0,9 previsto en la tabla 2.6.I NTC 2008.

CARGAS EN LA CARA SUPERIOR DE LOS CIMIENTOS

La hipótesis del cuerpo rígido permite que todas las acciones de la superestructura, no amplificadas, fluyan en las únicas componentes de tensión N, Mx, My, Vx, Vy (los momentos positivos son antihorarios con respecto a los ejes de referencia x, y y la fluencia es en la misma dirección que los propios ejes) y también permite que estas componentes se apliquen en un único punto de aplicación, asignado libremente por el usuario pero elegido generalmente para que coincida con el baricentro de la sección de conexión de la superestructura con la cara superior de la cimentación.

A continuación hay que asignar en el programa las cargas mencionadas y las coordenadas del punto de aplicación, que puede ser asignado directamente por el usuario (mediante sus coordenadas) o ser elegido para que coincida con el centro de gravedad del polígono base del muelle y, en este último caso, es calculado automáticamente por el programa.

Para cada lado del polígono base, el programa aplica automáticamente el coeficiente ϒF = 0,9 a la fuerza normal N (constituida sólo por cargas permanentes; de signo positivo si está dirigida hacia abajo) y el coeficiente ϒF = 1,5 al resto de acciones variables, y realiza la proyección de las componentes de momento y cortante sobre el plano perpendicular al propio lado.

En el caso de pilotes o torres eólicas, el fabricante generalmente sólo proporciona la resultante (con signo siempre positivo) en la cara superior de la cimentación de los momentos y cargas no amplificados por el coeficiente parcial. En este caso, la casilla «Momentos y cargas desde todas las direcciones» debe estar marcada. El cálculo garantizará que, para cada lado, la proyección de momentos y cortantes corresponda siempre directa y simultáneamente (en favor de la seguridad) a los valores asignados a Mx y Vy.

RESULTADOS

El software proporciona el momento de vuelco y el momento estabilizador relativo al lado de la base de la cimentación para producir el coeficiente de seguridad de vuelco más bajo, de todos los lados. La verificación será positiva si el coeficiente anterior no es inferior a 1,15 con respecto al Eurocódigo.

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