Recomendaciones para predimensionamiento de cimentaciones superficiales en suelos predominantemente friccionales basadas en optimización

Abstract

Este trabajo emplea la herramienta OAPI SAP 2000-MATLAB, para el modelado, análisis, diseño y solución de un problema de optimizacion de conjuntos estructurales. El mismo, no dirige su análisis hacia la superestructura como en estudios precedentes, sino que realiza un análisis de los resultados que se obtienen en el diseño de las cimentaciones del tipo cimientos aislados rectangulares (CRA) en suelos predominantemente friccionales, considerando la interacción suelo estructura (ISE) utilizando un modelo tipo Winckler, con valores del coeficiente de balasto determinado en base a los parámetros geotécnicos usualmente utilizados para el diseño de la cimentaciones, a partir del modelo de Klepikov, que incluye la posibilidad de comportamiento no lineal del suelo. Como método de optimizacion se emplea el BBO, que muestra resultados satisfactorios en investigaciones precedentes. Este comportamiento se ratifica con la obtención de resultados sumamente alentadores, sobre todo teniendo en cuenta que este es un proyecto con un punto de vista pionero. Dentro del proceso las reducciones de los costos directos de la estructura optimizada alcanzan valores de un 5 a un 10 %, pudiendo estimarse rangos de entre 20 y 30 %, en comparación con una solución tradicional. Los resultados permiten crear gráficos preliminares que muestran las dependencias entre el área y ancho equivalente de cimentación vs. Área tributaria y cargas de servicios totales (G+Q) respectivamente para un tipo de suelo, lo cual permite al proyectista que desea incluir la ISE en el diseño prefijar dimensiones de las cimentaciones, con criterios basados en la optimización del conjunto estructural. El trabajo presenta las herramientas para continuar la línea investigativa, dejando claro la necesidad de profundizar en las dependencias fundamentales para definir la rectangularidad a emplear.