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Modulo de Balasto: Vesic vs Morrison

Realizando una comparación para la definición del Módulo de Balasto (o Módulo de Winkler) entre la Ecuación simplificada de Vésic y las tablas del Ing. Nelson Morrison, podemos encontrar diferencias significativas en presiones del terreno, asentamientos y momentos.

La fórmula simplificada de Vésic es ampliamente utilizada y proporciona resultados razonablemente precisos. Sin embargo, requiere una estimación adecuada de los parámetros del suelo y puede no ser aplicable en todos los casos, especialmente cuando las propiedades del suelo son complejas o poco conocidas.

Por otro lado, los valores de la tabla del Ing. Nelson Morrison son una serie de coeficientes de balasto predefinidos basados en la experiencia y los datos empíricos. Estos valores se presentan en una tabla que relaciona el tipo de suelo y la categoría de carga con un coeficiente de balasto específico. Sin embargo, su aplicabilidad puede ser limitada, ya que los valores de la tabla son generales y no tienen en cuenta las características específicas del suelo en cada proyecto.

En las siguientes imágenes se muestran datos utilizando las dos metodologías, los datos que se tienen del suelo son Es = 400 kg/cm2, B = 100 cm, u = 0.30, qadm = 0.83 kg/cm2, de los cuales podemos analizar lo siguiente en algunos puntos de referencia:

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Vésic: k = 4.40kg/cm3

Morrison: K = 1.894kg/cm3

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Vésic: k = -7.101 Tnf/m2

Morrison: K = -6.577 Tnf/m2

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Vésic: k = -1.13 mm

Morrison: K = -2.85 mm

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Vésic: k = -2.64 Tn-m/m

Morrison: K = -2.52 Tn-m/m

Se puede observar que para este ejemplo, el módulo de balasto de Morrison es un 43% del de Vésic, lo cual al ser un valor que representa la rigidez del suelo, tiene una relación inversamente proporcionar directa con los asentamientos, donde se observa que el asentamiento con Vésic es un 40% del asentamiento con Morrison.

Con respecto a las presiones y los momentos, las diferencias no son tan notorias como en los asentamientos, teniendo una diferencia en presiones del suelo de solo 7.4% y en momentos de solo 4.5%, en los puntos de análisis.

La elección entre la fórmula simplificada de Vesic y los valores de la tabla del Ing. Nelson Morrison dependerá de la disponibilidad de datos y la precisión requerida en el análisis estructural. Si se dispone de información confiable sobre los parámetros del suelo, la fórmula simplificada de Vesic puede ser una opción adecuada, ya que permite una mayor personalización y adaptación a las condiciones específicas del suelo.

Por otro lado, si se carece de datos detallados sobre los parámetros del suelo o se busca una aproximación rápida y simplificada, los valores de la tabla del Ing. Nelson Morrison pueden resultar convenientes. Sin embargo, es importante tener en cuenta las limitaciones de estos valores predefinidos y evaluar su aplicabilidad en cada caso particular.

Recordar que los resultados presentados son solo para un caso en específico, con su propia geometría, distribución, cargas, suelo, etc.

Los invitamos a experimentar con ambos métodos y a sacar sus propias conclusiones. Muchos saludos estimados ingenieros.

Ing. Carlos Mercado.

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