Detección de Fallas en Plateas de Fundación Elástica

Abstract

Las plateas de fundación de las estrucutras cumplen un papel muy importante, que condiciona al comportamiento mecánico del resto de la construcción. A diferencia de lo que sucede con otros elementos estructurales, donde antes de producirse daños significativos, que comprometan su estabilidad, presentan deformaciones a simple vista o fisuración, que advierten sobre la necesidad de realizar una reparación; en el caso de las fundaciones, al no tener un acceso visual directo, la importancia de desarrollar métodos de detección de daños estructural es mucho mayor.
Una fundación puede deteriorarse por la aplicación de cargas que excedan a las de diseño, por estar expuestas a determinados ambientes agresivos, etc., apareciendo fisuras en el hormigón, que afectan a la rigidez estructural, originando cambios en el comportamiento estático y dinámico de la fundación afectada.
En este trabajo se presenta una técnica para la detección de daños en plateas apoyadas sobre un terreno cuyo comportamiento mecánico es elástico lineal, tipo Winkler, utilizando modelos numéricos, resueltos con el empleo del Método de las Diferencias Finitas, programados en ambiete Matlab. En este estudio se utilizará, para la detección de daño, como parámetro estático, el desplazamiento vertical, analizándose el comportamiento en distintos puntos de la platea sana y con daño.
Para la detección y localización del daño se presentarán tres técnicas. La primera está relacionada con la variación de los desplazamientos verticales de la platea dañada, tomando como referencia la estructura sin afectación. La segunda técnica se basa en el análisis de la curvatura de la elástica, la cual se obtiene mediante el Método de las Diferencias Finitas y la tercera, mediante la determinación de la variación de la curvatura de la elástica. Por otra parte, se estudió la distribución de la reacción del terreno, entre vigas de borde y platea, en función de la pérdida de rigidez de la zona afectada.
Es interesante destacar que los tipos de técnicas que se presentan en este trabajo, permiten de una forma práctica, hacer el seguimiento de estructuras de fundación mediante, ensayos no destructivos.