Rigidez axial de los geosintéticos
Geosintéticos son elementos de tensión reforzados (geotextiles, geogrillas) definidos por sus puntos de comienzo y fin y por la rigidez axial (normal) Jz [kN/m].
En telares no tejidos la rigidez axial usualmente no se considera ya que estos elementos sirven típicamente para separar capas. Los geotextiles tejidos experimentan pequeñas deformaciones con rigidez muy baja - en regiones con pequeñas deformaciones (mas del 5%) nos encontramos con un aumento considerable de deformaciones sobre cargas constantes.
Cuando diseñamos geotextiles esta propiedad debe ser tomada en cuenta. Por lo que se debe reconocer tanto la fuerza de tensión a largo plazo en forma independiente al factor de reducción parcial (que refleja daños de elementos causados por instalación, comportamiento de arrastre sobre geosintéticos, efectos biológicos y químicos) y la rigidéz normal inicial en la región de pequeña deformación en el intervalo 0.5% to 2%.
Para determinar la rigidez axial mínima de georefuerzos es posible utilizar la siguiente expresión donde la tensión correspondiente a la fuerza seleccionada es aceptable con un máximo de desviación del 10% para una parte lineal de la prueba de tensión:
donde: | Tz | - | resistencia a la tracción a una tensión del x% [kN/m] |
ε | - | tensión del x% (extensión relativa) según EN ISO 10 319 [%] | |
Tmax | - | resistencia a la tracción máxima según EN ISO 10 319 [kN/m] | |
εmax | - | εmax - tensión máxima (extensión relativa) según EN ISO 10 319 [%] |
Proveedores y fabricantes de geotextiles proporcionan el valor de la resistencia a la tracción al 2% tensión. La expresión se convierte en:
La rigidez axial mínima (inicial) del geotextil para un experimento a corto plazo (tasa de carga según EN ISO 10 319) para una tensión x-%- está dada por:
donde: | ε | - | x% - tensión (extensión relativa) según EN ISO 10 319 [-] |
La rigidez axial máxima (teóricamente alcanzable) del geotextil para una fuerza axial a corto plazo se determina como:
donde: | εmax | - | tensión máxima (extensión relativa) según EN ISO 10 319 [-] |
Intervalos recomendados de los valores de rigidez axial de geosintéticos Jz [kN/m] son listados en la siguiente tabla:
Descripción de variable | Rigidez axial inicial del geotextil para ε = 2% | Teórica (máxima) rigidez axial para geotextiles |
Notación (unidad) | Jε=x [kN/m] | Jεmax [kN/m] |
Categoría de georefuerzo | --- | --- |
Geotextiles no tejidos | - | - |
Geotextiles tejidos | 250 ÷ 500 | 1000 |
Geogrillas uni-axial | 500 ÷ 1000 | 1500 |
Biaxial geogrids | 100 ÷ 500 for ε = 0.5% | 2500 |
Geogrillas tri-axial | 250 ÷ 500 for ε = 0.5% | 5000 |
Geoesteras | 100 ÷ 500 | 1000 |
Geocompuestos de drenaje | - | - |
Compuestos | 100 ÷ 500 | 1500 |
Geomallas | - | - |
Geoceldas | - | - |
Bibliografia:
GEOMAT ltd. (www.geomat.cz): Types of geotextiles and their function in civil engineering structures. Author: Martin Kašpar (kaspar@geomat.cz). In Czech.
HOLÝ, O., MIČA, L.: Determination of axial stiffness of geosynthetics for numerical modeling – part 1. TU Brno (paper in conference proceedings „Civil engineering structures in view of geomechanics"). In Czech.
EN ISO 10 319 (80 6125): Geotextiles – Tensile test on a wide strip. Czech standard institute, 2009. In Czech.