A novel finite element method for designing floor slabs on grade and pavements with loads at edges

Novedoso método de elementos finitos para diseñar losas para pisos industriales con cargas en los bordes o juntas

En el presente artículo se presenta una metodología para el diseño de losas sobre terreno para pisos industriales y pavimentos utilizando elementos finitos bidimensionales e integrando el suelo en el diseño. El método propuesto para diseñar pisos industriales ha sido llamado Camero Finite Element Method.  Un ejemplo de un piso industrial diseñado para soportar un número infinito de repeticiones de carga (o un periodo de vida útil de 50 años) es aquí presentado con el fin de comparar los resultados de Camero Finite Element Method, los métodos simplificados de la PCA (portland Cement association) y la WRI (wire Reinforcement Institute).  En el ejemplo, un piso industrial es diseñado para ser capaz de admitir un número infinito de aplicaciones de carga (o un periodo de vida útil de 50 años), comparando los resultados de Camero Finite Element Method y los métodos simplificados de las PCA y la WRI. El piso industrial o pavimento será capaz de resistir un número infinito de aplicaciones de carga (50 años) si es diseñado con Camero Finite Element Method.  De otra manera: Si es diseñado por los métodos de la PCA y la WRI únicamente durará pocos años (en este ejemplo, en el periodo de un año el número de aplicaciones del eje cargado es igual al número de repeticiones admisibles). Concluimos que el piso industrial o pavimento será capaz de admitir un número infinito de aplicaciones de carga (periodo de vida útil de 50 años) si es diseñado con Camero Finite Element Method.

Introducción

El diseño de forjados sobre rasante para la industria consiste en diseñar los forjados para las cargas de almacenamiento y tráfico producidas por vehículos y carretillas elevadoras, siendo éstas generalmente las más críticas. En este artículo se muestra cómo los métodos simplificados de la Portland Cement Association (PCA) y del Wire Reinforcement Institute (WRI) para el diseño de losas para el tráfico de carretillas elevadoras, consideran los momentos flectores aplicados a las losas menores que los presentados en condiciones operativas por las carretillas elevadoras al estar desalineadas con el centro del eje longitudinal de la losa (excentricidad entre el centro de la losa y el centro del eje de carga de la carretilla).