La deflexión Residual(1)

 La deflexión Residual- concepto básico para la metodología a seguir en el diseño y estudio de la rehabilitación y cálculo de la vida probable de un firme:

Las  formulaciones expuestas en la sesión anterior reflejan tratamientos diversos realizados por sus autores, intentando dar respuesta al problema de relacionar la deformación observada y medida en el firme bajo la acción de una determinada carga, con las características estructurales del propio firme.

Así, conocida la deflexión y atribuyéndole un módulo al paquete resistente , podemos calcular el módulo de la base de apoyo , la tensión que soporta  esta y como consecuencia su deformación unitaria , parámetro útil para determinar el nº de repeticiones de carga que aún puede soportar en función de unas determinadas leyes de fatiga.

En la formulación de Westergaard se profundiza aún más pudiendo evaluarse esta situación cuando la carga se aplica lejos de  junta o fisura y en el borde de esta y permitiéndonos elaborar un verdadero proceso de cálculo capaz de aproximarnos a la realidad del firme si disponemos de valores reales de las deflexiones en las dos posiciones de medida descritas.

Todas las formulaciones parten de un análisis elástico en el que se supone que el firme está asentado sobre una subbase perfectamente elástica sin que existan discontinuidades que perturben dicho comportamiento elástico.

Las diferencias observadas en la propia formulación de Westergaard para centro o para junta , así como las experiencias expuestas sobre el efecto que tiene la presencia de una fisura o una discontinuidad en las proximidades de la carga (efecto de borde) , evidencian la importancia que tiene el conocer las condiciones del entorno.

Independientemente de que los propios materiales no tienen un comportamiento rigurosamente elástico, el factor más perturbador de los cálculos es que la deflexión medida y que vamos a utilizar como parámetro básico para obtener conclusiones, no siempre es el resultado de la suma de las deformaciones verticales de los infinitos puntos del firme más la subbase existentes en el propio eje de la carga , sino que puede ser la suma de estas deformaciones , y de  unos desplazamientos verticales motivados la influencia de otros factores ajenos a la propia naturaleza – mas o menos elástica – de las capas del firme y la subbase de apoyo. 

 El concepto de "Deflexión Residual" lo acuñé y difundí por las rotundas evidencias que observé durante mis primeros estudios sobre el comportamiento de los firmes rígidos , en la primera mitad de los años 80.

El gráfico 33 esquematiza un caso típico de medición de deflexión en una zona de la losa que se encuentra arqueada por efecto de una dilatación térmica de gradiente no nulo. La deflexión D medida por el aparato, si la queremos utilizar para realizar un cálculo estructural del firme por cualquier método que trabaje por las hipótesis de la elasticidad, debe de ser sustituida por la deflexión D2 , ya que una parte de D es representativa de un desplazamiento vertical que nada tiene que ver con la deformación intrínseca del firme. En la figura del gráfico 34 se esquematiza un efecto combinado de erosión en la base de apoyo de la capa superior de un firme que podría ser un semirrígido o un rígido, con un efecto térmico. Las componentes D1 y D2 de la deflexión deberían de eliminarse del cálculo elástico y tratarse de otra forma (como se hará más adelante). En la figura  del gráfico 35 se presenta el caso de unas capas de firme insolidarias porque existe un despegue entre ellas que hace que las deformaciones sean diferentes en el plano de contacto entre ambas, según se trate de la capa superior o de la inferior. Esta no continuidad hace que los esfuerzos tangenciales que deberían de transmitirse, no lo hagan dando lugar  una deformación diferencial más o menos acusada, dependiendo del grado de despegue existente. Durante el proceso de aplicación de la carga, entre el valor cero y un cierto valor, este fenómeno tendrá un efecto mucho mas acusado que cuando la magnitud de la carga consiga anular el espacio físico existente entre las dos capas. En este caso una parte de la deflexión medida no será reflejo de la deformación elástica del firme y se habrá desarrollado de forma diferente (no lineal) que el resto de la deflexión conseguida cuando las capas ya están en pleno contacto.

Estas situaciones quedan claramente en evidencia  a través del estudio de la deflexión residual.

Llamaremos Deflexión residual a la deflexión que se desarrolla antes del que el firme alcance un estado elástico de deformación manifestado por la proporcionalidad  entre la carga aplicada y la deflexión medida.

 En las siguientes páginas  se desarrollará el cálculo de esta deflexión, la determinación del punto crítico de la deformación y el estudio de las fases elástica e inelástica en la deformación del firme bajo el efecto de las cargas soportadas.