TerrioLabs Foundation · En desarrollo
De un cálculo a una herramienta de cimentación profunda.
TerrioLabs Foundation es un proyecto de I+D en fase de validación con usuarios reales. Si trabajas en optimización de cimentaciones profundas y quieres ser parte del grupo de prueba, escríbeme — el feedback de esta etapa es lo que define hacia dónde va la herramienta.
Cómo nació
No empezó como producto. Empezó como una pregunta.
Foundation es la evolución de un ejercicio de cálculo, donde cada paso resolvió una limitación del anterior y mucho se afinó en conversación con la comunidad. Esta es la historia.
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El punto de partida
¿Más diámetro y longitud siempre es mejor?
Empezó con una intuición, enseñanzas de consultoría y un post en LinkedIn. En suelos que trabajan por fricción, varios pilotes delgados suman más área de contacto con el suelo que uno robusto del mismo volumen. Un primer script en Python comparó diámetros para una columna de 700 kN en arcilla de Bogotá: con elementos esbeltos se logra más capacidad por metro cúbico de concreto.
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La comunidad afinó el modelo
De un cálculo suelto a un método
Un post inicial abrió un debate técnico en LinkedIn que cambió el análisis: la capacidad adicional como señal de sobredimensionamiento (no de seguridad), el efecto de grupo debido a que los bulbos de esfuerzo interactúan al reducir la separación y el nombre formal de lo que hacía → Grid Search. Se mejoró el script con el perfil multicapa, la capacidad diferenciada por fuste y punta y la eficiencia de grupo de Converse-Labarre.
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Multi-scoring
No gana el que más carga resiste
Por lo general la mejor opción de cimentación no depende de un solo criterio, sino de escoger entre muchos los más relevantes y encontrar un balance entre ellos. Cinco criterios, todos bajo «menor es mejor»: volumen de concreto en pilotes ($), volumen del dado ($), número de pilotes (tiempo), capacidad remanente (eficiencia) y asentamiento total (seguridad). Al comparar los dos últimos, la conclusión inicial se matiza: lo más delgado no siempre es lo óptimo.
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El salto de escala
De una columna al proyecto integral
El reto real no es optimizar una columna aislada, sino la planta de cimentación completa. Ahí aparecen los asentamientos diferenciales y las restricciones de vecindad, por ejemplo dos pilotes contiguos de muy distinta longitud se transfieren carga entre sí. Eso se ve mirando todo el sistema, por lo que se necesitaba una visualización 3D.
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De scripts a aplicación
Un prototipo que se vuelve herramienta
El Script en Python con visualización a mano era útil para validar, impráctico para un proyecto real. Se convirtió en app 3D: importación de la planta por DXF (vigas y columnas automáticas), perfil de suelo y nivel freático en la interfaz (con importación masiva por JSON), persistencia del proyecto y un motor de cálculo vía API que mantiene la interfaz fluida.
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Lo último
Asentamientos diferenciales automáticos
Con los asentamientos totales por columna ya calculados, la app cruza las distancias entre ejes y las vigas de unión, y alerta sobre distorsiones que superan los límites permisibles. El chequeo crítico que rara vez se hace por falta de tiempo, ahora en segundos.
Para quién es
No es una herramienta exclusiva para geotecnistas. Ni para estructurales. Es para que trabajen juntos.
Una cimentación profunda no la resuelve una sola especialidad. El geotecnista aporta el conocimiento del suelo, su capacidad, estratos, asentamientos; el estructural aporta las cargas, los dados y el refuerzo. Foundation es el espacio donde ese conocimiento se cruza y la decisión se toma entre los dos, sobre el mismo modelo y con los mismos números.
Qué hace hoy
Lo que el prototipo ya resuelve.
El flujo completo desde el plano DXF al diseño asignado por columna, ya funciona de punta a punta.
01
Workspace 3D
Planta de cimentación, estratos de suelo y nivel freático en un área de trabajo 3D. Importa y exporta DXF.
02
Ábaco de capacidad
Qadm para cada combinación de diámetro y longitud sobre tu perfil de suelo.
03
Análisis batch
Procesa toda la planta de una vez y ranquea las alternativas viables de cada columna.
04
Multi-scoring
Volumen de concreto, nº de pilotes, capacidad remanente y asentamiento, con pesos ajustables.
05
Asentamientos
Totales por columna y verificación de diferenciales entre columnas vecinas.
06
Proyecto persistente
Guarda geometría, suelo, cargas y resultados en un solo archivo.
Bajo el capó
Cálculo geotécnico serio, no una caja negra.
Cada análisis se apoya en métodos de la literatura clásica. Estas son las cinco etapas del cálculo, con sus fórmulas y referencias.
01
Perfil de suelo y estado de esfuerzos
El subsuelo se modela como estratos horizontales. Los esfuerzos verticales se integran capa a capa considerando el nivel freático, para obtener el esfuerzo efectivo que gobierna toda la resistencia.
σ′v = σv − u
Integración capa a capa · presión de poros u = γw·(z − z_NF)
02
Capacidad de carga del pilote
La capacidad última suma fricción lateral (fuste) y apoyo en punta, tramo por tramo según el suelo. En arcilla se usa el método α; en arena, empuje lateral K con profundidad crítica L′ = 15D. La punta sigue a Meyerhof. Se aplican factores de seguridad independientes para fuste y punta.
Qu = Qs + Qp
f = α·cu (fuste en arcilla)
f = K·σ′v·tan δ (fuste en arena)
qp = 9·cu (punta en arcilla)
qp = σ′v·Nq* (punta en arena)
Qadm = Qs/FSf + Qp/FSp
Meyerhof (1976) · Das (2015), Cap. 11 — α: Tabla 11.10, Nq*: Tabla 11.5
03
Grupo de pilotes y dado
Cuando los pilotes se acercan, sus bulbos de esfuerzo interactúan y el grupo pierde eficiencia. Se aplica la ecuación de Converse-Labarre, sin embargo, para configuraciones no regulares, como un grupo de 3 pilotes, se hace interpolación. El dado se dimensiona a partir del convex hull de los pilotes.
η = 1 − [(n₁−1)·n₂ + (n₂−1)·n₁] · θ / (90·n₁·n₂)
Q_grupo = n · Qadm · η
n₁, n₂ = número de pilotes en cada dirección
Converse-Labarre · Das (2015), §11.14, Tabla 11.17
04
Asentamientos — losa equivalente
El grupo de pilotes y el suelo interior actúan como un bloque que transfiere la carga desde una losa virtual a la profundidad Deq. Por debajo, los esfuerzos se dispersan 2:1 y se integra el asentamiento elástico (Steinbrenner + Fox) y por consolidación (Terzaghi, según el estado de preconsolidación del estrato).
S_total = S_elástico + S_consolidación
Δσv(z) = Q / [(B+z)·(L+z)] (dispersión 2:1)
Poulos & Davis (1980) · Bowles (1996) · Steinbrenner (1934) · Fox (1948) · Terzaghi (1943)
05
Scoring multicriterio
Cada combinación viable (D, L, separación, n) se puntúa con cinco indicadores normalizados bajo la lógica «menor es mejor»: volumen de concreto en pilotes y en dado, número de pilotes, capacidad remanente y asentamiento total. Tú ajustas el peso de cada uno.
score(x) = 1 − (x − x_min) / (x_max − x_min)
Score = Σ (wk / Σw) · scorek
Normalización min-max invertida · cinco indicadores ponderados
Flujo del análisis
Referencias
- Das (2015)
- Meyerhof (1976)
- Poulos & Davis (1980)
- Bowles (1996)
- Terzaghi (1943)
- Steinbrenner (1934)
- Fox (1948)
- Converse-Labarre
Importante: estos métodos están en proceso de validación. La herramienta acelera y hace explícito el dimensionamiento, pero no reemplaza el criterio ni la firma del ingeniero responsable.
Roadmap
Hacia dónde va, paso a paso.
Mucho ya está construido; otro tanto está en camino. Este es el plan de desarrollo y validación — y donde tu feedback empuja las prioridades.
Listo
- Capacidad de carga (fuste + punta, multicapa)
- Multi-scoring con cinco criterios
- Workspace 3D interactivo
- Importación de planta por DXF y suelo por JSON
- Persistencia del proyecto
- Asentamientos totales y diferenciales
En curso
- Validación contra casos reales y otras herramientas
- Pulido de usabilidad del flujo
- Grupo de prueba con colegas geotecnistas
Próximo
- Cuantía de acero (hoy se asumen cuantías mínimas)
- Costos reales de ejecución (con piloteadores)
- Reportes en PDF, Excel y Word
TerrioLabs Foundation
¿Te interesa hacia dónde va esto?
Si trabajas en cimentaciones y quieres probarlo, criticarlo o seguir su evolución, hablemos. El feedback técnico es justo lo que necesita ahora.