El fenómeno del deslizamiento

13/9/2017

 

 

El deslizamiento es un fenómeno en el que intervienen numerosos factores que complican en cierto modo su predicción y reglamentación. Entre los factores que intervienen encontramos los siguientes:


- Factores relacionados con el usuario: tales como el tipo de calzado, en particular las características de la suela, la forma de caminar, la velocidad, etc.
- Factores relacionados con las características del suelo: tales como la rugosidad, el relieve, etc.
- Factores circunstanciales: tales como la presencia de agua, suciedad, etc.

 

Existen muchos estudios acerca del fenómeno físico del deslizamiento aunque siguen existiendo
controversias acerca de algunos temas, entre los cuales, por ejemplo:


- ¿Debe tomarse un coeficiente de fricción dinámico o estático?
- ¿Deben ensayarse los suelos en condiciones húmedas, secas o con aceites?
- ¿Qué material de suela o goma debe usarse para ensayarlo?
- ¿Qué procedimiento de ensayo debe utilizarse?


Todas estas cuestiones siguen debatiéndose a nivel científico, lo que no ha impedido que se reglamente sobre ello. Como en tantos otros campos, la necesidad de limitar los riesgos para evitar accidentes, que en este caso son muy frecuentes, ha obligado a regular esta cuestión, aunque sea sobre la base de la experiencia.


Antes de proseguir, veamos brevemente en qué consiste el fenómeno del deslizamiento. La forma en la que se produce el deslizamiento es bastante fácil de entender. En la figura 1, extraída de un artículo de G. A. Kime del UK Slip Resistance Group (Kime, 1991) se representa el momento en que el pie toca el suelo. En ese momento, se produce una fuerza inclinada que depende de muchas variables (velocidad, tamaño del paso, longitud de la pierna, etc.).

 

Esta fuerza inclinada puede descomponerse en una fuerza vertical y otra horizontal. La fuerza vertical provoca una reacción del suelo igual a ella. En cuanto a la fuerza horizontal, para que no se produzca el deslizamiento debe ser compensada con una fuerza de rozamiento igual a ella. Esta fuerza de rozamiento es la que debe proporcionar el suelo y es función del peso que se ejerce, o sea de la fuerza vertical aplicada. El coeficiente de fricción viene dado por el cociente H/V siendo H la fuerza horizontal y V la vertical.


Debido a la multitud de factores que intervienen en este fenómeno es difícil afirmar que exista un valor “seguro” universal, lo que sería muy práctico. Si se quiere optar por un enfoque práctico no se podrán contemplar todas las variables presentes en el riesgo de deslizamiento. Si se quiere un valor realmente “seguro” habrá que tener en cuenta cuestiones como la actividad que se desarrolla, el tipo de usuario, el tipo de suela, los contaminantes presentes, etc.


Desde el punto de la reglamentación de edificación solo puede regularse la contribución del suelo al riesgo de deslizamiento, suponiendo, en función de la actividad, el rango del resto de variables. En la tabla 1 figura una relación entre riesgo y coeficiente de fricción del suelo extraída del documento de referencia HB 197 An Introductory Guide to the Slip Resistance of Pedestrian Surfaces (HB 197, 1999)

 

Sliding is a phenomenon in which numerous factors intervene that complicate in some way its prediction and regulation. Among the factors that intervene we find the following:

- Factors related to the user: such as the type of footwear, in particular the characteristics of the sole, the way of walking, speed, etc.
- Factors related to soil characteristics: such as roughness, relief, etc.
- Circumstantial factors: such as the presence of water, dirt, etc.

There are many studies about the physical phenomenon of landslide although they still exist
controversies about some topics, among which, for example:

- Should a coefficient of dynamic or static friction be taken?
- Should the soil be tested under wet, dry or oil conditions?
- What sole or rubber material should be used to test it?
- What test procedure should be used?

All these issues are still being debated at a scientific level, which has not prevented it from being regulated about it. As in so many other fields, the need to limit the risks to avoid accidents, which in this case are very frequent, has forced to regulate this issue, even on the basis of experience.

Before proceeding, let's briefly see what the slip phenomenon consists of. The way in which slippage occurs is quite easy to understand. In Figure 1, taken from an article by G. A. Kime of the UK Slip Resistance Group (Kime, 1991), the moment in which the foot touches the ground is represented. At that time, an inclined force is produced that depends on many variables (speed, step size, leg length, etc.).

This inclined force can be decomposed into a vertical and a horizontal force. The vertical force causes a reaction of the soil equal to it. As for the horizontal force, so that the slip does not occur it must be compensated with a friction force equal to it. This force of friction is what the soil must provide and is a function of the weight that is exerted, that is, of the applied vertical force. The coefficient of friction is given by the quotient H / V, where H is the horizontal force and V is the vertical force.

Due to the multitude of factors that intervene in this phenomenon it is difficult to affirm that there is a universal "safe" value, which would be very practical. If you want to opt for a practical approach you can not contemplate all the variables present in the slip risk. If you want a really "safe" value, you have to take into account issues such as the activity that is carried out, the type of user, the type of sole, the contaminants present, etc.

From the point of building regulation only the contribution of the soil to the risk of landslide can be regulated, assuming, depending on the activity, the range of the rest of the variables. Table 1 shows a relation between risk and coefficient of friction of the soil extracted from the reference document HB 197 An Introductory Guide to the Slip Resistance of Pedestrian Surfaces (HB 197, 1999)

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Autor artículo

Dr. Juan Queipo de Llano Moya y Dra. Elena Frías López​

 

Instituto de ciencias de la construcción Eduardo Torroja.CSIC 
Vocales Sub-Comité  CTN 41 /SC 11 deslizamiento
Vocales SRGS. SlipResistance Group Spain. Asociación para la prevención de caídas en el tránsito peatonal.

 

 

 

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