Tipos de fundaciones ensayadas con Statnamic en el mundo Pilotes Perforados hasta 3500t axial y lateralmente Pilotes Hincados Grupo de Pilotes y Cabezales axial y lateralmente Jet Grouting CFA convencionales y de desplazamiento Bases y Plateas Micropilotes Teoría y Análisis de Statnamic • OBJETIVO: – Obtener el comportamiento ESTATICO de la curva carga-hundimiento de una fundación mediante STATNAMIC …objetivo de los ensayos de carga a compresión Analogía Estructural Estático u m k Dinámico u m F k F = ku F = ma + cv + ku (Estático) (Statnamic) F Método de Descarga (U.P.M.) • Un método simple para determinar la capacidad estática de un pilote mediate Statnamic U.P.M. se basa en… Dinámica (NO confundir con Dinámica de Fundaciones- PDA) F = ma + cv + ku Esta ecuación plantea el equilibrio de: • Inercia (masa x aceleración) • Amortiguamiento (coef.amort. x velocidad) • Rigidez (coef.rigidez x desplazamiento) Esta ecuación describe el movimiento del cuerpo rígido Método de Análisis y Teoría Basado en: ■ ■ Pilotes modelizado como masas concentradas y resortes En el punto de descarga (UPM) la velocidad = 0 (punto estático) El método de análisis se llama : Unloading Point Method UPM: Paso 1° • En todo nivel, el pilote se desplaza a velocidades similares Fstn = medido Fstn Fstn u Fa M u = medido v = du/dt a = d2u/dt2 M = masa del pilote Fsoil Fuerzas Actuantes: Fuerza Statnamic (Fstn) Fuerza Inercia Resistencia suelo (Fsoil) Fstn = Fsoil + Fa (Fa) 1) Fsoil = Fu + Fv Fu = resistencia del suelo = ? 3) F Step 1 UPP, continued 2) Fv = C.v = fuerza de amortiguamiento a = M.a Equilibro 4) Fstn = Fsoil + Fa 5) Fstn =Fu + Fv + Fa 6) Fu = Fstn - Fv - Fa 7) Fu = Fstn - C.v -M.a En el Punto de Descarga u = max, v = 0 , t = tumax : 8) Fv = C.v = 0 9) Fu = Fstn- M.a (Máxima Resistencia Estática Mobilizada) Paso 1° (cont.) En el Punto de Descarga: STATNAMIC SIGNALS Load Fstn u = max, v = 0 , t = tumax : Funl Fv = C.v = 0 Time Displacement u Fu (tumax) = Fstn(tumax) - M.a(tumax) Fumax = Funl - Fa uunl Velocity v Time v = 0, t = tumax Acceleration a Time aunl Time MÁXIMA RESISTENCIA ESTÁTICA MOBILIZADA Load Fstn UPM: Paso 2° Fstn Fv + Fa Fstn(max) Reconstrucción de la curva estática Fa Funl, uunl Displacement u Fusp,uunl Load displacement diagrams Asumiendo que el suelo fluye de Fstn(max) a Fumax En este área : Fu = Fumax y Fv = Fstn - Fu - Fa Fv = C. v : C = (Fstn - Fumax - Fa)/v Calcular Cmean para todos los puntos Load Fstn Static resistance 2 Fstn Fu Fstn(max) Fa 1 Funl, uunl Displacement u Fusp, usp Load displacement diagrams Resistencia Estática Fu = Fstn - Cmean . v - Fa Análisis de resultados de Statnamic Caso 1: Pilote premoldeado de H°A° B=600mm L=14m Suelo: arenoso Ubicación: Florida, USA Datos del Proyecto Pte. Bayou Chico • Florida DOT • Inversión: u$s 20.000.000 • Programa de ensayos: – SLT – STN – PDA Qc (kg/cm²) Standard Penetration Test (N) 0 40 80 0 120 0 100 200 300 400 Rf (%) Fs (kg/cm²) 0 1 2 3 4 0 0 0 0 2 2 2 4 4 4 6 6 6 8 8 8 10 10 10 12 12 12 Silty Sand, Loose (SM) Sand w / Silt, Loose (SP-SM) 5 Depth (m) Depth (m) Sand. Compact (SP) 10 15 20 Sand w / Silt, Dense to Very Dense (SP-SM) 2 4 6 8 Instrumentation Details Level 1 1.8 m Level 2 1.8 m Level 3 1.8 m Level 4 1.8 m 0. 6 m Vibrating Wire Strain Gages Resistance Strain Gages Level 5 Toe Accelerometer Top Accelerometer Toe Accelerometer 2.5 VELOCITY (m/s) 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 0.05 0.10 0.15 TIME (s) Velocidad (Top & Toe) 0.20 100 2 ACCELERATION (m/s ) 50 0 -50 -100 -150 -200 -250 0.05 0.10 0.15 TIME (s) 0.20 Aceleración (Top & Toe) 0.25 LOAD (MN) 0.0 2.0 4.0 6.0 DISPLACEMENT (mm) 0 20 40 Curva Statnamic medida Estática derivada 60 80 ”Curva Derivada” de un Statnamic 8.0 7.0 Fstn (celda de carga) FORCE (MN) 5.0 3.0 1.0 -1.0 Fa (Inercia) Fv (Amortig.) -3.0 0 50 100 TIME (s) (ms) 150 200 Fuerza Statnamic , Fuerza Inercial & Fuerza Amortiguada FORCE (MN) 6.0 4.0 2.0 0.0 0 50 100 TIME (s) (ms) 150 200 Fuerza Statnamic & Fuerza Estática Derivada LOAD (MN) 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 DISPLACEMENT (mm) 0 20 Estático (3 ciclos) 40 60 Statnamic 80 100 120 Pilote Hincado de 14m 7.0 Actividades recientes en USA Ensayos sobre Jet Grouting Jet Grouting (250 t) Actividades recientes enTaiwan Ensayo de 20MN para el Proyecto TFC Caso 2: Pilote excavado de H°A° =1800mm L=72m Suelo: arcilloso Ubicación: Taipei, TAIWAN Ensayo Estático Load (tonnes) 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Displacement (mm) 0 5 Derived Static Load Displacement 10 15 20 25 30 Measured Static LoadDisplacement Load (tonnes) 0 500 1000 1500 2000 2500 0 Displacement (mm) 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Measured Static LoadDisplacement ASTM Quick Test, Pile 241 Derived Static LoadDisplacement from Measured Statnamic Pile 241 Load (tonnes) Displacement (mm) 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 500 1000 1500 Quick Static LoadDisplacement Derived Static LoadDisplacement 2000 2500 Obras STATNAMIC en el mundo Biblioteca de Alexandría, Egipto Puente en Ft. Lauderdale, Florida, USA Edificio Quay West , Melbourne, Australia Autopista Hanshin, Kobe, Japan