FUNDACIONES

FACULTAD DE INGENIERÍA
U.B.A.
Departamento Construcciones y
Estructuras
-
NO COHESIVO
(Arenas - Gravas)
FUNDACIONES –
TIPO ESTRUCTURA
TIPO CARGAS
COHESIVO
(Arcillas - Limos
baja plasticidad)
TIPO TERRENO
NIVEL NAPA
INFLUENCIA S/METODO CONSTRUCT.
NIVEL NAPA
INFLUENCIA S/METODO CONSTRUCT.
DEFORMABILIDAD
Rev.
Fecha:
ESTUDIO SUELOS
PRUEBAS
ENSAYOS
ANTECEDENTES
INFORMAC. PREVIA
Preparó:
HORMIGÓN II – 74.05
Clase Nº: . . . .
Alta
Baja
Alta
Media
RESISTENCIA
Alta
Media
DEFORMABILIDAD
Baja
TOLERANCIA
de la ESTRUCT.
Estrict.
Media
DEFORMABILIDAD
Alta
Amplia
Si
No
INTERACCION
CON VECINO
TOLERANCIA
de la ESTRUCT.
No
SE PUEDE
MEJORAR
TERRENO
Si
No
CIMENTACION
DIRECTA
RIGIDA O FLEXIBLE
Archivo:
FUNDACIONES
CIMENTACION
PROFUNDA
Hoja:1de 36
Si
FACULTAD DE INGENIERÍA
U.B.A.
Departamento Construcciones y
Estructuras
metodología de proyecto de pilotaje
Datos terreno
HORMIGÓN II – 74.05
Clase Nº: . . . .
Preparó:
Rev.
Fecha:
Datos estructura
Datos estr. vecinas
SUBRUTINA
Selección Pilote
revisión
Estimación long.
no
evaluación si se
debe a defectos
de distribución o
de selección del
tipo de pilote
eventual modif.
superestructura
OK
si
Pilote aislado
no
OK
Return
si
Proy. distr. pilote
no
OK
si
Proy. distr. pilote
no
computo ok
si
no
efecto grupo
si
revisión
revisión
no
socavación
si
no
capas prof.
no
fricción neg.
si
si
no
Asentamiento
si
si
cálculo de pilote como estructura-verificación de pandeo
cálculo de cabezales viga de fundación y arriostramiento
Archivo:
FUNDACIONES
Hoja:2de 36
FACULTAD DE INGENIERÍA
U.B.A.
Departamento Construcciones y
Estructuras
Preparó:
HORMIGÓN II – 74.05
Clase Nº: . . . .
Rev.
Fecha:
FUNDACION POR PILOTES
CLASIFICACION
A) Por su material
Madera
Acero
Hormigón simple
Hormigón armado
Hormigón pretensado
Arena
B) Por su construcción
premoldeados
en el lugar
(pilotes de H°)
en planta
In situ
Con camisa perdida
Con camisa recuperable
perforados
-
C) Por su forma de colocación
-
D) Por su forma de hinca
E) Por su sección
F) Por su funcionamiento
Archivo:
FUNDACIONES
con lodo
bentonítico
sin lodo
bentonítico
por desplazamiento
(HINCADOS)
por sustitución
(PERFORADOS O
PREPERFORADOS E
HINCADOS
a golpes
a percusión
a vibración
a esfuerzo continuo
en hélice
cuadrados
poligonales
circulares (pequeño y gran diámetro)
tubulares
en H
por punta
por fricción
por adherencia
mixtos
Hoja:3de 36
FACULTAD DE INGENIERÍA
U.B.A.
Departamento Construcciones y
Estructuras
G) Por su dirección
Preparó:
HORMIGÓN II – 74.05
Clase Nº: . . . .
Rev.
Fecha:
verticales
inclinados (para tomar esfuerzos
horizontales)
H) Por su cantidad
individuales
en grupo
I) Por su solicitación
compresión
tracción
flexión y corte
J) Por su vinculación
empotrados
apoyados
flotantes
Tipos de cimentaciones profundas
b
L
Ø
Ø
Ø
Df
ESTRATO RESISTENTE
(a)
(b)
(c)
(d)
a) pilote
b) pilas
Df
O 4 - Se usa en suelos firmes
Ø
c) cilindro (corto)
d) cajón
Archivo:
se usa en aguas profundas.
FUNDACIONES
Hoja:4de 36
FACULTAD DE INGENIERÍA
U.B.A.
Departamento Construcciones y
Estructuras
HORMIGÓN II – 74.05
Clase Nº: . . . .
Preparó:
Rev.
Fecha:
PILOTES DISTINTOS TIPOS
METODOS CONSTRUCTIVOS
Archivo:
FUNDACIONES
Hoja:5de 36
FACULTAD DE INGENIERÍA
U.B.A.
Departamento Construcciones y
Estructuras
Preparó:
HORMIGÓN II – 74.05
Clase Nº: . . . .
Rev.
Fecha:
5 estribos de
refuerzo
estribos
ø6c/5 cm
en L 1 = 1 m L 1
Secciones de pilote de
hormigón armado
400
400
10
C
estribos al
centro
D
ø6c/15 cm
pilotes metálicos
estribo ø6c/5 cm
en L 1 = 1 m
L1
0,30
puntazo
0,30
pilote de Hormigón
pretensado
estribos de
} 5refuerzo
Sección C - D
pilote premoldeado de
hormigón armado
PILOTE APISONADO
FORMACION DEL
TAPON
HINCA DE LA
TUBERIA
FORMACION DEL
BULBO
HORMIGONADO
Y EXTRACCION
DE TUBERIA
EL PILOTE
TERMINADO
PILOTES – METODO CONSTRUCTIVO
Pilotes Perforados c/cuchara y trépano
Archivo:
FUNDACIONES
Hoja:6de 36
FACULTAD DE INGENIERÍA
U.B.A.
Departamento Construcciones y
Estructuras
Avance de la tubería
con la cuchara
Avance con
el trépano
HORMIGÓN II – 74.05
Clase Nº: . . . .
Preparó:
Rev.
Fecha:
Empotramiento
del pilote
Hormigonado y
extracción tubería
pilote
terminado
Pilotes Perforados con hélice
emboquillado de
la perforación
Avance de la
perforación
Hormigonado del
pilote
pilote terminado
Pilotes Barrenados
perforación
del terreno
perforación
del terreno
El pilote
hormigonado
Colocación de
armadura en el
hormigón fresco
CAJONES DE AIRE COMPRIMIDO
Archivo:
FUNDACIONES
Hoja:7de 36
FACULTAD DE INGENIERÍA
U.B.A.
Departamento Construcciones y
Estructuras
Archivo:
FUNDACIONES
HORMIGÓN II – 74.05
Clase Nº: . . . .
Preparó:
Rev.
Fecha:
Hoja:8de 36
FACULTAD DE INGENIERÍA
U.B.A.
Departamento Construcciones y
Estructuras
HORMIGÓN II – 74.05
Clase Nº: . . . .
Preparó:
Rev.
Fecha:
El puente “LIBERTADOR GENERAL SAN MARTIN”
(FRAY BENTOS - PUERTO UNZUE entre URUGUAY Y ARGENTINA) (1970 . PROY)
190 m
L1
L2
L1
L2
40 m
180 m
40 m
30
6H = 196 m
90 m
40 m
30
d
220 m
145 m
70 m
TRAMOS PRINCIPALES
T. SECUNDARIOS
Descripción física del puente
Sector
Cant. de tramos
Luz de c/tramo
Long. del sector
Primer tramo
Tramos secundarios
Tramos adyacentes al tramo principal
Tramo principal
Tramos adyacentes al tramo principal
Tramos secundarios
Tramo de transición
Tramos de viaducto
1
7
1
1
1
17
1
27
55,00 m
70,00 m
115,00 m
220,00 m
145,00 m
70,00 m
55,00 m
41,05 m
55,00 m
190,00 m
145,00 m
220,00 m
145,00 m
1190,00 m
55,00 m
1.108,35 m
Total de tramos
56
long. del puente
3.408,35 m
Secuencia corresponde a un recorrido desde la margen uruguaya a la margen argentina.
ménsula
90 m
2,10 m
dovela
Altura máxima
47,28 m respecto al
cero del río
PILA PRINCIPAL
33,80 m
CABEZAL
RIO URUGUAY
nivel
lecho río
CILINDRO
nivel
fundación
nivel río (20 mts)
CILINDRO
PILA
ROCA
ø p = 10 m
Archivo:
FUNDACIONES
CABEZAL (24x24x4 m³)
Hoja:9de 36
FACULTAD DE INGENIERÍA
U.B.A.
Departamento Construcciones y
Estructuras
Caudal máx. = 35.000 m³/seg
Variación crecidas = 7 mts
Ancho (ubicación elegida)
HORMIGÓN II – 74.05
Clase Nº: . . . .
Preparó:
Rev.
Fecha:
Cauce normal = 2 Km
Valle inundado = 5 Km
Archivo:
FUNDACIONES
Hoja:10de 36
FACULTAD DE INGENIERÍA
U.B.A.
Departamento Construcciones y
Estructuras
Archivo:
FUNDACIONES
HORMIGÓN II – 74.05
Clase Nº: . . . .
Preparó:
Rev.
Fecha:
Hoja:11de 36
FACULTAD DE INGENIERÍA
U.B.A.
Departamento Construcciones y
Estructuras
HORMIGÓN II – 74.05
Clase Nº: . . . .
Preparó:
Rev.
Fecha:
CIMENTACION PILA SECUNDARIA
Los pilotes se construyeron prefabricando camisa H°. P°.Su longitud total vario entre 20 y 57 m
e = 0,15 m
Tubos de H°P°
ø int. = 1,20 m
ø ext. = 1,50 m
e = 0,15 m
pretensado total = 300 tn c/u
- Bancada pretensado D L = 120 m ; con 2 cabeceras Acero ancladas al terreno
-
Cabeceras anclaban 28 cables; ½ “ de ø, sobre una circunferencia de ø = 1,35 m
-
Colocado el molde interior, chapa de acero en forma cilindro abierto para introducir entre
cables tesos.
-
Molde exterior colocaban clavijas sobresalían 15 cm
-
Dentro molde interior introducía un tubo de goma 60 m
-
Inflado aprieto molde interior contra las clavijas.
-
Parte superior quedaba abierta D Hormigonar
HORMIGONADO
abertura
superior
molde interior
presión
interior
clavijas
molde exterior
-
Quita molde exterior: cubre con toldo, introducía vapor acelerar fraguado y curado.
-
Construían 120 mts. por semana.
-
Cuando el H° alcanzaba 250 Kg/cm² Ddestesado y corte de los cables en la bancada por
medio de 2 puentes grúas.
Archivo:
FUNDACIONES
Hoja:12de 36
FACULTAD DE INGENIERÍA
U.B.A.
Departamento Construcciones y
Estructuras
HORMIGÓN II – 74.05
Clase Nº: . . . .
Preparó:
Rev.
Fecha:
40 m
TRAMO SUSPENDIDO
30 m
VIGA MENSULA
PILA SECUNDARIA
CABEZAL
NIVEL RIO
4 conductos dejados paredes
para inyectar mortero
pared camisa metálica a extraer
espacio anular
canto rodado
crear un vínculo
entre la camisa de
hormigón y el terreno
circundante
Long. varió (20 m y 57 m)
PILOTE
NIVEL LECHO RIO
NIVEL FUNDACION
PILOTE
PILA
pared del
cilindro de
hormigón
Archivo:
CABEZAL
FUNDACIONES
Hoja:13de 36
FACULTAD DE INGENIERÍA
U.B.A.
Departamento Construcciones y
Estructuras
HORMIGÓN II – 74.05
Clase Nº: . . . .
Preparó:
Rev.
Fecha:
equipo hidráulico ejercía sobre la camisa
una fuerza vertical
máquina de hinca
plataforma flotante
abrazadera de hinca
2 gatos hidráulicos horizontales
movimiento de torsión
de hasta 200 Tm
Nivel de agua
camisa metálica ø = 1,80 m (EXTRAE)
GRÚA DERRICK flotante de
100 tn de capacidad y con una
pluma de 70 mts
interior de la camisa de
hormigón se coloca
la armadura.
llenado de H° se efectúa
bajo H O por medio de
ROCA
un tubo de 200 mm de ø
y una bomba para hormigón
montada sobre una embarcación
camisa de hormigón prefabricado, pretensada
espesor = 15 cm - ø = 1,50 m
eje extractor de material triturado y
bombeo, inyectando aire comprimido en la
NIVEL
LECHO parte inferior del tubo de succión,
que es a la vez eje de giro del trépano.
RIO
NIVEL FUNDACION
camisa de hormigón de menor
diámetro por perforación
rotativa, sistema SALZGITTER
trépano
MAQUINA PILOTERA PARA CONSTRUIR PILOTES PERFORADOS CON CUCHARA;
TREPANO; HELICE
Archivo:
FUNDACIONES
Hoja:14de 36
FACULTAD DE INGENIERÍA
U.B.A.
Departamento Construcciones y
Estructuras
HORMIGÓN II – 74.05
Clase Nº: . . . .
Preparó:
Rev.
Fecha:
Máx Diam. camisa = 2500 mm
Mínimo Diam. camisa = 700 mm
Variación del radio = 3,10 m a 7,70 m
Archivo:
FUNDACIONES
Hoja:15de 36
FACULTAD DE INGENIERÍA
U.B.A.
Departamento Construcciones y
Estructuras
Preparó:
HORMIGÓN II – 74.05
Clase Nº: . . . .
Rev.
Fecha:
DE VAPOR DE
SIMPLE EFECTO
cilindro
fijo
frecuencia batido 60
golpes
minuto
H caída = 0,50 a 1,20 m
pistón
móvil
puente
limitador
de caída
inyección
Escape
DIESEL
CAIDA
LIBRE
Maza
Actúan tanto por su masa
como por la presión de vapor
MAZA DE CAÍDA
LIBRE CON ESCAPE
2
(tn) P = (G+C) . Q . H
2
(G+C+Q) . . e
ν
Fórmula de Brix
capacidad portante pilote
frecuencia varía
DE VAPOR DE
SIMPLE EFECTO
SOMBRERETE DE PROTECCION
DE LA CABEZA DEL PILOTE
chapa metálica
poliestireno
roble
100 golpes
a
minuto
300
su peso 350 a 500 Kg
son mas manejables que los
de simple efecto
A LA GRUA ELEVADORA
EL CONJUNTO SE APOYA EN
EL PILOTE DURANTE EL
HINCADO
SUFRIDERA
(TACO DE
MADERA)
DURA
gancho de izado
resorte
sombrerete
(CASQUETE)
de fundición o
acero moldeado
peso estático
madera
tierna
(eucaliptus)
Empaquetadura o
galleta: fibra
plastificada
oscilador
masas
giratorias
abrazadera
pilote
pilote
cant. de ensayos = 3
(suelos uniformes)
Hincarse
dejarse
un tiempo volver cond.
iniciales
suelos permeables = 2 ó 3 días
Arcillas y limos = + 30 días
CROQUIS DE UNA PILOTEADORA
VIBRATORIA
viga apoyo
gato hidráulico
pilote traccionado
flexímetros
pilote
ensayado
Archivo:
FUNDACIONES
viga de referencia
Hoja:16de 36
FACULTAD DE INGENIERÍA
U.B.A.
Departamento Construcciones y
Estructuras
HORMIGÓN II – 74.05
Clase Nº: . . . .
Preparó:
Rev.
Fecha:
MARTILLO DIESEL KOBE
A BC
D
E F
G
H
anillos guías
Ι J
cilindro
superior
pistón
anillos guías
cilindro
superior
tanque de
combustible
entrada de agua
drenaje de combustible
filtro
leva de la bomba de combustible
bomba de combustible
pérdida de
energía
compresión
elástica
temporaria del
pilote y del
suelo
martillo
amortiguador
de goma
Fórmula experimental
elaborada en la
UNIVERSIDAD DE SUTTGART
(ALEMANIA)
2.W.H
R =
S+K
W
x
W+P
1
x
4
taco de
madera
mover el lápiz
lentamente a
lo largo del
madero
R = Capacidad de carga
del pilote (Ton.)
estaca
W = peso del pistón (ton)
modelo K13
1,3 ton = W
H = Altura de caída del pistón (cm) (impacto del pistón)
pilote
lápiz
papel
penetración
final del
pilote (s)
P = Peso del pilote (ton)
S = Penetración final del pilote (cm)
K = Compresión temporaria elástica total del casquete, del
pilote y el suelo (cm)
1
= Factor de seguridad para una carga de larga duración
4
Archivo:
FUNDACIONES
Hoja:17de 36
FACULTAD DE INGENIERÍA
U.B.A.
Departamento Construcciones y
Estructuras
HORMIGÓN II – 74.05
Clase Nº: . . . .
Preparó:
Rev.
Fecha:
PILOTES PREFABRICADO CENTRIFUGADOS
Archivo:
FUNDACIONES
Hoja:18de 36
FACULTAD DE INGENIERÍA
U.B.A.
Departamento Construcciones y
Estructuras
HORMIGÓN II – 74.05
Clase Nº: . . . .
Preparó:
Rev.
Fecha:
armadura
longitudinal
Armadura inerte
trenza para pretensado
CUANTIAS
Fe = μ . Ab
aros de
armado
μ=
μ
L < 30 . Ø p
μ=
μ=
30 . Ø p < L < 40 Ø p
Hierro de
armado
f (esbeltez)
L < 40 . Ø p
1 % a 1,5 %
1,5 % a 2 %
5
5
aros de
armado
zona reforzada
espiral de
alambre
crudo
μ = 1%
Øp
armadura
longitudinal
aros de
refuerzo en
las puntas
ø 8 ó ø 10
(en 30 cm)
molde para
centrífuga a
tambor
separadores
plásticos
aseguran recubrimiento
y centrado de armadura
IRIDIS
tapa de acero
centrar moldes
molde para
centrífuga de
gravedad
centrífuga a tambor
e
inspección una vez
hincado
rotación molde 350/450 rpm
durante 8 a 12 minutos
sección del
pilote
mayor resistencia
del material
- eliminación exceso
de H2 O
- máxima compactación
centrífuga a
gravedad
Archivo:
FUNDACIONES
- diferencia en peso
del orden 30%
curado por vapor
hinca
72 hs.
variación de Ø p
entre 20 cm y 70 cm
Øp
Hoja:19de 36
FACULTAD DE INGENIERÍA
U.B.A.
Departamento Construcciones y
Estructuras
Preparó:
HORMIGÓN II – 74.05
Clase Nº: . . . .
Rev.
Fecha:
BRIDA DE UNION ENTRE TRAMOS PREMOLDEADOS DE PILOTES
e
e=100mm
chapa SAE 1020 5/16"
Soldaduras
TRAMO
SUPERIOR
100mm
EMPALME
75°
soldadura de
unión
100mm
L=1000mm
TRAMO
INFERIOR
25mm
Ø pilote
acero conformado 8 Ø 10
SECCION A
EMPALMAR
corona de chapa
de 1,5 mm de
espesor
1000mm
5 barras salientes
Ø según diametro
del pilote
1000mm
cemento epoxi que se coloca
en los orificios para alojar
armaduras salientes
chapa
orificios p/armadura
Ø interior = 25 mm
1050mm
perno
Ø int
SECCION
HINCADA DEL
PILOTE
Archivo:
FUNDACIONES
Hoja:20de 36
FACULTAD DE INGENIERÍA
U.B.A.
Departamento Construcciones y
Estructuras
HORMIGÓN II – 74.05
Clase Nº: . . . .
Preparó:
Rev.
Fecha:
DIFERENTES PUNTAZAS SEGÚN EL TIPO DE TERRENO
Archivo:
FUNDACIONES
Hoja:21de 36
FACULTAD DE INGENIERÍA
U.B.A.
Departamento Construcciones y
Estructuras
puntaza para
suelos de MEDIA
RESISTENCIA
HORMIGÓN II – 74.05
Clase Nº: . . . .
Preparó:
Rev.
Fecha:
puntaza para suelos
de ALTA RESISTENCIA
chapa
acerada
puntaza para roca
fundición
relleno
hormigón
perfil
metálico
doble T
Puntaza de
hormigón para
suelos de BAJA
RESISTENCIA
A) VERIFICACION ACOPIO Y
MOVIMIENTO CON PUENTE GRUA
L
T
4 Ø 10
0,2.L
T
0,6.L
Mmáx = 0,021 . g . L² .
ν
0,2.L
ν
= 1,4
B) VERIFICACION IZAJE DEL
PILOTE
0,3.L
ν
= 1,4
Mmáx = g . L² .
Archivo:
FUNDACIONES
ν
Hoja:22de 36
FACULTAD DE INGENIERÍA
U.B.A.
Departamento Construcciones y
Estructuras
HORMIGÓN II – 74.05
Clase Nº: . . . .
Preparó:
Rev.
Fecha:
PILOTES PRETENSADOS
Transporte
VENTAJA
Ausencia de fisuras anulares
Hinca
Expresión da la CARGA DE ROTURA como columna de un elemento pretensado longitudinal.
Prot = ν (K . σbk – 0,66 σ0) . Ab
K = coeficiente de uniformidad, generalmente su valor es 0,85
σbk = resistencia cilíndrica del hormigón a los 28 días.
45 a 65 Kg / cm² cimentaciones comunes
σ0 = tensión de precompresión
80 Kg / cm² absorver M. flectores
Ab = Sección del pilote
ν = varía entre 3 y 4
MOMENTOS DE ROTURA EN FLEXION
Sección rectangular llena
d
Mu y 0,37 . As . σKe . d = Z . z
As = Sección de acero pretensado
σKe = tensión de rotura del acero
z = 0,37 d (brazo elástico)
Sección cilíndrica hueca
Mu y 0,32 . As . σKe . Øe
Øc
Øe
Archivo:
FUNDACIONES
Øe = diámetro de la sección
ν = 2 sobrecargas normales
coef. de seg.
ν = 1,5 p/sísmicas o de vientos
Hoja:23de 36
FACULTAD DE INGENIERÍA
U.B.A.
Departamento Construcciones y
Estructuras
HORMIGÓN II – 74.05
Clase Nº: . . . .
Preparó:
Rev.
Fecha:
α = 0,20 pilotes pretensados comprimidos
0,60
α = 0,50 pilotes pretensados traccionados
a
cota fondo
cabezal
ØP
CABEZAL DE PILOTES
Archivo:
FUNDACIONES
Hoja:24de 36
FACULTAD DE INGENIERÍA
U.B.A.
Departamento Construcciones y
Estructuras
HORMIGÓN II – 74.05
Clase Nº: . . . .
Rev.
Fecha:
V
carga
elemento rígido
deformación
despreciable
NO CUMPLE
CALCULO
Preparó:
pilote = carga (simetría)
vertical
VIGA
ROCA (suelo indeformable)
CONDICION
(deformación elástica + defor. suelo)
(Ley de Hooke)
PILOTES DEFORMABLES
V
=
σ
P
∆l
=
=
E
E.F
l
P = ∆l.E.F
l
J
articulación
(NO REAL PARA PILOTES
DE GRAN DIAMETRO)
∆l=1
P = S (FUERZA)
(deformación)
E
F
l
E . F ( Kg
)
cm
l
S =
e
e
S = constante del resorte
deformabilidad (pilote + suelo)
asimila a un resorte
V
X1
∆l = P.
X2
e
l
P
=
S
E.F
X1
e
∆l =
deformación
V
2S
∆ l1
w1
Wp =
W1 =
fuerza
S
P . L³
4BEJ
V . (2.e)³
V . e³
=
6E.J
4BEJ
w2
X2
2S
∆ l2
W2 =
X 2 . e³
6E.J
X2
∆ l 1 + w1 - ∆ l2 - w2 = ∆l 3
X2
∆ l3
V
2
+
V
2
+
X2
V . s .e³
6E.J
V
m
X2 =
V
3
X2
S
X2
X2
V
V . e³
X 2 . e³
+
=
2S
6E.J
6E.J
2S
S
X 2 X 2 . S . e³
X
= 2
6E.J
2
X2
X
= 2
m
X2
2
m+2
m+
2
3
X1 =
6E.J
=m
X . S . e³ (adimensional)
haciendo
(
)
(
)
V . m + 2 = X2 2 m + m + 2
2m
2m
V - X2
=
2
V
3
m
m+
2
3
DISTRIBUCION DE CARGAS EN GRUPOS DE PILOTES
Archivo:
FUNDACIONES
Hoja:25de 36
FACULTAD DE INGENIERÍA
U.B.A.
Departamento Construcciones y
Estructuras
HORMIGÓN II – 74.05
Clase Nº: . . . .
Preparó:
Rev.
Fecha:
I ) CASO “A”
Hipótesis: a) Cabezal infinitamente rígido
b) Pilote articulado en ambas extremidades (se da en pilotes de gran esbeltez –
pequeño Ø y gran longitud
c) Todos los pilotes tienen, en forma aproximada la misma longitud. (=
deformaciones).
I-a) SISTEMAS PLANOS
V
RESOLUCION
H
Tipo a) Descomposición de fuerzas en dos
direcciones
2
V
pilotes D bielas D esfuerzos normales
a)
flexión D secundaria
1
H
1
2
1
F
Tipo a) Método Culmann
(Descomposición de una fuerza en 3
direcciones)
F
b)
2
3
1
Archivo:
2
FUNDACIONES
3
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Estructuras
HORMIGÓN II – 74.05
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Rev.
Fecha:
DETERMINACION DE ESFUERZOS EN LOS PILOTES Y ARMADO DE CABEZALES
A) CARGAS VERTICALES
A1) CABEZAL
UN
PILOTE
0,15
planta
riostra
-
desplazamiento relativo entre ejes de pilotes y columna
arriostra el cabezal con otros cercanos
armadura tipo jaula con ø no demasiados finos
ø P 12 mm y separación c/15 ó 20 cm
A2) Cabezal de dos pilotes
0,15
planta
riostra
V2
h
Z1 =
V
d
e
D
D
Z
V
2
e
e 3ø p
V
2
2
V.e
4.h
As =
Z
σ
e
Z
As
øp
D
V
2
V
2
-
Z
e
h
As
2
=
Z
mín 0,15
correcto
anclaje
D
colocar As sobre los pilotes
distribuir armadura en una zona traccionada de 0,1 a 0,2 d
según LEONHARDT anclaje en barras sin ganchos por la fuerte presión en esa zona.
AH = 1 As
Archivo:
FUNDACIONES
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Rev.
Fecha:
3
- concentración grande armadura D estribos envolventes
A3) Cabezal de tres pilotes
V
w
e 3
3
e 3
2
e
D
d
h
Z1
e 3
3
Z
e
Z
Z1
V
Z1
3
=
h
e 3
3
Z1=
V.e
3. 3.h
-
Armadura sobre pilotes en su vinculación más corta.
-
Ensayos D parte de la carga tiende a ir zona entre pilotes D ARMAR VERTICALMENTE
D evitar desprendimiento inferior del H°.
-
Si W > 3d colocar armadura de suspensión total entre pilotes para una carga P =
-
V
1,5 . n
(n = número de pilotes P 3)
Archivo:
FUNDACIONES
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Z
σ
s
P
3
σ
Rev.
Fecha:
As =
Ae =
Preparó:
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s
3=n
As
A4) Cabezal de cuatro pilotes
V
Z1
4
= e
h
2
e
Z=
2
Z1=
Z1
2
=
V.e
4. 2.h
V.e
8.h
Z
Z1
e
Z
PARA CANTIDAD MAYOR DE PILOTES
e1
α
Za =
TRACCION PURA
Archivo:
FUNDACIONES
α
V
h
línea de rotura
Σ e1
h
tendremos bielas de TRACCION
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Rev.
Fecha:
T
T
2
T
2
Z1
Z1
Z1
Z1
Z
D
T
T
2
T
2
Z
D
T
2
2
armadura de columna
bien anclada
MOMENTOS
equilibrio con pilotes
Cargas capaces originar Mflex. permanentes
a) peso propio pilotes inclinados
b) carga lateral del terreno
c) excentricidad de la carga axil
d) actuación del pilote como elemento de
estructura rígida
M
M
P = +e
e
P(tracción)
PILOTE DE GRAN DIAMETRO
P(compresión)
PILOTES INCLINADOS
M
M
Mflex. temporales
a) oleaje y corrientes
maritimas
b) hielo
c) Cargas laterales
producidas por las
embarcaciones
d) Acción de viento
sobre la estructura
e) Acciones laterales
Øp
C=coef.
balasto
equilibrio
con flexión y
corte de los
pilotes
t = profundidad
del pilote
apoyo elástico en el terreno-caracterizado por "C"
CALCULO DEL PILOTE D
VIGA APOYADA EN UN MEDIO ELASTICO
T < 10 Ø p D ELEMENTO RIGIDO (J D α) D flexión. Despreciable D GIRO
T > 10 Ø P D tener en cuenta rigidez del pilote
(centro de rotación)
COMBINACION DE CARGA VERTICAL Y MOMENTOS
Archivo:
FUNDACIONES
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R1 =
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V + M y y y + M x .x i
h
Σ y²
Σ x²
M y = V . ey
M x = V . ex
xi
yi
x
Preparó:
ey
ex
y
CARGAS HORIZONTALES
H
Toma
H
H
esfuerzos axiles
flexión
ld = longitud de descabezado
A
ld
Øp
TOLERANCIAS
COMUNES
EN LA
HINCA
Archivo:
e mín = 3 Øp
4 a 5 cm en posición individual
10 cm en grupos
1:50 (2 cm/m) en verticalidad
FUNDACIONES
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Fecha:
CASOS ISOSTATICOS CON PILOTES INCLINADOS
a) CASO 1
M
d
M'
B
e
H
H
α α
A
Translado de H al encuentro de
pilotes.
M' = M - H.d
V
H
V y M' como viga simple
V
H
2 sen α
α α
V1
V
H'
e
M'
V2
2 cos α
M'
2 e cos α
α
V2
V2
2 cos α
M'
2 e cos
V1
α
α
H'
e
H'
e
H
H
2 sen α
b) CASO 2
M'
H
V
x
y
M
V
H
M' = M + V . x + H. y
e
H
α
H
sen α
V
V
2
M'
H'
e
H
H
2 tg α
H
tg α
α
H
sen α
c) CASO 3
Archivo:
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M'
H
V
y
x
M
V
H
M' = M + V . x + H. y
α
d
H
M'
d
H
tg α
V
H
2 sen α
α
H
sen α
H
tg α
PILAR DE PUENTE
M, incluyen momentos complementarios de pandeo Hy; Hx. No son tan importantes.
y
x
z
V
z
V
Mx
V
Mx
Hy
My
Hy
Hx
y
4
ey
My
Mx
V
4
2 . ex
2 . ey
P2 =
Mx
My
V
+
4
2 . ex
2 . ey
P3 =
Mx
My
V
+
+
4
2 . ex
2 . ey
P4 =
Mx
My
V
+
4
2 . ex
2 . ey
3
My
x
1
2
ex
emín = 3 Øp
Øp
altura del cabezal = d > ½
Prof. Empotramiento = 3m
Archivo:
P1 =
FUNDACIONES
Arenas finas sueltas
Limos Inorgánicos
Arcillas blandas si ex = ey = e
ex2 + ey2
d > 0,7 . e
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Fecha:
H
d
e
socavación máxima debajo
4.00 del cabezal del pilar
cota de socavación
le
Profundidad de
3.00 empotramiento del
pilote
lp
le = longitud de empotramiento
del pilote
lp = longitud total del pilote
si el dintel es infinitamente rígido, el punto de imflexión se encuentra en la mitad de la altura “le”
V = +- H
e
H
M
le
P mín. = P 1
M
e
V
( 2H. e
- ( H
2.e
P máx.= P 3 +
Pil.
M pil =
le
8
+d
)
le
2
Pil.
H
2
e
M= H
2
d
H
2
( l2
x
) ( l2
H
+
) ( l2
2.e
+
x
x
Hy
2 . ey
y
x
e
e
)
NO
+ d)
TRACCION
+d
H²x + H²y
Armadura de los pilotes no debe ser inferior al 8 por mil de la sección de hormigón (elementos
comprimidos)
ARMADURA DEL CABEZAL
Archivo:
FUNDACIONES
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Fecha:
y
Ay
Z1 =
α
tg
l
ey
α=
Pmáx . l
0.85 . h
ex
ey
A x = Z 1 . cos
x
σ
α
e
A y = Z 1 . sen
σ
Ax
α
e
Z1
ex
diámetro mínimo de acero Ø 12
LONG. ANCLAJE
Ax
eje del pilote
Ax
4
le
le
longitud
de empalme
Ax
Ay
Ay
4
armadura por afuera
de la principal
Ay
VERIFICACION DE PUNZONADO Y CORTE
para el punzonado se toma como columna de esquina
h
sección de corte
(verifica la
biela de
compresión)
=
+
Øp
2
h
45°
sección de punzonado
b0
45°
øp
a
para corte se toma la sección a h/2 y aplicamos la expresión de GRASSER en ménsulas cortas.
Τ0 =
Q
O Τ03 - (Τ03 - Τ02 ) d
b0 . z
Archivo:
donde z = 0,85 h
2h
FUNDACIONES
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Fecha:
ESTRIBO
V
E
espaldón
M
H
viga principal y
Tablero
A
contrafuerte
Empuje de
suelo
2:3 pendiente talud
del terreno
A
cabezal
Inclinados
pilotes
Verticales de GRAN DIAMETRO
a
2/3a VALOR MAXIMO
DE SOCAVACION
3,00
Archivo:
FUNDACIONES
comienza a desplazarse el suelo de
la parte posterior del estribo y en
consecuencia desaparece el empuje
Hoja:36de 36