Este documento describe los métodos para calcular la carga de hundimiento y resistencia de pilotes de hormigón en suelos granulares según el Código Técnico de la Edificación. Explica que la resistencia al hundimiento depende de la resistencia por punta y por fuste, y proporciona fórmulas analíticas y basadas en ensayos SPT para estimar ambas. También cubre consideraciones como el efecto grupo y la variación de resistencia con la profundidad. El objetivo es implementar estos cálculos informáticamente
El documento describe las columnas y su comportamiento bajo cargas axiales y momentos. Las columnas transmiten cargas de compresión desde las vigas hasta la cimentación. Su capacidad de carga depende del área bruta, área de acero y resistencia del concreto. Las columnas con espirales son más resistentes que las de estribos. El documento también presenta diagramas de interacción carga-momento y explica cómo fallan las columnas por compresión o tensión.
El documento presenta los conceptos teóricos sobre la distribución de esfuerzos en una masa de suelo. Introduce las soluciones de Boussinesq, Mindlin, Westergaard y Fröhlich para determinar los esfuerzos inducidos por cargas puntuales, áreas cargadas y estratos en el suelo basados en la teoría de elasticidad. Además, explica conceptos como el bulbo de presiones para describir la zona de mayor esfuerzo en el suelo.
Este documento trata sobre las cimentaciones superficiales y su capacidad de carga última. Explica tres tipos de falla que pueden ocurrir en el suelo bajo una cimentación: falla general por corte, falla local por corte y falla por corte por punzonamiento. También presenta la teoría de Terzaghi para evaluar la capacidad de carga última, la cual depende de la cohesión, peso específico y ángulo de fricción del suelo, así como la profundidad y dimensiones de la cimentación. Incluye grá
El documento describe los métodos para analizar la capacidad de carga de cimentaciones superficiales, incluyendo los métodos de Bell, Terzaghi y Meyerhof. También discute los factores que influyen en la capacidad de carga, como la forma de la cimentación, la excentricidad y profundidad de la carga, y la profundidad del estrato resistente.
Este documento trata sobre la capacidad de carga y asentamientos elásticos en cimentaciones superficiales. Explica los diferentes tipos de falla que pueden ocurrir en la cimentación (falla general por corte, falla local por corte, falla por punzonamiento) y los factores que influyen en cada tipo de falla. También resume la teoría de Terzaghi sobre la capacidad de carga última y cómo calcularla para diferentes tipos de cimentaciones considerando parámetros del suelo como la cohesión, ángulo de fricción y nivel
Este documento presenta 5 ejercicios de ingeniería antisísmica que involucran el análisis del movimiento oscilatorio de vigas y losas con y sin amortiguamiento. Los ejercicios piden calcular frecuencias naturales, desplazamientos máximos, historias de aceleración y desplazamiento, considerando datos como la masa, módulo de elasticidad de los materiales, y coeficientes de amortiguamiento.
Este documento describe las distribuciones de presión en el suelo debido a cargas puntuales y lineales aplicadas en la superficie. Explica que la presión máxima debajo de una carga puntual disminuye con la profundidad y que la forma de la distribución de presiones es independiente de las propiedades del suelo. Además, presenta fórmulas para calcular los esfuerzos verticales, horizontales y cortantes en cualquier punto por debajo de una carga puntual o lineal, usando factores de influencia. Finalmente, discute cómo
Este documento presenta información sobre el diseño de zapatas aisladas y su interacción con las columnas. Explica cómo dimensionar la altura de la zapata considerando el punzonamiento, así como el refuerzo por flexión y cortante. También cubre la transferencia de fuerzas en la interfase columna-cimentación y los requisitos para la longitud de desarrollo del refuerzo. Finalmente, incluye un ejemplo numérico ilustrativo del diseño completo de una zapata aislada.
El documento describe las columnas y su comportamiento bajo cargas axiales y momentos. Las columnas transmiten cargas de compresión desde las vigas hasta la cimentación. Su capacidad de carga depende del área bruta, área de acero y resistencia del concreto. Las columnas con espirales son más resistentes que las de estribos. El documento también presenta diagramas de interacción carga-momento y explica cómo fallan las columnas por compresión o tensión.
El documento presenta los conceptos teóricos sobre la distribución de esfuerzos en una masa de suelo. Introduce las soluciones de Boussinesq, Mindlin, Westergaard y Fröhlich para determinar los esfuerzos inducidos por cargas puntuales, áreas cargadas y estratos en el suelo basados en la teoría de elasticidad. Además, explica conceptos como el bulbo de presiones para describir la zona de mayor esfuerzo en el suelo.
Este documento trata sobre las cimentaciones superficiales y su capacidad de carga última. Explica tres tipos de falla que pueden ocurrir en el suelo bajo una cimentación: falla general por corte, falla local por corte y falla por corte por punzonamiento. También presenta la teoría de Terzaghi para evaluar la capacidad de carga última, la cual depende de la cohesión, peso específico y ángulo de fricción del suelo, así como la profundidad y dimensiones de la cimentación. Incluye grá
El documento describe los métodos para analizar la capacidad de carga de cimentaciones superficiales, incluyendo los métodos de Bell, Terzaghi y Meyerhof. También discute los factores que influyen en la capacidad de carga, como la forma de la cimentación, la excentricidad y profundidad de la carga, y la profundidad del estrato resistente.
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Este documento presenta información sobre el diseño de zapatas aisladas y su interacción con las columnas. Explica cómo dimensionar la altura de la zapata considerando el punzonamiento, así como el refuerzo por flexión y cortante. También cubre la transferencia de fuerzas en la interfase columna-cimentación y los requisitos para la longitud de desarrollo del refuerzo. Finalmente, incluye un ejemplo numérico ilustrativo del diseño completo de una zapata aislada.
Este documento describe el proceso de diseño de cimentaciones combinadas en concreto. Explica que las cimentaciones combinadas se usan cuando las columnas están muy juntas o cuando la capacidad portante del suelo es baja. Detalla los pasos de diseño, incluyendo el cálculo de dimensiones en planta y altura, y el cálculo y diseño del refuerzo requerido.
El documento describe los factores de seguridad utilizados en el cálculo de la capacidad de carga de cimentaciones superficiales. Explica que el factor de seguridad se aplica a la capacidad de carga última bruta para determinar la capacidad de carga permisible bruta. También describe cómo se modifican las ecuaciones cuando hay presencia de agua subterránea y diferentes configuraciones del nivel freático. Finalmente, presenta factores comúnmente usados para considerar la forma, profundidad e inclinación de la carga en el cálculo de la
Este documento presenta el diseño de una columna de concreto armado. Explica conceptos clave como esbeltez, diseño por flexocompresión y corte. Incluye un ejemplo ilustrativo donde se calculan los efectos locales y globales de esbeltez de la columna considerando parámetros como la relación longitud-radio y la carga crítica de pandeo. Finalmente, realiza el diseño de la columna considerando los límites del refuerzo y las disposiciones especiales requeridas.
Este documento describe los métodos matriciales para el análisis de estructuras de elementos unidimensionales. Explica los conceptos clave como los grados de libertad, las matrices de rigidez y flexibilidad, y cómo se pueden modelar diferentes tipos de estructuras como pórticos, celosías y emparrillados usando este enfoque. También cubre temas como la discretización, los sistemas de referencia global y local, y cómo se definen y calculan los términos de las matrices de rigidez elementales.
El documento describe el concepto de líneas de influencia para analizar las fuerzas generadas por cargas móviles en puentes. Explica que las líneas de influencia muestran el efecto de una carga unitaria en un punto específico, a diferencia de los diagramas de corte y momento que muestran el efecto de cargas fijas en toda la estructura. También presenta un ejemplo para construir la línea de influencia del corte en una viga simplemente apoyada sujeto a una carga móvil unitaria.
Este documento describe los conceptos y métodos de consolidación unidimensional de suelos. Explica que la consolidación ocurre cuando los suelos experimentan asentamiento debido a la liberación de agua por sobrecargas. Describe las hipótesis fundamentales de la teoría de consolidación y los parámetros clave como el índice de compresión, coeficiente de consolidación y tiempo de consolidación. También explica cómo realizar cálculos de asentamiento total y grado de consolidación utilizando curvas presión-deformación.
El documento contiene las preguntas y respuestas de un examen final de Mecánica de Suelos II. La primera pregunta incluye definiciones de arcillas normalmente consolidadas y sobreconsolidadas, tipos de suelo donde la consolidación secundaria es más importante, y casos donde se utilizan parámetros de resistencia cortante no drenada. Las otras preguntas tratan sobre estabilidad de taludes, cálculos de empujes activos y pasivos, y dimensionamiento de muros de contención.
Este capítulo describe varios métodos para calcular el incremento de esfuerzos en el suelo debido a cargas aplicadas en la superficie. Introduce conceptos como fundaciones rígidas, flexibles y superficiales. Explica el método de Boussinesq para calcular incrementos de esfuerzos debidos a cargas puntuales, lineales, continuas, circulares y rectangulares. También presenta los métodos de Harr, Westergaard, Milovic y Tomlinson para cargas de diferentes formas aplicadas sobre el suelo. Finalmente, compara los diferentes mé
El documento describe los tipos de cimentaciones superficiales para estructuras de concreto armado. Explica que las cimentaciones distribuyen las cargas de las columnas y muros al terreno para reducir los esfuerzos. Detalla que las cimentaciones más comunes son zapatas individuales para columnas, zapatas combinadas para varias columnas, y cimientos corridos para muros. También cubre conceptos como la presión del suelo y cómo afecta el tipo de terreno.
1) El documento trata sobre el pandeo en elementos sometidos a compresión como columnas. 2) Explica que las columnas pueden ser cortas, intermedias o largas dependiendo de su relación longitud-dimensión y que fallan por diferentes mecanismos. 3) Presenta la fórmula de Euler para calcular la carga crítica de pandeo de columnas largas basada en parámetros como módulo de elasticidad, momento de inercia y longitud.
Este documento describe los tipos y métodos de diseño de cimentaciones profundas. Explica que se usan cuando los suelos superficiales no son adecuados para soportar la carga, y describe pilotes, pilas y métodos de colocación. Además, resume los principales tipos de pilotes (acero, concreto, madera, compuestos), cómo se calcula su capacidad de carga, y métodos para hincarlos.
El documento presenta una introducción a los ensayos geotécnicos in situ, enfocándose en el Ensayo de Penetración Estándar (SPT). Explica que el SPT mide la resistencia a la penetración mediante la hinca dinámica de un sacamuestras, y que su resultado se expresa como el número de golpes (N) necesarios para cada intervalo de penetración. También describe las correcciones aplicadas a N para obtener valores normalizados como N60 o (N1)60, y cómo el SPT se puede usar para estimar par
Este documento presenta los resultados de una prueba de permeabilidad de suelo utilizando el método de carga constante. Se midió el tiempo que tardó el agua en atravesar una muestra de suelo de 5.8 cm de longitud bajo una carga hidráulica constante. El coeficiente de permeabilidad calculado fue de 1,033x10-2 cm/seg, indicando que el suelo tiene una permeabilidad media. Adicionalmente, se observó que el coeficiente de permeabilidad disminuye a medida que disminuye la temperatura.
El documento describe el ensayo triaxial, un método para determinar los parámetros de resistencia al corte de un suelo como el ángulo de rozamiento interno y la cohesión. Se aplican esfuerzos laterales y verticales controlados a una probeta de suelo dentro de una cámara llena de líquido y se miden las deformaciones y resistencia al fallar. Los resultados se usan para construir círculos de Mohr y derivar los parámetros del suelo.
El documento presenta los conceptos del Teorema de Castigliano y su aplicación para calcular desplazamientos y rotaciones en estructuras. Explica cómo usar el teorema para resolver tres ejemplos numéricos de vigas, incluido el cálculo de la deflexión en el centro de una viga simplemente apoyada. También introduce conceptos sobre estructuras estáticamente indeterminadas y los métodos de carga unitaria y de Castigliano para analizarlas.
El documento describe los conceptos de presión activa y pasiva en suelos. La presión activa ocurre cuando el suelo se extiende lateralmente, mientras que la presión pasiva ocurre cuando el suelo es comprimido lateralmente. El documento también explica cómo calcular estas presiones usando las ecuaciones de Rankine y Coulomb.
Este documento describe la teoría de Rankine de las presiones de tierra activa y pasiva. Explica que la presión activa de tierra (σ'a) es la presión que ejerce el suelo sobre un muro que se está moviendo hacia atrás, mientras que la presión pasiva de tierra (σ'p) es la presión que ejerce el suelo sobre un muro que se está moviendo hacia adelante. Proporciona fórmulas para calcular σ'a y σ'p en función de la profundidad, la cohesión del suelo, el á
Este documento presenta un estudio comparativo de cimentaciones aisladas en la ciudad de Cuenca, Ecuador, diseñadas utilizando el método de la presión admisible y el método de los estados límites. El objetivo es demostrar que el método de los estados límites permite diseñar cimentaciones más económicas, logrando un ahorro de más del 20% en comparación con el método de la presión admisible. Se obtienen diseños de 75 cimentaciones existentes y se realizan rediseños aplicando el método de los estados
El documento define y explica conceptos relacionados con el asentamiento elástico de suelos. Define el asentamiento elástico como la deformación elástica del suelo causada por cargas, dependiendo del módulo de elasticidad y relación de Poisson del suelo. Presenta ecuaciones para calcular el asentamiento elástico dependiendo del tipo de cimentación. También explica conceptos como la consolidación primaria y secundaria, y los factores del suelo como densidad, fricción interna, cohesión y permeabilidad que afectan el a
Este documento presenta la introducción y objetivos de un proyecto de monografía sobre el ensayo de compresión no confinada. El proyecto incluye una dedicatoria, agradecimientos, índice y descripciones del apoyo teórico, materiales, métodos y procedimientos para realizar el ensayo de compresión no confinada en muestras de suelo. El documento proporciona detalles sobre cómo obtener y preparar las muestras, realizar el ensayo, calcular los resultados y construir la curva esfuer
Este documento describe los conceptos clave para analizar la capacidad portante y deformabilidad de un grupo de pilotes de hormigón. Explica que la proximidad de los pilotes da lugar a interacciones que afectan su capacidad y asientos en comparación con pilotes aislados. Describe métodos para calcular la eficiencia del grupo y la razón de asientos, así como factores que influyen como el tipo de suelo, distancia entre pilotes y rigidez del encepado. Finalmente, resume diferentes enfoques para estimar la capacidad y asientos de grupos de pilotes
Este documento describe los conceptos clave para analizar la capacidad portante y deformabilidad de un grupo de pilotes de hormigón. Explica que la proximidad de los pilotes da lugar a interacciones que afectan su capacidad y asientos en comparación con pilotes aislados. Describe cómo se puede estimar la eficiencia y razón de asientos de un grupo mediante parámetros como el coeficiente de interacción. También resume diferentes métodos analíticos y aproximados para estudiar la interacción entre pilotes de un grupo y estimar su capacidad portante y deformabilidad
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El documento contiene las preguntas y respuestas de un examen final de Mecánica de Suelos II. La primera pregunta incluye definiciones de arcillas normalmente consolidadas y sobreconsolidadas, tipos de suelo donde la consolidación secundaria es más importante, y casos donde se utilizan parámetros de resistencia cortante no drenada. Las otras preguntas tratan sobre estabilidad de taludes, cálculos de empujes activos y pasivos, y dimensionamiento de muros de contención.
Este capítulo describe varios métodos para calcular el incremento de esfuerzos en el suelo debido a cargas aplicadas en la superficie. Introduce conceptos como fundaciones rígidas, flexibles y superficiales. Explica el método de Boussinesq para calcular incrementos de esfuerzos debidos a cargas puntuales, lineales, continuas, circulares y rectangulares. También presenta los métodos de Harr, Westergaard, Milovic y Tomlinson para cargas de diferentes formas aplicadas sobre el suelo. Finalmente, compara los diferentes mé
El documento describe los tipos de cimentaciones superficiales para estructuras de concreto armado. Explica que las cimentaciones distribuyen las cargas de las columnas y muros al terreno para reducir los esfuerzos. Detalla que las cimentaciones más comunes son zapatas individuales para columnas, zapatas combinadas para varias columnas, y cimientos corridos para muros. También cubre conceptos como la presión del suelo y cómo afecta el tipo de terreno.
1) El documento trata sobre el pandeo en elementos sometidos a compresión como columnas. 2) Explica que las columnas pueden ser cortas, intermedias o largas dependiendo de su relación longitud-dimensión y que fallan por diferentes mecanismos. 3) Presenta la fórmula de Euler para calcular la carga crítica de pandeo de columnas largas basada en parámetros como módulo de elasticidad, momento de inercia y longitud.
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El documento presenta los conceptos del Teorema de Castigliano y su aplicación para calcular desplazamientos y rotaciones en estructuras. Explica cómo usar el teorema para resolver tres ejemplos numéricos de vigas, incluido el cálculo de la deflexión en el centro de una viga simplemente apoyada. También introduce conceptos sobre estructuras estáticamente indeterminadas y los métodos de carga unitaria y de Castigliano para analizarlas.
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Este documento describe los tipos, clasificaciones, análisis y diseño de pilotes de fundación. Explica que los pilotes transmiten cargas estructurales a través de capas superficiales de suelo de baja capacidad de carga hacia estratos más profundos. Clasifica los pilotes según su material, mecanismo de transferencia de carga y método de instalación. Describe métodos para estimar la capacidad de carga última de pilotes incluyendo fórmulas, ensayos de carga y parámetros de suelo. Explica cómo calcular la capac
Este documento presenta información sobre el diseño de la cimentación por pilotes para el horno vertical de clinker No. 3 de la planta de cementos Selva en Rioja. Se realizaron sondajes de penetración estándar y extracción de muestras de suelo. Se evaluó la capacidad de carga de los pilotes usando métodos empíricos y analíticos, y se calculó el asentamiento. Finalmente, se determinó la carga de diseño para los pilotes con un factor de seguridad de 2.5.
Este documento describe el cálculo estructural de pilotes y encepados de hormigón según el Código Técnico de la Edificación. Explica cómo calcular la carga máxima que puede soportar un pilote (tope estructural), dependiendo del área y resistencia del hormigón. También detalla los requisitos de armado para los pilotes y los métodos para calcular la armadura de tracción necesaria en encepados rígidos de uno, dos, tres o cuatro pilotes.
Este documento describe los diferentes tipos de pilotes de cimentación y sus métodos de instalación. Explica que los pilotes se usan para transmitir cargas estructurales a capas de suelo más profundas y resistentes. Describe los pilotes según su función de trabajo, como pilotes apoyados, de fricción o una combinación; y según su sistema constructivo, como pilotes prefabricados, de desplazamiento, con extracción de tierra o vaciados in situ. También proporciona detalles sobre la clasificación, formas, principios de funcionamiento
Este documento trata sobre: Conceptos generales, Capacidad de carga de un pilote, Capacidad admisible por el método dinámico, Grupo de pilotes, Capacidad de carga del grupo de pilotes y Asentamiento del grupo de pilotes
Este documento describe los diferentes tipos de cimentaciones profundas y los métodos para calcular su capacidad de carga. Las cimentaciones profundas incluyen pilotes que transfieren carga a través de la fricción y/o la resistencia de la punta. El documento explica cómo calcular la capacidad de carga por fricción y por punta usando ecuaciones analíticas y correlaciones empíricas con pruebas SPT y CPT. También cubre consideraciones de diseño como el espaciamiento de pilotes y los asentamientos.
Este documento discute los parámetros geotécnicos y el diseño de cimentaciones superficiales. Explica cómo los parámetros del suelo como la capacidad portante y el coeficiente de balasto afectan el diseño de zapatas aisladas, conectadas y corridas. Proporciona fórmulas y tablas para dimensionar estas cimentaciones en función de la carga neta y las características del terreno.
Este documento presenta metodologías para el análisis de cimentaciones profundas para puentes, incluyendo el cálculo de la capacidad de carga y asentamientos de pilotes y cajones de cimentación. Describe métodos empíricos, analíticos y semianalíticos para evaluar la resistencia por fricción y punta de pilotes, así como la capacidad de carga y asentamientos de cajones. También cubre ensayos de carga y factores que afectan la estabilidad de distintos tipos de cimentaciones
El documento presenta información sobre la profundidad crítica de pilotes en función de la compacidad del suelo, los pasos para proyectos de pilotes, las formas en que los pilotes transfieren cargas, los tipos de pilotes según la transferencia de carga, usos comunes de pilotes y métodos para determinar la capacidad de carga de pilotes, incluidas fórmulas y pruebas de carga.
ARTÍCULO: Comparación entre los métodos λ, α, Meyerhof, Vesic, Coyle Castello...Jaime Navía Téllez
ARTÍCULO;
Comparación entre los métodos λ, α, Meyerhof, Vesic, Coyle Castello, Briaud, O´Neill y Reese 1999 en Pilotes Vaciados In Situ e Hincados para suelos Arcillosos y Arenosos;
Ingeniería Civil;
Ingeniería Ambiental;
Ingeniería De Puentes;
Jaime Navía Téllez;
JNT;
J.N.T.;
RESUMEN
El cimiento es la parte más importante de cualquier estructura ya que permite transferir cargas del mismo al suelo, Si tienes una estructura de la mejor calidad y la construyes sobre un suelo malo, este va a fallar inevitablemente, es por eso la importancia del estudio de diferentes tipos de cimentación. Un pilote es un elemento estructural que forma parte de la infraestructura utilizado para cimentación en obras, que permite trasladar las cargas hasta un estrato resistente del suelo, cuando este se encuentra a una profundidad tal que hace inviable, técnica o económicamente, una cimentación más convencional mediante zapatas o losas.
Existen diferentes métodos para calcular la capacidad de carga de un pilote, pero cuál es el mejor?, en este manuscrito se hará una comparativa de todos los métodos existentes y se determinara cual es el más efectivo.
Palabras Clave: Pilotes, Capacidad de Carga, Métodos, Cimentación
ABSTRACT
The foundation is the most important part of any structure, since it transfer loads from the structure to the ground. If you have a structure of the best quality and you build it on a bad soil, it will inevitably fail, that is why the importance of the study of different types of foundations A pile is a structural element that is part of the infrastructure used for foundations in structures, which allows the loads to be transferred to a resistant layer of the soil, when it is at a depth that makes a more conventional foundation using footings or slabs unfeasible, technically or economically.
There are different methods to calculate the bearing capacity of a pile, but which one is the best? In this paper a comparison of all the existing methods will be done, and it will be determined which is the most effective.
Keywords: Piles, Bearing Capacity, Methods, Foundations
INTRODUCCION
¿Qué es realmente el ensayo SPT?
Puede definirse como un ensayo que contabiliza el número de golpes necesarios para introducir un toma muestras tubular de acero hueco o con puntaza ciega, mediante una maza de 63,5 kg que cae repetidamente desde una altura de 76,2 cm. Son importantes estas medidas ya que sirven para diferenciarlos de otros ensayos de penetración. Él toma muestras debe introducirse en el terreno 60 cm y se contabilizan los golpes cada 15 cm. Tanto él toma muestras tubular como la puntaza ciega y el varillaje necesario están estandarizados. Los mismo puedes consultarlos en la norma SPT UNE-EN ISO 22476-3:2006 o ASTM D1586.
Este documento presenta un resumen de los capítulos de un libro sobre suelos y cimentaciones. Describe los estudios de mecánica de suelos requeridos, incluyendo técnicas de investigación de campo y de laboratorio. Explica cómo realizar un análisis de capacidad de carga, asentamiento y factor de seguridad de las cimentaciones. También cubre temas como cargas a considerar en el diseño, asentamientos tolerables y presión admisible en los suelos.
Este documento describe cómo analizar el asentamiento de una zapata utilizando el programa GEO5. Explica que se utilizará el mismo diseño de zapata del capítulo anterior y que el análisis se realizará usando el módulo edométrico. Detalla los pasos para ingresar los parámetros de suelo necesarios y ejecutar el análisis de asentamiento, el cual arroja un valor de 17 mm, que satisface los criterios de evaluación.
VARIOS En la presente investigación, sustentada en el marco teórico del constructivismo, nos proponemos desarrollar estrategias innovadoras que den como resultado una mejora en la enseñanza de la biología en la Carrera de Psicología de la Universidad Nacional de Rosario. El trabajo lo realizamos en el contexto de la primera asignatura biológica que cursan los alumnos, y que por lo tanto, cumple un rol introductor al área de la psicobiología. Los problemas que motivan la búsqueda de propuestas innovadoras son: la falta de motivación de los alumnos para el estudio de contenidos biológicos, y el importante número de estudiantes que abandonan el curso o no alcanzan la regularización. El propósito es desarrollar innovaciones en el marco del modelo de resolución de problemas, partiendo de las necesidades de los actores del proceso educativo en cuestión. Durante la primera etapa de la investigación (año 2008), trabajamos en la reformulación de los problemas y en el diseño de propuestas de innovación. Entre los resultados podemos mencionar los siguientes proposiciones: la necesidad de caracterizar a la población de estudiantes que inician el cursado de la asignatura; la generación de espacios de discusión entre alumnos y docentes, tratando de explicitar la problemática de integración de la biología en la formación del psicólogo; y la reelaboración de los materiales de estudio, incorporando situaciones problemáticas relacionadas con la práctica profesional. En el inicio del año académico 2009, en consonancia con la primera propuesta mencionada, aplicamos un cuestionario a todos los alumnos que asistieron a la primera clase. Por una parte, solicitamos información general sobre los sujetos, y por otra, efectuamos preguntas orientadas a indagar motivaciones y expectativas con respecto a la asignatura. Respondieron el cuestionario 653 estudiantes, mayoritariamente mujeres y con una edad promedio de 22 años. En cuanto a su formación de nivel medio, la mayoría la había realizado en los campos de las humanidades y ciencias sociales o de las ciencias económicas, resultando una proporción menor para las ciencias naturales. En sus respuestas consideraron, principalmente, que la asignatura contribuiría a conocer mejor al ser humano, frente a otras opciones como que favorecería la comprensión de otras asignaturas o incrementaría sus posibilidades laborales como futuros psicólogos. En cuanto a los alumnos recursantes, un tercio abandonó el cursado en el intento anterior de regularización, y dos tercios no aprobaron los exámenes parciales. Las principales causas de abandono serían dificultades para operar con los contenidos biológicos, y cuestiones personales. De acuerdo a estos resultados, durante el curso actual nos ocupamos en estudiar las situaciones en que se produzca abandono durante el año, tratando de comprender mejor las motivaciones. Además, ofrecimos a los alumnos recursantes una posibilidad alternativa de cursado, donde se acreditan los logros alcanzados en
Este documento describe cómo los parámetros geotécnicos como la capacidad de carga y el coeficiente de balasto afectan el diseño de cimentaciones superficiales rígidas de concreto armado como zapatas aisladas, conectadas, corridas y plateas de cimentación. Se proporcionan relaciones y proporciones entre las dimensiones de las cimentaciones y los parámetros del suelo que pueden usarse para el dimensionado preliminar de cimentaciones. También se resumen especificaciones de normas como el ACI sobre el diseño de cimentaciones para estruct
Este documento presenta los resultados de una investigación sobre la capacidad de soporte de terrenos mediante el uso de un equipo de penetración dinámica. Se realizaron ensayos CBR en el laboratorio y en el sitio, así como pruebas PDC in situ, y se estableció una correlación entre los valores CBR y PDC. Los resultados mostraron una ligera variación entre los valores de laboratorio y los ensayos in situ para un suelo limoso arenoso, e indicaron que la correlación obtenida en la tesis es más cercana a correlaciones previas est
Este documento presenta un método para estimar los parámetros de resistencia efectiva c' y φ' mediante el uso de datos SPT (N en golpes/pie). Describe las correcciones necesarias para la energía y confinamiento del SPT y presenta varias correlaciones entre N1 y φ'eq. Concluye que las relaciones de Kishida, Peck et al. y Peck son las que mejor estiman φ'eq en comparación con el promedio.
Este documento discute cómo las propiedades del suelo influyen en el diseño de cimentaciones. Algunas propiedades importantes son la profundidad de cimentación, la capacidad portante, los asentamientos permitidos y la expansión del suelo. El documento también cubre temas como el diseño de zapatas conectadas, el cálculo de áreas de zapata y la influencia de sales en el suelo.
El documento habla sobre normas legales relacionadas a cimentaciones y suelos. Describe métodos para evaluar el potencial de colapso de suelos, incluyendo pruebas de ensayo. También cubre cómo evaluar el potencial de expansión de suelos cohesivos a través de pruebas de plasticidad y granulometría. Recomienda no cimentar directamente sobre suelos con alto potencial de colapso o expansión.
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1. IMPLEMENTACIÓN INFORMÁTICA PARA EL CÁLCULO DE PILOTES DE HORMIGÓN “IN SITU” SEGÚN EL
CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN
5 PILOTES EN SUELOS GRANULARES
5.1 PLANTEAMIENTO
En este apartado se va a desarrollar el cálculo típico de un pilotaje, en suelos no
cohesivos.
Es decir se va a calcular la carga a hundimiento frente a esfuerzos verticales,
descendentes y ascendentes, y se va a proponer las expresiones o estimaciones
aproximadas de los módulos de elasticidad que presentan los suelos no cohesivos,
para posibilitar el cálculo de los asientos que se producirán teniendo en cuenta las
expresiones desarrolladas en el apartado consideraciones generales.
En aquellos casos en los que existan dudas respecto del comportamiento del suelo,
si se trata de un material granular o cohesivo, se deberá efectuar el cálculo en
paralelo, de manera complementaria, por los dos caminos. En función de los
resultados que se obtengan se deberá decidir la mejor estimación entre ambos
procedimientos, de manera razonada, e incorporando si se considera conveniente
márgenes de seguridad adicionales. Si fuese el caso se puede optar por la
alternativa más conservadora.
El contenido fundamental de este documento, y los posicionamientos teóricos que
lleva implícitos, se van a basar en el desarrollo de las “Normativas” españolas, en
particular en el Código Técnico de la Edificación (CTE). También se van a mencionar
los aspectos complementarios o los matices que otras normativas en uso disponen a
este respecto en España, así como de otros textos especializados en cimentaciones
profundas.
Todos ellos de manera complementaria a las múltiples referencias y posibilidades
que ofrece Internet. En cualquier caso, para su aplicación se recomienda acudir a las
fuentes originales, habida cuenta de la abundancia de matices y de detalles que
contemplan cada aplicación, y que exceden del alcance de este texto.
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MARZO DE 2010
2. IMPLEMENTACIÓN INFORMÁTICA PARA EL CÁLCULO DE PILOTES DE HORMIGÓN “IN SITU” SEGÚN EL
CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN
5.2 CRITERIOS GENERALES
En la figura 31 (tomada del CTE) se muestra un esquema típico de trabajo de un
pilotaje, con los conceptos que se manejan.
Figura 31. Esquema del hundimiento de un pilote aislado.
En general, en pilotes de pequeñas dimensiones como suelen ser los que se utilizan
en obras de edificación, se suele despreciar el efecto del peso propio del material del
pilote. En pura teoría se debería incorporar, bien como “incremento del peso que va
a sufrir el subsuelo como consecuencia del nuevo material que remplazará al suelo
existente” o bien como “peso total” del pilote, según la consideración teórica que se
realice.
En la práctica habitual esta influencia se desprecia, pues dentro del margen de
incertidumbre que gobierna el comportamiento geomecánico de los pilotes, este
efecto es a efectos prácticos despreciable. Sin embargo, en pilotes de gran diámetro
y gran tamaño, sí que puede tener su importancia y por lo tanto se debe tener en
cuenta.
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3. IMPLEMENTACIÓN INFORMÁTICA PARA EL CÁLCULO DE PILOTES DE HORMIGÓN “IN SITU” SEGÚN EL
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5.3 CARGA DE HUNDIMIENTO
5.3.1 GENERALIDADES
También se le denomina como Estado Límite Último de Hundimiento. Se
corresponde con la carga que produce la rotura, la plastificación del terreno; es decir
y en última instancia, la carga que produce grandes deformaciones.
FORMULACIÓN BÁSICA
La resistencia característica al hundimiento de un pilote aislado se considera
definida por una doble componente, (ver Figura1): Resistencia por punta y
resistencia por fuste
R R Rf
Donde:
Rck Resistencia frente a la carga vertical que produce el hundimiento.
Rpk Contribución a la resistencia por la punta.
Rfk Contribución a la resistencia por el fuste.
Para estimar ambas componentes de la resistencia se supondrá que son
proporcionales a las áreas de contacto respectivas, de acuerdo con las expresiones:
R q ·A
L
Rf τ · p · dz
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4. IMPLEMENTACIÓN INFORMÁTICA PARA EL CÁLCULO DE PILOTES DE HORMIGÓN “IN SITU” SEGÚN EL
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Donde:
qp Resistencia unitaria por la punta.
Ap Área de la punta.
τf Resistencia unitaria por el fuste.
L Longitud del pilote dentro del terreno.
pf Perímetro de la sección transversal del pilote.
z Profundidad contada desde la superficie del terreno.
CONSIDERACIONES SOBRE LA RESISTENCIA POR PUNTA
El área de la punta a utilizar en el cálculo será igual al área de la sección
transversal del pilote al nivel de la punta (pilotes excavados).
En casos de terreno heterogéneo, se suele suponer que la carga de hundimiento por
la punta está controlada por un terreno con las características medias de la zona
comprendida entre tres diámetros bajo la punta (zona activa inferior) y seis
diámetros sobre la punta (zona pasiva superior).
Si la separación entre pilotes es inferior a la distancia de la punta del pilote al nivel
del suelo cohesivo blando inferior deberá considerarse el efecto combinado del
grupo de pilotes para estimar la carga de hundimiento y el posible asiento de la
cimentación.
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5. IMPLEMENTACIÓN INFORMÁTICA PARA EL CÁLCULO DE PILOTES DE HORMIGÓN “IN SITU” SEGÚN EL
CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN
CONSIDERACIONES SOBRE LA RESISTENCIA POR FUSTE
Cuando la resistencia unitaria por fuste varía con la profundidad, para el cálculo
de la resistencia total por fuste se deberá realizar una integración a lo largo del
pilote.
En los casos en que la resistencia total por fuste sea constante por tramos y también
lo sea la longitud del contorno del pilote en cualquier sección horizontal, la
resistencia por fuste se considera como un sumatorio con un término por cada
tramo, de la siguiente manera:
Rf τ ·A
Donde:
Af Área del contacto entre el fuste del pilote y el terreno en cada tramo.
τf Resistencia unitaria por fuste en cada tramo.
CONSIDERACIONES DEL EFECTO GRUPO
De forma general, para el cálculo de los pilotes, no se considerará el efecto grupo
para una separación entre ejes de pilotes igual o mayor a 3 diámetros.
A partir de grupos de cuatro pilotes se deberá considerar que la proximidad entre los
mismos se traduce en una interacción entre ellos, de tal forma que si el grupo tiene n
pilotes, y la carga de hundimiento del pilote aislado es Rck, la carga que produce el
hundimiento del grupo, Rckg, en general, no suele ser igual a n·Rck, al tener que
aplicar a este valor, n·Rck, un coeficiente de eficiencia, η, que se define como el
cociente:
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6. IMPLEMENTACIÓN INFORMÁTICA PARA EL CÁLCULO DE PILOTES DE HORMIGÓN “IN SITU” SEGÚN EL
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Carga de hundimiento del grupo R
η
n · Carga de hundimiento del pilote individual n·R
En arenas densas o muy densas se podrá adoptar un coeficiente de eficiencia igual
a 1.
5.3.2 RESISTENCIA AL HUNDIMIENTO MEDIANTE SOLUCIONES ANALÍTICAS
RESISTENCIA POR PUNTA
Basándose en la teoría de la plasticidad, la resistencia unitaria de hundimiento por
punta de pilotes en suelos granulares se considera que es:
q 2′5 · σ ′ · N 20MPa
Donde:
σ'vp Presión vertical efectiva al nivel de la punta antes de instalar el pilote
Nq Factor de capacidad de carga definido por la expresión:
1 sin · e ·
N
1 sin ′
Donde:
φ Es el ángulo de rozamiento interno del suelo.
Dada la dificultad de obtener muestras inalteradas de suelos granulares, para hallar
el valor de φ en laboratorio, se recomienda proceder a su contraste mediante
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7. IMPLEMENTACIÓN INFORMÁTICA PARA EL CÁLCULO DE PILOTES DE HORMIGÓN “IN SITU” SEGÚN EL
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correlaciones con ensayos in situ de penetración, o por otros procedimientos. El
valor de 2,5 de la expresión anterior es para pilotes hormigonados in situ.
RESISTENCIA POR FUSTE
La resistencia por fuste en suelos granulares se estima con la expresión siguiente:
τ σ′ · K · f · tan 120kPa
Donde:
σ'v Presión vertical efectiva al nivel considerado. Ha de suponerse que a partir de
los 20 diámetros no aumenta más.
Kf Coeficiente de empuje horizontal. Para el caso de pilotes perforados es de
0’75.
f Factor de reducción del rozamiento del fuste. 1 para hormigón.
φ Ángulo de rozamiento interno del suelo.
5.3.3 RESISTENCIA DE HUNDIMIENTO MEDIANTE ENSAYOS DE
PENETRACIÓN “IN SITU”
MÉTODOS BASADOS EN EL SPT
Resistencia por punta
El método de evaluación de la seguridad frente a hundimiento de pilotes basado
en los resultados del ensayo SPT es válido para pilotes perforados y para pilotes
hincados en suelos granulares, que no tengan gran proporción de gravas gruesas,
cantos ó bolos (<30% de tamaño mayor de 2 cm) que puedan desvirtuar el resultado
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8. IMPLEMENTACIÓN INFORMÁTICA PARA EL CÁLCULO DE PILOTES DE HORMIGÓN “IN SITU” SEGÚN EL
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del ensayo, provocando una sobreestimación de los valores y una heterogeneidad
de los registros obtenidos.
La resistencia unitaria por punta se puede evaluar, para pilotes hormigonados in situ,
con la expresión:
qp = 0’2·N (MPa)
Donde:
N Es el valor medio de N en los ensayos SPT.
Se obtendrá la media en la zona activa inferior y la media en la zona pasiva superior.
El valor de N a utilizar será la media de las dos anteriores. Si bien, dependiendo de
las circunstancias, en este valor representativo de la zona afectada, debería primar
el efecto de los materiales presentes por debajo de la punta del pilote, por ejemplo,
hasta una profundidad de unas dos veces el diámetro.
La GCOC recomienda utilizar un valor de 0,2 ó 0,1 según sean arenas gruesas o
finas (D50 > 0,6 mm y D50 < 0,2 mm). A su vez los disminuye cuando son pilotes de
gran diámetro.
Resistencia por fuste
La resistencia por fuste en un determinado nivel dentro del terreno, para un pilote
hormigonado in situ, se considerará igual a:
τt = 2’5·N [kPa]
Donde:
N Es el valor del SPT al nivel considerado.
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9. IMPLEMENTACIÓN INFORMÁTICA PARA EL CÁLCULO DE PILOTES DE HORMIGÓN “IN SITU” SEGÚN EL
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En cualquier caso, en expresión anterior, no se utilizan índices N superiores a 50.
La GCOC rebaja este valor de 2’5 a 2 y limita el valor máximo a 90kPa.
La ROM 05.94 rebajan este valor de 2,5 a 2 para pilotes hincados y a 1,5 para
pilotes perforados.
En pilotes excavados, el cálculo anterior se puede aplicar tan sólo en aquellos casos
en los que se asegura una correcta ejecución del pilote, incluyendo la limpieza y, en
su caso, incluso, el tratamiento posterior de la punta por medio de inyecciones.
MÉTODOS BASADOS EN LOS ENSAYOS CONTINUOS DE PENETRACIÓN
DINÁMICA
Si en un suelo se dispone de resultados de ensayos penetrométricos dinámicos
continuos, se pueden traducir los resultados correspondientes a índices SPT, y
utilizar después el método basado en el SPT. Existen normativas de ejecución para
los penetrómetros dinámicos continuos pesados, (UNE 103-802), y superpesados,
(UNE 103-801).
Dada la posible variación en las correlaciones existentes entre unos y otros ensayos
de penetración, el CTE recomienda que las correlaciones deben justificarse con la
experiencia local o disponer, en cada obra concreta, de ensayos de contraste que
refuercen esta correlación.
Por ello, la principal dificultad reside en la traducción de los resultados de unos
equipos a otros.
Las normativas sólo suelen permitir su aplicación, en suelos no cohesivos, cuando
se dispone de experiencias próximas, suficientemente contrastadas, o cuando se
instrumentan y controlan los golpeos de los penetrómetros. Este es un campo
teórico y práctico de la Geotecnia muy importante por sus efectos prácticos, pero
existe muy poca información al respecto.
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10. IMPLEMENTACIÓN INFORMÁTICA PARA EL CÁLCULO DE PILOTES DE HORMIGÓN “IN SITU” SEGÚN EL
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A modo de síntesis, para extrapolar los resultados de unos penetrómetros a otros, y
dado que no se suele disponer de mediciones de la energía que realmente llega a la
puntaza del penetrómetro, se debe considerar, como mínimo, el tipo de equipo. Es
decir:
• Peso de la maza.
• Altura de caída.
• Procedimiento de izado de la maza, (automático o manual).
• Tipo de puntaza.
En Olalla (IV Simposio de Geotecnia Vial, Santander, 2004) se presentan los
resultados de una encuesta de opinión realizada con un elenco amplio de
profesionales de reconocido prestigio, en España, vinculados con el ejercicio de la
Ingeniería Geotécnica, respecto de los coeficientes paso entre penetrómetros
dinámicos más en uso en España. Se muestran las relaciones, necesariamente
simplificadas, que se están suponiendo en la cotidianidad, en nuestro país.
Se han considerado, para su comparación, el clásico SPT y el “Penetrómetro
Dinámico Pesado y Continuo”, también conocido como BORROS en sus versiones
automatizadas (modernas) y manuales (antiguas), así como el “Superpesado”
correspondiente a una maza de 63,5 kg y una altura de caída de 75 cm. Todos ellos
para un orden de magnitud del NSPT = 20, pues los coeficientes de paso también
dependen de la compacidad del medio.
Los resultados indican que las relaciones que se están usando son, a grandes
rasgos, sin distinguir tipo de suelo, sin mayores detalles, y a expensas de los
resultados de un estudio en profundidad que está desarrollando en la actualidad
(2004) en el Laboratorio de Geotecnia del CEDEX; los siguientes:
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NSPT, automático = 0,65 (→ 0,80) x NSPT, manual.
NSPT, automático = 0,65 (→ 0,80) x NBORROS, manual.
NSPT, automático = 1,00 (→ 1,25) x NBORROS, automático.
NSPT, automático = 1,25 (→ 2,00) x NDPSH, automático.
MÉTODO BASADO EN ENSAYOS PENETROMÉTRICOS ESTÁTICOS
Con los penetrómetros estáticos se puede medir, de manera continua, la
resistencia unitaria en la punta del cono "qc" y también en su fuste "τf". Se utiliza en
casi todos los tipos de suelo, en general en suelos blandos, y la profundidad de
investigación depende de la potencia del equipo de ensayo.
El valor de "qc" a utilizar suele ser la media del valor medio de qc correspondiente a
la zona activa inferior y del valor medio de qc correspondiente a la zona pasiva
superior.
Resistencia por punta
Según el CTE la carga unitaria de hundimiento por punta del pilote, se supone en
pilotes hormigonados in situ igual al 40% del valor así determinado. En pilotes
hincados supone un 50%. Esto es:
qp = 0’4·qc
La Guía de Carreteras (GCOC) hace esta expresión también variable entre el 40% y
el 50% según el diámetro del pilotaje.
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12. IMPLEMENTACIÓN INFORMÁTICA PARA EL CÁLCULO DE PILOTES DE HORMIGÓN “IN SITU” SEGÚN EL
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Para pilotes de diámetro mayor que 0.5 m, se utiliza una estimación conservadora
de la media a la hora de evaluar qp en el entorno de la punta. En ocasiones, incluso
se adopta el valor mínimo medido en esa zona.
Resistencia por fuste
Para la resistencia por el fuste se suele adoptar directamente el 100% del valor
medido en el manguito del equipo y multiplicarlo por la superficie exterior del pilote.
Si en el ensayo penetrométrico no se ha medido la resistencia unitaria por fuste, se
deberá suponer que tal valor es igual a 1/200 de la resistencia por punta a ese
mismo nivel, si el suelo es granular. El CTE límite, la resistencia por fuste obtenida
de esta manera indirecta a 0’1 MPa.
La Guía de Cimentaciones de Obras de Carreteras (GCOC) lo limita a 0.09 MPa en
suelos granulares y propone utilizar 1/100 del valor de qc.
Para pilotes excavados, la aplicación del método anterior exige una correcta
ejecución del pilote, incluyendo la limpieza y, en su caso, el tratamiento de la punta.
MÉTODOS BASADOS EN ENSAYOS PRESIOMÉTRICOS
Resistencia por punta
Los presiómetros o dilatómetros miden la presión horizontal necesaria en la pared
de un sondeo para plastificar el terreno. Esa presión límite "pl" se ha relacionado, en
cualquier tipo de terreno, con la carga unitaria de hundimiento por punta de un pilote
"qp". De manera aproximada, se suele suponer que:
q k· p k ·p
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Donde:
po Presión efectiva vertical al nivel de cimentación en el entorno del apoyo (antes
de cargar).
Ko Coeficiente de empuje al reposo. En general Ko = 0.5.
K Coeficiente de proporcionalidad que depende de la geometría del cimiento y
del tipo de terreno.
El valor de K puede tomarse igual a 3’2, en suelos granulares.
El valor de "pl" a utilizar en la expresión anterior deberá ser la media de los valores
medios correspondientes a las zonas activa y pasiva en el entorno de la punta.
Resistencia por fuste
La resistencia unitaria por fuste, adopta el siguiente valor según el CTE:
1
τ · p k ·p
10
En la GCOC, para suelos granulares en lugar de 1/10 adopta el valor 3’2/40.
El valor de τf se debe limitar, en función del tipo de terreno, a los siguientes valores:
τf (máximo) = 120 kPa según CTE
τf (máximo) = 90 kPa según GCOC
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MÉTODOS BASADOS EN EL ANÁLISIS DINÁMICO
La carga de hundimiento de los pilotes hincados puede estimarse mediante
“fórmulas dinámicas”.
Si bien, con las fórmulas estáticas se busca una relación entre la carga de
hundimiento y los datos del terreno, siendo prácticamente independiente del equipo
que se utilice en la ejecución del pilote, con las fórmulas dinámicas se busca esa
misma carga, en función de los datos del pilote y de los datos del equipo de hinca.
Para ello, se deduce la resistencia del terreno por el avance de la energía de hinca
que se produce por el golpeo de maza sobre el pilote.
Por lo tanto, exigen que durante la construcción, se controle el avance que se va
obteniendo en la hinca para confirmar que al final se consigue el valor del avance
por golpe previsto.
Las fórmulas dinámicas no definen el valor de la carga de hundimiento, Qh, sino la
relación que existe entre la resistencia del terreno a la hinca, Ru y el avance que se
va obteniendo durante la hinca.
Existen, sin embargo, procesos de relajación y de consolidación que pueden hacer
que la carga de hundimiento sea menor o mayor que la resistencia al avance de la
hinca.
En suelos granulares pueden ocurrir procesos de consolidación (entendidos como
un aumento de la resistencia con el tiempo) o relajación (disminución de la
resistencia con el tiempo), aunque en general son de menor entidad que en suelos
cohesivos.
La resistencia al avance de la hinca tiene cierta componente viscosa que es
pequeña en suelos granulares y en general es suficiente hacer una consideración
indirecta de su efecto.
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Fórmulas dinámicas de hinca
Entre las múltiples posibilidades teóricas que hay, la fórmula de Hiley a pesar de
su sencillez, es la de aceptación más extendida. Se recomienda su uso para
estudios previos de selección de equipos de hinca, predimensionado de pilotes,
estudios de hincabilidad (profundidades alcanzables con distintos equipos y pilotes),
etc.
La fórmula de Hiley es la siguiente:
η·W h W e ·W
R ·
1 W W
s · C C C
2
Donde:
η Rendimiento del equipo de hinca.
Wm Peso de la maza.
h Altura de la caída.
e Coeficiente de restitución.
Wp Peso del pilote (incluyendo sombrerete y sufridera).
C1, C2, C3 Acortamientos del sombrerete y la sufridera, del pilote y del terreno.
s Penetración del pilote debida a un golpe de maza (avance).
Ru Resistencia del terreno al avance de la hinca.
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16. IMPLEMENTACIÓN INFORMÁTICA PARA EL CÁLCULO DE PILOTES DE HORMIGÓN “IN SITU” SEGÚN EL
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En esta fórmula se introducen conceptos de difícil cuantificación y sobre los que se
debe investigar, en cada caso concreto, antes de decidir el valor adecuado.
El rendimiento del equipo de hinca “η” suele ser un dato suministrado por el
fabricante del equipo de hinca. Oscila entre el 75% (mazas de caída libre con
cabestrante y embrague) al 100% (mazas de caída libre soltadas con mecanismos
automáticos). La experiencia indica que, salvo que en obra se tomen precauciones
especiales, los rendimientos pueden ser incluso mucho más bajos.
El coeficiente de restitución “e” mide la “elasticidad” del golpe. Sufrideras muy
blandas o muy deterioradas pueden inducir a valores nulos de “e”. Para buenas
sufrideras pueden estar indicados valores de “e” entre 0,2 y 0,4. Para el choque
entre acero y acero (pilotes metálicos) sin sufrideras interpuestas, se puede suponer
un valor máximo de e = 0,55.
El acortamiento elástico del sistema de transmisión del golpe (parámetro C1, de la
fórmula) es muy variable (desde menos de 1 mm hasta cerca de 1 cm). Depende no
sólo de los elementos interpuestos entre el pilote y la maza, sino también de su
estado de deterioro.
El acortamiento elástico del pilote (parámetro C2 de la fórmula) puede evaluarse con
la expresión:
R
C ·I
AE
Donde:
A Área neta de la sección transversal del pilote.
E Módulo de elasticidad.
I Longitud del pilote equivalente.
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17. IMPLEMENTACIÓN INFORMÁTICA PARA EL CÁLCULO DE PILOTES DE HORMIGÓN “IN SITU” SEGÚN EL
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La longitud del pilote equivalente puede suponerse igual a la longitud total del pilote
(opción conservadora) o suponerse algo más corta, teniendo en cuenta que parte de
la zona enterrada está sometida a esfuerzos de compresión menores debido a la
transmisión parcial de carga por fuste.
El parámetro de compresión temporal del terreno (C3 en la fórmula de Hiley) se
obtiene de experiencias prácticas y normalmente se supone igual a 2,54 mm (la
décima parte de una pulgada).
Con la fórmula de Hiley es posible suponer una serie de valores de Ru e ir
calculando los correspondientes valores de “s” y con ellos construir una curva que
los relaciona. Curiosamente, otros métodos de cálculo más avanzados confirman lo
adecuado que resulta esta hipótesis de cálculo aparentemente caprichosa y tan
simple.
Hoy en día es posible calcular la relación entre “Ru” y “s” que se buscaba con las
fórmulas dinámicas de la hinca de una manera más compleja y por lo tanto más
rigurosa.
Ecuación de la onda
El método que se ha venido a denominar “ecuación de la onda” es un procedimiento
alternativo de cálculo al de las fórmulas dinámicas de la hinca. Con este método se
pueden obtener “curvas de hinca” cuya utilización posterior en el proyecto y en la
obra sería igual que las correspondientes a las fórmulas dinámicas precedentes,
pero introduciendo los factores más relevantes que rigen el proceso.
Cada elemento del pilote se representa con un bloque rígido donde se supone
concentrada toda la masa y un resorte cuyo acortamiento equivale al del tramo de
pilote supuesto. El terreno queda representado por resortes y amortiguadores
interconectados entre sí y con el pilote.
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Existe abundante bibliografía que permite ajustar, razonablemente, la mayor parte
de los valores que actúan, sin necesidad de estudios o ensayos específicos.
Hoy en día existen en el mercado, y las casas que proporcionan pilotes
prefabricados disponen de ellos, herramientas de cálculo que a pesar de su
complejidad y sofisticación son relativamente sencillas de aplicar.
En particular, existen múltiples programas de ordenador (CAPWAP, TEPWAP,
PWAP, WEAP, TTI, RSA, MBA, SIMBAT, etc.) que reproducen la “ecuación de la
onda” y que permiten junto con un control electrónico del proceso de hinca
pronosticar la carga de hundimiento del terreno en función del avance (s) que se
produce. Este procedimiento tiene una notable precisión, muy superior al resto de
fórmulas dinámicas, y por ello permite utilizar coeficientes de seguridad más
reducidos. Sobre todo cuando se han efectuado también ensayos de carga hasta la
rotura.
Cuando se ha diseñado una alternativa de pilote que sea prefabricado e hincado, se
deben utilizar estas herramientas de cálculo y de control. Los costos adicionales son
reducidos y los datos que se necesitan no son difíciles de acotar y el beneficio que
se consigue puede ser notable.
5.4 CÁLCULO DE LA RESISTENCIA AL ARRANQUE
Si bien la forma más habitual de trabajo de los pilotes es a compresión, en aquellos
casos en los que trabajen a tracción, la resistencia al arranque se calcula con los
mismos procedimientos que para la determinación de la resistencia por fuste en la
carga de hundimiento.
En este caso el peso propio del pilote tiene un efecto beneficioso y obviamente no
hay contribución de la resistencia por la punta.
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Se suele tener en cuenta que la resistencia por fuste en condiciones de arranque es
inferior a la que se obtiene en condiciones de compresión por lo que la resistencia a
tracción se considera como un porcentaje de la resistencia por fuste:
T , 0 7 · Rf
Donde:
Ttracción, k Resistencia al arranque en condiciones a tracción.
Rfk Resistencia por fuste a compresión.
El valor de cálculo de la resistencia a tracción del pilote, Ttracción, k, se obtendrá
dividiendo el valor Ttracción, k por los coeficientes de seguridad γR indicados en la tabla
3.
La ROM 0.5 es más exigentes pues limita la resistencia a tracción al 50% del valor a
compresión.
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