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DISEO Y CLCULO DE PILOTES A PARTIR DE LA NORMA TECNOLGICA

DE LA EDIFICACIN, NTE. Planteamiento del problema

Clculo de esfuerzos actuantes Identificacin de los niveles geotcnicos y

caracterizacin de los mismos (Rp, N, Ru). Ubicacin del N.F e identificacin de niveles que

puedan experimentar rozamiento negativo. Eleccin de la tipologa del pilote (in-situ o

prefabricados) Predimensionado

Nmero de pilotes a utilizar n (n > 1 si D < 100cm, nmaximo = 4)

Dimetro del pilote D (dimetro mnimo 30cm) Longitud del pilote L (estimacin a partir del

estudio geotcnico, L max = 40 m) Clculo (comprobaciones)

Condicin de hundimiento

E c ( P + F Ri )

Resistencia estructural (pilotes in-situ)

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E c ( T 0,4 Ri )

Asientos.

Esta comprobacin se realizar cuando la punta de los pilotes no queden empotrada en roca o en terreno granular de consistencia densa a muy densa sin capas por debajo de menor compacidad

S clculo S admisible

Clculo del espaciamiento

Resultado final

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PILOTES IN SITU - CPI.

mbito de aplicacin

Cimentaciones de edificios con estructura porticada

Pilotes de H.A (fck = 22,5 MPa) de seccin circular y verticales, longitud mxima L = 40m

En terrenos agresivos utilizar cementos resistentes

Caracterizacin de los estratos

Segn la clasificacin de suelos de Casagrande

Roca Granular de gravas Granular de arenas Coherente

Disposicin de pilotes e identificacin ejes x e y. ( n = 1 si D 100 cm)

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D

x

y S

y

x

Bases de clculo

Esfuerzos trasmitidos por la estructura sin mayorar, reducidos al plano superior.(Q , Mx , My)

NTE aplicable siempre que los esfuerzos horizontales < 5% esfuerzos verticales

Caracterizacin del terreno (para cada estrato)

Naturaleza y estado natural Posicin del N.F Caractersticas mecnicas (Ru, Rp, N)

Rozamiento negativo

NTE aplicable siempre que la consolidacin se deba a las causas (4) especificadas en esta norma.

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CLCULO DE LA RESISTENCIA POR PUNTA, P

Rocas Tipo de roca y penetracin en D P(t)

Dimetro D

Nota: el valor de P(t) obtenido incluye la resistencia por la punta y la correspondiente resistencia por el fuste de la zona de pilote empotrada en la roca.

Granular de arenas Rp o N P(t)

Dimetro D

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Valor de Rp o N a considerar valor medio representativo del entorno de la punta del pilote Tres zonas a considerar

A zona activa superior

B zona activa inferior

C zona de seguridad

8 D

3 D

3 D

D

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CB

ii

i

ii

eeeRp

C)Rp(B

eeRp

Rp(A)

C)Rp(BRp(A)Rp

2

nota: zona de seguridad C se considerar en el clculo si presenta menor resistencia que la zona B Reglas complementarias

a) Estrato coherente intercalado en A, de consistencia blanda a muy blanda

8 D

e1e2e3

2

8

321

3

eeeeRp(3)

Rp(A)

Si el estrato es de consistencia media a superior, se considerar que el estrato es granular y con el valor de Rp que realmente tiene. b) Estrato coherente intercalado en B o en C (ver NTE)

Granular de gravas

Tipo de gravas y penetracin en D P(t)

Dimetro D Nota: los valores de P (t) no incluyen la resistencia por el fuste correspondiente a la parte de pilote empotrado en la capa de gravas. Coherente

Rp o Ru P(t)

Dimetro D

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Valor de Rp o Ru a considerar valor medio representativo del entorno de la punta del pilote Tres zonas a considerar

A zona activa superior

B zona activa inferior

C zona de seguridad

4 D

1,5 D

1,5 D

nota: zona de seguridad C se considerar en el clculo si presenta menor resistencia que la zona B

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Regla complementaria

a)Estrato granular intercalado en zonas A, B o C

Zona A

Coherente 1

Granular 2

Coherente 3

Rpgranular = mn (Rp1, Rp3)

anlogamente sera para zonas B o C CLCULO DE LA RESISTENCIA POR EL FUSTE, F

iii efFF

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Se determinar fi para cada estrato segn el tipo de terreno

Granular de arenas Rp o N

fi (t/m) Dimetro D Regla complementara

a)Estrato coherente de consistencia blanda a muy blanda intercalado

Granular 2

Coherente 3

Granular 4

Granular 1

se adoptar como valor de fi para los estratos por encima del estrato coherente no mayor del triple del correspondiente al estrato cohesivo

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(3)(2)(2)

(3)(1)(1)

i(3)i(1,2)

,3Ffmn f,3ff mnf

adoptar sef3f

Granular de gravas Tipo de gravas

fi (t/m) Dimetro D

Coherente Rp o Ru

fi (t/m) Dimetro D Reglas complementarias

a)Estrato coherente de consistencia blanda a muy blanda

fi de los estratos situados por encima no mayor a 3fi estrato blando

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b)Estrato granular intercalado

fi segn si gravas o arenas, se adoptar fi = mn(fi, 2fi estratos inferiores)

CLCULO DEL ROZAMIENTO NEGATIVO

Pilote columna (P > 3F) Ri = R1

Casos a, b y c

ii1 erR

sobrecarga, causa de rozamiento negativo (a,b o c)

ri (t/m) e (espesor de la capa en proceso de consolidacin , peso especfico sumergido)

nota: si el terreno est por encima del N.F el peso especfico ser el aparente.

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Caso d

ri depende del rebajamiento del N.F y dimetro D Regla complementara

No se adoptar para R1 un valor superior a la resistencia por el fuste del pilote en la capa coherente de consistencia blanda a muy blanda

Pilote flotante (P 3F) Ri = R2

ii2 erR

Ru o Rp

ri (t/m) Dimetro D

CALCULO DEL HUNDIMIENTO DE UN PILOTE

)R-F(PcE i

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E , carga axil equivalente P , resistencia por la punta F , resistencia por el fuste Ri , rozamiento negativo c , coeficiente de minoracin de resistencias

CLCULO DEL ASIENTO

Aclculo A admisible Asiento admisible (mm) depende de

Tipo de estructura Modulacin entre apoyos Tipo de terreno

Determinacin asiento de clculo

Granular Relacin Qt/Qr A clculo (mm) nmero de pilotes, n Dimetro, D

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donde

Qt, carga media de trabajo de un pilote

Sin rozamiento negativo

Qt = Q/n

Con rozamiento negativo

Si P > 3F

Qt = Q/n +R1

Si P 3F

Qt = Q/n + R2

Qr, carga de hundimiento de un pilote

Qr = P + F

Coherente

A clculo (mm) (Rp, Qt , n y L)

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CLCULO DE LA RESISTENCIA ESTRUCTURAL

E c(T-0,4Ri) siendo

c, coeficiente de seguridad (nmero de pilotes, n)

T, resistencia estructural de cada pilote ( tipo de hormigonado y dimetro D)

ESPACIAMIENTO DE LOS PILOTES Relacin P/F

S(cm) Dimetro, D Longitud, L RECHAZO DE UN PILOTE

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Segn la NTE, se define rechazo, r, de un pilote prefabricado como la penetracin del pilote obtenida en tres andanadas consecutivas de 10 golpes. El valor del rechazo r, se obtiene a partir del rechazo relativo r/H, necesario en andanada de 10 golpes, para alcanzar una resistencia al hundimiento igual a la estructural del pilote de dimetro D, y con una caida de maza de peso M, desde una altura H.