* La carga ltima de los pilotes se expresa por la ecuacin:
DONDE:
Qu = Carga ultima de los pilotes
Qp = Carga trasferida por la punta del pilote
Qs = Carga transferida por la friccion superficial
desarrollada en los lados del pilote (causa por
la resistencia cortante entresuelo y pilote
Sin embargo el valor de Qp es relativamente pequeo en pilotes que trabajan por friccion, entonces:
* Resistencia por friccin, Qs
la cual p y f se consideran constantes
a cualquier profundidad z
* Resistencia por friccin, Qs tambien puede ser obtenida a partir de la prueba de SPT
usando la siguiente ecuacion:
DONDE:
Qs= Resistencia por friccin.
N = Nmero de golpes, N, para penetrar 30 cm
del estrato resistente.
As= El permetro del pilote.
L = Longitud del pilote.
* Carga admisible o permisible Qadm
DONDE:
Qu= Carga ultima .
Fs = Coeficiente de seguridad se recomendable 3
* Calculo del nmero de pilotes
N: Nmero de pilotes
Qu: Carga ltima
Qadm: Carga admisible o permisible
DISEO DE TUBULONES POR FRICCION PILA CENTRAL
DONDE:
p = Permetro de la seccin del pilote
L = Longitud incremental del pilote sobre
f = Resistencia unitaria por friccin
Perimetro del pilote >>>>>>>
QU < Qadm
Area gruesa del pilote >>>>>>
* DISEO DE LOS TUBULONES DE LA PILA CENTRAL
Donde:
Ag = Area del tubulon
CARGA Ptotal = 713240,00 Kg
fc= 210 Kg/cm2
Ag = 13585,52 cm2
Donde:
Df =
Df = 131,52 cm
Adopt.Df= 100 cm
Df = 1 m
P=
As - P= 3,14 m
Lt =
Lt= 10,00 m
* Clculo de carga por friccin mediante la correlacion de la prueba SPT
DONDE:
Qs= Resistencia por friccin.
N = Nmero de golpes, N, para penetrar 30 cm
del estrato resistente.
As o P = El permetro del pilote.
L = Longitud del pilote.
DIAMETRO DEL TUBULON
Long. Total Pilote
Diametro del tubulon
Perimetro=2x(Df/2)
Ag = (Ptotal) / (0.25 x fc)
Df=((4/) x Ag)
Sondeo SPT de la pila central
Profun. Descrip. Nro. de Admm Golpes kg/cm2
0,3 A 15 0,6
0,6 B 18 0,88
0,9 C 30 0,92
1,2 D 35 1,16
1,5 E 52 1,44
1,8 F 52 1,2
2,1 G 52 1,2
Fundacion considerada a 2,50 m 2,4 H 52 1,13
2,7 I 52 1,48
3 J 52 1,79
3,3 K 52 1,48
3,6 L 52 1,79
3,9 M 52 1,83
4,2 N 52 1,76
4,5 O 52 1,9
4,8 P 52 1,9
5,1 Q 52 1,9
5,4 R 52 1,9
5,7 S 52 1,9
6 T 52 1,9
6,3 U 52 1,9
6,6 V 52 1,9
6,9 W 52 1,9
7,2 X 52 1,9
7,5 Y 52 1,9
7,8 Z 52 1,9
8,1 Z1 52 1,9
8,4 Z2 52 1,9
8,7 Z3 52 1,9
9 Z4 52 1,9
SONDEO (SPT) PILA CENTRAL
Clculo de carga por friccin
L. Pilote Perimetro Profun. Descrip. Nro. de QScm cm m Golpes kg
30,00 314,16 2,4 H 52 9801,769079
30,00 314,16 2,70 I 52 9801,769079
30,00 314,16 3,00 J 52 9801,769079
30,00 314,16 3,30 K 52 9801,769079
30,00 314,16 3,60 L 52 9801,769079
30,00 314,16 3,90 M 52 9801,769079
30,00 314,16 4,20 N 52 9801,769079
30,00 314,16 4,50 O 52 9801,769079
30,00 314,16 4,80 P 52 9801,769079
30,00 314,16 5,10 Q 52 9801,769079
30,00 314,16 5,40 R 52 9801,769079
30,00 314,16 5,70 S 52 9801,769079
30,00 314,16 6,00 T 52 9801,769079
30,00 314,16 6,30 U 52 9801,769079
30,00 314,16 6,60 V 52 9801,769079
30,00 314,16 6,90 W 52 9801,769079
30,00 314,16 7,20 X 52 9801,769079
30,00 314,16 7,50 Y 52 9801,769079
30,00 314,16 7,80 Z 52 9801,769079
30,00 314,16 8,10 Z1 52 9801,769079
30,00 314,16 8,40 Z2 52 9801,769079
30,00 314,16 8,70 Z3 52 9801,769079
30,00 314,16 9,00 Z4 52 9801,769079
30,00 314,16 9,30 Z5 52 9801,769079
30,00 314,16 9,60 Z6 52 9801,769079
30,00 314,16 9,90 Z7 52 9801,769079
30,00 314,16 10,20 Z8 52 9801,769079
30,00 314,16 10,50 Z9 52 9801,769079
30,00 314,16 10,80 Z10 52 9801,769079
30,00 314,16 11,10 Z11 52 9801,769079
30,00 314,16 11,40 Z12 52 9801,769079
30,00 314,16 11,70 Z13 52 9801,769079
30,00 314,16 12,00 Z14 52 9801,769079
30,00 314,16 12,30 Z15 52 9801,769079
30,00 314,16 12,60 Z16 52 9801,769079
30,00 314,16 12,90 Z17 52 9801,769079
30,00 314,16 13,20 Z18 52 9801,769079
30,00 314,16 13,50 Z19 52 9801,769079
30,00 314,16 13,80 Z20 52 9801,769079
30,00 314,16 14,10 Z21 52 9801,769079
30,00 314,16 14,40 Z22 52 9801,769079
30,00 314,16 14,70 Z23 52 9801,769079
30,00 314,16 15,00 Z24 52 9801,769079
30,00 314,16 15,30 Z25 52 9801,769079
30,00 314,16 15,60 Z26 52 9801,769079
30,00 314,16 15,90 Z27 52 9801,769079
30,00 314,16 16,20 Z28 52 9801,769079
30,00 314,16 16,50 Z29 52 9801,769079
30,00 314,16 16,80 Z30 52 9801,769079
30,00 314,16 17,10 Z31 52 9801,769079
TOTALES 1500,00 cm QS = 490088,5 Kg
15 m QS = 490,09 Ton
* Carga admisible o permisible Qadm
DONDE:
Qu= Carga ultima .
Fs = Coeficiente de seguridad se recomendable 3
Qadm = 163,36 Tn
Carga admisible que soporta el suelo
* Calculo del nmero de pilotes
N: Nmero de pilotes
Qu: Carga ltima Qu= 713,24 Ton Actuante
Qadm: Carga admisible o permisible Qadm= 163,36 Ton Admisible
USAR : N= 4 PILOTES de D= 1,00 M de L= 15 M
DATOS
L total Pilote =
TUBULON
ZAPATA
* Calculo de la separacin entre pilotes S 2.5D
DONDE:
S = Separacin entre pilotes
D= Diametro del pilote
S= 2,5 M
* Verificacion de la altura de la zapata (platea)
Reaccion neta por unidad de longitud WNU
WNU = Ptotal / L. larga Donde:
P total = 713,24 Ton
W NU = 79,25 Ton /m L= 9 m
Reaccion neta por unidad de area Wnu
Wnu = WNU / L. corta Donde:
WNU = 79,25 Ton/m
Wnu = 15,85 Ton /m2 L= 5 m
Calculando la altura de la zapata (Platea)
Donde:
L(S. Pilot.) = 2,20 m
Wnu = 15,85 Ton /m2
h= 0,96 m < h = 1 m OK
d= 0,9 m
* Evaluando el Diseo por Cortante (pila - zapata).
Calculo del esfuerzo ultimo.
Ultimo = 15,85 Tn/m2
Ultimo = 1,58 Kg/cm2
Cortante Critico.
1
2
9.00
0.90
3.20
0.90
5.00
0.90 7.20 0.90
6.80
1.00
1.00
1.00
1.00
A A
6.80
3.20
Zapata
UltimoArea
PcvPcm
ZapataUltimoCritico LXV **
ZapataUltimoCritico LYV **
Calculando X
X = 1,15 m
Sustituyendo en la Ecuacion 1
VCritico = 91,14 Tn
Contribucin del concreto.
Vc = 293,78 Tn
COMPROBACION EN X
Vc > Vcritico
293,78 > 91,14 Ok
Calculando Y
X = 0,2 m
Sustituyendo en la Ecuacion 1
VCritico = 28,53 Tn
Contribucin del concreto.
Vc = 528,80 Tn
COMPROBACION EN Y
Vc > Vcritico
528,80 > 28,53 Ok
dLbasepilaLZapata
X XX 22
ZapataUltimoCritico LXV **
dLcfVc Zapata ***53.0*
dLbasepilaLZapata
X YY 22
ZapataUltimoCritico LYV **
dLcfVc Zapata ***53.0*
* Evaluando el Diseo por Punzonamiento (pila - zapata).
Cortante por punzonamiento Vcp.
1
rea Critica:
X+d = X Long. De la base de la pila Eje X
Y+d = Y Long. De la base de la pila Eje Y
X+d = 0,9 + 0,9 = 180 cm
Y+d = 6,8 + 0,9 = 770 cm
2
Acritica 1 = 13,86 m2Acritica 2 = Area base Pila = 6,12 m2
Sustituyendo en la ecuacion 2
Acritica = 7,74 m2
Sustituyendo en la ecuacion 1
Vcp = 590,56 Tn
Contribucin de concreto.
3
Permetro Crtico de penetracin bo .
bo = 1900,00 cm
Sustituyendo en la ecuacion 3
Vc = 2316,95 Tn
COMPROBACION
Vc > Vcritico
2316,95 > 590,56 Ok
X+d * Y+d =
)(* CriticaZapataUltimocp AAV
21 CriticaCriticaCritica AAA
dbocfVc ***10.1*
))()((*2 dYdXbo
* Evaluacion del punzonamiento alrededor del pilote
Pu < Vc
Donde:
D= 1 m
d= 0,9 m
DATOS :
Pu pilote= 178,31 Ton Ptotal / Nro pilotes
d= D+d = 1,9 m
bo= d x 5,97 m
Esfuerzo Vc que soporta el Hormigon
Donde:
= 0,85fc= 210 kg/cm2
bo= 5,97 m
d= 0,9 m
Vc = 727,89 Ton
Vu critico= 178,31 Ton < Vc = 727,89 Ton Ok
* Calculando el acero de refuerzo del tubulon .
D = 100 cm
fyk= 4200 Kg/cm2 Ag = 7853,98 cm2
fck= 210 Kg/cm2
s= 1,15c= 1,5
f = 1,6
fyd= 3652,17 Kg/cm2
fcd= 140 Kg/cm2
Ecuacion 1 AS = Area de acero en la seccion
Ag = El area o seccion del tubulon
min = Cuantia minima
0,01 USANDO
COMPARANDO
0,0015
ACI = 14/fyk = 0,00333
0,00242
Despejando As de la ecuacion 1
As = max x Ag7853,98 cm2
0,01000
78,54 cm2
79 cm2
3,14 cm2
25 20mm
3,14 m
0,13 m
*Comprobacin del diseo de la pila segn el rea de concreto y rea de acero
considerada
Ag = 7853,98 cm2 Seccion
As Adopt. = 79 cm2 As Acero
min =
min Puede Usarse
Calculando la min
min =
As =
PARAMETROS DE DISEO
CBH=
Ag =
max =
Separacion =
As Adopt=
Per. O Circunf.=
N de Barras =
As 1Barra 20mm =
Datos :
D
Calculo de la capacidad de carga (P) del concreto y acero.
P = 1176526,45 Kg
P = 1176,53 Tn
Verificacion :