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Estructuras de Concreto 1 ----------------~
------------------Capítulo 8 Cimentaciones
los esfuerzos causados durante su manejo (izado e hincado) y, desde luego
durante su vida útil.
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Para el diseño de los pilotes se procede básicamente a tratarlos como
columnas, y su consideración como cortas o esbeltas dependerá del grado de
confinamiento que les impartan los estratos atravesados por el pilote; asi
mismo, la longitud del refuerzo será una función, entre otras
consideraciones, de la disipación de la carga del pilote por fricción con el
terreno que lo rodea del grado de homogeneidad del mismo terreno y de la
localización del refuerzo transversal que se requiera. Igualmente, la
armadura transversal, además de sus propias especificaciones, debe ser apta
para las fuerzas de corte definidas por el ingeniero asesor de suelos y
fundaciones y cumplir las especificaciones contenidas en el Capítulo C.15 y
el Título H del Reglamento. Si adicionalmente se trata de pilotes hincados,
es de vital importancia precisar la forma como serán manejados y el tipo de
martillo que se utilizará en su hinca, parámetros estos que determinarán la
cantidad, localización y detallado del refuerzo correspondiente. Se
recomienda a los lectores proveerse del catálogo de los equipos de hincado
que en muchos casos resulta de especial importancia para lograr un buen
diseño.
En lo relativo a las denominadas cimentaciones sobre pilotes, existen las
mismas clases que en las llamadas cimentaciones directas, en donde si a
partir de la carga de la columna o muro se busca su coincidencia con el
centro de gravedad de las reacciones de los pilotes aplicadas en el centro de
los mismos, se tendrán cimentaciones sobre pilotes en vigas para muros, en
zapatas aisladas para columnas centrales, cimentaciones combinadas y
cimentaciones con viga de contrapeso con las mismas especificaciones y
procedimientos de diseño que antes se analizaron en este capítulo, y con la
única diferencia que significa no tener carga supuesta uniforme bajo los
elementos de cimentación, sino cargas concentradas en las cabezas de los
pilotes. A manera de ilustración de lo anteriormente expuesto se presenta un
ejemplo de diseño de una cimentación sobre pilotes en zapata aislada para
una columna central.
problema 8.10
Diseñar la cimentación sobre pilotes del tipo de zapata aislada, si se
utilizarán pilotes de concreto fundidos en el sitio de 0.60 m de diámetro
como solución para una columna de 0.40x0.75 m (20~5/8 " para
[y = 240 MPa) que carga 2000 kN, y si de acuerdo con el informe de suelos
y recomendaciones de cimentación, los pilotes se localizarán con una
separación de una y media veces el diámetro (0.90 m) y su carga de trabajo
será de 600 kN por pilote, utilizando concreto de g = 21.1 MPa y acero
para f Y = 240 MPa.
Solución
Una vez conocidas las características y cargas de las columnas al nivel de
cimentación, se debe proceder a obtener de los contratistas del pilotaje la
solución presupuesta! más conveniente para el proyecto en diseño;
establecida ésta, de común acuerdo con el ingeniero asesor de suelos y
fundaciones, se definirán las especificaciones del proyecto, no solamente de
los pilotes propiamente dichos, sino de la cimentación sobre los mismos.
1) Diseño del pilote:
Cargas: De columna: p
Peso propio cimiento: (7% de P)
Total:
LP
=
=
=
2000 kN
140kN
2140 kN
En el análisis de cargas anterior, se ha considerado que el peso propio de la
cimentación es soportado por los pilotes. Por tanto:
No. de pilotes= 2140 = 3.57- 4 pilotes.
600
Se aclara aquí también que en la carga de trabajo del pilote determinada por
el Ingeniero de Suelos y Fundaciones se ha involucrado el denominado
factor de eficiencia de grupo. Por tanto:
. 2140
Carga por pilote=--= 535 kN
4
496
497