ESTRUCTURAS-EN-CONCRETO-JORGE-SEGURA-FRANCO-7ED-pdf

Estructuras de Concreto 1 ---------------~
------------------Capftulo 8Cimentaciones
Adicional a lo anterior, los pilares excavados a mano se justifican
aquellos casos en que los estratos que se deben atravesar impiden en
excavación mecánica y su proceso constructivo consiste en excavar tram su
de aproximadamente un metro de profundidad, revestir la excavación e os
anillos de concreto con o sin refuerzo de aproximadamente un metro ~n
longitud y un espesor entre 0.10 y 0.15 m y luego rellenarla con un materia~
estructural capaz de resistir compresión, tal como el concreto ciclópeo. La
eventualidad de colocar o no refuerzo en los anillos dependerá de la
homogeneidad de los estratos atravesados y, desde luego, de la magnitud de
los esfuerzos a que se somete el anillo en función del terreno que lo rodea y
la profundidad de los mismos; en cuanto a la calidad del material de relleno
ésta será una función de la carga de la columna y por consiguiente de lo~
esfuerzos que genere. A manera de ilustración de los conceptos anteriores
se resuelve el siguiente problema.
'
Problema 8.11
Diseñar la cimentación sobre un pilar, para una columna de 0.40 x 0.75 m
(20 5/8" de fy = 240 MPa) que carga 2000 kN, si según el informe de
suelos y recomendaciones de cimentación el estrato de cimentación está a
15 metros de profundidad con una carga de trabajo de 0.4 MPa,
considerando dentro del proyecto la colocación de vigas de amarre en ambas
direcciones. Los anillos se construirán en concreto de ( = 21.1 MPa y el
relleno se hará en concreto ciclópeo conformado por un 60% de triturado y
un 40% de concreto de f~ = 14.1 MPa.
Solución
En primer término se diseña el pilar propiamente dicho y luego la
cimentación sobre el mismo.
1) Diseño del pilar:
Diámetro del pilar:
en donde:
fe = 0 . 18f~ utilizable para concreto ciclópeo;
Dp = diámetro del pilar;
P = carga de la columna. El peso propio del pilar,
en este caso se considera soportado por la fricción
con el terreno que lo rodea.
4P
1t * 0.18f:
D = =
P
,__
4_*_2_0_00 __ =LOO m
1t* 0.18 *14100
Si se acepta un diámetro neto mínimo, por facilidad constructiva, de
1.20 m y se usan anillos de espesor 0.10 m, resultaría Dp = 1.40 m.
Diámetro de la base:
en donde:
cr =
Db =
1tD2
p =cr--b
4
Carga de trabajo del terreno.
Diámetro de la base.
:. Db = [4P = 4 * 2000 = 2.52- 2.50 m.
~~ 4001t
La transición entre el diámetro de 1.40 m del pilar propiamente dicho y
la base de 2.50 m debe hacerse con una pendiente cuyo ángulo con la
vertical no sea superior a 30° y rematarse con un segmento vertical
cuya altura mínima sea de 0.30 m. Esta transición y el segmento
vertical se deben rellenar con concreto de f ~ = 21.1 MPa.
Anillos:
Para el cálculo de los esfuerzos de compreswn, los anillos se
consideran como un tubo de pared delgada en el cual la presión es una
función de la profundidad, del tipo de terreno y de la sobrecarga que a
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