Post on 10-Aug-2015
EL MONITOREO DE PILOTES Y SUS BENEFICIOS DIRECTOS
1º CONGRESO - SEMINARIO INTERNACIONAL DE FUNDACIONES PROFUNDAS
Prof. Paulo J. R. Albuquerque
Universidade Estadual de CampinasBrasil
INTRODUCCIÓN
EXTENSOMETRÍA / STRAIN-GAGES
TÉCNICA EMPLEADA
Paulo J. R. Albuquerque – pjra@fec.unicamp.br
INTRODUCCIÓN
Es un conjunto de técnicas que permiten determinar el estado de deformación alrededor de un ponto de un cuerpo, a partir del conocimiento de las extensiones en varias direcciones en ese punto.
Son métodos no destructivos para medida de deformaciones.
Características precisión de las medidas, facilidad de manipulación e capacidad de monitorear las deformaciones hasta la carga última.
Principio de la Extensometría
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UTILIZACIÓN
SEGURIDAD
Monitoreo de los niveles de estabilidad para garantizar la seguridad de las estructuras y evitar riesgos de daños a propiedades y, principalmente, de vidas humanas
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UTILIZACIÓN
ECONOMÍA
Proporciona información de apoyo para una reevaluación del dimensionamiento de la estructura, acelerando el proceso con parámetros mas precisos.
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UTILIZACIÓN
TECNOLOGÍA
Medidas tomadas para otros fines, sirven como apoyo o base para el progreso del conocimiento y de la experiencia, proporcionando datos sobre las propiedades de los suelos y rocas.
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UTILIZACIÓN
CIMENTACIONES
Pruebas de carga para la verificación de la capacidad de carga e rendimiento.
Es posible obtener cargas de punta e lateral en cada incremento de carga.
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TÉCNICA
Extensómetros Eléctricos de Resistencia (strain-gages)
Elemento sensible que relaciona pequeñas variaciones de dimensiones con variaciones equivalentes de su resistencia eléctrica.
Asociado a instrumentos especiales medida de presión, tensión, fuerza y aceleración.
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TÉCNICA
Extensómetros Eléctricos de Resistencia (strain-gages)
Características
Alta precisión de medida; Excelente respuesta dinámica; Excelente linealidad; Posibilidad de efectuarse medidas
a distancia; Se pueden utilizar sumergidos en
agua o en atmósfera de gas corrosivo (con el tratamiento adecuado).
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TÉCNICA
Extensómetros Eléctricos de Resistencia (strain-gages)
Es un resistor eléctrico compuesto de una delgada capa de material conductor, depositado sobre un compuesto aislante.
Ese conjunto se coloca en la superficie de la pieza en observación, en la posición en la que se está interesado.
El filamento del extensómetro deforma lo mismo que la superficie de la pieza y la resistencia eléctrica del material del filamento tiene su valor modificado con la deformación.
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TÉCNICA
Extensómetros Eléctricos de Resistencia (strain-gages)
Esa variación de resistencia, al ser detectada por un instrumento eléctrico es capaz de indicar pequeñas variaciones de resistencia.
Con un puente de Wheatstone, se convierte en un medio preciso de determinación de las deformaciones del filamento y por lo tanto, de la pieza en observación.
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TÉCNICA
Extensómetros Eléctricos de Resistencia (strain-gages)
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CONEXIONES
Puente de Wheatstone
Es una disposición especial de resistores que permite una medida exacta de la resistencia óhmica de resistores.
El circuito es compuesto por una fuente de tensión, un galvanómetro e una red de cuatro resistores.
Para determinar la resistencia del resistor desconocido los otros tres son ajustados y equilibrados hasta que la corriente eléctrica en el galvanómetro caiga a cero.
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CONEXIONES
1/ 4 de Puente
No se eliminan los efectos de la
temperatura y flexión de la barra
instrumentada.
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CONEXIONES
Se elimina el efecto de la temperatura
½ Puente
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CONEXIONES
Puente Completo
Se eliminan los efectos de la temperatura y flexión, y
se amplía la lectura de las deformaciones
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INSTALACIÓN EN EL CAMPO
Técnicas para cimentaciones
- Pegado directamente en la armadura,
- Barras instrumentadas instaladas en la armadura,
- Barras instrumentadas instaladas en el interior del tubo
previamente insertado en el pilote,
- Barras instrumentadas instaladas en el eje del pilote,
- Pegado directamente en el perfil metálico.
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INSTALACIÓN EN EL CAMPO
Tubo
Con hélice continuaCon hélice de desplazamientoPrefabricados (pre moldeados)
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INSTALACIÓN EN EL CAMPO
Perfil Metálico
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-475
-470
-465
-460
-455
-450
-445
111
222
333
444
555
666
777
888
910
0011
1112
2213
3314
4415
5516
6617
7718
8819
9921
1022
2123
3224
4325
5426
6527
7628
8729
9831
0932
2033
3134
4235
5336
6437
7538
8639
9741
0842
1943
3044
4145
5246
6347
7448
8549
9651
0752
1853
2954
4055
5156
6257
7358
84
µm/m 16.03.13 17:24:46 100,00 ms (10 Hz)
ESTUDIOS
FORMAS DE INSTALACIÓN EN EL PILOTE
armadura
Tubo corrugadoTubo liso
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PRUEBAS DE CARGA
Sección de Referencia
BLOCO DE COROAMENTO
SECÇÃO DE REFERÊNCIA
INSTRUMENTO
F (nível) = . E . A
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PRUEBA DE CARGA
Fricción Lateral
9,5 kPa
120 kN
30,8 kPa
25,7 kPa
480 kN
12,00
39,8 kPa
600 kN
31,1 kPa
5,00
0,600,00
4,8 kPa
1,9 kPa 4,2 kPa
60 kN
42,5 kPa
34,7 kPa
660 kN
45,5 kPa
35,0 kPa
693 kN
17,1 kPa
11,4 kPa
240 kN
23,8 kPa
18,5 kPa
360 kN
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Ley de Cambefort – 2ª Ley
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
-50
0
50
100
150
200
250
300
350
400
22,9kN
13,3kN
25,1kN
40,7kN PC Rápida
Segunda Lei de Cambefort - Estaca Escavada Rp
(kPa
)
Deslocamento de ponta - acumulado (mm)
PC Lentas - Estaca Escavada 1 PC Lenta e Rápida - Estaca Escavada 2 PC Lenta e Rápida - Estaca Escavada 3
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0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200-5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
PC Rápida
Primeira Lei de Cambefort - Estaca Escavada - Atrito Médio
f (kP
a)
Deslocamento médio do fuste (mm)
PC Lentas - Estaca Escavada 1 PC Lenta e Rápida - Estaca Escavada 2 PC Lenta e Rápida - Estaca Escavada 3
Ley de Cambefort – 1ª Ley
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CONSIDERACIONES
El empleo de la instrumentación en cimentaciones profundas es una técnica adecuada para la determinación de la distribución de carga a lo largo de la profundidad del pilote,
Es posible instrumentar prácticamente todos los tipos de pilotes, siempre y cuando se haga un estudio de la técnica a ser empleada,
La técnica de instrumentar en strain-gages proporciona resultados confiables siempre y cuando se tenga conocimiento de la teoría envuelta y el manejo correcto,
Los costos involucrados son bajos en comparación con el beneficio que se tendrá en el proyecto.
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