Diseño de Pilotes Pila Central

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* La carga última de los pilotes se expresa por la ecuación: 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 pequeño en pilotes que trabajan por friccion, entonces: * Resistencia por fricción, Qs la cual p y f se consideran constantes a cualquier profundidad z * Resistencia por fricción, Qs tambien puede ser obtenida a partir de la prueba de SPT usando la siguiente ecuacion: DONDE: Qs= Resistencia por fricción. N = Número de golpes, N, para penetrar 30 cm del estrato resistente. As= El perímetro del pilote. L = Longitud del pilote. * Carga admisible o permisible Qadm DONDE: Qu= Carga ultima . Fs = Coeficiente de seguridad se recomendable ´´ 3 ´´ * Calculo del número de pilotes N: Número de pilotes Qu: Carga última Qadm: Carga admisible o permisible DISEÑO DE TUBULONES POR FRICCION PILA CENTRAL DONDE: p = Perímetro de la sección del pilote ΔL = Longitud incremental del pilote sobre f = Resistencia unitaria por fricción Perimetro del pilote >>>>>>> QU < Qadm Area gruesa del pilote >>>>>>

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ejemplo de calculo de pilotes para puentes

Transcript of Diseño de Pilotes Pila Central

  • * 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 :