Pilot Es

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Cimentaciones profundas PILOTES TEMA 1. INTRODUCCIÓN. PILOTES: elementos lineales de cimentación, en los que predomina su longitud frente a su sección. MISIÓN: transmitir las cargas del edificio PILOTE M N ENCEPADO hasta un estrato profundo resistente. La cimentación mediante pilotes está indicada: 1) Cuando no hay tensión suficiente para cimentar en los primeros metros. 2) Edificio con gran número de plantas y Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES ESTRATO RESISTENTE 2) Edificio con gran número de plantas y grandes cargas. 3) Nivel freático muy alto. 4) Terreno heterogéneo, con peligro de asientos diferenciales.

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Cimentaciones profundas

PILOTES

TEMA

1. INTRODUCCIÓN.

PILOTES: elementos lineales decimentación, en los que predomina sulongitud frente a su sección.

MISIÓN: transmitir las cargas del edificio PILOTE

M

N

ENCEPADO

hasta un estrato profundo resistente.

La cimentación mediante pilotes estáindicada:

1) Cuando no hay tensión suficiente paracimentar en los primeros metros.

2) Edificio con gran número de plantas y

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

ESTRATO RESISTENTE

2) Edificio con gran número de plantas ygrandes cargas.

3) Nivel freático muy alto.

4) Terreno heterogéneo, con peligro deasientos diferenciales.

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2. CLASIFICACIÓN DE PILOTES.

PILOTES PREFABRICADOS

MADERA

METÁLICOS

HORMIGÓN

PILOTES IN-SITU DE DESPLAZAMIENTO

(A) DE AZUCHE O PUNTA

Camisa perdida

Camisa recuperable

(B) TAPÓN DE GRAVAS

Camisa perdida

Camisa recuperable

DE EXTRACCIÓN (A) CUCHARA BIVALVA Y LODOS CC Ó ( ) CUC O OSBENTONÍTICOS.(B) TREPANO Y BARRENA (con o sin camisa).(C) BARRENA CONTINUA

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

3. PILOTES PREFABRICADOS DE HORMIGÓN .

3ØP

AT

AL

CABEZA

TIPO DE HORMIGÓN:fck : 30 - 35 N/mm2

RECUBRIMIENTO:r = 2 5 cm

s≥25cm

3ØP

AT AT

AL AL

DIÁMETROS DE ARMADURA:Al → φ ≥ 12 mmAt → φ ≥ 6 mm → s ≤25 cmAl: ARMADURA PPAL. LONGITUDINALAt : CERCOS HELICOIDALES

CUANTÍAS DE ARMADURA:

r = 2,5 cm

3ØP

AZUCHE O PUNTACUANTÍAS DE ARMADURA:Al = 1,25 % AcAt = 0,2 % Ac x 100 cm

MOMENTOS PARA EL CÁLCULO:L ≤ 10 m → M = PL2 / 50 Donde P: Peso ; L: LongitudL > 10 m → M = PL2 / 24

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DIÁMETROS DE PILOTES PREFABRICADOS:NTE (φ cm): 22,5; 23; 23,5; ...; 42,5TERRATEST (φ cm): 20; 23,5; ...; 30MICROPILOTES: Por debajo de 20 cm

DIÁMETRO DEL PILOTE: El del círculo mayor inscrito en la sección del pilote (en caso de pilotes de sección poligonal)(en caso de pilotes de sección poligonal).

A) AZUCHE O PUNTA

AZUCHE(REFORZADO CON PIEZASMETÁLICAS)

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B) UNIÓN DE FUSTES

CONSTRUCCIÓN:

Hinca de pilote TERRAManejo y apilado de los pilotes

CONSTRUCCIÓN:

- SE INTRODUCEN MEDIANTEHINCA POR GOLPEO EN ELTERRENO.

- SE DEJAN SOBRESALIENDO 1 MQUE LUEGO SE DEMUELE.

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Cortina de pilotes

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PROCESO (I) 1. Levantamiento del pilote 2. Colocación en el lugar

3. Aplomado 4. Colocación de tacos de madera

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PROCESO (II) 5. Colocación de sufrideras 6. Golpeo

7. Estado pilote clavado 8. Desmoche con martillo neumático

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3.1. VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LOS PILOTES PREFABRICADOS.

a) VENTAJAS:

• Calidad del elemento prefabricado (mayor control en el proceso defabricación).• Ventajas en terrenos agresivosVentajas en terrenos agresivos.• Rapidez de ejecución.

(b) INCONVENIENTES:

•El proceso de hinca mediante golpeo puede producir daños en edificioscolindantes.•Son más caros que los ejecutados in-situ.•Su rentabilidad.•Está contraindicado su uso en el caso de cimentaciones en medianeríay en cascos históricos.•Ofrecen dificultad de transporte.

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4. PILOTES FABRICADOS IN SITU.

TIPO DE HORMIGÓN:Son hormigones de resistencia:fck : 25 N/mm2

AL

CONSISTENCIA

DIÁMETROS DE ARMADURA:

RECUBRIMIENTO:r = 7,0 cm (contra el terreno)

AL

AT

ØP

AT CONSISTENCIA:Fluida: Asiento Cono Abrams = 10 cmEn pilotes apisonados recomendable:Seca: Asiento C.A. = 1 a 5 cm

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

DIÁMETROS DE ARMADURA:Al → φ ≥ 12 mmAt → φ ≥ 6 mm → s ≤25 cmAl: ARMADURA PPAL. LONGITUDINALAt : CERCOS HELICOIDALES

s≥25cm

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DIÁMETROS DE PILOTES IN SITU:(A) PILOTES DE DESPLAZAMIENTO O DE BARRENA CONTINUA:

(φ cm) : 35, 45, 55, 65, 75.

(B) PILOTES DE EXTRACCIÓN (Cuchara y lodos bentoníticos)

(φ cm) : 35, 45, 55, 65, 75, 85, 95, 100, 125.(φ cm) : 35, 45, 55, 65, 75, 85, 95, 100, 125.

RESISTENCIA MÁXIMA (tope estructural) DE PILOTES(Pilotes de barrena continua)

φ (cm) 35 45 55 65 75

Test (T) 38 65 95 130 175

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

Test (T) 38 65 95 130 175

- Valores aproximados- Para grupos de pilotes se debe emplear un factor de eficacia

5. PROCESO CONSTRUCTIVO DE PILOTES IN SITU.5.1. PILOTES DE DESPLAZAMIENTO CON AZUCHE Y PUNTA.

AZUCHE

3ØP

TUBERÍA O CAMISA

h. DESCABEZADO h ≥ 0,5m ≥ØP

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5.2. PILOTES CON TAPÓN DE GRAVAS.

HORMIGÓNDE GRAVAS

3ØP

3ØP

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6. PROCESO CONSTRUCTIVO DE PILOTES DE EXTRACCIÓN.

6.1. PILOTES DE EXTRACCIÓN CON CUCHARA BIVALVA Y LODOS

BENTONÍTICOS. RECUPERACIÓNTANQUE

HORMIGÓN

DE LODOSTANQUE LODOS

N.F.

NIVEL DE LODOS

1´00m

LODO

h. DESCABEZADO

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PROCESO CONSTRUCTIVO

Excavación de pilote con cuchara bivalva

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

Excavación de pilote con cuchara bivalva

6.2. PILOTES DE BARRENA CONTINUA.

BARRENA

BOMBEO DE MICROHORMIGÓN

TUBERÍA

HORMIGÓN

h. DESCABEZADO

6m ó9ØP

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PROCESO CONSTRUCTIVO

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

6.3. SISTEMA MIXTO: HÉLICE CON TUBERÍA.

Cimentación del puente internacional sobre el río Miño en Tuy

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Excavación con hélice al amparo de tubería recuperable en la C/ María de Molina (Madrid)

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7. FUNCIONAMIENTO ESTRUCTURAL DEL PILOTE.(1) CARGA ADMISIBLE: Como consecuencia de su longitud y de lascapas de terreno que atraviese.CARGA DE HUNDIMIENTO: Qh Carga admisible = Qh / F F = 3(2) TOPE ESTRUCTURAL: Como consecuencia del material de que estéhecho el pilote Nhecho el pilote.

CAPA 1

Rf2Rf2

FUSTE

ENCEPADO

Rf1Rf1

N

7.1. CARGA ADMISIBLE.(A) Rozamiento por fuste:Carga de hundimiento

(B) Resistencia por punta:Carga de hundimiento

iAfRfiQhn

n∑

=

=1

ApRpQh =

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

CAPA 3

CAPA 2

Rp

PUNTA

ESTRATO RESISTENTE

Rf3 Rf3

g

(C) Carga de hundimiento total:

ApRpQh

ApRpiAfRfiQhn

1n+= ∑

=

PILOTE FLOTANTE: resiste fundamentalmente por fuste.PILOTE COLUMNA: resiste fundamentalmente por punta.

La CARGA ADMISIBLE se calcula como: 3/QQ hadm =

• DATOS PARA CALCULAR LA Qadm:- En el estudio geotécnico podemos obtener los valores de resistencia porpunta y por fuste :

• Resistencia por fuste (Rf) en función de los ensayos siguientes:- SPT (Nº de golpes).

- E. Borros: (N: Nº de golpes).

- Cono holandés: (resistencia por fuste).

• Resistencia por punta (Rp) en función de los ensayos siguientes:

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

• Resistencia por punta (Rp) en función de los ensayos siguientes:- SPT (Nº de golpes).

- E. Borros: (N: Nº de golpes).

- Cono holandés: (resistencia por punta).

- Ensayo de compresión simple (qu ).

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7.2. TOPE ESTRUCTURAL.- Capacidad de carga del pilote en función de su sección de hormigón, suarmadura y si la camisa metálica se deja perdida.

Cálculo del tope estructural :

Test = Ap σestest p est

• Pilotes in situ: σest = 40÷50 Kp/cm2

• Pilotes prefabricados: σest = 100÷120 Kp/cm2

Como capacidad portante admisible final del pilote tomaremos elmenor valor de entre:

(1) Test

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

(2) Qadm = Qh/3

7.3. CARGA DE HUNDIMIENTO DE UN GRUPO DE PILOTES.

Para n ≥ 2

∑=n

hhgrupo QµQ µ

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

∑=1i

hhgrupo µQ

µ : Factor de eficacia

µ = 0,6 ÷0,7; Salvo para pilotes hincados en arena donde µ = 1.

µ

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8. TRANSMISIÓN DE CARGAS DE UN PILAR A UN PILOTE. ENCEPADOS.

ENCEPADO: Elemento intermedio entre pilar y pilotes que transmite la cargadel pilar a los pilotes. Está constituido por una pieza de hormigón armado decanto constante.

Casos de transmisión de cargas:

1 PILAR CON CARGA AXIL 1) Caso 2 pilotes: N = N/2 + N/21. PILAR CON CARGA AXIL (N)

N BIELAS DE COMPRESIÓN

1) Caso 2 pilotes: N = N/2 + N/2

N/2: Carga que le llega a cada pilote del grupo (sin mayorar)

2) Caso 3 pilotes: N = N/3 + N/3 + N/3

N/3: Carga que le llega a cada pilote del grupo (sin mayorar)

• Elección del diámetro del pilote:

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

N/2 N/2p

• N/2 ≤ Qadm → tablas (obtenidas del Estudio Geotécnico) → φp

Øpilote (cm) 35 45 55 65 75Qadm (T) 38 65 95 130 175

2. PILAR CON CARGA AXIL Y DOS MOMENTOS (N, Mx, My).

NMy

Mx

P: Carga que llega al piloten : Nº de pilotes.

∑∑±±= n

iyn

ixI

yNe

i

xeNnNP

2 2

.

NM

e;N

Me yy

xx ==

(X1,Y1)

X

Pi Pi

y

∑∑== i

ii

yxi11

2 2 N;

N yx

El pilote más cargado es el 1 y el menoscargado es el 3.

24

23

22

21

1y24

23

22

21

1x1 yyyy

ye.Nxxxx

x.e.N4NP

++++

++++=

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

(X2,Y2)

(X3,Y3)

24

23

22

21

324

23

22

21

33 4 yyyy

yNexxxx

xNeNP yx

+++−

+++−=

Deberá cumplirse: P1 (pilote más cargado) ≤ Qadm

P3 (pilote menos cargado) ≥ 0

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3. PILAR CON AXIL Y ESFUERZOS HORIZONTALES (N, H).

H

N Casos:1) H ≤ 0,05NLos esfuerzos horizontales pueden

R

N

pabsorberlos las riostras y el encepado.

2) H > 0,05NH ≤ 0,1N

El pilote trabajará empotrado en elencepado y no articulado.

3) H >0,1N

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

H

Se colocarán pilotes inclinados paraabsorber la reacción resultante de lacarga vertical y la acción horizontal.

v

9. CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS DE LOS ENCEPADOS. (Art.59. EHE-98)

Clasificación de encepados:

Encepados rígidos v ≤ 2hEncepados flexibles v >2h

VUELO Distancia entre la cara

x

x

yh

s

y1

HORMIGÓN DE LIMPIEZA

dVUELO: Distancia entre la caradel soporte al eje del pilote másalejado.

Separación entre ejes de pilotes:

Debe de cumplir:S ≥ 2,5 φp y 2 φp (para pilotestrabajando por punta)S ≥ 75 cm

a

x

b

S 5 cS ≤ 4 φp

Entrega del pilote en elencepado:

y= 5 ÷ 15 cm(normalmente y = 10 cm)

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

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Anclaje de la armadura del piloteen el encepado:y1 ≥ lbI

y1 ≥ φp

Canto del encepado:h = d + r (2 5 cm) + y ( 10 cm)h = d + r (2,5 cm) + y ( 10 cm)h ≥ 40 cmh ≥ φp (recomendable h ≥ 1,5φp)

Distancia del borde del pilote al exteriordel encepado:x ≥ 25 cm

Lado mayor del encepado:a = s + φp + 50 cm

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

a = s + φp + 50 cm

Lado menor del encepado:b = φp + 50 cm

La armadura del encepado se coloca a 2,5cm sobre la cabeza (entrega)del pilote.

9.1. PREDIMENSIONADO DEL CANTO DEL ENCEPADO

aο

N

α = 55º

42aosdtg−

55º

s

d Para n = 2:

Para n = 3:

)2

as(7,0d 0−=

)2

as(82,0d 0−=

42

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

s

Para n = 4:

El canto total: h = d + 2,5 cm + 10 cm

)2

as(d 0−=

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Ai

As

10. ESQUEMA DE ARMADO DE UN ENCEPADO DE 2 PILOTES.

CERCOS VERTICALES

ao

h

boAs

d

A

CERCOS HORIZONTALES

A

φp

s

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

El encepado de dos pilotes consta dela siguiente armadura:

- Armadura superior (As)- Armadura inferior (Ai)- Cercos horizontales- Cercos verticales

10.1. ARMADURA INFERIOR.

Ai La separación entrebarras de la banda debecumplir:

’ 10

Es la armadura principal a tracción del encepado (Ai) y se concentra en labanda donde van los pilotes.

a

s''<30cm

s'≥10cm

b

s’ ≥ 10 cm ( recomendable )

Con las otras barras laseparación (s’’) debecumplir:s’’ < 30cm

ANCHO DE BANDA FONDO DE ENCEPADO

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

45°45

°

PILOTE

10

cm

FONDO DE HORMIGÓN DE LIMPIEZA

ENCEPADO

DETERMINACIÓN DEL ANCHODE LA BANDA

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10.1. ARMADURA INFERIOR.

s'≥10cm

b

Ai

a

s''<30cm

Cálculo de armadura:

avMdavNd )250()250( ++

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

Se despeja Ai

dav

sMd

davNdUi

)25,0()25,0(2

00 ++

+=

ydii fAU =

b

As 10.2. ARMADURA SUPERIOR.

a

Esta armadura se colocauniformemente repartida:

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

Como mínimo habrá quecolocar φ 12 a 30 cm

is U101U =

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10.3. CERCOS. - Los encepados de dos pilotes llevan cercos horizontales y verticales.- Los cercos verticales y los horizontales serán del mismo diámetro.

• La separación entre cercos (t) debe cumplir: t ≥ 10 cm y t< 30 cm• Los diámetros utilizados en cercos de encepados son: φ = 8 ÷ 12 mm

(a) CERCOS HORIZONTALES(a) CERCOS HORIZONTALESCuantía geométrica mínima de cercos

Si se arriostra en dos direcciones esta cuantía se puede reducir a la mitad

CERCOS HORIZONTALES

b h

Ah

bh1000

4Ah =

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

a b

Si b>h/2 se tomará en la fórmula h/2 en lugar de b.

(b) CERCOS VERTICALESCuantía geométrica mínima de cercos:

Si se arriostra en dos direcciones esta cuantía se pude reducir a la mitad

s

ab1000

4AV =

Av

h

a

b

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

Los cercos verticales se deben de concentrar en la zona de los pilotes

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10.4. COMPROBACIÓN DE LAS BIELAS DE COMPRESIÓN (Art.40.4. EHE-98) - Sólo si la resistencia característica del hormigón del pilar o del pilote esmayor que la del encepado.

PILAR: aoxbo

cdc fbNd 3,321 ≤=σ

α

N/2

N BIELAS DE COMPRESIÓN

N/2

cdc senba 200

1 α

cdp

c fsenANd 7,0

2 22 ≤=α

σ

Donde:- fcd: Resistencia de cálculo del hormigóndel encepado

a b : dimensiones del pilar

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

AREA PILOTE: Ap

- a0 , b0 : dimensiones del pilar.- Ap : área del pilote

Si no se cumple alguna de estas comprobaciones habrá que:- Aumentar las dimensiones del pilar (a0, b0)- Aumentar el canto (aumentar α)- Aumentar el diámetro del pilote (Ap)--Aumentar la resistencia del hormigón

V.C.

y

10.5. COMENTARIOS SOBRE ENCEPADOS DE DOS PILOTES

- Un encepado de 2 pilotesabsorbe la carga del pilar y elmomento en la dirección del ladomayor del encepado. En la otradirección no tendrá capacidad

V.C.

V.R. V.R.X

de absorber ningún momento.

Si se produce momento en ladirección del lado menor, habráque poner unas vigascentradoras que deberán estarcalculadas para el siguiente

t

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

momento:

Md = ( N.ec + My) γf

ec : Excentricidad constructiva10 cm en un control normal

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11. ESQUEMA DE ARMADO DE UN ENCEPADO DE 3 PILOTES.11.1. ARMADURA INFERIOR EN BANDA DE PILOTES

PILAR: ao x ao

Mx

N

U

3 φ 12My

Un encepado de tres pilotes absorbemomentos en dos direcciones. Laarmadura principal está situada en lasbandas que unen las cabezas de los

AHORMIGÓN DE LIMPIEZA

U1

U1 bandas que unen las cabezas de lospilotes.La capacidad mecánica de cadabanda (Ui) es:

)a25,0s58,0(d.s3

Md.s

Md3

N68,0U 0ydxdd

1 −

++

=

s

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

ydfs1 AU =As : cm2 de armadura de una bandaNd : Axil mayorado.Mxd, Myd : momentos mayorados en cadadirección.

Esta armadura se colocará con unalongitud de anclaje 0,8 lbi

-Como armadura superior de las bandas se colocaran: 3φ 12

- Determinación del ancho de las bandas:

45°4

ANCHO DE BANDA

PILOTE

10

cm

FONDO DE HORMIGÓN DE LIMPIEZA

FONDO DE ENCEPADO

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

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11.2. CERCOS EN LAS BANDAS Los cercos recogen la armadura de la banda inferior, colocándose en la partesuperior 3 φ 12.

La capacidad mecánica total de los cercos de todas las bandas es:

Nd U = Uc /n Capacidad mecánica de un cerco

5,1x3NdUc =

U Uc /n Capacidad mecánica de un cercon: número de cercosU/2: φ capacida mecanica de una rama

11.3. ARMADURA INFERIOR ENTRE BANDAS Armadura inferior: se coloca una cuadrícula quecomplementa la armadura calculada en lasbandas

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

La capacidad mecánica de la cuadricula en cadadirección es:

4UU 1'

1 =S ≤ 30 cm

ENCEPADO DE 3 PILOTES

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

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11.4. COMPROBACIÓN DE LAS BIELAS DE COMPRESIÓN (Art.40.4. EHE-98) Necesaria si la resistencia característica del hormigón de pilote y encepado noes la misma.

f33Nd≤ f70Nd

≤cd200

c f3,3senba

≤α

=σ cd2p

c f7,0senA3

≤α

fcd: Resistencia de calculo de hormigón del encepadoa0 , b0 : dimensiones del pilar.Ap : área del pilote

Si no se cumple alguna de estas comprobaciones habrá que:

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

- Aumentar las dimensiones del pilar (a0 , b0)- Aumentar el canto (aumentar α)- Aumentar el diámetro del pilote (Ap)- Utilizar un hormigón con la misma resistencia que el pilote

12. ESQUEMA DE ARMADO DE UN ENCEPADO DE 4 PILOTES12.1. ARMADURA EN BANDA DE PILOTES

U

3 φ 12

Mx

N

My

- Si solo hay carga axil, la capacidadmecánica de cada banda es:

Banda en dirección x:U2

HORMIGÓN DE LIMPIEZA

yU1

A

ydsd fAaLd

NU 1111 )25,050,0(.4

=−=

ydsd fAaLd

NU 2222 )25,050,0(.4

=−=

Banda en dirección x:

Banda en dirección y:

Si hay momentos:

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

U2

a1

a2

x

)25,050,0(2

)25,050,0(.4 11

1111 aL

dLMaL

dNU xdd −+−=

)25,050,0(2

)25,050,0(.4 22

2222 aL

dLM

aLdNU ydd −+−=

Si hay momentos:

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12.2. CERCOS EN LAS BANDAS La capacidad mecánica de los cercos de las 4 bandas es:

5,1x4NdUc = cerco

ramasncernUc 1:º.cosº

φ

12 3 CUADRÍCULA INFERIOR ENTRE BANDAS

U'2 = U2/4

12.3. CUADRÍCULA INFERIOR ENTRE BANDAS La capacidad mecánica en cada dirección de la cuadrícula es:

Dirección x: Dirección y:4UU 1'

1 =4UU 2'

2 =

U'1= U1/4

L1

L2

x

y

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

13. ENCEPADOS DE UN SOLO PILOTE13.1. ARMADO DE UN ENCEPADO DE UN SOLO PILOTE

VC.2VC.1

Cercos horizontales y verticales

Si el pilar tiene momentosen las dos direcciones enencepado deberá llevar

h

VC

A (#)

A (#)

φp≥ 45 cm

VC.3

Cercos horizontales φ 6 a 20 cm

Cercos verticales φ 6 a 20 cm

cuatro vigas centradoras.También se emplean estosencepados para pilares pococargados: en estos casos eldiámetro mínimo que seutilizará de pilote será:

φp = 45cm

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

VC.1

VC.4

B

BVC.2

El encepado lleva una armadura inferior encuadrícula y unos cercos horizontales yverticales que siempre son:

Cercos: φ 6 a 20 cm

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Las dimensiones del encepado (B x h ) así como su armadura (A) se calculanpor la siguiente tabla en función del diámetro del pilote.

TABLAS DE ARMADO DE ENCEPADOS DE 1 PILOTE

φp (cm) 45 55 65 75 85 100φp (cm) 45 55 65 75 85 100

B (cm) 85 95 105 115 125 140

H (cm) 60 80 100 112 125 150

A (#) 7φ 12 8φ 12 10φ 12 12φ 12 7φ 16 9φ 16

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

ENCEPADOS DE UN PILOTE

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

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24

13.2. CÁLCULO DE VIGAS CENTRADORAS

N

Las vigas centradoras absorberán los siguientes momentos:Mest : Momento transmitido por la estructura.Mcons :Momento provocado por la excentricidad constructiva.

conscons e·NM =L2L1

Mest

VC.1 VC.2

econs ≤ 5 cm (control intenso)econs ≤ 10 cm (control normal)

Viga centradora (VC 1) Viga centradora (VC 2)

Cada viga centradora se llevará una partedel momento en función de su rigidez

conscons

Md = γf (Mest + Mcons)

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

Viga centradora (VC.1) Viga centradora (VC.2)

1

11 L

EI4R =

3111 hb

121I =

d21

11d M

RRRM+

=

2

22 L

EI4R =d

21

22d M

RRRM+

=

3222 hb

121I =

Las vigas centradoras se armarán colocando una armadura simétricasuperior e inferior calculada por tabla.

TABLA DE VIGAS CENTRADORAS PARA ENCEPADOSMd (T.m) 5,0 7,4 10,7 15,5 25,5 30 35 40 45 50 55 60

L (m) 3,3 4,0 5,0 6,0 8,0 8,0

B (m) 0,30 0,30 0,35 0,35 0,40 0,40 0,45 0,45 0,45 0,50 0,50 0,55

H (m) 0,35 0,40 0,45 0,50 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 1,00

Asup=Ainf

4Ø12 5Ø12 4Ø16 5Ø16 6Ø16 6Ø16 6Ø16 4Ø20 5Ø20 5Ø20 6Ø20 6Ø20

cercos Ø8 a 20 cm

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

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14. PILOTES EN MEDIANERA

e Cercos horizontales y verticales

a

VC.1

N

Para encepados de medianera sesuelen utilizar encepados de unsolo pilote.Dimensionaremos el pilote solo conla carga axil (N) sabiendo siempre

ARMADURA NORMALA LA MEDIANERA

PATILLA NORMALIZADA

φp

VC.2

≥ 25 cm

lbi,NETA

ϕ

A

≥25 cm

h≥45 cm la carga axil (N) sabiendo siempreque φp≥ 45 cm. Para absorber losmomentos debidos a laexcentricidad constructiva y losmomentos estructurales estaránlas vigas centradoras.

PREDIMENSIONADO DEL ENCEPADOCanto del encepado

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

B

BVC.2

VC.1

Canto del encepado- h ≥ 45 cm- h ≈ 1,5φpDimensionado en plantaB = φp + 50cm

14.1. ARMADURA INFERIOR (A) NORMAL A LA MEDIANERA. Se calcula mediante la expresión:

Y se dispondrá con una longitud de anclaje:

X = lbINETA y en el otro extremo patilla normalizada.

ϕ= tgNAf dyd detg =ϕ

14.2. CERCOS . (A) CERCOS HORIZONTALES.

Cercos horizontales

Pueden ser de dos ramas o de 4 ramas.La capacidad mecánica total (de todos loscercos) es:

dT N2,0U =Cercos horizontales

4 RAMAS

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

ramasºnxcoscerºnUU T=

La separación de estos cercos debe cumplir: S ≥ 10 cm y S ≤ 30 cm

Cercos horizontales 2 RAMAS

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(B) CERCOS VERTICALES.

Se colocarán los cercos del mismo diámetro que los horizontales pero conuna separación s = 20 cm.

φcercos: φ6, φ8, φ10

14.3. COMPROBACIÓN DE BIELAS DE COMPRESIÓN. Se debe cumplir:

Tomaremos la condición mas desfavorable de las dos, aumentándose el cantosi no cumpliera.

cdc fbaNd 3,3

00

≤=σ cdp

c f7,0ANd

≤=σ

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

14.4. CÁLCULO DE LAS VIGAS CENTRADORAS.

ex

VC 1

N

Predimensionado: El canto de lasvigas centradoras deberá ser inferior alcanto útil del encepado.

hviga ≤ dencepado

φp

VC.1

Se calculan de modo diferente lasvigas centradoras:VC.1.: Perpendiculares a la medianeraVC.2. : Paralelas a la medianera.

VC.1.: Perpendiculares a la medianera

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

C e pe d cu a es a a ed a e aEl momento de esta viga centradora es:

Md = γf ( N.e + Mx)Siendo:Mx : Momento transmitido por la estructura.N.e: Momento producido por la excentricidad geométrica.

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El cortante de la viga es:Vd = Md / L + qL/2

L: Luz entre pilares.q: peso posible cerramiento sobre la viga centradora.

Armadura de flexión superior e inferior.

Con Md: ábacos de Jiménez Montoya de iteración para flexión simple ocompuesta (armadura simétrica).

(N=0, Mx) : Nos permiten calcular ( µ,ν).

También se pueden utilizar las tablas de vigas centradoras con armadurasimétrica.

Cercos

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

CercosSe calculan como las V.C. de zapatas para un valor de cortante:

Vd = Md /L.

VC.2. : Paralelas a la medianera.El momento de estas vigas centradoras es para cada una:

Md = ½ γf ( My + N.econs)

e : 5 cm (control intenso)VC.2

econs : 5 cm (control intenso)econs : 10 cm (control normal)My: Momento transmitido en esadirección.

Cortante:

Vd = Md / L’ + q.L’/2BVC.2

VC.1B

L'

L

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

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15. ARRIOSTRAMIENTO DE UNA CIMENTACIÓN MEDIANTE PILOTES.

V.R. V.R.

V.C.

A) Si el edificio está construido en una zonade sismicidad media o alta, deberánarriostrarse los encepados mediante VIGASRIOSTRAS. (ac ≥ 0,08)

LOSA ARRIOSTRANTE # 6 φ12 /m

≤ 2 veces a0

ao

V.C.

B) También se puede realizar el arriostramiento de la cimentación medianteLOSA ARRIOSTRANTE.

h ≥ 30 cm, con un mallazo de armadura superior einferior, calculada por cuantía geométrica mínima.

ARMADO LOSA

VIGAS VIRTUALES DE REFUERZO

3φ14 cercos φ 8 a 25cmVIGAS VIRTUALES DE REFUERZO

3φ14

JUNTA DE HORMIGONADO

h ≥ 30cm

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

ARMADO LOSAPara h=30 cm →6φ12/m (en cada dirección)

La losa llevará unos refuerzos a modo de vigas centradoras en cadadirección:

ARMADURA DE REFUERZO. (Rodio)

L (m) A. superior A. inferior Cercos

L ≤ 4m 3φ14 3φ14 φ 8 a 25 cmL> 4m 4φ14 4φ14 φ 8 a 25 cm

VIGA DE BORDE DE LA LOSA ARRIOSTRANTE

# 6φ12/mAsup: 4 φ14

h ≥30cm

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

h ≥25cm

cercos: φ 8 a 25 cm

Ainf: 4 φ14

2 φ14

35cm

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16. CIMENTACIÓN DE UN MURO DE SOTANO MEDIANTE PILOTES.

VC

Los pilares suelen estar bastante cargados, por lo quesobresaldrán de los 30 cm de espesor del muro.Utilizaremos para calcular el muro las tablas delCYPE entrando en ellas con la menor hipótesis decarga en coronación.

N(T/m) ≤ 5 T/ml

Como el terreno en el que se está cimentando espoco resistente, tomaremos como valor de tensiónadmisible:

σ adm ≤ 1 Kp /cm2

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

VC

85cm

De las tablas de CYPE se tomarásólo la armadura del muro.La zapata del muro será a la vezzapata y viga centradora, con lasiguiente armadura simétrica:

4 φ16 cercosφ 8 a 20 cm

h=60 cm

4 φ12

- A. SUPERIOR: 4φ16(concentradosen la zona del muro) + 4φ12

- A. INFERIOR: 4φ16 (concentradosen la zona del muro) + 4φ12

- CERCOS: φ8 a 20 cm

# φ 4 a 10 cm

15 cm20 cm

85 cm

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES

El pavimento del sótano se resolverá:

A) Mediante una SOLERA.B) Mediante LOSA ARRIOSTRANTE4 φ16 4 φ12

VC

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17. CASO DE LOSA ARRIOSTRANTE. cercos# 5 φ 12/m

h ≥ 30cm

La losa arriostrante tendrá unaarmadura superior y una armadurainferior calculada con la cuantíageométrica mínima correspondiente

4 φ16 4 φ12

Tema: CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES