Pilotes y Muro de Corte Final

7/24/2019 Pilotes y Muro de Corte Final

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UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO

FACULTAD DE INGENIERA CIVIL, SISTEMAS Y ARQUITECTURA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL

DOCENTE: ING. OVIDIO SERRANO ZELADA

TEMA:

DISEO DE PILOTES Y MUROS DE CORTE

INTEGRANTES:

CIEZA IRIGOIN LUIS ERNESTO QUISPE DELGADO NOLBERTO

LAMBAYEQUE, Noviembre Del 2!"

1 CONCRETO ARMADO II

CONCRETO ARMADO II


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CONCRETO ARMADO II DISEO DE PILOTES Y MURODE CORTANTE

I. INTRODUCCION

Cuando comenzamos a realizar las eca!aciones "ara la e#ecuci$n de

una o%ra& nos "odemos 'o"ar con di!ersas di(cul'ades "ara encon'rar eles'ra'o resis'en'e o (rme donde )ueremos cimen'ar* En es'e "roceso senos "resen'a la necesidad de a"o+ar una car,a aislada so%re un 'errenono (rme& o di-.cilmen'e accesi%le "or m/'odos 0a%i'uales "arasolucionar es'os 'i"os de di(cul'ades usamos los "ilo'es*

A "esar del cos'o el uso de "ilo'es es a menudo necesario "ara,aran'izar la se,uridad es'ruc'ural*

II. PILOTES

II*1* 2ENERALIDADES

El "ilo'e& sea cual)uiera su 'i"o& se em"lea cuando el ni!el decimen'aci$n es'3 "or de%a#o del ni!el de la "lan'a m3s %a#a de lacons'rucci$n*

En're el "ilo'e + el "ilar es necesario dis"oner de una "ieza& el ence"ado)ue "or un lado re"ar'e los es-uerzos del "ilar a los "ilo'es del ,ru"o +"or o'ro lado sir!e de enlace a las !i,as de cen'rado +4o a'ado*

II*1*1* DE5INICION

Se denomina "ilo'e al elemen'o cons'ruc'i!o de cimen'aci$n "ro-undade 'i"o "un'ual u'ilizado en o%ras& )ue "ermi'e 'ransmi'ir las car,as dela su"eres'ruc'ura e in-raes'ruc'ura a 'ra!/s de es'ra'os 6o#os einconsis'en'es& 0as'a es'ra'os m3s "ro-undos con la ca"acidad decar,a su(cien'e "ara so"or'arlas o %ien& "ara re"ar'ir es'as en un

suelo rela'i!amen'e %lando de 'al manera )ue a'ra!iesen lo su(cien'e"ara )ue "ermi'a so"or'ar la es'ruc'ura con se,uridad*

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II*1*7* CONDICIONES DEL SUELO8UE RE8UIERE LA CIMENTACI9NPRO5UNDA

Las cimen'aciones "or "ilo'a#e se u'ilizancuando sucede al,una de las si,uien'es condiciones:

Trans-erir car,as de la su"eres'ruc'ura + del res'o de lain-raes'ruc'ura a 'ra!/s de es'ra'os d/%iles o com"resi%les& a 'ra!/sdel a,ua o aire& 0as'a es'ra'os in-eriores con la su(cien'e ca"acidadde car,a como "ara so"or'ar la es'ruc'ura& com"or'3ndose el "ilo'ecomo una e'ensi$n de columna o "ilar* Es'os es'ra'os in-eriores"ueden ser rocas& arcillas duras o suelos de %a#a com"resi%ilidad* Al"ilo'e )ue re"osa so%re es'os es'ra'os se le denomina ;"ilo'e de"un'a;& (Fig. a).

Cuando no se encuen'ra un lec0o rocoso a una "ro-undidadrazona%le de%a#o de la su"er(cie del 'erreno& se usan los "ilo'es"ara 'ransmi'ir ,radualmen'e la car,a es'ruc'ural al suelo* Laresis'encia a la car,a es'ruc'ural a"licada "ro!iene "rinci"almen'ede la resis'encia a la -ricci$n desarrollada en la in'er-az suelo


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Pro"orcionar ancla#e a es'ruc'uras su#e'as a su%"resiones&

momen'os de !ol'eo o cual)uier e-ec'o )ue 'ra'e de le!an'ar la

es'ruc'ura* Cuando es'3n some'idas a -uerzas 0orizon'ales& lascimen'aciones con "ilo'es resis'en "or 6ei$n mien'ras so"or'an a=nla car,a !er'ical 'ransmi'ida "or la es'ruc'ura (Fig, d)o "or ,ru"osde "ilo'es !er'icales e inclinados )ue ac'=an como un sis'emaes'ruc'ural& com%inando las resis'encias aiales + la'erales de 'odoel ,ru"o (Fig. e).Es'e 'i"o de si'uaci$n se encuen'ra ,eneralmen'een el dise>o + cons'rucci$n de es'ruc'uras de re'enci$n de 'ierra +en la cimen'aci$n de es'ruc'uras de ,ran al'ura )ue es'3n some'idasa -uerzas ,randes de !ien'o +4o s.smicas*

pg.


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Cuando eis'e "eli,ro inminen'e de licuaci$n de suelos& es decir&

"resencia de arenas suel'as + ni!el -re3'ico al'o& "resencia de sueloscola"sa%les& "ro%lemas de soca!aci$n& "resencia de suelose"ansi!os u o'ros e-ec'os* (Fig. f).

Los Para e!i'ar los da>os )ue "uede "roducir una -u'ura eca!aci$n

a la cimen'aci$n de una edi(caci$n ad+acen'e en es'e caso el "ilo'elle!a la car,a de la cimen'aci$n de%a#o del ni!el de eca!aci$nes"erado ?5i,* ,@*

II*1** CLASI5ICACI9NII*1**1* SE2BN EL

MATERIALA* PILOTES DE ACERO

Los "ilo'es de acero son

,eneralmen'e a %ase de 'u%os

o de "er(les laminados*

Los "ilo'es de 'u%o se 0incan

en el 'erreno con suse'remos a%ier'os o cerrados* Las !i,as de acero de "a'.n anc0o + de

secci$n I 'am%i/n se usan sin em%ar,o se "re(eren los "er(les

"or)ue los es"esores de sus almas + "a'ines son i,uales*

De%ido a su al'a resis'encia + duc'ilidad& los "ilo'es de acero "ueden

0incarse en suelos duros + so"or'ar ,randes car,as* Tam%i/n su

resis'encia en 'racci$n es m3s al'a )ue cual)uier o'ro 'i"o de "ilo'e&

"or ello& son esencialmen'e a"ro"iados "ara a"licaciones con ,randescar,as de 'racci$n*

Los "ilo'es de acero son sencillos de unir& "or consi,uien'e&

cons'i'u+en una %uena o"ci$n cuando la lon,i'ud re)uerida es ma+or

)ue 1m* El cons'ruc'or sim"lemen'e 0inca la "rimera secci$n& lue,o

suelda con la si,uien'e secci$n + con'in=a 0incando* Eis'en cier'os

em"almes es"eciales de acero )ue a,ilizan es'a o"eraci$n* Los "ilo'esde acero 'ienen la des!en'a#a de )ue son cos'osos + ruidosos cuando se

0incan* En cier'os medios& "ueden es'ar su#e'os a corrosi$n*

pg. !


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Al,unas"ro"iedade de los "ilo'es de acero: Lon,i'ud usual: 1 a FG m Car,a usual: GG a 17GGHN ? G a 17G 'on@

C"p"#$%"% "%&$'$()* ?'am%i/n conocida como "ermisi%le@es'ruc'ural "ara "ilo'es de acero*

+ As 3rea de acero de la secci$n 'rans!ersal del acero -s es-uerzoadmisi%le de acero ?G* a G* fy@*J* PILOTES DE CONCRETOLos "ilo'es de concre'o son elemen'os de concre'o re-orzado

"re-a%ricado o !aciados in si'u* Usualmen'e 'ienen una secci$n

'rans!ersal cuadrada u oc'o,onal*Se su%di!iden en:

PREFA-RICADOSAl,unas "ro"iedades ,enerales de los "ilo'es de concre'o

"re-a%ricados son las si,uien'es:- Lon,i'ud usual: 1G a 1 m- Car,a usual: GG a GGG KN ? G a GG 'on@

Ac'ualmen'e los "ilo'es "re'ensados

son una %uena al'erna'i!a& /s'os

'iene ma+or resis'encia en 6ei$n +son consecuen'emen'e menos

susce"'i%les a da>arse duran'e su

mani"uleo e 0incado* Usualmen'e&

el "re'ensado es una me#or o"ci$n

)ue el "os 'ensado "or)ue "ermi'e

el cor'e de los "ilo'es& si -uera

necesario& sin a-ec'ar la -uerza del

"re'ensado*

pg.


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Al,unos as"ec'os ,enerales de "ilo'es de concre'o "re'ensados:- Lon,i'ud usual: 1G a m- Lon,i'ud m3ima FG m- Car,a m3ima GG a GG KN

FA-RICADOS IN SITU.Los Pilo'es colocados in si'u se cons'ru+en "er-orando un a,u#ero

en el 'erreno + llen3ndolo con concre'o* Di-eren'es 'i"os de "ilo'es

de concre'o -a%ricados in si'u se usan ac'ualmen'e en la

cons'rucci$n + la ma+or "ar'e -ueron "a'en'ados "or sus

-a%rican'es*Es'os se di!iden en dos am"lias ca'e,or.as:

P$)/0*' 1"($#"%/' $4'$05 &*%$"0* 05(/' *#5p*"()*'

La cons'rucci$n de es'e 'i"o de "ilo'es se e-ec'=a 0incando en el

suelo un 'u%o de acero "ro!is'o de una "un'a* la cual "uede ser

recu"era%le o no de acuerdo a su -orma* A medida )ue el 'u%o se

llena de concre'o -resco& /s'e se re'ira "ro,resi!amen'e* En're

/s'os se 'iene: "ilo'e Sim"le& "ilo'e E"ress& "ilo'e i%ro + "ilo'e

5ranKi )ue son los m3s usados* Es'as "a'en'es se di-erencian en

el "rocedimien'o de llenado + com"ac'aci$n del concre'o as. como

en el "roceso de e'racci$n del 'u%o*

P$)/0*' 1"($#"%/' $4'$05 &*%$"0* 05(/' / *#5p*"()*'

Se usan cuando es "reciso "ro'e,er el concre'o de a,en'es

erosi!os como a,uas su%'err3neas o suelos a,resi!os* Se u'iliza

una camisa de "ro'ecci$n de c0a"a ondulada la cual una !ez

0incada )ueda #un'o con el 0ormi,$n* Es'e "rocedimien'o es m3s

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caro + de%e em"learse en casos mu+ es"ec.(cos* El "roceso de

cons'rucci$n de es'as "iezas es similar al an'erior s$lo )ue an'es

de !aciar el concre'o se in'roduce en el 'u%o de 0incado la c0a"a

ondulada o /s'a se 0inca ?!er (,ura 17*7@* En're es'os "ilo'es se

'iene: "ilo'e ;Ju''on%o''om;& "ilo'e ;Pedes'al;& "ilo'e ;Co%i; de

mandril neum3'ico + los "ilo'es Ra+mond& los m3s usados*

II*1**7* SE2BN

EL

METODO DE INSTALACION*A* PILOTES INCADOS ?Por 2ol"es de Mar'illo@*

Consis'en en unidades "re-a%ricadas& usualmen'e de madera&

concre'o o acero& 0incados 0acia el suelo median'e mar'illos a !a"or&

neum3'icos& di/sel& o !i%ra'orios*

V*0"7"'

El ma'erial del "ilo'e "uede ser ins"eccionado an'es de

in'roducirlo en el suelo* Es es'a%le en suelo e"rimi%le* No se da>a con el le!an'amien'o del 'erreno ocasionado "or el

0undimien'o de "ilo'es ad+acen'es*

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El "rocedimien'o de cons'rucci$n no se !e a-ec'ado "or el a,ua

su%'err3nea* Pueden ser lle!ados -3cilmen'e "or encima del ni!el del 'erreno&

es"ecialmen'e en es'ruc'uras mar.'imas*

Pueden ser 0undidos en lon,i'udes mu+ lar,as*D*'9*0"7"'

Se "ueden rom"er duran'e 0undimien'os di-.ciles& o "eor a=n

"ueden su-rir da>os ma+ores no !isi%les en condiciones di-.ciles

de 0undimien'o* No son econ$micos si la can'idad de ma'erial en el "ilo'e

de"ende de los es-uerzos de mane#o + 0undimien'o m3s )ue de

los es-uerzos de la car,a "ermanen'e*

El ruido + la !i%raci$n duran'e el 0undimien'o "ueden causarda>os*

El des"lazamien'o de suelo duran'e el 0undimien'o de "ilo'es

en ,ru"o "uede da>ar es'ruc'uras ad+acen'es o causar

le!an'amien'o de "ilo'es ad+acen'es al le!an'ar el suelo* No "ueden ser 0undidos en di3me'ros mu+ ,randes*

J* PILOS INCADOS Y ACIADOS IN SITUincado de una secci$n 0ueca ?en!ol'ura de acero del,ado@& )ue

lue,o de ser rellenada "or el concre'o se re'ira* El 'u%o& llamado

'am%i/n camise'a& "uede ser o no remo!ido*

V*0"7"'

La lon,i'ud se "uede a#us'ar -3cilmen'e 0as'a alcanzar ni!eles

!aria%les en el es'ra'o de car,a*

pg.


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El 'u%o se 0unde con un e'remo cerrado& e!i'ando el "aso del

a,ua su%'err3nea* Es "osi%le -ormar una %ase a,randada en la ma+or.a de los

'i"os*

El ma'erial del "ilo'e no es'3 de'erminado "or los es-uerzos demane#o o 0undimien'o*

El ruido + la !i%raci$n se "ueden reducir en al,unos 'i"os*

D*'9*0"7"'

Puede ocurrir un des,as'e o es'rec0amien'o en el suelo a

menos )ue se 'en,a muc0o cuidado al colar con concre'o el

cuer"o del "ilo'e*

El -us'e de concre'o se "uede de%ili'ar si 0a+ un ,ran 6u#o dea,ua ar'esiana 0acia el e'erior de /s'e*

El concre'o no "uede ser ins"eccionado des"u/s de 'erminado* Eis'en limi'aciones en la lon,i'ud de 0undimien'o en la

ma+or.a de los 'i"os* El des"lazamien'o del concre'o "uede da>ar el concre'o de

"ilo'es ad+acen'es o causar le!an'amien'o de los mismos al

le!an'ar el suelo* El ruido& la !i%raci$n + el des"lazamien'o del suelo "uede

causar moles'ias o da>os a es'ruc'uras ad+acen'es* No "ueden ser u'ilizados en es'ruc'uras de r.os o mares sin

ada"'aciones es"eciales* No se "ueden 0undir en di3me'ros mu+ ,randes* No se "ueden 0acer am"liaciones mu+ ,randes en los

e'remos* No "ueden ser 0undidos en condiciones de "oco es"acio*

C* PILOTES PER5ORADOS IN SITURemue!en el suelo "or "er-oraci$n& "ara "os'eriormen'e ser

rellenados de concre'o*

pg. ;


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V*0"7"'

La lon,i'ud "uede ser !ariada -3cilmen'e "ara ada"'arse a las

di!ersas condiciones del suelo* El suelo remo!ido duran'e la "er-oraci$n "uede

ser ins"eccionado& de ser necesario& se "uede mues'rear o

realizar "rue%as in si'u* Se "ueden ins'alar en di3me'ros mu+ ,randes* Son "osi%les alar,amien'os de 0as'a dos o 'res di3me'ros en

arcillas* El ma'erial del "ilo'e no de"ende de las condiciones de mane#o

o 0undimien'o* Se "ueden ins'alar en ,randes lon,i'udes* Se "ueden colocar sin ruido& ni !i%raci$n a"recia%les* Se "ueden ins'alar en condiciones de "oca al'ura li%re*

No eis'e el ries,o de le!an'amien'o del suelo*

pg. ;;


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D*'9*0"7"'

Son susce"'i%les a des,as'e o es'rec0amien'o en 'ierra e"rimi%le* El concre'o no se ins'ala en condiciones ideales + no "uede ser

ins"eccionado lue,o* El a,ua %a#o "resi$n ar'esiana "uede em"u#ar el cuer"o del

"ilo'e la!ando el cemen'o* No se "ueden -ormar e'remos alar,ados en ma'eriales no

co0esi!os* No se "ueden e'ender -3cilmen'e so%re el ni!el del suelo&

es"ecialmen'e en es'ruc'uras de r.os + mares* Los m/'odos de "er-oraci$n "ueden a6o#ar suelos arenosos o

,ra!osos* En al,unos casos se de%er3n em"lear lodos %en'on.'icos "ara

es'a%ilizar el suelo*D* PILOTES TORNILLO

Son "ilo'es roscados en el suelo* Se ins'ala con ma)uinaria es"ecial +

con una 0/lice adosada a un mandril*

pg. ;2


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III. CIMENTACION POR PILOTES

III*1* SE2BN NORMA PERUANA E*GG: SUELOS YCIMENTACIONES

III*1*1* ESTIMACION DE LA LON2ITUD Y DE LA CAR2A DEL PILOTE

Los "ilo'es se di!iden en 'res ca'e,or.as "rinci"ales& de"endiendo desus lon,i'udes + del mecanismo de 'rans-erencia de car,a al suelo:"ilo'es de "un'a& de -ricci$n& de com"ac'aci$n*

A* PILOTES DE PUNTA Si los re,is'ros de "er-oraci$n es'a%lecen la "resencia de roca o

ma'erial rocoso en un si'io a una "ro-undidad razona%le& los"ilo'es se "rolon,an 0as'a la su"er(cie de la roca*

En es'e caso la ca"acidad =l'ima de los "ilo'es de"ende "orcom"le'o de la ca"acidad de car,a del ma'erial su%+acen'e "or locual se denominan "ilo'es de "un'a*

pg. ;3


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Si en !ez de un lec0o rocoso se encuen'ra un es'ra'o de suelo

de suelo %as'an'e com"ac'o + duro a una "ro-undidadrazona%le& los "ilo'es se "rolon,an unos cuan'os me'ros den'ro

del es'ra'o duro*

Los "ilo'es con "edes'ales secons'ru+en so%re el lec0o del es'ra'o duro+ la car,a =l'ima del "ilo'e se e"resa como:

Qu=Qp+Q s

Donde:

Qu ca"acidad ul'ima del "ilo'e*

Qp ca"acidad ul'ima 'omada "or la "un'a del

"ilo'e*

Q s ca"acidad ul'ima 'omada "or la -ricci$n su"er(cial

desarrollada en los lados del "ilo'e ?causada "or la resis'encia

cor'an'e en're el suelo + el "ilo'e@*

Si Q f

es mu+ "e)ue>a& en'onces:

pg. ;


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"

En es'e caso& la lon,i'ud re)uerida de "ilo'e se es'ima con muc0a"recisi$n si se dis"one de los re,is'ros de e"loraci$n del su%suelo*

J* PILOTES DE 5RICCI9N O 5USTE*

Se denominan as. "or)ue la ma+or "ar'e de la resis'encia se deri!ade la -ricci$n su"er(cial*

Cuando no se 'iene un es'ra'o de roca o ma'erial duro a una"ro-undidad razona%le en un si'io& los "ilo'es de "un'a resul'an mu+lar,os + an'iecon$micos* Para es'e 'i"o de condici$n en el su% suelo&los "ilo'es se 0incan en el ma'erial m3s %lando a "ro-undidades

es"ec.(cas*

La car,a=l'ima resul'a:

Qu=Qp+Q s

De%ido a )ue 8" es rela'i!amen'e "e)ue>o

Qu=Q s

La lon,i'ud de es'os "ilo'es de"ende de:P resis'encia al cor'an'e del suelo&P de la car,a a"licada +P del 'ama>o del "ilo'e*

pg. ;!


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C* PILOT ES DECOMPACTACI9N

Ja#o cier'as circuns'ancias& los "ilo'es se 0incan en suelos,ranulares "ara lo,rar una com"ac'aci$n a"ro"iada del suelocercano a la su"er(cie del 'erreno& + se denominan "ilo'es decom"ac'aci$n*

La lon,i'ud de"ende de los -ac'ores como

La com"acidad rela'i!a del sueloan'es de la com"ac'aci$n*

La com"acidad rela'i!a deseada delsuelo des"u/s de la com"ac'aci$n*

La "ro-undidad re)uerida decom"ac'aci$n*

III*1*7* ECUACIONES PARA ESTIMAR LA CAPACIDAD PORTANTE DE CAR2ADE UN PILOTE

El "rimer "aso en el dise>o de "ilo'es es calcular la ca"acidad decar,a =l'ima de "ilo'es indi!iduales* Des"u/s de calculada laca"acidad de car,a =l'ima& de%er3 de'erminarse la ca"acidad decar,a admisi%le del "ilo'e*

pg. ;


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La ca"acidad de car,a =l'ima 8u de un"ilo'e es'3 dada "or la ecuaci$n

Q D$nde:

8" Ca"acidad de Car,a de la "un'adel "ilo'e

8s Resis'encia "or -ricci$n ?-ricci$nsu"er(cial@ ,enerada en la in'er-azsuelo "ilo'e*

La ca"acidad de car,a =l'ima decimen'aciones su"er(ciales es'3 dadade acuerdo a las ecuaciones deTerza,0i*

Similarmen'e la ecuaci$n ,eneral deca"acidad de car,a se,=n la -ormasu,erida "or Me+er0o-*

D$nde: & se llaman -ac'ores de ca"acidad de car,a de%idoa la co0esi$n& so%recar,a + al "eso del suelo*

CAPACIDAD DE CARGA DE LA PUNTA, QPLas cimen'aciones con "ilo'es son "ro-undas* Sin em%ar,o& laresis'encia ul'ima & "or 3rea uni'aria desarrollada en la "un'a del"ilo'e se e"resa "or una ecuaci$n similar en -orma a la ecuaci$n

,eneral su,erida "or Me+er0o-& aun)ue los !alores de &ser3n di-eren'es*

La nomencla'ura usada "ara el anc0o de un "ilo'e es D "or J en laecuaci$n ,eneral de la ca"acidad de car,a =l'ima*

Como el anc0o D de un "ilo'e es rela'i!amen'e "e)ue>o& el '/rmino

se cancela del lado derec0o de la ecuaci$n an'erior sinin'roducir un serio error& en'onces 'enemos:

Q

Q

pg. ;6


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O%ser!e )ue el '/rmino ) -ue reem"lazado "or ) en la ecuaci$nan'erior "ara indicar un es-uerzo !er'ical e-ec'i!o* Por consi,uien'e&la car,a de "un'a de "ilo'es es:

" ? Q @Donde:

A" ara de la "un'a del "ilo'ec co0esi$n del suelo )ue so"or'a la "un'a del "ilo'e

resis'encia uni'aria de "un'a

) es-uerzo !er'ical e-ec'i!o al ni!el de la "un'a del "ilo'e

-ac'ores de ca"acidad de car,a*

RESISTENCIA POR FRICCI=N O FUSTE, QSLa resis'encia "or -ricci$n su"er(cial de un "ilo'e se e"resa como

Donde:Ss es-uerzo la'eral ?resis'encia uni'aria "or -ricci$n a

cual)uier "ro-undidad V@*" "er.me'ro de la secci$n del "ilo'eL lon,i'ud incremen'al del "ilo'e so%re el cual " + -se consideran cons'an'es

f resis'encia uni'aria "or -ricci$n a cual)uier"ro-undidad V

Correlaciones em".ricas se,=n Me+er0o- "ro"uso una manerasencilla "ara de'erminar la resis'encia "or -ricci$n a "ar'ir de los

da'os o%'enidos en una "rue%a de "ene'raci$n es'3ndar& e"resadaen la si,uien'e ecuaci$n*

8s Resis'encia "or -ricci$n

N N=mero de ,ol"es& N& "ara "ene'rar G cm deles'ra'o in'ermedio

As El "er.me'ro del "ilo'e

pg. ;8


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L Lon,i'ud del "ilo'e

M>TODOS PARA ESTIMAR QP Y QS

C"p"#$%"% %* C"g" ?)0$&" %* 5 P$)/0* * S5*)/ G"5)"

Q

C"p"#$%"% D* C"g" D* L" P50" Qp

Para "ilo'es en "*"& c G

La !ariaci$n de N)W con el 3n,ulo Xde -ricci$n del suelo semues'ra en la (,ura si,uien'e& 8" no de%e eceder el

!alor l.mi'e& es decir*

La resis'encia de "un'a l.mi'e es:

Donde:

pg. ;


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Pa "resi$n a'mos-/rica?1GGHN4m7 O 7GGGl%4"ie7@

Z 3n,ulo e-ec'i!o de -ricci$n del suelo del es'ra'o de a"o+o*

En el c3lculo de la resis'encia "or "un'a& el 'ercer '/rmino de laecuaci$n de Me+er0o- ?relacionado a la -ricci$n en la %ase@ esrela'i!amen'e "e)ue>o "ara "ilo'es lar,os + es%el'os& "or lo )ueusualmen'e se i,nora* Lue,o& la resis'encia en la %ase es:

Qb=pb(Nq1)A b

"% es-uerzo e-ec'i!o de so%recar,a en la %ase del "ilo'e*

A% 3rea de la %ase del "ilo'e*

Los !alores de [ se o%'ienen de los resul'ados del ensa+o de"ene'raci$n es'3ndar ?sin a"licar correcciones "or "ro-undidad&ni!el -re3'ico o con'enido de limo@*

Los !alores de N) de Me+er0o- 'ienden a ser e'remadamen'eal'os "ara cimen'aciones "or "ilo'es& cuando se com"aran con-allas reales& "or lo )ue los !alores o%'enidos "or Jerezan'se!?1\F1@& son m3s adecuados* El !alor m3imo de resis'encia "or

"un'a a ser usado es de 1&1GG HN4m]*

C"p"#$%"% %*C"g" p/ 15'0* Q'

La ca"acidad de

car,a =l'ima de un "ilo'e es'3 com"ues'a "or la resis'encia a la

pg. 2


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-ricci$n + la resis'encia "or "un'a* En suelos ,ranulares laresis'encia "or "un'a es ,eneralmen'e ma+or )ue la resis'encia"or -ricci$n la'eral& lue,o:

Donde la resis'encia uni'aria "or -ricci$n - en arenas& es di-.cil dees'imar de%ido a )ue de"ende de !arios -ac'ores:

La -ricci$n la'eral - a la "ro-undidad z es'3 dada "or:

**

Donde:

H coe(cien'e la'eral de 'ierra& la relaci$n de la "resi$n la'eral a!er'ical en los lados del "ilo'e*

es-uerzo e-ec'i!o !er'ical a la "ro-undidad z*

@ 3n,ulo de -ricci$n en're el "ilo'e + el suelo G*X

El coe(cien'e H de "resi$nla'eral de 'ierra )ue -uede'erminado "oro%ser!aciones de cam"o& seda en la si,uien'e (,ura*

?* *@

**?* ^ @

C"p"#$%"% %* C"g" ?)0$&" %* 5 P$)/0* * S5*)/ C/*'$9/

pg. 2;


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La ca"acidad de car,a =l'ima de un "ilo'e es'3 com"ues'a "or laresis'encia a la -ricci$n + la resis'encia en la "un'a* En arcillas laresis'encia "or -ricci$n es muc0o ma+or )ue la resis'encia "or

"un'a* Lue,o

Q

La resis'encia "or "un'a se o%'iene de la ecuaci$n de Me+er0o-?1\@ "ara la ca"acidad "or'an'e de suelos co0esi!os*

C"p"#$%"% %* C"g" %* )" P50" QpA#$))"?X G@

N* *

Cu resis'encia cor'an'e inal'erada en la %ase del "ilo'e*

Nc -ac'or de ca"acidad de car,a& ,eneralmen'e se 'oma \*

A" 3rea de la "un'a del "ilo'e*

C"p"#$%"% %* C"g" p/ 15'0* Q'

MB0/%/

De acuerdo con /s'e& la resis'encia uni'aria su"er(cial en suelosarcillosos se re"resen'a "or la ecuaci$n*

_

Donde ` -ac'or em".rico de ad0esi$n

As 3rea su"er(cial la'eral em"o'rada del "ilo'e

_

FACTORES DE ADESI=N PARA PILOTES ECAVADOSTOMLINSON.

Se usa un -ac'or de ad0esi$n ` de G* "ara "ilo'es eca!ados enmuc0as arcillas aun)ue "ara "ilo'es cor'os en arcilla mu+(surada& un !alor de G* es m3s usual* Se 0an re"or'ado !aloresde G*\ a G*7 "ara arcilla de Cali-ornia* Para arcilla dura ` "uedeser 'an %a#o como G*1*

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Tomlinson recomienda u'ilizar un !alor de G* si no se 'ienee"eriencia "re!ia con la arcilla& 0as'a un !alor m3imo de 1GGHN4m7* Es'o "uede ser conser!ador "ara arcillas %landas +o"'imis'a "ara arcillas mu+ r.,idas + (suradas*

CAPACIDAD DE CARGA ADMISI-LE DE UN PILOTELa ca"acidad admisi%le se o%'iene di!idiendo la car,a =l'ima "or un-ac'or de se,uridad* Los -ac'ores de se,uridad se "ueden a"licar a la

ca"acidad de car,a =l'ima o a las ca"acidades de car,a "or -ricci$n

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+ "or "un'a se"aradamen'e* La ca"acidad de car,a admisi%le se 'omacomo la menor de:

Donde: 8s + 8" son las car,as =l'imas "or -ricci$n + "or "un'ares"ec'i!amen'e* El !alor de 8s en la "rimera ecuaci$n se %asa en-ac'ores )ue u'ilizan !alores "romedio de resis'encia cor'an'e&mien'ras )ue en la se,unda ecuaci$n se em"lean !alores en el

ran,o %a#o de la resis'encia cor'an'e*

Las -$rmulas de ca"acidad de car,a de "ilo'es solo "resen'an unran,o a"roimado de la ca"acidad de car,a =l'ima* Ece"'o cuandose 0incan "ilo'es 0as'a el rec0azo& es usual realizar "or lo menos unensa+o de car,a en cada si'io* Se "ueden 0incar "ilo'es de "rue%a +ensa+arlos 0as'a la -alla* En %ase a los resul'ados alcanzados& elin,eniero "uede decidir la modi(caci$n de las lon,i'udes re)ueridas*

Es "re-eri%le demorar el ensa+o de los "ilo'es 'an'o cuan'o sea"osi%le des"u/s del 0incado& "ara "ermi'ir el asen'amien'o del"ilo'e* Es'o no es im"or'an'e en "ilo'es en suelo ,ranular& donde noson si,ni(ca'i!os los e-ec'os del 'iem"o& "ero en limos + arenaslimosas la ca"acidad de car,a =l'ima de un "ilo'e "uede ser muc0om3s al'a inmedia'amen'e des"u/s del 0incado& )ue una !ez )ue 0a'ranscurrido un "er.odo de 'iem"o* En arcillas lo con'rario esusualmen'e ?"ero no siem"re@ cier'o la ca"acidad "or'an'e aumen'acon el 'iem"o& "ar'icularmen'e en arcillas %landas o sensi%les*

Para un ,ru"o de "ilo'es de%e !eri(carse la ca"acidad "or'an'e del,ru"o como un 'odo*

III*1** 5RICCION NE2ATIA

La -ricci$n ne,a'i!a "uede ocurrir en los si,uien'es casos:

a@ Un "ilo'e 0incado a 'ra!/s de una arcilla %landa sensi%le lle,a a

un es'ra'o rela'i!amen'e incom"resi%le* El remoldeo de la arcilladuran'e el 0incado "uede ser su(cien'e "ara causar

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asen'amien'o* Las arcillas %landas marinas o de es'uario "ueden

ser "ar'icularmen'e susce"'i%les a desarrollar -ricci$n ne,a'i!a*

pg. 2!


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%@ Un "ilo'e 0incado a 'ra!/s de relleno recien'emen'e colocado

lle,a a un es'ra'o com"resi%le o rela'i!amen'e incom"resi%le* La

-ricci$n ne,a'i!a resul'ar3 de la consolidaci$n del relleno* En

rellenos an'i,uos la -ricci$n ne,a'i!a disminu+e o no eis'e*

Ac'ualmen'e es im"osi%le "redecir con "recisi$n la -ricci$n ne,a'i!a)ue se "roducir3 en un "ilo'e* Sin em%ar,o& la m3ima -uerza )ue se

desarrollar3 "or -ricci$n ne,a'i!a "uede e!aluarse si se asume ladis'ri%uci$n de es-uerzos de -ricci$n "ro"ues'a "or Tomlinson ?1\@*Aun)ue dic0o au'or di-erencia los casos en're es'ra'o com"resi%le eincom"resi%le en la %ase& el mismo "rocedimien'o "uede em"learseen 'odos los casos con su(cien'e "recisi$n*

La m3ima car,a 0acia a%a#o "roducida "or -ricci$n ne,a'i!a )ue se"ermi'e "ara "ro"$si'os de dise>o "uede calcularse asumiendo ladis'ri%uci$n de es-uerzos mos'rada en la 5i,ura:

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D$'0$(5#$H "'5&$%"%* )" 1$##$H*g"0$9"


La -ricci$n ?oad0esi$n@ en

los "un'osA +

J& )uecorres"ondena las

resis'enciascor'an'es "ico

+ residualdel suelo

res"ec'i!amen'e& ser3n:

1A+ #p 1-+ #

Donde c" + cr son las resis'encias cor'an'es"ico + residual + ` es un -ac'or de ad0esi$n&

,eneralmen'e 'omado como 1*

Lue,o la -uerza 0acia a%a#o en el "ilo'e causada "or -ricci$n ? G*1 b `c" @ Q ? G*1 b %` c r @ Q ? G* b `? c" Q cr @ @ S G* ` ? c" Q cr @ S*

ne,a'i!aser3:Fuerza=0.45H(Cp+Cr) S

Donde S es la circun-erencia del "ilo'e*

Cuando se calcula la lon,i'ud re)uerida del "ilo'e& la -ricci$nne,a'i!a de%e a>adirse a la car,a "ermisi%le*Los e-ec'os de la -ricci$n ne,a'i!a "ueden reducirse o eliminarse sise "ro'e,e la secci$n del "ilo'e den'ro del relleno o de la arcilla%landa* Como al'erna'i!a se "uede cu%rir el "ilo'e con unamem%rana "l3s'ica de %a#a -ricci$n o con una ca"a de %i'=men* Si seem"lea %i'umen de%e 'enerse muc0o cuidado en su a"licaci$n "araase,urar )ue /s'e se ad0iere %ien al "ilo'e + 'iene un es"esor

m.nimo de mil.me'ros*

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III*1** CAPACIDAD DE CAR2A DE 2RUPO DE PILOTES

EFICIENCIA DE GRUPO

Es'e !alor es'3 de(nido "or:

Er=Carga promedio del pilote engrupo enla falla

Carga de falla en pilote individual

S5*)/' G"5)"*'

Los "ilo'es 0incados com"ac'an al suelo ,ranular& aumen'ando suca"acidad "or'an'e* Ensa+os en modelos 0an demos'rado )ue los-ac'ores de e(ciencia de ,ru"o de "ilo'es 0incados en arena "uedenlle,ar 0as'a 7* En "ilo'es eca!ados& la acci$n de eca!aci$n m3s%ien reduce )ue aumen'a la com"ac'aci$n& "or lo )ue el -ac'or dee(ciencia de ,ru"o es di-.cil )ue sea ma+or )ue 1*

En dise>o se usa un -ac'or de e(ciencia de ,ru"o de 1 "ara 'odo 'i"ode "ilo'es en suelo ,ranular* Es'o si,ni(ca )ue se i,noran los e-ec'osde ,ru"o al "redecir la ca"acidad "or'an'e* Sin em%ar,o& los "ilo'eseca!ados de%en 'ener un es"aciamien'o ma+or )ue di3me'ros?cen'ro a cen'ro@*

S5*)/' C/*'$9/'

En suelos co0esi!os se considera al ,ru"o ?"ilo'es + suelo con'enido@como una cimen'aci$n "ro-unda la car,a =l'ima del ,ru"o se "uede

e!aluar con la ecuaci$n de Me+er0o-* Por e#em"lo& "ara un anc0o de,ru"o J1& lon,i'ud J7& "ro-undidad D& la car,a de -alla es:

Qu=B1 B2 c Nc

D$nde:

Nc -ac'or de ca"acidad de car,a de Me+er0o-*

-ac'or de -orma*

pg. 28


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c co0esi$n "romedio de la arcilla )ue rodea al ,ru"o*

La si,uien'e (,ura "resen'a los resul'ados de ensa+o en modelos de0i'aKer ?1\@ "ara ,ru"os de + \ \* Se "uede u'ilizar como

un m/'odo al'erna'i!o "ara es'imar e(ciencias de ,ru"o*

EFICIENCIAS DE GRUPO DE PILOTES EN SUELO COESIVO

Por lo 'an'o& la car,a de -alla del ,ru"o es:

Q5 + Q5 E1

Donde n es el n=mero de "ilo'es en el ,ru"o + 8u es la car,a de -allade un "ilo'e indi!idual*

P$)/0*' %* P50" $#"%/' ") R*#"J/

De%ido a )ue la car,a =l'ima es'3 limi'ada "or la resis'encia del"ilo'e + no "or la ca"acidad "or'an'e del 'erreno& no eis'e e-ec'o de,ru"o*

S5*)/' K5* C/0$** E'0"0/' -)"%/'

Cuando eis'en ca"as de arcilla %landa "or de%a#o de los ,ru"os de"ilo'es "uede ocurrir un so%rees-uerzo& "or lo )ue es necesariorealizar una !eri(caci$n* Se asume )ue la car,a del ,ru"o de "ilo'esse re"ar'ir3 como se indica*

". P$)/0*' %* 1$##$H * "#$))"

pg. 2


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Se asume )ue la car,a se dis'ri%u+e como se mues'ra en la 5i,ura7*& de los dos 'ercios del em"o'ramien'o del "ilo'e en el es'ra'oresis'en'e*

D$'0$(5#$H %* #"g" p"" p$)/0*' %* 1$##$H

(. P$)/0*' %* p50" * "*" / g"9"

Se asume )ue la car,a se dis'ri%u+e como se mues'ra en la 5i,ura7*& a "ar'ir de la %ase de los "ilo'es*

pg. 3


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D$'0$(5#$H %* #"g" p"" p$)/0*' %* p50"

En cada uno de los casos indicados& "ara un ,ru"o de "ilo'es dedimensiones en "lan'a J L& )ue so"or'a una car,a 8& el 3rea

es-orzada del ma'erial %lando ser3:

- 2 0g3


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direcciones de los "ilo'es& su"oniendo es'os ar'iculadosen el ence"ado*

Sus'i'uir las reacciones 0orizon'ales del 'erreno so%re los

"ilo'es "or un em"o'ramien'o (c'icio a una cier'a"ro-undidad& de'erminando lue,o los es-uerzos median'eun "ro,rama de c3lculo de es'ruc'uras*

Su"oner los "ilo'es em%e%idos en un medio el3s'icocon'inuo al )ue se a"lican las condiciones de e)uili%rio +com"a'i%ilidad de de-ormaciones*

El m3s sencillo es e!iden'emen'e el "rimero& el cual resul'asu(cien'emen'e a"roimado cuando los "ilo'es son rela'i!amen'e

lar,os + es%el'os + de la misma lon,i'ud*

El caso m3s -recuen'e es el del ,ru"o de "ilo'es "aralelos:

F"#0/*' %* '*g5$%"%Para el c3lculo de de la ca"acidad de car,a admisi%le& median'em/'odos es'3'icos& a "ar'ir de la car,a =l'ima& se u'ilizan los -ac'oresde se,uridad si,uien'es:

- Para car,as es'3'icas: - Para solici'aci$n m3ima de sismo o !ien'o ?la )ue m3s sea

des-a!ora%le@:

7*

Para el c3lculo median'e m/'odos din3micos& se u'ilizara el -ac'or dese,uridad corres"ondien'e a la -$rmula u'ilizada* En nin,uno de casoel -ac'or de se,uridad en los m/'odos din3micos ser3 menor a 7*

E'p"#$"&$*0/ *0* p$)/0*'

ESPACIAMIENTO MfNIMO ENTRE PILOTES

LON2ITUD ?m@ ESPACIAMIENTO ENTREEES

Lg1G 3(

;< L 2! (

L 2! !(

Donde % di3me'ro o ma+or dimensi$n del "ilo'e

pg. 32


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hQ

!"#$%"

Q!&'$

%&

*

(Q

!"#$h )

* Q!&'$h+

*


< Para el caso de "ilo'es "or -ricci$n& es'e es"aciamien'o no "odr3ser menor a 1*7 m

C"g" 9*0$#") *#B0$#"D/%*:

"$&&$ Coordenadas del cen'ro de cada "ilo'e re-eridas a los e#esdel ence"ado*

Ai rea de cada "ilo'e*

P' Car,a !er'ical 'o'al& inclu+endo el "eso del ence"ado&

A"licando la -$rmula de la com"resi$ncom"ues'a:

Por el 'eorema de S'einer + des"reciando la inercia de la secci$n decada "ilo'e resul'a:

Y en el caso de ser 'odos los "ilo'es de i,ual secci$n A& )ueda

(nalmen'e

pg. 33


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G5p/ %* p$)/0*' p"")*)/'

Si al,una de las car,as Pi resul'ara ne,a'i!a ?es decir& de 'racci$n@&"uede admi'irse si es del mismo orden del "eso del "ilo'e* Si essu"erior "uede aumen'arse el "eso del ence"ado ?lo cual suele ser

pg. 3


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an'iecon$mico@ o me#orar la inercia del ,ru"o ?ma+or j i7 $ j +i7@se"arando m3s los "ilo'es*

En de'erminados casos se lle,a a 0acer 'ra%a#ar los "ilo'es a 'racci$n

aumen'ando su lon,i'ud + dis"oniendo una armadura adecuada*

III*1*F* DISEO ESTRUCTURAL DE PILOTES DE CONCRETO

Los es"ecialis'as en dise>o 'ienen la li%er'ad de dise>ar de acuerdocon su conocimien'o + e"eriencia& "ero de%en !eri(car )ue susresul'ados cum"lan con el re,lamen'o de dise>o + cons'rucci$n )uenorme '/cnicamen'e las o%li,aciones ,enerales de se,uridad +-uncionalidad de la localidad*En el dise>o es'ruc'ural de una cimen'aci$n de%e 'enerse en cuen'a&

en el ,ru"o en )ue sean si,ni(ca'i!os& los si,uien'es -ac'ores:

Ca"acidad de car,a del ma'erial de a"o+o ?suelo o roca@* De-ormaciones del suelo& inmedia'as + di-eridas* Resis'encia + ri,idez de la su%es'ruc'ura* Resis'encia + ri,idez de la su"eres'ruc'ura*

Los "ilo'es de%en ser ca"aces de resis'ir sin da>arse:

El a"las'amien'o %a#o car,as !er'icales* El a"las'amien'o "or im"ac'o duran'e en 0incado* 5uerzas 0orizon'ales )ue ocasionen 6ei$n* 5uerzas ec/n'ricas )ue causen 6ei$n* Momen'os 6eionan'es "or cur!a'ura* E-ec'o de columna en los 'ramos sin so"or'e la'eral del 'erreno

en con'ac'o con aire& a,ua o lodo mu+ 6uido*

Los "ilo'es de%en 'ener un 3rea su(cien'e 'an'a la'eral como ensecci$n 'rans!ersal& "ara "oder 'rans-erir la car,a al es'ra'o de sueloseleccionado en el caso de "ilo'es de -ricci$n& + su(cien'e 3rea en la

%ase si son "ilo'es 'ra%a#ando "or "un'a*

En el dise>o es'ruc'ural de una cimen'aci$n "uede se,uirse el"rocedimien'o %3sico si,uien'e:

Calc=lense las -uerzas + momen'os 'ransmi'idos a la

cimen'aci$n "or la su"eres'ruc'ura* Su"$n,anse unas dimensiones "ara la cimen'aci$n ?el 3rea de

cimen'aci$n de%e ser 'al& )ue %a#o las car,as + momen'os )ue

la es'ruc'ura 'ransmi'e a la su%es'ruc'ura no se eceda la

ca"acidad de car,a calculada del 'erreno@*

pg. 3!


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Su"$n,ase una dis'ri%uci$n de "resiones de con'ac'o en're la

su%es'ruc'ura + el suelo o& en caso en sis'ema -ormado "or el

suelo + los "ilo'es& )ue cum"len con las condiciones

si,uien'es:

Eis'e e)uili%rio local + ,eneral en're las "resiones decon'ac'o& las -uerzas in'ernas en la su%es'ruc'ura + las-uerzas de momen'os 'ransmi'idos a es'a "or lasu"eres'ruc'ura*

Los 0undimien'os di-erencial& inmedia'os m3s di-eridos&calculados con la "resi$n de con'ac'o su"ues'a ac'uandoso%re el 'erreno + los "ilo'es& son menores )ue los'olerados "or la su"eres'ruc'ura

Los asen'amien'os di-erenciales& inmedia'os m3s

di-eridos& calculados con la "resi$n de con'ac'o su"ues'a&ac'uando so%re com%inaci$n de su"eres'ruc'ura +su%es'ruc'ura& son menores )ue los "ermisi%les*

Si no se cum"le al,una de las condiciones an'eriores& de%esu"onerse o'ra dis'ri%uci$n de "resiones de con'ac'o + re"e'irse el"roceso*

Los "ilo'es de concre'o colados en el si'io son cilindros o "rismas de

,ran lon,i'ud en relaci$n a su di3me'ro& cu+a ca"acidad de car,a esla suma de su resis'encia "or rozamien'o con el 'erreno + su a"o+oen "un'a*

Una !ez de'erminada la car,a de 0undimien'o + los asien'oscorres"ondien'es a la car,a admisi%le& se "rocede aldimensionamien'o es'ruc'ural del "ilo'e el cual "uede ser calculadocomo una columna cor'a* Sin em%ar,o& 0a+ dos di-erenciasim"or'an'es a ser 'omadas en cuen'a en el dise>o es'ruc'ural*

El "ilo'e es'3 rodeado "or el 'erreno& lo )ue disminu+e el"eli,ro de "andeo* Aun cuando el 'erreno sea mu+ %lando*

Las car,as )ue se admi'en "ara los "ilo'es de concre'ocolados en el si'io son in-eriores )ue "ara o'ro 'i"o dees'ruc'ura de%ido a la incer'idum%re de la calidad delconcre'o en el in'erior de la "er-oraci$n*

C//#$*%/ )"' #"g"' "$")*', 15*J"' /$J/0")*'

&/&*0/' )0$&/' "p)$#"%/' ") p$)/0* '* %$'*"*'05#05")&*0* )/' p$)/0*' %* )" '$g5$*0* &"*":

pg. 3


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Como columnas su#e'as a com"resi$n o 6eoa como columna en 6eokcom"resi$n*

D$'*/p/*$HPara de'erminar el es-uerzo lon,i'udinal se "uede 0acer "rue%a +error o u'ilizando los dia,ramas de in'eracci$n de columnas*

Pues'o )ue las car,as de%en es'ar -ac'oradas& se 'iene:

pg. 36


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$!=1.2$"+1.6$ AC%31802(seccion 9.2 tabla5.1)

$!=1.2&"+1.& AC%31802(seccion 9.2tabla5.1)

D$nde:

PU Y MU: car,a aial + momen'o =l'imo*

PD Y PL: car,a muer'a + !i!a aial de ser!icio*

MD Y ML: momen'os de%idos a car,as muer'a + !i!ade ser!icio*

R*'$'0*#$" *'05#05") %*) p$)/0* #/&/ #/)5&"A 'ra!/s de es'udios '/cnicos + de resul'ados e"erimen'ales se 0a

demos'rado )ue el suelo en )ue se 0inca un "ilo'e lo con(nala'eralmen'e en 'oda lon,i'ud*

Por lo 'an'o& el "ilo'e 'ra%a#a como columna cor'a + son a"lica%leslas -$rmulas deducidas "ara es'e 'i"o de miem%ros es'ruc'urales

Consecuen'emen'e& se "ro"onen la si,uien'e -$rmula "ara "ilo'es deconcre'o:

Qa=[(0.85 f'c )(AgA s )+A s f(]

En donde:Q": Car,a aial "ermisi%le o de 'ra%a#o -c: Es-uerzo de 6uenciadel concre'o -+ : Es-uerzo de 6uencia del acero*Ag: rea ,ruesaA': rea 'rans!ersal de las !arillas lon,i'udinales de es-uerzo del"ilo'e

FS: Coe(cien'e de se,uridad ?se recomienda u'ilizar un !alor de@N/0": La -$rmula an'erior es a"lica%le 'an'o "ara "ilo'es deconcre'o sim"le + re-orzado*

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IV. MURO DE CORTANTE

I*1* DE5INICION

Cuando en una es'ruc'ura eis'e un dia-ra,ma r.,ido& los muros se !ana com"or'ar como muros de cor'e& es'o )uiere decir )ue !an a car,ar decor'an'e + 6ei$n en el "lano de ma+or ri,idez*

Los muros de cor'e& son "aredes de concre'o armado )ue dada suma+or dimensi$n en una direcci$n& muc0o ma+or )ue su anc0o&"ro"orcionan en dic0a direcci$n una ,ran resis'encia + ri,idez la'eralan'e mo!imien'os* Reci%en car,as 0orizon'ales "aralelas a la cara del

muro*

pg. 3


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I*7* 5UNCION

A%sor%er %3sicamen'e -uerzas la'erales co"lanares ?!ien'o& sismo@&ri,idizando la es'ruc'ura con el "ro"$si'o de reducir las de-ormacionesecesi!as + "or consi,uien'e los da>os )ue "uedan a-ec'ar elcom"or'amien'o in'e,ral de la misma*

I** ENTAAS

Reducir las de6eiones rela'i!as en're los "isos ?dis'orciones@* Man'ener su(cien'e ri,idez "ara "ro'e,er a los elemen'os

es'ruc'urales* Com"or'amien'o d=c'il ?cuando es'3n %ien dise>ados +

de'allados& "ro!is'o de una adecuada duc'ilidad@& ac'uando

como elemen'os disi"adores de ener,.a*

I** CONDICIONES PARA INCORPORACION DE MUROS DECORTE

Se de%e cum"lir con los si,uien'es re)uisi'os*

pg.


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Adecuada es'ruc'uraci$n* U%icaci$n de muros ?en "lan'a + ele!aci$n@* Sime'r.a ?necesaria "ero no su(cien'e@* E!i'ar e-ec'os 'orsionales*

Resis'encia com"or'amien'o similar* ?dimensionessimilares& ca"acidad resis'en'e similar@*

RI2IDEV Pro"orci$n Relaci$n al'o4 anc0o* Adecuada es%el'ez*

- 4L 7 Muro marcadamen'e desea%le ?duc'il@*

- 4L ) 1 Muro Es%el'o NORMA E4


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I*F* COMPORTAMIENTODELOS

MUROS

I*F*1* 5uerzas a las )ue es'3n some'idas los murosA* 5uerzas co"lanares

- Car,as !er'icales de ,ra!edad*- Car,as 0orizon'ales de sismo*

J* 5uerzas no co"lanares- Car,as !er'icales de ,ra!edad*

- Momen'os de 6ei$n "ro!enien'es de lasecen'ricidades de car,as !er'icales ?5lei$n

'rans!ersal a su "lano@*- Car,as 0orizon'ales de sismo ?-uerzas 'rans!ersales a

su "lano@*

pg. 2


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I** TIPOS DE 5ALLA

I**1* MUROS 4L

1 EN OLADIVOSe "uede es"erar )ue un muro cor'an'e de secci$n

'rans!ersal es'rec0a ?es decir anc0o "e)ue>o@ se com"or'e

esencialmen'e de la misma manera )ue una !i,a en

!oladizo de concre'o armado*Al,unos 'i"os de -alla:

- 5allas d=c'iles o -allas "or 6ei$n*- 5allas -r3,iles*- 5allas "or deslizamien'o "or cor'e ?cor'e

-ricci$n@*

I**7* MUROS 4L 1 ?RI2IDOS O JAOS@La al'ura de los muros en muc0os edi(cios %a#os es menor

)ue su lon,i'ud& en es'os casos es claro )ue no se "uede

e!aluar la resis'encia a 6ei$n + cor'an'es + el re-uerzo

a"ro"iado con las '/cnicas con!encionales a"lica%les a

muros al'os* Su com"or'amien'o se aseme#a m3s al de !i,as

de ,ran "eral'e*

I*** MUROS ACOPLADOSMuc0os muros de cor'e con'ienen una

o m3s 0ileras de a%er'uras& o'ros ser3n

in'erconec'ados median'e !i,as cor'as&

a menudo mu+ "eral'adas& se

acos'um%ra re-erirse a es'os muros

como muros aco"lados*PARA ASEGURAR EL COMPORTAMIENTO

DUCTIL DE UN MURO SER NECESARIO Ase,urar la -ormaci$n de ro'ulas "l3s'icas en la %ase del muro*

pg. 3


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E!i'ar -alla -r3,il de 'racci$n "or 6ei$n& "ara lo,rarlo es

necesario "ro!eer una can'idad m.nima de acero en los

e'remos 'raccionados* Dis"oner el re-uerzo !er'ical de manera de lo,rar la m3ima

duc'ilidad& se lo,ra cuando una "ro"orci$n al'a de la armadurase concen'ra en los e'remos de la secci$n*

E!i'ar las -allas de com"resi$n "or 6ei$n*

V. CONSIDERACIONES DE DISEO PARA MUROS DECORTANTE

*1* SE2BN NORMA TECNICA PERUANA DE EDI5ICAION Eados "ara la acci$n simul'3nea delas car,as aiales& -uerzas cor'an'es + momen'os 6ec'ores "ro!enien'esdel an3lisis*

*1*1* ESPESORES MINIMOS

El es"esor de los muros ser3 dimensionado considerando la"osi%ilidad de "andeo la'eral "or 6ei$n de los %ordes del muro&sal!o )ue se suminis're arrios're la'eral en los %ordes median'eale'as*

El es"esor del alma de los muros de cor'e no de%er3 ser menor

de 147 de la al'ura en're elemen'os )ue le "ro"orcionen

a"o+o la'eral ni menor de 1G mm& sal!o "ara los sis'emases'ruc'urales de muros de duc'ilidad limi'ada& "ara los cuales

el es"esor m.nimo del alma no de%er3 ser menor de 1GG mm*

Cuando el muro de cor'e se con!ier'a en un muro e'erior de

con'enci$n en los s$'anos& el es"esor m.nimo en los s$'anos

ser3 de 7GG mm* El muro de%er3 dise>arse considerando

adem3s las acciones "er"endiculares a su "lano*

pg.


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*1*7* RE5UERVO DISTRIJUIDO ERTICAL Y ORIVONTAL

El re-uerzo )ue con'ri%u+e a la resis'encia en cor'an'e en el "lanodel muro de%e ser con'inuo + de%e es'ar dis'ri%uido a 'ra!/s del

"lano de cor'an'e* En un muro de%en em"learse cuando menos dos ca"as de

re-uerzo cuando:- El es"esor del muro sea ma+or o i,ual de 7GG mm*

- O cuando la -uerza cor'an'e *u eceda 0.17Acv f ' c .

El re-uerzo !er'ical dis'ri%uido no necesi'a es'ar con(nado "or

es'ri%os a menos )ue su cuan'.a eceda de G&G1*

El re-uerzo en muros es'ruc'urales de%e es'ar anclado oem"almado "ara desarrollar su 6uencia en 'racci$n*- En las zonas donde es "ro%a%le )ue se "roduzca la 6uencia

del re-uerzo lon,i'udinal como resul'ado de los

des"lazamien'os la'erales& las lon,i'udes de desarrollo del

re-uerzo lon,i'udinal de%e ser 1&7 !eces los !alores

calculados "ara fyen 'racci$n*

SEG?N EL LI-RO DE DISEO EN CONCRETO ARMADO DE

ING. RO-ERTO MORALES MORALES.

REFUERZO MINIMO VERTICAL- Para !arillas menores o i,ual )ue

5/8 , fy4200kg/ {cm} ^ {2} *

A vm+n=0.0012b,

- Para cualquier otro tipo de varilla.

Avm+n=0.0015 b,

REFUERZO MINIMO VERTICAL- Para !arillas menores o i,ual )ue

5/8 , fy4200kg/ {cm} ^ {2} *

Avm+n=0.0020 b,

- Para cualquier otro tipo de varilla.

Avm+n=0.0025 b,

pg. !


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7 9m 0.0025bh

9 12m 0.0030bh

12 15m 0.0035bh

15 20m 0.0040bh

CONSIDERACIONES:

- Es"aciamien'o de re-uerzo 0orizon'al + !er'ical no ser3 ma+or

)ue 'res !eces el es"esor del muro ni ma+or )ue cm*- El acero !er'ical no necesi'a es'ri%os !er'icales ni la cuan'.a

!er'ical gG*G1 o si es'e re-uerzo no 'ra%a#a a com"resi$n*

- Si ,)25 cm- Re-uerzo !er'ical + 0orizon'al de%e dis'ri%uirse

en dos ca"as*

*1** RESISTENCIA AL CORTANTE EN EL PLANO DEL MURO* La resis'encia Vn& en cual)uier secci$n 0orizon'al "ara

cor'an'e en el "lano del muro no de%e 'omarse ma+or )ue:

pg.


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donde Acw re"resen'a el 3rea de cor'e de la secci$n'rans!ersal del muro ?3rea del alma@ o del se,men'o del muroconsiderado*

Los muros de%en 'ener re-uerzo "or cor'an'e dis'ri%uido )ue

"ro"orcione resis'encia en dos direcciones or'o,onales en el

"lano del muro* Si 0m4 m no ecede de 7&G la cuan'.a de

re-uerzo !er'ical no de%e ser menor )ue la cuan'.a de re-uerzo

0orizon'al* En 'odas las zonas de los muros o se,men'os de muro donde

se es"ere 6uencia "or 6ei$n del re-uerzo !er'ical como

consecuencia de la res"ues'a s.smica inel3s'ica de laes'ruc'ura& el cor'an'e de dise>o Vu de%er3 a#us'arse a la

ca"acidad en 6ei$n ins'alada del muro o se,men'o de muro

median'e:

Donde Vua+ Muason el cor'an'e + el momen'o am"li(cados

"ro!enien'es del an3lisis + Mn es el momen'o nominal

resis'en'e del muro& calculado con los aceros realmen'e

colocados& asociado a la car,a Pu* El cocien'e Mn/Mua no

de%e 'omarse ma+or )ue el coe(cien'e de reducci$n (R)

u'ilizado en la de'erminaci$n de las -uerzas la'erales de sismo*



RESISTENCIA DEL COCRETO AL CORTE

Se 'omara el menor !alor de:

*c=0.88f ' c ,d+Nu d

4.

*c=[0.16f ' c+.(0.33f ' c+0.2Nu. , )

&u

*c+.

2]

Unidades en ?K, + cm@

pg. 6


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N5: Car,a aial am"li(cada en el muro& "osi'i!a si es de

com"resi$n + ne,a'i!a si es de 'racci$n*M5: Momen'o 6ec'or am"li(cado en la secci$n analizada*V5: 5uerza cor'an'e am"li(cada en la secci$n analizada*

%: Peral'e e-ec'i!o del muro& se es'ima como % + o a 6eo


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es-uerzo en la (%ra e'rema en 'racci$n& ocasionado "or la

acci$n con#un'a de Pu + Mu& eceda de 0.63f ' c *

*1** UNTAS DE CONTRUCCION

El re-uerzo !er'ical dis'ri%uido en el alma del muro de%e ase,uraruna adecuada resis'encia al cor'e "or -ricci$n en 'odas las #un'as* Laresis'encia a cor'e "or -ricci$n se calcular3 con:

La -uerza normal ?Nu@ se calcular3 como G&\ !eces la car,a muer'a*La resis'encia a cor'e "or -ricci$n de%er3 ser ma+or al cor'an'e Vu.



DISEO POR CORTE

Si *u>*c & el 3rea de acero 0orizon'al de de'erminar3 de la

si,uien'e manera:

A v,=(*u*c)S2

f( d

Siendo A v, el 3rea de re-uerzo 0orizon'al en una -ran#a del muro

de anc0o S2 * La cuan'.a del re-uerzo !er'ical& P9& res"ec'o a una

secci$n %ru'a !er'ical& de%e cum"lir:

/ ) 0.0025, Pero no necesi'a ma+or )ue el re)uerido "or re-uerzo

0orizon'al& su es"aciamien'o no eceder3

.

3 03 , 0 45 cm

pg.


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DISEO POR FLEOCOMPRESION

Teni/ndose la dis'ri%uci$n del acero !er'ical se ela%ora del dia,ramade i'eraci$n del muro con la cual !eri(camos )ue nues'ros !alores

&u

(

$u

se encuen'ren den'ro de la zona del dia,rama de

in'eracci$n* En caso con'rario ser3 necesario 0acer uso dedia,ramas 0ec0os "ara una dis'ri%uci$n dada de acero + calcularnues'ra 3rea de acero necesaria*

Pilotes y Muro de Corte Final

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