TRABAJO PRACTICO “FUNDACIONES PROFUNDAS”

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UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENE MORENO”

FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y TECNOLOGÍA

CARRERA INGENIERÍA CIVIL

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  TRABAJO PRACTICO

                                 “FUNDACIONES PROFUNDAS”

UNIVERSITARIO:

KEVIN GOMEZ NAVIA

REGISTRO:

215058429

DOCENTE:

Msc. Ing. Eduardo Gutiérrez Klinsky

Santa Cruz de la Sierra – Bolivia

Diciembre 2018

Contenido

1.1 INTRODUCCION        4

1.2 ANTECEDENTES        5

1.3 OBJETIVOS        6

1.3.1 Objetivo General        6

1.3.2 Objetivo Especifico        6

1.4 FUNCIONES Y USOS        7

1.5 JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION        8

2.1 CONCEPTOS BASICOS        8

2.1.1 Diseño Geotécnico        9

2.1.2 Diseño Estructural        9

2.2 CARACTERISTICAS GENERALES DE PILOTES        9

2.2.1 Condiciones de utilización        10

2.3 TIPO DE PILOTES        10

2.3.1 Por el tipo de material        11

2.3.1.1 Pilotes de Acero        11

2.3.1.2 Pilotes de concreto        12

2.3.1.3 Pilotes de Madera        14

2.3.2 Por El Mecanismo de Transferencia de Carga o Funcionamiento        16

2.3.2.1 Carga Vertical        16

2.3.2.2 Carga Horizontal y Vertical        18

2.3.3 Por la Naturaleza de su Colocación en el Terreno        18

2.3.3.1 Pilotes con desplazamiento        18

2.3.3.2 Pilotes de desplazamiento pequeño        19

2.3.3.3 Pilotes sin desplazamiento        19

2.3.4 Por el tipo de Proceso Constructivo        19

2.3.4.1 Pilotes prefabricados hincados        19

2.3.4.2 Pilotes hormigonados in situ        25

2.3.5 Pilotes de Concreto Vaciado en Camisas No Recuperables        25

2.4 INSTALACION DE PILOTES        26

3.1 CAPACIDAD DE CARGA DE PILOTES Y GRUPO DE PILOTES        28

3.1.1 Capacidad de Carga Última de Pilotes        29

3.1.1.1 Capacidad de carga de un pilote de punta, Qp        29

3.1.1.2 Resistencia por fricción, Qs.        30

1. INTRODUCCION

• Cimentaciones

Toda estructura necesariamente debe apoyarse en el terreno, el cual en comparación con los materiales estructurales como son el hormigón y el acero, es menos resistente y más desfavorable, razón por la cual es preciso equipar a la estructura de unos apoyos o cimentaciones que repartan y transmitan al terreno presiones compatibles con su resistencia y deformabilidad.

La cimentación es importante porque es el grupo de elementos que soportan a la superestructura, cuya geometría está en función de las cargas y la naturaleza del terreno, siendo este a veces, el trabajo más complejo de todos lo que se realizan al construir una estructura.

Elegir el tipo de cimentación depende de las características mecánicas del terreno, como su cohesión, su ángulo de rozamiento interno, posición del nivel freático y también de la magnitud de las cargas existentes. En lo posible se emplean cimentaciones superficiales, ya que son el tipo de cimentación menos costoso y más simple de ejecutar, caso contrario cuando el suelo no tiene la resistencia suficiente para permitir el apoyo directo se consideran otros tipos de cimentaciones como son las profundas.

• Pilotes

Los pilotes son cimentaciones profundas que están constituidas por un grupo de pilotes y un cabezal es un elemento que transmite las cargas desde los soportes hacia los pilotes. Los pilotajes se emplean cuando el terreno resistente está a profundidades superiores a 6m o cuando este es poco consistente a grandes profundidades, también se puede emplear cuando exista gran cantidad de agua (nivel freático elevado) cuando halla esfuerzos horizontales de importancia.

El diseño estructural de cimentaciones profundas está íntimamente ligado con el diseño geotécnico de la cimentación. Si el comportamiento esperado de la cimentación y superestructura no es satisfactorio, por mucho cuidado que se haya tenido en el diseño, considerando todas las posibles combinaciones de carga a que estará sujeta la estructura durante su vida útil, la solución adoptada no será adecuada. Teniendo esto en mente, el ingeniero de cimentaciones podrá abordar el diseño de una cimentación profunda sobre una base racional que tome en cuenta el comportamiento físico real del sistema suelo-cimentación-superestructura.

En consecuencia, los puntos que deberán tomarse en cuenta al diseñar una cimentación son los siguientes:

• Estratigrafía, condiciones hidráulicas y propiedades mecánicas de compresibilidad, resistencia al esfuerzo cortante y permeabilidad, tanto para condiciones estáticas como dinámicas.
• Características de los edificios o construcciones que rodean al nuevo proyecto.
• Características del sitio en estudio desde el punto de vista eólico y/o sísmico.
• Características del proyecto, esto es, geometría, cargas y destino de la obra.

Cuanto mejor sea el conocimiento que se tenga de cada uno de los factores anteriores, mayor control se tendrá de cada etapa del diseño, lo que redundará en un mejor comportamiento de la estructura proyectada.

1.2 ANTECEDENTES

El uso de pilotes es una de las técnicas más antiguas del hombre para superar las dificultades de la cimentación de estructuras en suelos blandos. Antes del siglo XIX, el tipo de cimentación más común en los edificios eran zapatas continuas, y sólo si el terreno era incapaz de soportar las presiones que ejercían las zapatas, se usaban pilotes. El diseño de estas cimentaciones estaba basado en la experiencia o simplemente dejado a la divina providencia.

En sus inicios, los pilotes eran todos de madera por su abundancia y su fácil maniobrabilidad, así que para dar seguridad a una estructura se hincaban pilotes en forma abundante, sin ninguna norma y a criterio del constructor. De esta manera, la capacidad de carga del pilote estaba limitada por el grosor de la madera y su capacidad de soportar el peso del martillo sin astillarse. Es así que en un principio se crearon reglas primitivas mediante las cuales la carga admisible de un pilote se basaba en la resistencia al golpe de un martillo de peso y altura de caída conocidos.

Como el tipo de estructura de esa época no sufría grandes asentamientos, no surgió otro material que lo reemplace. A medida que el desarrollo industrial aumenta, se crea una demanda de estructuras pesadas en lugares de terreno blando; surge entonces el pilote de concreto como una solución que supera largamente al pilote de madera, debido a que podía ser fabricado en unidades de las mismas dimensiones que el pilote hecho de madera, pero capaz de soportar compresiones y tensiones mucho mayores. Además que puede moldearse en cualquier forma estructural de acuerdo a las solicitaciones de carga y del tipo de suelo sobre el que se hinca. Con el desarrollo de las máquinas de gran eficiencia de perforación a gran profundidad y diámetro, se reemplazó parcialmente los pilotes hincados por los pilotes moldeados in-situ.

Algunas estructuras resultaron satisfactorias, sin embargo, otras fallaron, de lo cual se deduce que el asentamiento de una cimentación no está necesariamente relacionado con el asentamiento de un pilote de prueba, aun cuando la carga por pilote fuese igual a la carga del pilote de prueba. De cualquier forma, es necesario conocer la capacidad de carga de un pilote porque forma parte de la información para desarrollar un proyecto de cimentaciones piloteadas.

Para tener una cabal comprensión del comportamiento de pilotes, se debe conocer todos los tipos de pilotes y los métodos de instalación existentes. El diseño y la construcción de cimentaciones piloteadas es un campo de la mecánica de suelos en la que se requiere el criterio de un ingeniero que no se confíe en el discutible valor de una fórmula y que sepa hacer uso de su experiencia, sentido común e intuición del comportamiento de los materiales.

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