7/27/2019 20130522 Taller Sobre Cimentaciones Profundas

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA. SEDE MANIZALESFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURADEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL.

CIMENTACIONES. Profesor: Luis Ricardo Vásquez Varela, M.Sc. 

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TALLER SOBRE CIMENTACIONES

PROFUNDAS. Para resolver este taller debe consultar y estudiar las presentaciones del curso y las referencias bibliográficas

sugeridas. Los problemas han sido tomados de Cernica (1995).

1.  Indique algunas de las ventajas y desventajas relativas de:

a.  Pilotes de madera.

b.  Pilotes de acero, y

c.  Pilotes prefabricados de concreto.

2.  Compare las características de los pilotes vaciados en sitio mediante:

a.  Una camisa de acero hincada y, posteriormente, llenada con concreto.

b.  Barreno continuo e inyección de lechada de concreto.

3.  Determine la capacidad portante última de un pilote aislado, vaciado en sitio mediante la hinca de una

coraza de acero que se llena con concreto, con longitud de 10 metros y diámetro de 0.4 metros. El suelo es

un estrato arenoso con γ = 17.6 kN/m³, φ = 28° y c = 0 kN/m².

4.  Determine la capacidad última del pilote del problema anterior si el nivel freático se encuentra en la

superficie y el γb = 8.6 kN/m³.

5.  Determine la capacidad última de un pilote con tubería de acero rellena de concreto, con 10 metros de

largo y 0.3 metros de diámetro, instalado en un estrato arenoso cuyas propiedades son: γ = 18.1 kN/m³, φ 

= 28° y c = 0 kN/m².

6.  Un pilote de concreto excavado con barreno tiene 13 metros de largo, 0.4 metros de diámetro y se instala

en un estrato arenoso húmedo con γ = 18.5 kN/m³, φ = 30° y c = 0 kN/m². El número de golpes (N)

promedio en el SPT es 17. Determine la capacidad portante de un pilote aislado:

a.  Con la fórmula general de capacidad portante.

b.  Basada en el número de golpes, N.

7.  Un pilote de acero de 0.3 metros de diámetro se hinca en un estrato hasta una profundidad de 15 metros y

a continuación se llena con concreto. Las propiedades de la arcilla son γ = 19 kN/m³, φ = 18° y c = 24 kN/m².

Determine la capacidad portante última de un pilote aislado.

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8.  Un martillo a vapor de acción sencilla pesa 18.8 kN y tiene una altura de caída de 0.6 metros. Estime la

capacidad del pilote con la ecuación modificada del Engineering News Record  para una resistencia a la

penetración de 17 milímetros por golpe del martillo. El pilote es de pino amarillo, con 10 metros de

longitud y 0.4 metros de diámetro. Indique cualquier presunción que haga en sus cálculos.

9.  Determine la capacidad de un pilote de acero de 14 metros de longitud cuando su resistencia al impacto es

de 10 milímetros por golpe del martillo. El pilote es de acero con sección “HP 30 x 1.49” y su sección

transversal es de 194 cm². Indique cualquier presunción que haga en sus cálculos.

10. Un grupo de nueve (9) pilotes se dispone como se muestra en la figura adjunta. Determine:

a.  La eficiencia del grupo de pilotes.

b.  El asentamiento del grupo de pilotes, despreciando la compresibilidad de la arena.

11. Estime la capacidad portante última del grupo si fuese considerado como una cimentación profunda

“equivalente”.

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12. Se construye una pila excavada mediante el “método seco” en el siguiente perfil de suelo:

Profundidad

(pies)

Descripción del suelo NAF Humedad

(%)

L

(%)

L

(%)

φ 

(°)

Su

(lb. / pie²)0  – 6 Arena fina y algo de grava 3 pies de la superficie 15 33

6  – 30 Arcilla limosa 19 43 21 3,100

30  – 87 Arcilla dura 22 55 24 4,500

Se debe proponer una pila adecuada para una carga axial de diseño Q d = 580,000 libras, asumiendo un factor

de seguridad de 2.0 para cortante. La resistencia a la compresión del concreto es f ’c = 4,000 psi y el esfuerzo de

compresión admisible es (0.25 x f ’c). Desprecie el aporte por resistencia de los 6 pies de arena por la instalación

de un encamisado superficial en dicho estrato. Determine la longitud necesaria de la pila sin acampanamiento

y atendiendo las recomendaciones empíricas de Reese et al. Determine el asentamiento de la pila

considerando la movilización total de la capacidad portante de la base y la compresión de la pila de concreto.

Indique cualquier presunción que haga en sus cálculos.