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Unidad Didáctica 3
CIMENTACIONES INDIRECTAS
DISEÑO GEOTÉCNICO DE
CIMENTACIONES Y MUROS (4º Grado IC)
Tema 7
EL PILOTE AISLADO
Problemas
Mª ELVIRA GARRIDO DE LA TORRE Profesora Titular deEscuela Universitaria
JULIO GARZÓN ROCA Profesor Asociado
Asignatura: DISEÑO GEOTÉCNICO (4º GRADO IC) Parte III: CIMENTACIONES INDIRECTAS Tema 7: EL PILOTE AISLADO - problemas
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Se va a realizar una cimentación por pilotes en un terreno compuesto por un potente estrato de
arcilla, con el nivel freático a 1,50 m de profundidad. El peso específico de la arcilla es de γ =
17,5 kN/m3 por encima del nivel freático y de γsat = 19 kN/m3 bajo el nivel freático y tiene una
resistencia a compresión simple de 60 kPa.
Se van a utilizar pilotes de hormigón armado, de 10,00 m de longitud y sección cuadrada de 35
cm de lado, con una resistencia f ck = 25 MPa y un peso específico de γh = 25 kN/m3. Los pilotes
tienen que sobresalir 0,75 m sobre el nivel del terreno para la ejecución del encepado.
Se pide:
A)Características geométricas del pilote.
B) Calcular la resistencia del pilote.
C) Determinar la carga Q admisible por condición de hundimiento, con un coeficiente
de seguridad de F = 3 frente al hundimiento.
PROBLEMA Nº1 – Pilote en suelo coesivo
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A) Características geométricas del pilote.
Longitud total del
pilote:
Ltot
Lex
= 10,00 m
= 0,75 mLongitud exenta:
Nivel del terreno zNT
zNF
zNC
= 0,00 m
Nivel freático = 1,50 m
Nivel de cimentación = 9,25 m
NF
NT
L =9,25
L=10,0
0
Lex =
0,75
z
Tot
z NT =0,00
z NF =1,50
z NC =9,25
D' =9,25
Longitud enterrada:
(es la longitud de fuste para el cálculo)
L = 9,25m
Longitud de empotramiento: D’ = 9,25m
(en estecaso coincide con la longitud
enterrada, pues solo hay una capa de
terreno)
PROBLEMA Nº1 – Pilote en suelo coesivo
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pt
Áreas ysecciones:
PROBLEMA Nº1 – Pilote en suelo coesivo
A) Características geométricas del pilote.
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PROBLEMA Nº1 – Pilote en suelo coesivo
B) Determinar la resistencia del pilote.
(1) Se está haciendoun análisisa corto plazo,que sueleser elcaso másdesfavorableen arcillas
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PROBLEMA Nº1 – Pilote en suelo coesivo
B) Determinar la resistencia del pilote.
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C.1-. Cálculo del peso efectivo del pilote
PROBLEMA Nº1 – Pilote en suelo coesivo
C) Carga admisible por condición de hundimiento.
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C.2-. Determinación del tope estructural
PROBLEMA Nº1 – Pilote en suelo coesivo
C) Carga admisible por condición de hundimiento.
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PROBLEMA Nº1 – Pilote en suelo coesivo
C.3-. Cálculo de la carga admisible
C) Carga admisible por condición de hundimiento.
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Se va a realizar una cimentación por pilotes en un terreno compuesto por un potente estrato de
arena, con el nivel freático a 2,50 m de profundidad. El peso específico de la arena tiene un
valor de γ = 15,0 kN/m3 por encima del nivel freático y de γsat = 18,5 kN/m3 bajo el nivel
freático y su ángulo de rozamiento de 32º.
Se van a utilizar pilotes de hormigón, in situ, perforados con entubación, que alcanzarán
una profundidad de 18,0 m con un diámetro de 0,80 m y un peso específico de γh = 25
kN/m3.
Se pide:
A) Calcular la resistencia del pilote.
B) Determinar la carga útil, con un coeficiente de seguridad de F = 3 frente al
hundimiento.
C) Indicar que efecto producirá, en la resistencia del pilote, las variaciones del nivel
freático.
PROBLEMA Nº! – Pilote en suelo "ranular
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A) Determinar la resistencia del pilote.
PROBLEMA Nº! – Pilote en suelo "ranular
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A) Determinar la resistencia del pilote.
PROBLEMA Nº! – Pilote en suelo "ranular
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A) Determinar la resistencia del pilote.
PROBLEMA Nº! – Pilote en suelo "ranular
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A) Determinar la resistencia del pilote.
PROBLEMA Nº! – Pilote en suelo "ranular
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B) Determinar la carga útil.
PROBLEMA Nº! – Pilote en suelo "ranular
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B) Determinar la carga útil.
PROBLEMA Nº! – Pilote en suelo "ranular
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Las variaciones del nivel freático producirán variaciones en las leyes de presiones verticalesefectivas y, por tanto, modificarán la resistencia del pilote .
Afectará tanto a la resistencia por el fuste como por la
punta:
Si se produce un ascenso del nivel freático , se incrementarán las presiones intersticiales ydisminuirán las efectivas y por tanto disminuirán tanto la resistencia unitaria por la punta como por el fuste.
Por el contrario, si se produce un rebajamiento del nivel freático, disminuirán las presiones
intersticiales y aumentarán las efectivas, aumentando también la resistencia por fuste y punta.
Por otra parte, un ascenso del nivel freático producirá una disminución del peso efectivo del
pilote (aumentará el empuje del agua) y esto hará que aumente ligeramente la carga útil . Eldescenso del nivel freático producirá el efecto contrario.
La magnitud de todos los efectos citados dependerá de la relación que exista entre los pesos específicos de la arena por
encima del nivel freático y por debajo.
PROBLEMA Nº! – Pilote en suelo "ranular
C) Indicar que efecto producirá, en la resistencia del pilote, las variaciones del nivel freático.
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Se va a realizar una cimentación por pilotes en un terreno compuesto por un potente
estrato de arena, con el nivel freático a 2,50 m de profundidad.
En un sondeo se han realizado ensayos SPT con los siguientes resultados:
Los pilotes serán cilíndricos, de hormigón armado, hincados hasta una profundidad de
14,0 m, con un diámetro de 0,40 m, peso específico de γh = 25 kN/m3 y f ck = 25 MPa.
Se pide:
A) Calcular la resistencia del pilote.
C) Determinar la carga útil, con un coeficiente de seguridad de F = 3 frente al hundimiento.
D)Calcular la resistencia al arranque del pilote.
Profundidad(m)
2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 18,00
N60 8 8 10 8 8 10 12 20 24
PROBLEMA Nº # – Pilote en suelo "ranular $ M%todos indirectos
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2 , 5
0 m
NF
NT
z
N600 10 20 30
z = 0,00
z = 2,00
z = 4,00
8
8
8
8
10
12
20
24
z = 6,00
z = 8,00
z = 12,00
z = 14,00
z = 16,00
z = 18,00
z = 10,00
10
ZPS
ZAI
NC
A) Determinar la resistencia del pilote.
PROBLEMA Nº # – Pilote en suelo "ranular $ M%todos indirectos
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A) Determinar la resistencia del pilote.
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PROBLEMA Nº # – Pilote en suelo "ranular $ M%todos indirectos
C) Calcular la resistencia al arranque del pilote.