cimentacion con pilotes expo
TRANSCRIPT
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
1/32
CIMENTACION CON PILOTES
INTEGRANTES:
ARTEAGA CABRERA, ErickHERNNDEZ ROMN, Walther
QUISQUICHE ASQUEZ, Car!
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
2/32
RESUMEN
ESTRUCTURAS Y CARGAS
La cimentacin con pilotes es importante porque es el grupo de elementos que
soportan a la superestructura. La estabilidad de una edificacin depende en
gran medida del tipo de terreno sobre el que se asienta. Se denomina pilote a
un elemento constructivo utilizado para cimentacin de obras, que permite
trasladar las cargas hasta un estrato resistente del suelo, cuando este se
encuentra a una profundidad tal que hace inviable, tcnica o econmicamente,
una cimentacin ms convencional mediante zapatas o losas.
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
3/32
INTRODUCCION
Cuando comenzamos a realizar las ecavaciones para la e!ecucin de una obra,
podemos topar con diversas dificultades para encontrar el estrato resistente o firme
donde queremos cimentar.
"n "ste proceso se nos presenta la necesidad de apo#ar una carga aislada sobre un
terreno no firme, o dif$cilmente accesible por mtodos habituales.
%ara solucionar estos tipos de dificultades usamos los pilotes
ESTRUCTURAS Y CARGAS
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
4/32
OB"ETIOS
Objetivo general
Consideraciones para la construccin
de una cimentacin con pilotes en un
pro#ecto.
Objetivo especifico
"studiar los diferentes tipos de
cimentacin con pilotes eistentes en
el %er& # el porqu de su construccin.
'todos de dise(o # su clasificacin
de la cimentacin con pilotes.
ESTRUCTURAS Y CARGAS
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
5/32
WORD #E$S
Cimentacin.) %arte de la edificacin que transmite al subsuelo las cargas de la
estructura.
Cimentacin or ilotes!" Cimentacin profunda en la cual la relacin %rofundidad *
+ncho d * b- es ma#or o igual a /, siendo d la profundidad enterrada del pilote # b el
ancho o dimetro del pilote. #ic$efaccin #ic$acin.) 0enmeno causado por la vibracin de los sismos en los
suelos granulares saturados # que produce el incremento de la presin del agua dentro
del suelo con la consecuente reduccin de la tensin efectiva.
rof$n%i%a% Activa.) 1ona del suelo ubicada entre el nivel de cimentacin # la isobara
l$nea de igual presin- correspondiente al /2 de la presin aplicada a la cimentacin
&arillaje3 Con!unto de varillas de acero macizas que se utilizan para transmitir la
energ$a de golpeo desde la cabeza del varilla!e hasta el cono.
ESTRUCTURAS Y CARGAS
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
6/32
DE%INICION
Se denomina pilote al elemento constructivo de cimentacinprofunda de tipo puntual utilizado en obras, que permitetransmitir las cargas de la superestructura e infraestructura atravs de estratos flo!os e inconsistentes, hasta estratos msprofundos con la capacidad de carga suficiente para soportarlas
%ara repartir estas en un suelo relativamente blando de talmanera que atraviesen lo suficiente para que permita soportar laestructura con seguridad.
ESTRUCTURAS Y CARGAS
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
7/32
Los pilotes trasmiten al terreno las cargas que reciben de laestructura mediante una combinacin de rozamiento lateral o
4esistencia por fuste # resistencia a la penetracin o resistenciapor punta, +mbas dependen de las caracter$sticas del pilote # del
terreno, # la combinacin idnea es el ob!eto del pro#ecto.
ESTRUCTURAS Y CARGAS
&RINCI&IOS DE %UNCIONAMIENTO
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
8/32
CL+S505C+C567
ESTRUCTURAS Y CARGAS
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
9/32
Segn su forma:
&il'te( r)*i+'( +e ri-er'r+e.
Funcionan principalmente comouna columna que al soportaruna carga sobre su extremosuperior, desarrollan sucapacidad de carga con apoyo
directo sobre un estratoresistente.El pilote trabaja por punta,clavado a gran profundidad. aspuntas de los pilotes se clavanen terreno !rme" de maneraque se conf#a en el apoyo enese estrato, an si $ubiere unapeque%a descarga porro&amiento del fuste alatravesar estratos menos
resistentes. o cual denota quelas fuer&as de sustentaci'n
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
10/32
&il'te( r)*i+'( +e Se*/.+' Or+e.
Son aquellos que al estar soportando una carga sobre su cabeza dentro de un estrato profundo
de suelos menos firmes como un estrato profundo de suelo granular o coherente. "n este caso
se debe utilizar un pilote r$gido de segundo orden # ste se debe profundizar hasta que la puntallegue a encontrar terreno firme de ma#or espesor.
"ste tipo de pilote transmite su carga al terreno por punta, pero tambin descarga gran parte de
los esfuerzos de las capas de terreno que ha atravesado por rozamiento lateral. La punta al
perforar la primera capa firme, puede sufrir asientos diferenciales considerables.
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
11/32
&il'te( 0'ta.te(
Cuando el terreno donde se
constru#e posee el estrato a granprofundidad8 en este caso los pilotes
estn sumergidos en una capa
blanda # no apo#an en ning&n
estrato de terreno firme, por lo que lacarga que transmite al terreno lo
hace &nicamente por efecto de
rozamiento del fuste del pilote, su
valor resistente es en funcin de laprofundidad, dimetro # naturaleza
del terreno.
Se calcula la longitud del pilote enfuncin de su resistencia. "n forma
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
12/32
Seg'n el sistema constr$ctivo(
ilotes prefabrica%os
Los pilotes prefabricados tambin se los conoce por el nombre de pilotes
pre moldeados, estos pertenecen a la categor$a de cimentacionesprofundas8 pueden estar construidos con concreto armado ordinario o conconcreto pretensados similares a postes de luz o secciones metlicas.
"stos pilotes se hincan o clavan verticalmente sobre la superficie del terrenopor medio de golpes, esto mediante un martinete, pala metlica equipada,
maquinas a golpe de masas o con martillo neumtico esto hace que elelemento descienda, penetrando el terreno
La punta va reforzada con una pieza metlica especial para permitir lahinca o el clavado
La compuesta por estribos de varilla de seccin 9 mm. Como m$nimo
La cabeza del pilote se refuerza uniendo los cercos con una separacin de: cm. en una longitud que oscila en m
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
13/32
ilotes %e )espla*amiento
Los %ilotes de ;esplazamiento son los %ilotes que se constru#en sinetraer las tierras del terreno # tienen dos sistemas de e!ecucindiferentes
+!ilotes %e )espla*amiento con A*$c,e
Se utilizan cuando los pilotes poseen dimetros peque(os se consideraentre
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
14/32
-!ilotes %e )espla*amiento con Tapn %e Gravas
"ste sistema se realiza por una hinca # entubacin por golpe sobre untapn de gravas u concreto, introducido antes en la entubacin
"l concreto se coloca en peque(as tongadas # se va compactando hastaobtener un tapn que debe tener como m$nimo tres veces el dimetro del pilote
Con la presin e!ercida por las paredes del tubo se va progresivamenteefectuando un desplazamiento lateral del terreno, llegando con el tubo hasta la
profundidad calculada para el pilota!e. "l golpe de maza desalo!a el tapn deltubo # queda ensanchada la punta de los pilotes
Luego se coloca la armadura, se quita la camisa # se realiza la hormigonada portongadas. 0inalmente se apisona o se vibra para garantizar la continuidad del
cuerpo del pilote.
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
15/32
ilotes con E.traccin %e Tierra
"ste sistema de %ilota!e por "traccin de >ierras requiere que las tierras dela ecavacin sean etra$das antes de la e!ecucin del hormigonado de
pilotesLa ecavacin se puede realizar de diferentes modos, de acuerdo a lascaracter$sticas del terreno. %ara lo cual se utilizan maquinarias diferentes comocucharas, trpanos, barrenas # otros
"n terrenos poco cohesivos o cuando el terreno resistente queda deba!o del7ivel 0retico, se pueden producir desmoronamientos o filtraciones de la napa.%ara evitar estos problemas se recurre a una camisa metlica, es un tubo quetiene la misma funcin de un encofrado8 esta camisa se va clavando al tiempoque se efect&a la ecavacin. "stas camisas pueden ser recuperables operdidas si se de!an en el terreno8 en este caso, el tubo metlico ha sido tratadoen su cara eterna con pinturas adecuadas para evitar la corrosin.
%ilotes de "traccin con "ntubacin 4ecuperable3 por lo general son pilotes degrandes dimensiones, con dimetros entre ?: # @: cm.
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
16/32
ilotes vacia%os in sit$
Los %ilotes vaciados in situ son un tipo de pilotes e!ecutados en obra, talcomo su nombre lo indica, en el sitio, en el lugar
La denominacin se aplica cuando el mtodo constructivo consiste en realizaruna perforacin en el suelo a la cual se le colocar un armado en su interior #posteriormente se rellenar con concreto
"n ocasiones, el material en el que se est cimentando, es un suelo friccionantecomo son arenas, materiales gruesos # limos, los cuales pueden ser consideradoscomo materiales friccionantes #a que al poseer una estructura cohesiva tan frgil,
cualquier movimiento como el que produce la broca al perforar, hace que se rompadicha cohesin # el material traba!e como un suelo friccionantes-, es por ello que sepresentan desmoronamientos en el interior de las paredes de la perforacin8 a estefenmeno se le denomina Aca$dosA, es por ello que se recurre a diversos mtodospara evitar que se presente
Bno de los principales mtodos de evitar Aca$dosA, consiste en vaciar Alodobenton$ticoA en el interior de la perforacin, # al vaciar posteriormente el concretodentro, el lodo saldr por diferencia de densidades. 6tro mtodo menos empleado,es el uso de AcamisasA o AademesA de acero recuperables, los cuales no son msque secciones metlicas que se introducen en la ecavacin # evitan que el materialde las paredes caiga.
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
17/32
+!ilotaje /in sit$/ en seco
"ste tipo de pilota!e comprende diferentes fases como son la perforacin delsubsuelo con hlice o cazo, colocacin de armadura de acero # vertido deconcreto mediante tubo tremie que se realiza de aba!o a arriba
-!ilotaje /in sit$/ con camisa rec$perable o
per%i%a"n terrenos fangosos o cercanos al nivel del mar o cuencas de r$os. "ste pilota!ecomprende la introduccin de camisas para su!ecin de las paredes a perforar,
perforacin del terreno, colocacin de armaduras # vertido de concreto
0!ilotaje /in sit$/ con a1$%a %e lo%os benton2ticos
"sta perforacin no se realiza en seco #a que ha# que suministrar el lodo
benton$tico a la perforacin, el cual penetra en las fisuras del terreno para crear unapeque(a AcostraA que impida la ca$da de las paredes perforadas. +s$ estos lodos serecuperan en un tanque en el cual se filtra # se vuelve a reutilizar en la siguienteperforacin. ;espus de este proceso se coloca la armadura # se vierte el concreto
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
18/32
3!antalla %e pilotes secantes /in sit$/
"ste es el mtodo ms utilizado #a que permite hacer una ecavacin del
terreno a gran profundidad, sin preocupacin de que se puedan deterioracimentaciones de viviendas contiguas como tambin del acerado de la calle,as$ impide el paso del nivel fretico a los stanos. Con este mtodo se puedenconstruir diferentes plantas de paring que, como anteriormente hemosindicado, es solucin inminente por el gran problema de aparcamiento queeiste en nuestras ciudades. "sta pantalla traba!a tambin como cimentacin
de la estructura u obtenindose as$ un doble aprovechamiento de este tipo decimentacin especial
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
19/32
Seg'n el %i4metro %el pilote(
'icropilotes3 ;imetro menor de @// mm. Se emplean en obras
de recalce. %ilotes convencionales ;e
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
20/32
AR5A)URAS )E 6#OTES
#as arma%$ras se conforman como sif$esen ja$las7 las arma%$ras
longit$%inales est4n constit$i%as por
barras coloca%as $niformemente en el
per2metro %e la seccin8 1 el arma%o
transversal lo constit$1en $n *$nc,o
en espiral o cercos %e re%on%os %e 9
mm! %e seccin8 con $na separacin
%e -: cm!
El %i4metro e.terior %el *$nc,o ser4ig$al al %i4metro %e pilote8 rest4n%ole
; cm7 as2 se obtiene $n rec$brimiento
m2nimo %e 3 cm!
#a canti%a% %e barras 1 el %i4metro %elas mismas8 se calc$la en f$ncin %e la
carga
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
21/32
5ATER6A#ES UT6#6=A)OS
5A)ERA
&entajas Son econmicos Son fciles de manipular Si permanecen sumergidos
permanentemente son resistentes al
deterioro. )esventajas Si se encuentran arriba de 70 7ivel
0retico- o en zonas donde ha# cambios demarea fcilmente se pueden deteriorar.
Se pueden da(ar durante un proceso dehincado fuerte.
>iene ba!a capacidad de carga. >ienen ba!a resistencia a carga de tensin
al estar empalmados. %ueden ser atacados por organismos.
ESTRUCTURAS Y CARGAS
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
22/32
C+4+C>"4DS>5C+S
Los pilotes de madera no resistenaltos esfuerzos al hincarse, por lo quesu capacidad es limitada.
Se usan zapatas de acero para evitarda(os en la punta del pilote.
"n la parte superior del pilote se usan
capuchones o cabezales para evitarda(os durante el hincado.
;ebe evitarse el empalme de pilotes,sobre todo en cargas de tensin olaterales, pero si es necesario.
Los pilotes de madera permanecenindefinidamente sin da(o si estnrodeados por agua o suelo saturado.
Sin embargo, en ambiente marino, sonatacados por diferentes organismos,
siendo severamente da(ados enpocos meses. Cuando se localizan por arriba del
nivel fretico, estn su!etos al ataquede insectos.
La vida &til de los pilotes de maderase incrementa tratndolos concreosota.
Longitud usual3 : a :m Carga usual3
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
23/32
ACERO
&entajas 0ciles de mane!ar con cortes #
etensiones. 4esisten altos esfuerzos de hincado. %ueden penetrar estratos duros, como
gravas densas # roca blanda. )esventajas 4elativamente costosos. +lto nivel de ruido durante el hincado Su!etos a corrosin Los pilotes en E pueden da(arse o
desviarse de la vertical al encontrarsecon obtrucciones.
ESTRUCTURAS Y CARGAS
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
24/32
C+4+C>"4DS>5C+S
"mpalmes con soldadura, remaches otornillos
"n condiciones dif$ciles de EincadoFravas o 4ocas Glandas-, se usanpuntas o zapatas de hincado
Efectos %e corrosin(
Feneralmente se considera unespesor adicional, vigente en la vida&til del pilote.
>ambin se utiliza recubrimientosepicos.
Longitud usual3 : a =/ cm Carga usual3
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
25/32
CO>CRETO
Tipos( refabrica%o
&entajas( 4esisten hincado enrgico. 4esistentes a la corrosin. +decuada unin con superestructura
de concreto. )esventajas
;if$ciles de cortarse a la medidaprecisa
;if$ciles de transportar
ESTRUCTURAS Y CARGAS
6n sit$
&entajas 4elativamente baratos %osible inspeccin antes de colar 0cil de etenderH.. o 5nicialmente econmicos o %ueden ser terminados a cualquier
elevacin
)esventajas %osible dificultad en las !untas despus del
fraguado del concreto Los ademes delgados pueden da(arse
durante el hincadoH. o Se pueden crear vac$os al vaciar el
concreto en forma rpida. o ;if$ciles de empalmar despus del
fraguado. o "n suelos blandos los lados de la
ecavacin pueden derrumbarse, oprimiendoal concreto.
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
26/32
C+4+C>"4DS>5C+S
rerefor*a%o!
Se usan cables de acero depreesfuerzo de alta resistencia 9///g cmI-
Longitud usual3 / a :m Carga mima3 J:/ a 9:/ toneladas. Kenta!as # desventa!as similares a las
de los pilotes de concreto reforzado.
6n sit$ ?sin a%eme@
Longitud usual3 : a :m Longitud mima3
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
27/32
ESTRUCTURAS Y CARGAS
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
28/32
CASOS E> UE SE USA> 6#OTES
"n edificios de altura epuestos afuertes vientos.
"n construcciones que requieren deelementos que traba!en a la traccin,como estructuras de cables, ocualquier estructura anclada en el
suelo. Cuando se necesita resistir cargas
inclinadas8 como en los muros decontencin de los muelles.
Cuando se deben recalzar cimientoseistentes.
Cuando las cargas transmitidas por eledificio no se pueden distribuiradecuadamente en una cimentacinsuperficial ecediendo la capacidadportante del suelo.
%uede darse que los estratos inmediatos alos cimientos produzcan asientosimprevistos # que el suelo resistente est acierta profundidad8 es el caso de edificiosque apo#an en terrenos de ba!a calidad.
Cuando el terreno est sometido a grandesvariaciones de temperatura porhinchamientos # retracciones producidoscon arcillas epansivas.
Cuando la edificacin est situada sobreagua o con la capa fretica mu# cerca delnivel de suelo.
Cuando los cimientos estn sometidos aesfuerzos de traccin.
ESTRUCTURAS Y CARGAS
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
29/32
A>A#6S6S Y )6SCUS6O> )E RESU#TA)OS
Caracteristicas del subsuelo. 'todos de eploracin # muestreo del subsuelo. +signacin de los parmetros de resistencia de los suelos. 'todos tericos #*o emp$ricos de prediccin de capacidad de carga #
asentamientos.
ESTRUCTURAS Y CARGAS
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
30/32
CO>C#US6O>ES
%ara poder determinar el tipo decimentacin a utilizar, es necesarioconocer las propiedades #caracter$sticas de cada uno de lossuelos encontrados.
Los pilotes se utilizan en casos talescomo3 en edificios donde las cargastransmitidas no pueden serdistribuidas totalmente por unacimentacin superficial, cuando elterreno tiende a sufrir grandes
variaciones estacionales
Las tcnicas para el procesoconstructivo de pilotes de concreto,var$an de acuerdo primeramente a lascondiciones que presente el suelo,
el rendimiento de los mtodos deconstruccin, adems depende delcosto que represente cada una de lasalternativas disponibles para unpro#ecto espec$fico, es decir, se eligela alternativa ms favorableeconmicamente, evitndose gastosque pueden ser innecesarios para lae!ecucin de un pro#ecto.
ESTRUCTURAS Y CARGAS
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
31/32
RECO5E>)AC6O>ES
%ara evaluar la capacidad resistentepor punta # friccin de los pilotes,eisten diferentes mtodos tericosque dependen de las condicionesf$sicas # mecnicas de los suelos,teniendo en cuenta parmetros
importantes como el ngulo de friccininterna # la cohesin de los suelos,obtenidas a travs de las propiedades$ndices, utilizando el mtodo de S%> #C%>. Se recomienda paracimentaciones profundas realizar laprueba triaial, #a que se obtienen
datos ms confiables para evaluarla capacidad ultima del suelo.
"l mtodo ms seguro paradeterminar la capacidad de carga deun pilote, es la prueba de carga. Losensa#os de carga se recomiendahacerlos para determinar la carga
mima de falla de un pilote o grupode pilotes o para determinar si unpilote o grupo de pilotes es capaz desoportar una carga sin asentamientoecesivo o contin&o.
"nsa#o de penetracin estandar estandarS%>-
"nsa#o de penetracin de cono C%> C%>u-
ESTRUCTURAS Y CARGAS
-
7/25/2019 Cimentacion Con Pilotes Expo
32/32
ESTRUCTURAS Y CARGAS
Gracia(