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CIMENTACIONES CON PILOTES

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2015

ESCUELA PROFESIONALIngeniería Civil

CURSO:DINAMICA

DOCENTE:

TEMA:CIMENTACIONES CON PILOTES

INTEGRANTES:

• Torres Angulo, Luis Carlo Nicolai • Villegas Chuquilín, Alex Jhonatan

GRUPO:

“B”

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RESUMEN• La Ingeniería como ciencia se ha dedicado a buscar soluciones a problemas

que aparecen en estructuras como consecuencia de los diferentes tipos de patologías constructivos por lo que es importante un análisis del proyecto y el control permanente en la ejecución de las obras.

• Se denomina cimentación al conjunto de elementos estructurales cuya misión es transmitir las cargas de la edificación al suelo distribuyéndolos de forma que no superan su presión admisible ni produzcan cargas zonales. Debido a que la resistencia del suelo es, generalmente menor que la de los pilares o muros que soportará el área de contacto entre el suelo y la cimentación será proporcionalmente más grande que los elementos soportados (excepto en suelos rocosos muy coherentes)

• Se denomina pilote a un elemento constructivo utilizado para cimentación de obras, que permite trasladar las cargas hasta un estrato resistente del suelo, cuando este se encuentra a una profundidad tal que hace invariable, técnica o económicamente, una cimentación más convencional mediante zapatas o losas.

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INTRODUCCIÓN

• El siguiente trabajo o proyecto de investigación ha sido elaborado con el objetivo de adquirir un mayor conocimiento acerca de las cimentaciones con pilotes, basándose en el conocimiento de diversos autores que constituyen una gama de Ingenieros y expertos en solucionar el problema tratando de aclarar y fijar ideas básicas sobre cimentaciones con pilotes.

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OBJETIVOS

Comprender el comportamiento de la interacción pilote-terreno.

Conocer la funcionalidad de los pilotes en la elaboración de una cimentación.

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ANTECEDENTES

El primer tratado sobre pilotes se debe a Parronet (1708‐1794), y la primera fórmula de hinca aparece en 1851. Después de las estacas de madera aparecen los pilotes de fundación (1818) y en 1900 los perfiles laminados.

Los pilotes de hormigón aparecen en Suecia en 1939. Los holandeses fueron los primeros en reconocer entre 1913 y 1936 que los pilotes, elementos largos y delgados se comportan en forma semejante.

Antiguamente la mayor parte de los edificios se construían sobre zapatas corridas o aisladas. Si el terreno en su superficie era blando y compresible, se hincaban en el terreno pilotes de madera y se ejecutaban la obra sobre ellos.

La cimentación por pilotaje es la más antigua de las cimentaciones profundas. Los pilotes se hincan o se

construyen en una perforación realizada en el terreno

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REVISIÓN DE LA LITERATURA

DEFINICION

Las cimentaciones son toda una especialidad dentro de la Ingeniería, misma que se relaciona con el comportamiento del suelo y la forma en que esta transmite al terreno las cargas correspondientes.

La cimentación es la parte de la estructura de un edificio que está en contacto directo con el suelo, es la que permite equilibrar y transmitir al terreno las cargas propias del edificio y de las personas que lo habitan.

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TIPOS DE CIMENTACIONES

Cimentaciones

superficiales o directas

Cimentaciones ciclópeas

Zapatas

Zapatas aisladas

Zapatas corridas

Zapatas combinadas

Losas de cimentación

Cimentaciones semiprofunda

s

Pozos de cimentación

Arcos de ladrillo

Muros de contención

bajo rasante

Micro pilotes

Cimentaciones profundas

Pilas y cilindros

Pilotes

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• Son aquellas que se apoyan en las capas superficiales o poco profundas del suelo, por tener éste suficiente capacidad portante o por tratarse de construcciones de importancia secundaria y relativamente livianas.

Cimentaciones

superficiales o directas

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Cimentaciones ciclópeas

• En terrenos cohesivos donde la zanja pueda hacerse con paramentos verticales y sin desprendimientos de tierra, el cimiento de concreto ciclópeo (hormigón) es sencillo y económico. El procedimiento para su construcción consiste en ir vaciando dentro de la zanja piedras de diferentes tamaños al tiempo que se vierte la mezcla de concreto en proporción 1:3:5, procurando mezclar perfectamente el concreto con las piedras, de tal forma que se evite la continuidad en sus juntas

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Zapatas

Una zapata es una ampliación de la base de

una columna o muro, que tiene por objeto transmitir la carga al

subsuelo a una presión adecuada a las

propiedades del suelo

Zapatas combinadas

Zapatas corridas

Zapatas aisladas

Son zapatas que soportan una sola columna, sirve de

base de elementos estructurales puntuales

como son los pilares

Son zapatas que sirve de cimentación para dos o más

pilares. Si estos se combinan en un único elemento de

cimentación, el resultado puede ser un elemento más

estabilizado.

Son zapata que se construye debajo de un muro

Estructuralmente funcionan como viga flotante que recibe

cargas lineales o puntuales separadas.

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Losas de cimentación

• Una losa de cimentación se define como una estructura que puede soportar varias columnas o muros al mismo tiempo. Se emplea cuando la capacidad de carga del suelo es muy baja. Está constituido por una placa de hormigón apoyada sobre el terreno que sirve de cimentación que reparte el peso y las cargas del edificio sobre toda la superficie de apoyo

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Cimentaciones semiprofundas• Los pozos de cimentación se plantean como solución entre

las cimentaciones superficiales, y las cimentaciones profundas, por lo que se catalogan como semiprofundas, La elección de pozos de cimentación aparece como consecuencia de resolver de forma económica, la cimentación de un edificio cuando el firme se encuentra a una profundidad de 4 a 6 mts

Pozos de cimentación

• Por lo general se realizan sobre machones de hormigón o mampostería. En zonas donde la piedra es abundante suele aprovecharse esta como material de cimentación de mampostería.

Arcos de ladrillo

• Se realizan cuando no se considera necesario anclar el muro al terreno, para el sostén de la edificación, debiendo tenerse en cuenta para la ejecución de los elementos de contención, las cargas que les puedan afectar.

Muros de contención bajo rasante

• Son una variante basada en la misma idea del pilotaje, que frecuentemente constituyen una cimentación semiprofunda.Micro pilotes

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• Se basan en el esfuerzo cortante entre el terreno y la cimentación para soportar las cargas aplicadas, o más exactamente en la fricción vertical entre la cimentación y el terreno. Por eso deben ser más profundas, para poder proveer sobre una gran área sobre la que distribuir un esfuerzo suficientemente grande para soportar la carga.

Cimentaciones profundas

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Pilas y cilindros

• La pila es un miembro estructural subterráneo que tiene la función que cumple una zapata, es decir transmitir las cargas que soporta al suelo.

• una pila es el apoyo, ya sea de concreto o de mampostería para la superestructura de un puente.

Pilotes

• Los pilotes son miembros estructurales con un área de sección transversal pequeña en comparación con su longitud

• Se hincan en el suelo a base de golpes generados por maquinaria especializada, en grupos o en filas, conteniendo cada uno el suficiente número de pilotes para soportar la carga de una sola columna o muro.

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Función de los pilotesLas funciones de los pilotes son transferir cargas de superestructuras y del resto de la infraestructura a través de estrato débil o comprensible, a través del agua o aire hasta estratos inferiores con la suficiente capacidad de cargas como para soportar la estructura, comportándose el pilote como una extensión de columna o pilar.

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Cabeza

Parte superior del pilote, es la que recibe los golpes sucesivos del

masopara su hincado.

FusteEs el cuerpo del pilote; es una

columna estructural que está fija a la punta y generalmente empotrado en la cabeza.

PuntaEs la parte final del contacto permanente con el suelo y se

protege con un casco metálico.

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Tipos de pilotes

Pilotes de madera

Son el tipo de pilote más antiguo.

Proporcionan una cimentación segura y económica con ciertas

restricciones, su longitud está limitada

por la altura de los árboles disponibles. No

pueden resistir esfuerzos debidos a un fuerte hincado ya que

pueden romperse fácilmente, sobre todo

cuando se penetran estratos muy resistentes.

Pilotes de concreto

Son de los más usados en la actualidad, los hay de

sección circular, cuadrada y octagonal y en tamaños de 8, 10 y

12 metros. Pueden dividirse en dos

categorías: colados en el lugar -in situ- y precolados. Los precolados son

preesforzados con el fin de reducir las grietas que se forman por el manejo e

hincado

Pilotes de acero

Los tubos de acero se utilizan mucho como

pilotes y usualmente se llena de concreto

después de hincados, y si el hincado es violento

es posible utilizar perfiles I o H de acero.

Estos pilotes están sujetos a corrosión,

aunque el deterioro no es significativo

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- Cuando las cargas transmitidas por el edificio no se pueden distribuir adecuadamente en una cimentación superficial excediendo la capacidad portante del suelo.- Puede darse que los estratos inmediatos a los cimientos produzcan asientos imprevistos y que el suelo resistente esté a cierta profundidad; es el caso de edificios que apoyan en terrenos de baja calidad.- Cuando el terreno está sometido a grandes variaciones de temperatura por hinchamientos y retracciones producidos con arcillas expansivas.- Cuando la edificación está situada sobre agua o con la capa freática muy cerca del nivel de suelo.- Cuando los cimientos están sometidos a esfuerzos de tracción.

Casos en que

se usan

Pilotes

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PROBLEMÁTICA DE PILOTAJE

• La utilización de pilotaje en la provincia de Cajamarca, no es un tema muy conocido, actualmente se ha construido el coliseo Qhapaq Ñan con esta nueva modalidad o Tecnología de Cimentación, sin embargo Regionalmente no se tiene los estudios muy claros sobre este tema

DIAGNÓSTICO

• La humedad de terreno superficial debido a la capilaridad del suelo.SÍNTOMAS

• La falta de especialización en el tema provocado por la dejadez de la utilización de pilotes, lo cual debido a él gran porcentaje de agua y nivel freático elevado en el terreno donde se construye el coliseo Qhapaq Ñan se tendría que usar menos modalidades como la del pilotaje.

CAUSAS

• El terreno en el que fue construido el coliseo Qhapaq Ñan podría haber sufrido daños muy perjudiciales en su estructura hasta podría haber llegado a derrumbarse, debido a que el suelo no es apropiado para soportar grandes cargas como serían la de la construcción existente.

PRONÓSTICO

• De acuerdo a lo expuesto anteriormente una de las mejores propuestas para la mejora sería utilizando cimentaciones profundas o pilotajes, para con ello tener el mejoramiento del suelo y poder trabajar con seguridad.

CONTROL DE PRONÓSTICO

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CONCLUSIONES

Los pilotes se utilizan en casos tales como: en edificios donde las cargas transmitidas no pueden ser distribuidas totalmente por una cimentación superficial

Se demuestra que con el sistema de cimentación levantada sobre pilotes cortos se pueden obtener costos menores tanto en el presupuesto de construcción como en el mantenimiento

La losa levantada sobre los pilotes sólo permite que menos del 10% de la superficie del edificio esté en contacto con el terreno, disminuyendo la transferencia de sales, humedad y otros deteriorantes.

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GRACIAS…