Cimentaciones Profundas en Puentes

CONSTRUCCION DE PILOTES FRANKIPILOTE

Elemento estructural que trasmite cargas de una superestructura, a travs de estratos dbiles, compresi- bles o erosionables, a estratos de suelo ms rgidos y estables ubicados a cierta profundidad por debajo de la estructura.Relacin longitud/dimetro > 10.

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5EQUIPOS FRANKI

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8PROCEDIMIENTO FRANKI1ro. Formacin de Tapn (marcado de cables)2do. Hinca3ro. Medicin de Rechazo y Expulsin de Tapn4to. Formacin del Bulbo.5to. Introduccin de la Armadura y construccin del fuste.---------------------- Desmoche

FORMULA HOLANDESA - CALCULO DEL RECHAZO 1 W2. n . H e = ------ x ----------------, Qa (W + P).Sdonde : e = Rechazo para n golpes de H metros de altura de cada.Qa= Carga de Servicio del pilote = 90 tonW = Peso del piln o martillo = 2.80 tonP = Peso del tubo molde = 3.15 tonn = Nmero de golpes = 1H = Altura de cada del martillo = 6.25 m.S = Coeficiente de seguridad = 7

Reemplazando valores se tiene: 1 (2.80)2 x 6.25 x 1 e = ------- x ------------------------- = 0.0131 m = 13.1 mm. 90.0 (2.80 + 3.15) x 7 ===============

PROCEDIMIENTO FRANKI1ro. Formacin de Tapn (marcado de cables)2do. Hinca3ro. Medicin de Rechazo y Expulsin de Tapn4to. Formacin del Bulbo.5to. Introduccin de la Armadura y construccin del fuste.---------------------- Desmoche

VENTAJAS DE LOS PILOTES FRANKIElevado factor de seguridadArmadura para cargas permanentesConcreto denso de alta calidadConstruccin rpida menor plazoAlta precisin en ubicacin e inclinacinFuste del tamao estrictamente necesarioPosibilidad de atravesar obstruccionesControl de vibracionesPRUEBAS DE CARGA

PRUEBAS DE CARGA

PRUEBAS DE CARGA

PRUEBAS DE CARGA

PRUEBAS DE CARGA

VARIANTES DEL PILOTE FRANKI ESTANDAR

Pilote Franki con Fuste Plstico

Pilotes FrankiEntubados

Pilote de Densificacin o Columnas de Grava

Pilotes Perforados por Percusin InteriorDISEO DE PILOTES

GEOTECNICO

ESTRUCTURALPILOTESDiseo GeotcnicoQult= Qp + Qf

Qult= Carga UltimaQp = Capacidad de Carga por PuntaQf = Capacidad de Carga por Friccin

PILOTESCapacidad de Carga por PuntaQp = Ap ( c Nc + g B Ng + g Df Nq ) donde:Ap=rea de la punta del pilote.c=Cohesin del suelo subyacenteg=Peso unitario del sueloNc, Ng, Nq =Parmetros adimensionales de capacidad de cargaB=Ancho o dimetro del piloteDf=Profundidad de la punta del pilote

PILOTESCapacidad de Carga por Friccin L=L Qf = p fs L L=0 fs = ca + h tan donde:p=Permetro de la seccin del pilotefs=Friccin lateral unitaria a lo largo de la longitud LL=Longitud del pilote sobre la cual se asume que la friccin es movilizadaca=Adhesin unitariah=Presin efectiva horizontal a lo largo del pilote=Angulo de friccin entre el suelo y el pilote PILOTESCapacidad de Carga Ultima en Suelos Granulares (Arenas) L=LQult = Qp + Qf = Ap v Nq + p Ks tan vl L L=0donde:Ap = rea de la punta del pilote.v = Presin efectiva de confinamiento en la punta del pilote (v(mx.)= valor a la profundidad 20 B) vl = Esfuerzo vertical efectivo al nivel donde se calcula la friccin.p = Permetro de la seccin del piloteKs = Coeficiente de presin de tierra, Nq = Factor de capacidad de carga, depende del ngulo de friccin interna del suelo = 2/3 (donde es el ngulo de friccin interna del suelo) L = Longitud efectiva del pilote

PILOTESCapacidad de Carga Ultima en Suelos Cohesivos (Arcillas) L=Le Qult= Qp + Qf = Ap cu Nc + p ca L L=0donde:Ap = rea de la punta del piloteca = Resistencia al corte no drenada al nivel de la punta del pilote (cu = qu / 2, donde qu es la resistencia a la compresin no confinada)Nc = Factor de capacidad de carga; Nc = 9 para pilotes hincados con relacin B/L > 4.p = Permetro de la seccin del piloteLe = Longitud efectiva del piloteca = Adhesin pilote-suelo

PILOTESCarga Admisible en PilotesCuando Qult es determinada mediante frmulas estticas:Qadm = Qult / 2.5Qadm = Qp / 3.0 + Qf / 1.5 Cuando Qult es determinada mediante una prueba de carga:Qadm = Qult / 2.0

PILOTESCapacidad de Carga Ultima de un Grupoen Suelo Granular (Arenas) (Qult)G = n Qult

(Qult)G e = ------------- = 1n Qult

PILOTESCapacidad de Carga Ultima de un Grupoen Suelo Cohesivo (Arcillas) (Qult)G (Qult)G n Qult e = ---------- < 1 n Qult Accin Individual: (Qult)G = n Qult Accin de Grupo: (Qult)G = cu Nc APG + ca pG Le

ASENTAMIENTO DE PILOTES

Ref.: Alva, J. (1998)FORMULAS DE HINCA

Eh = Qult . s + Ep

Eh - Ep Qult = -------------- s

Carga Lateral en Pilotes

Carga Lateral en PilotesRegla Practica

Suponer doble empotramiento en cabezal y el terreno con:

f = 2.5 en Limos yArcillas Blandasf = 2.0 en otros suelos.Carga de Traccin en PilotesT ult = Qf + WpT ult = Qf + WpT adm = Tfult / 3

DISEO ESTRUCTURAL DE PILOTESACI 543R da recomendaciones para el diseo de PilotesLos Pilotes se deben disear estructuralmente para resistir las cargas a las que sern sometidos durante su vida til : Cargas Verticales y Horizontales y Momentos .Se disean a como columnas cortas.En el caso de prefabricados, generalmente la condicin crtica es la de izajeEn el caso de vaciados in situ considerar una cuanta mnima de acero de 0.5%

DISEO ESTRUCTURAL DE PILOTESPrefabricados

IZAJEDistribucin de Pilotes Bajo Zapatas

Distribucin de Pilotes Bajo ZapatasCarga Vertical P Mc x di Pi = ------ + -------------- n didonde:Pi= Carga Vertical en el pilote "i"P= Cargas Vertical al Nivel de fondo de Zapata.MC= Momentos respecto del centroide de los pilotes.di= Distancia del pilote "i" al eje del centroide.n= Nmero total de Pilotes

Distribucin de Pilotes Bajo ZapatasCarga Horizontal Si los pilotes son verticales:

H Hi = ------ n donde:Hi= Carga Horizontal en el pilote "i" H= Cargas Horizontal al Nivel de fondo de Zapata. n= Nmero total de Pilotes

Distribucin de Pilotes Bajo ZapatasCarga Horizontal Si los pilotes no resisten la carga Hi, habr que aumentar el numero de pilotes o colocar pilotes inclinados.La inclinacin necesaria para tomar toda la carga vertical es: H m= --------- Pidonde Pi es la suma de cargas verticales en los pilotes inclinados

Grfico154.434.226.121.618.6

Lw =90 tonVolumen Bulbo (m3)Energa por cada Balde - N'b (Golpes)OBRA: PILOTAJE SEDE CORTE SUPERIOR LAMBAYEQUEAplicacin Formula de Nordlund(K=27; W=2.80ton; H=6.25m; C=0.06m3)

Grfico Nordlund18.122.627.128.936.140.745.249.711.414.217.118.222.825.628.531.38.710.91313.917.419.521.723.97.2910.811.514.316.117.919.76.27.79.39.912.413.915.417

Lw =20 tonLw =25 tonLw =30 tonLw =32 tonLw =40 tonLw =45 tonLw =50 tonLw =55 tonVolumen Bulbo (m3)Energa por cada Balde (Golpes)Aplicacin Formula de Nordlund(K=27; W=1.85ton; H=6.25m; C=0.06m3)

Datos NordlundNORDLUND PARAK =27W=2.8C=0.06Aplicacin de Formula de Nordlund para K=27, W=2.8 ton, H=6.25mLw (ton)-->405590851001206065V (m3)N'b (golpes de martillo)0.0624.233.254.451.360.472.536.239.30.1215.220.934.232.338.145.722.824.70.1811.616.026.124.729.034.817.418.90.249.613.221.620.424.028.814.415.60.308.311.418.617.620.724.812.413.4LwTonLw =40 tonLw =55 tonLw =90 tonLw =85 tonLw =100 tonLw =120 tonLw =60 tonLw =65 ton

Datos Nordlund

&R&"Arial Black,Normal"&36FRANKILw =90 tonVolumen Bulbo (m3)Energa por cada Balde - N'b (Golpes)OBRA: PILOTAJE SEDE CORTE SUPERIOR LAMBAYEQUEAplicacin Formula de Nordlund(K=27; W=2.80ton; H=6.25m; C=0.06m3)