Dos opciones están disponibles para realizar el análisis de asentamiento del pilote Teoría no lineal (Masopust)
Teoría lineal (Poulos)
Teoría no lineal (Masopust)
La teoría no lineal construye una curva carga-asentamiento (carga – curva de asentamiento) asumiendo la evolución del asentamiento en función de resistencia hasta la activación de la resistencia del eje completo que puede ser representada por una parábola. Luego de que la relación es lineal como se muestra en la figura. Éste método fue derivado de la ecuación de curvas regresivas construidas en el análisis estático básico como resultado de comprobaciones de carga estáticas de pilotes y por la determinación de capacidad portante vertical que emplea coeficientes de regresión.
Coeficientes de regresión
El rozamiento específico depende de los coeficientes de regresión a, b. La resistencia en la base del
pilote (en la activación de la resistencia) depende de los coeficientes de regresión e, f.
El valor de estos coeficientes de regresión fueron derivados de la ecuación de las curvas de regresión construida en la base del análisis estático de los resultados de aproximadamente 350 pruebas de carga estática de pilotes.
ASIENTO DEL PILOTE
El cuadro de diálogo para ingreso de coeficientes de regresión se muestra en el cuadro "Asiento" usando los botones "Editar a, b", "Editar e, f ". Cuando modificamos el cuadro e diálogo muestra los valores recomendados para los coeficientes de regresión para distintos tipos de suelo y rocas.
Enfoque según Masopust
La curva carga-asentamientode un pilote simple se construye de la siguiente manera:
1) El rozamiento máximo del eje qs se determina por:
Donde: a,b - Coeficiente de regresión de rozamiento específico del recubrimiento Cuadro "Ingreso de curva cargada" - Entrada de
vi - Profundidad desde el terreno hacia la mitad de la capa ith [m]
di - Diámetro del pilote en la capa ith [m]
y la capacidad portante del recubrimiento del pilote esta dada por:
Donde: m1 - Coeficiente del tipo de carga
m2 - Coeficiente de protección del eje
di - Diámetro del pilote en la capa ith [m]
hi - Espesor en la capa ith [m]
qsi Fricción último del eje en la capa ith [MPa]
2) Capacidad portante del pilote en la base qb:
Donde: e,f - Coeficiente de regresión debajo de la punta del pilote
D - Longitud del pilote dentro del suelo [m]
db - Diámetro en la base del pilote [m]
3) La proporción de carga apliacada tranferida a coeficiente β en la base del pilote se escribe como:
Donde: qb - Capacidad portante del pilote en la base [MPa]
- Promedio ponderado del rozamiento ultimo [MPa]
D - Longitud del pilote dentro del suelo [m]
db Diámetro de la punta del pilote [m]
La carga para movilizar el rozamiento Rsy está dado por:
Donde: Rs - Capacidad portante del recubrimiento del pilote [N]
β - proporción de carga aplicada de transferida al coeficiente en la base del pilote [-]
4) Carga en la activación de la resistencia del eje Rsy (= mobilización del rozamiento) dada por:
Donde: Is - Coeficiente de asentamiento-influencia
Rsy - Carga en la movilización de rozamiento [N]
d - Diámetro del pilote [m]
Es - Módulo secante del suelo a lo largo del tallo del pilote [MPa]
5)La carga en la base del pilote de asentamiento preescritos (para asentamientos limitados de 25
Donde: β - Proporción de carga aplicada transferida al coeficiente en la base del pilote [-]
Rsy - Carga en la movilización de rozamiento [N]
slim - Asentamiento limite (descrito usualmente como 25 mm) [m]
sy Asentamiento en la activación de la resistencia del eje [m]
La resistencia del pilote atribuye a un asentamiento límite Slim dado esta dado por:
Donde: Rblim - Carga en la base del pilote para asentamiento prescritos [N]
Rs - Resistencia en el eje del pilote [N]
Teoría lineal (Poulos)
El análisis de la curva de carga-asentamiento de un pilote simple o un grupo de pilotes esta basada en la solución descripta en el libro de H.G. Poulos a E.H. Davis - Análisis y diseño de bases de pilotes, y esta basado en la teoría de elasticidad y modificaciones de atribuidas a mediciones in-situ. El suelo base es por lo tanto caracterizado por el módulo de elasticidad E y por el coeficiente de Poisson ν. Este método permite la construcción de la curva de carga-asentamiento para pilotes de cimentación (pilote simple, grupo de pilotes)
Los parámetros de entrada básicos del análisis son la capacidad portante de la base y la capacidad portente del recubrimiento del pilote Rb y Rs.
Capacidad portante última del pilote de cimentación, la carga última respectivamente viene dada por la ecuación Pu = Rsu + Rbu. Estos valores se obtienen por el programa a partir del análisis de la capacidad
portante vertical del pilote simple o grupo de pilotes y depende del método seleccionado de análisis. Todos los factores parciales del análisis asumen valores iguales a 1.0 de tal forma que la resistencia resultante sea mayor que la obtenga del análisis de capacidad portante actual.
Durante el análisis de asentamiento del pilote simple o grupo de pilotes según el método Poulos programa (1980) No considerar la influencia de la compresión adicional del eje del pilote - por eso se descuida el desplazamiento de material del pilote.
Construcción de la curva de carga-asentamiento del pilote de cimentación según el método Poulos
Asentamiento de pilotes simples según Poulos
El supuesto básico del análisis es la determinación de la carga en el eje de activación de resistencia Rsy.
En este punto el eje de resistencia deja de aumentar, la futura carga se obtiene solo del pilote base. Esta fuerza esta dada por la ecuación:
Donde: Rs - Resistencia del eje del pilote [N]
β - Proporción de carga aplicada transferida al coeficiente del pilote base
La proporción de carga aplicada transferida β del pilote base está dada por:
Donde: β0 - Proporción de la carga-base para pilote incompresible
Ck - Factor correctivo de compresibilidad del pilote
Cν - Factor correctivo por influencia del coeficiente de Poisson en suelo
Cb - Factor correctivo por la rigidez del estrato portante
El valor correspondiente al asentamiento sy en la activación del eje de resitencia Rsy está dado por:
Donde: I - Factor de influencia-asentamiento [-]
Es - Módulo secante del suelo a lo largo del eje del pilote [MPa]
d - Diámetro del pilote [m]
El Factor de influencia-asentamiento I esta dado por:
Donde: I0 - Factor de influencia-asentamiento básico
Rk - Factor correctivo por compresibilidad del pilote
Rb - Factor correctivo por la capa de estrato portante
Rv - Factor correctivo por coeficiente de Poisson del suelo
El asentamiento límite general slim viene dado por:
Donde: I - Factor de influencia-asentamiento [-]
Rbu - Capacidad portante máxima del pilote base [N]
β - Proporción de carga aplicada tranferida al pilote base [-]
d - Diámetro del pilote [m]
Es Módulo secante del suelo a lo largo del eje del pilote [MPa]
Asentamiento de un grupo de pilotes Suelos no cohesivos
El análisis de un grupo de pilotes en suelos no cohesivos se desarrolla sobre la base de la teoría lineal de asentamiento (Poulos). La curva de carga-asentamiento para un grupo de pilotes y el valor de asentamiento total sg se incrementa por el llamado gf factor de grupo de asentamiento.
Un asentamiento inmediato del grupo de pilotes incrementado por el factor de grupo de asentamiento es el siguiente:
Donde: sg - asentamiento del grupo de pilotes
gf
-factor de grupo de asentamiento para suelos no cohesivos (según Pile Buck Inc. 1992)
s0 - asentamiento para pilote aislado (determinado, ej: desde la curva de carga límite)
d - diámetro del pilote
bx - ancho del grupo de pilote en dirección x
Suelos cohesivos
El asentamiento de un grupo de pilotes en suelos cohesivos es determinado por el asentamiento para una cimentación substituta a una profundidad de 0,67*L, con un ancho de B y una longitud de B´.
Bibliografía:
Masopust, J.: Vrtane piloty. 1st edition, Prague, Cenek a Jezek, 1994, 263 p.
Masopust, J., Glisnikova, V.: Zakladani staveb Modul M01. 1st edition, Brno, AN CERM, 2007, 182 p., ISBN
http://www.finesoftware.es/ayuda-en-linea/geo5/es/asentamiento-de-pilotes-segun-poulos-01/ Esquema de fundación sustituto – asentamiento de un grupo de
