CARGA ÚLTIMA VERTICAL DEL PILOTE
La carga última vertical del pilote se calcula mediante fórmulas estadísticas que expresan al mismo en función de la geometría del pilote y de las características del terreno. Al respecto, ya que la realización de un pilote, tanto hincado como perforado, modifica siempre las características del terreno alrededor del mismo, se propone asumir un ángulo de resistencia al corte igual a:
φ’=(3/4)∙φ +10 para pilotes hincados
φ’=φ -3 para pilotes perforados
donde φ es el ángulo de resistencia al corte antes de realizar el pilote.
Para fines de cálculo, la carga última Qlim se divide convencionalmente en dos alícuotas, la resistencia a la punta Qp y la resistencia lateral Ql.
RESISTENCIA UNITARIA A LA PUNTA
Método de Berezantzev
Fundamentalmente, Berezantzev hace referencia a una superficie de deslizamiento “a la Terzaghi” que se detiene en el plano de cimentación (punta del palo) véase Fig.1; sin embargo, considera que el cilindro de terreno coaxial al pilote y que tiene un diámetro igual ala extensión en sección de la superficie de deslizamiento, está en parte “sostenido” por acciones tangenciales del terreno remanente a lo largo de la superficie lateral. Obtiene un valor de la presión en la base inferior a γD, que es menor entre más este “efecto silo” sea marcado, o sea entre más grande sea la relación D/B. esto lo tiene en cuenta el coeficiente Nq, que es por lo tanto función decreciente de D/B.
Figura 1. - Mecanismo de rotura según Berezantzev
La resistencia unitaria Qp en la punta, para el caso de terreno con rozamiento (φ) y de cohesión (c), está dada por la expresión:
Donde:
γ = peso específico del terreno;
L = longitud del pilote;
Nc y Nq = son los factores de capacidad de carga ya con el efecto forma (circular).
RESISTENCIA DEL FUSTE
El método utilizado para calcular la capacidad de carga lateral es el método α, propuesto por Tomlinson (1971). La resistencia lateral se calcula del siguiente modo:
Al = superficie lateral del pilote;
fw = factor de corrección relacionado con la tronco-conicidad del pilote, o sea la disminución porcentual del diámetro del pilote;
c= valor promedio de la cohesión (o de la resistencia a corte en condiciones no drenadas);
σ= presión vertical efectiva del terreno;
K= coeficiente de empuje horizontal, dependiente de la tecnología de ejecución del pilote y del precedente estado de espesamiento. Se calcula como sigue:
Para pilotes hincados
K = 1 - tan2φ
o, en el caso específico, es posible asignar los siguientes valores propuestos en la tabla:
Para pilotes perforados
K = 1 - senφ
φ = rozamiento pilote-terreno función de la rugosidad de la superficie del pilote;
Para pilotes hincados
δ = 3/4 tanφ
Para pilotes perforados
δ = tanφ
α = coeficiente de adhesión obtenido como se expone a continuación:
Para pilotes perforados
Para pilotes hincados
RESISTENCIA DE PROYECTO PILOTES DE CIMENTACIÓN
La resistencia de proyecto de cada pilote Rpilote se calcula a partir de la resistencia característica de base Rk,punta, y de la resistencia característica lateral Rk,lateral
Los parámetros ξ, γb, γs representan, respectivamente, el factor de correlación función del número de verticales estudiadas, el coeficiente reductor en la resistencia de base y lateral y dependiendo de la normativa seleccionada.
ASIENTO DEL PILOTE- MÉTODO DE DAVIS-POULOS
El asiento se calcula con base en el método de Davis-Poulos, según el cual el pilote se considera rígido (indeformable) dentro de un medio elástico, semiespacio o estrato de espesor finito.
Se supone que la interacción pilote-terreno es constante por tractos a lo largo de n superficies cilíndricas e las que se subdivide la superficie lateral del palo.
El asiento de la genérica superficie i por efecto de la carga transmitida por el pilote al terreno a lo largo de la superficie j-ésima se puede indicar como:
Wi,j = (τj / E ) ∙ B ∙Ii,j
Donde:
τj = Incremento de tensión relativo al punto promedio de la franja
E = Módulo elástico del terreno
B = Diámetro del pilote
Ii,j = Coeficiente de influencia
El asiento global se obtiene sumando Wi,j en todas las j áreas
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