Fricción Lateral

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Departamento de Construcciones y Estructuras
CIMENTACIONES (74.11)
Fundación Profunda
Universidad de Buenos Aires
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CAPACIDAD DE CARGA POR FRICCIÓN DE UN PILOTE
método estático:
la capacidad de carga total final es igual a la suma de la resistencia última de la punta y de la fricción lateral
coeficiente de seguridad:
la carga admisible resultará el menor de las siguientes dos expresiones:
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Qadm =
Qf + Qp
νgral
νgral = 2.5
Qadm =
Qf Qf
+
νf νp
νf = 1.5; νp = 3.0
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FRICCIÓN
[BROMS (1966)]:
Qf = qf ∗ A
A: superficie lateral de contacto
arena suelta: [VESIC]
qf ( z ) =
arena densa o hincado:
qf ( z ) =
α ∗ K ∗ γ ∗ z ∗ tg( δ ) ← z ≤ 10Øp
α ∗ K ∗ γ ∗ (10Øp ) ∗ tg( δ ) ← z > 10Øp
α ∗ K ∗ γ ∗ z ∗ tg( δ ) ← z ≤ 20Øp
α ∗ K ∗ γ ∗ ( 20Øp ) ∗ tg( δ ) ← z > 20Øp
ángulo de fricción suelo-estructura:
δ
coeficiente de empuje o de presión de suelo:
material del pilote
acero
hormigón
madera
K
hincado
perforado
z
< 6.00m
> 6.00m
a
2.0
0.5
K=
δ
σh
σv
K
densidad relativa
baja
alta
φ < 35º
φ > 35º
0.5
1.0
1.0
2.0
1.5
4.0
º
20
3/4*f
2/3*f
arena suelta
1.00
0.25
arena densa
2.50
0.70
Ka < K < Ko
pilote perforado:
K = Ko= 1-senf
pilote hincado:
K = Ka
en general:
podría asignarse K = Ko pues quedaría del lado seguro o tambien K=1
φ’: ángulo efectivo de resistencia al corte de suelos friccionantes (vulgarmente denominados granulares no
cohesivos) o ángulo de fricción interna drenado
φ: ángulo de fricción interna no drenado
en otra bibliografía:
δ = ϕ'
pilote a tracción
1
ϕ'
3
2
δ = ϕ'
3
δ=
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pilote de metal hincado
pilote de hormigón hincado
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valores promedio orientativos de qf(KN/M2)
densidad relativa
qf(KN/m2)
<0.35 (suelta)
10
0.35 a 0.65 (medio densa)
010 a 025
0.65 a 0.85 (densa)
025 a 070
>0.85 (muy densa)
70 a 100
según bibliografía y fundamentado en experiencias por medio del penetrómetro (manguito) se recomienda:
qf ≤ 100KN / m2 = 1kgf / cm2 = 10 T / m2
valor máximo utilizado p/pilotes en sección constante
pilote a tracción= 0.3 pilote a compresión
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ADHERENCIA
Los limos pueden tratarse como arcillas si hay cohesión o sean plásticos (contemplar para estos suelos la
licuación en hincados)
Se aconseja despreciar la adherencia en loess debido a que por la cementación puede resultar un suelo
colapsable.
TOMLINSON (1971): método “ α ”
PILOTES HINCADOS AL GOLPE
PECK
a= α x Cu
α : factor de adhesión
α =1 para Cu<45T/M2=0.45kg/cm2
pilote
hormigón
madera
acero
tabla TOMLINSON
suelo
Cu
(T/m2)
blanda
00-04
firme
04-08
dura
08-15
blanda
00-04
firme
04-08
dura
08-15
a
(T/m2)
0.0-3.5
3.5-4.5
4.5-7.0
0.0-3.0
3.0-4.0
?
PILOTES PRE-EXCAVADOS
α = α 11 ∗ α 12 ∗ α 13 ∗ ψ
α11 : alteración por instalación= 0.65 (pilore redondo)
α 12 : amigración de agua en la perforación= α 13 = 1 − 0.75 / L
α 13 : contracción de la superficie del suelo
ψ : efecto del lodo de perforación [1.0 excavación seca 0.6 excavación con lodo bentonítico]
L: longitud del pilote en metros
valores típicos de fricción por adherencia lateral en la hinca de cilindros y cajones
tipo de suelo
fricción por adherencia (T/m2)
limo y arcilla blanda
0.75-3.0
arcilla firme
5.0-19.5
arena suelta
1.2-3.7
arena compacta
3.5-7.0
grava compacta
5.0-10.0
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