TRABAJO FINAL DE CIMENTACIONES II

UNIVERSIDAD ANDINA "NESTOR CACERES VELAZQUES" SUB SEDE - PUNO
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
CURSO DE CIMENTACIONES II
TRABAJO FINAL
TEMA: DISEÑO DE PILOTES
INTEGRANTES DEL GRUPO:
1.- CONDORI MARCA GIOMER
2.- CONDORI PILCO ARMANDO
3.- CUTIPA HUAYCHAGINA OSCAR
4.- MAMANI YUCRA RIVALDO
5.- MARON COAQUIRA RUBEN DARIO
6.- QUISPE CHAGUA WILSON JASMANI
7.- QUISPE CHURA JHON HENRY
8.- YUJRA CHURA CHRISTIAN DENNIS
9.- YUPANQUI COPAJA LEONARDO MARTIN
10.- ZAGA QUISPE LEYDY DIANA
1.- METRADO DE CARGAS PARA UNA EDICACION DE 5 NIVELES
3
4m
2
4m
4m
A
1
4m
B
C
PLANO EN PLANTA
2.30 m
2.30 m
2.30 m
2.30 m
2.70 m
ELEVACION DEL PORTICO PRINCIPAL
RESUMEN DE METRADO DE CARGAS POR NIVEL
Viga Principal
Viga Secundaria
Columnas
Aligerado
Tabiqueria
Acabados
Sobrecarga
Muros P
1 NIVEL
24
11.52
18.98
26.14
8
8
8
18.8
123.44 Ton
2 NIVEL
24
11.52
17.46
26.14
8
8
8
16.81
119.93 Ton
3 NIVEL
24
11.52
17.46
26.14
8
8
8
16.81
119.93 Ton
4 NIVEL
24
11.52
17.46
26.14
8
8
8
16.81
119.93 Ton
5 NIVEL
24
11.52
8.73
26.14
8
8
16.81
103.20 Ton
103.20
2.30 m
119.93
2.30 m
119.93
2.30 m
119.93
2.30 m
123.44
2.70 m
PLANTEAMIENTO DE LA LOSA
Para deterinar la cantidad de pilotes
𝐷
2
𝐷
𝐿𝑔 = 𝑛2 − 1 𝑑 + 2
2
𝐵𝑔 = 𝑛1 − 1 𝑑 + 2
15 m
15 = 𝑛1 − 1 2 + 2
0.4
2
𝑛1 = 8
15 = 𝑛2 − 1 2 + 2
15 m
𝑛2 = 8
La distancia de eje a eje del pilote es:
2m
El diametro asumido para el pilote es:
0.40 m
0.4
2
DISEÑO DE PILOTES DE 8 X 8
15 m
15 m
PERFIL ESTRATIGRAFICO DEL SUELO
ϒ= 17.6 kn/m3
∅=0
𝐶𝑢 = 25 kn/m2
8.0 m
ARCILLA
ϒsat= 16 kn/m3
∅= 0
𝐶𝑢 = 20 kn/m2
9.0 m
ARCILLA
ϒsat= 17.2 kn/m3
13.0 m
∅= 0
𝐶𝑢 = 35 kn/m2
ARCILLA
ROCA GRANITO
Calculo del area de la seccion
El diametro asumido para el pilote es:
𝐴𝑝 =
𝜋 ⅆ2
= 0.126 m2
4
𝑝 = 𝜋𝐷 = 1.26 m
𝑥ℎ
0.40 m
𝜎𝑣 = ү𝑥ℎ
𝜎𝑣′ = σ𝑣 − 𝑢
u=(agua)
8m
140.8
NF
140.8
9m
284.8
88.29
196.51
13 m
508.4
215.82
292.58
CALCULOS:
1.- Calculo de capacidad ultima de carga en la punta del pilote
A) Metodo de Meyerhof (1976)
𝑄𝑝 = 𝐶𝑢 ∗ 𝐴𝑝 ∗ 𝑁°𝑐 = 9𝐶𝑢 ∗ 𝐴𝑝
𝑄𝑝 = 9𝐶𝑢 ∗ 𝐴𝑝
𝑄𝑝 =
39.58 kn
B) Metodo de Vesic (1977)
Para pilotes en arcilla
𝑄𝑝 = 𝐶𝑢 ∗ 𝐴𝑝 ∗ 𝑁°𝑐
4
𝜋
𝑁°𝑐 = ∗ 𝑙𝑛𝐼𝑟𝑟 + 1 + + 1
3
2
Cu/pa =
Ir =
N°c =
Qp =
∅ =0
𝐼𝑟 = 𝐼𝑟𝑟
0.45
150
6.334
27.86 kn
2.- Calculo resistencia por friccion del pilote
A) Metodo α
𝐶𝑢
= 0.25
𝑃𝑎
𝐶𝑢
= 0.20
𝑃𝑎
𝐶𝑢
= 0.35
𝑃𝑎
Tramo I
Tramo II
Tramo III
INTERPOLACION
0.2
0.92
0.25
X
0.3
0.82
Respuesta
0.87
𝛼 = 0.87
𝛼 = 0.92
𝛼 = 0.82
𝑓 = 𝛼𝐶𝑢
𝑓 = 22
𝑓 = 18
𝑓 = 29
𝑄𝑠 = ෍ 𝑓𝑝∆𝐿
𝑄𝑠 = 1470.8 kn
Lrr
10
20
40
60
80
100
200
300
400
500
𝑵∗𝑪
6.97
7.9
8.82
9.36
9.75
10.04
10.97
11.51
11.89
12.19
B) Metodo λ
8m
AI= 563.2
140.8
NF
9m
AII= 1517.9
196.51
AIII= 3179.1
13 m
292.58
𝐶𝑈 =
𝐶𝑢(1) 𝐿
1
+ 𝐶𝑢(2) 𝐿
𝐿
2
+ 𝐶𝑢(3) 𝐿
3
𝐶𝑈 = 27.83
𝜎ത0′ =
𝐴1 + 𝐴2 + 𝐴3…
𝐿
𝜎ത0′ = 175.34
𝑓𝑝𝑟𝑜𝑚 = λ 𝜎0 + 2𝐶𝑈
𝑄𝑠 = 𝑓𝑝𝑟𝑜𝑚 Δ𝐿𝜌
𝑄𝑠 = 1184.39
𝑓𝑝𝑟𝑜𝑚 = 31.42
Promedio entre los dos metodos
3.- Calculo de capacidad admisible
𝑄𝑎𝑑𝑚 =
𝑄𝑠 = 1327.61
FS= 3
Qs= 27.86 kn
Qp= 1184 kn
𝑄𝑈 𝑄𝑝 + 𝑄S
=
𝐹𝑠
𝐹𝑠
𝑄𝑎𝑑𝑚 = 10997.94 kn
4.- Calculo de la capacidad de carga de un grupo de pilotes
ϒ= 17.6 kn/m3
8.0 m
ARCILLA
∅=0
𝐶𝑢 = 25 kn/m2
ϒsat= 16 kn/m3
9.0 m
ARCILLA
∅= 0
𝐶𝑢 = 20 kn/m2
ϒsat= 17.2 kn/m3
13.0 m
ARCILLA
ROCA GRANITO
∅= 0
𝐶𝑢 = 35 kn/m2
NOTA= Se debe de analizar en dos partes y el resultado menor sera la Qadm
෍ 𝑄𝑢 = 𝑛1 ⋅ 𝑛2 9𝐴𝑝𝐶𝑢 + ෍ 𝛼𝐶𝑢 𝑝Δ𝐿
n1 =
n2 =
Ap =
Cu(p)=
8
8
0.126
35
෍ 𝑄𝑢 =
ɑ. =
P. =
Cu. =
ΔL. =
0.87
1.26
25
8
ɑ.. =
P.. =
Cu.. =
ΔL.. =
0.92
1.26
20
9
𝑛1 = 8
𝑛2 = 8
𝑑 = 0.4
ɑ... =
P... =
Cu... =
ΔL… =
distancia
2m
0.82
1.26
35
13
77583.58 kn
෍ 𝑄𝑈 = 𝐿𝑔 𝐵𝑔 cu 𝑁𝐶∗ + ෍ 2 𝐿𝑔 + 𝐵𝑦 𝑐𝑢Δ𝑙
Bg =
Lg =
Lg/Bg=
L/Bg =
N°c =
14.4
14.4
1.00
1.46
8.4
DEL ABACO
𝑄𝑔 𝑢 =
13934.59 kn
POR LO TANTO SE ELEGIRA LA MENOR CARGA ULTIMA DE A Y B
𝑄𝑔 𝑢 =
13934.59 kn
Qg(adm) = 4644.86 kn
5.- Refuerzo de acero para pilotes
DATOS:
𝑓𝑐′ = 210 𝑘𝑔 Τ𝑚2
𝑓𝑦 = 42𝑂0 𝑘g Τ𝑐 𝑚2
Recubrimiento= 5 cm
𝐴𝐶 =
𝜋𝑑2
4
D= 40 cm
5026.548
4
= 1256.6 cm2
d= 35 cm
𝑝=
𝑄𝑈
=
∅ ⋅ 0.8
1421328.4
0.65*0.8
=
𝐴𝑠𝑚i𝑛 = 0.01 ⋅ 𝐴𝐶
𝐴𝑠𝑚i𝑛 = 12.6 cm2
Asumir barra de 5/8"
𝑁 𝑑𝑒 𝑏𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠 =
𝑁 𝑑𝑒 𝑏𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠 =
𝐸𝑠𝑝𝑎𝑐𝑖𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 =
𝐸𝑠𝑝𝑎𝑐𝑖𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 =
As
A(barra)
6.35
7.00
Pc
N(barras)
18 cm
1749327.2 kg
Varilla
Ø 6mm
Ø 12mm
Ø 8mm
Ø 1/4"
Ø 3/8"
Ø 1/2"
Ø 5/8"
Ø 3/4"
Ø 1"
Ø 1 1/4"
Ø 1 1/2"
As
0.282743339
1.130973355
0.502654825
0.316692174
0.712557392
1.266768698
1.97932609
2.85022957
5.067074791
7.917304361
11.40091828
Ø (cm)
1.524
3.048
2.032
0.635
0.9525
1.27
1.5875
1.905
2.54
3.175
3.81
PREDIMENSIONAMIENTO
7 ∅ 18 𝑐𝑚
𝛼=
𝐴5 𝐹𝑦
0.85𝑓c ⋅ 𝑏
𝑀𝑈 = 𝜙𝐴𝑠 𝑓𝑦 𝑑 −
0.40 m
𝑀𝑚𝑎𝑥 = 1.4
18 𝑐𝑚
Refuerzo de Acero por Flexion
𝑤𝑇 = 𝐴𝐶 ⋅ 𝑌𝐻𝐴
527.8 kg/m
𝛼
2
wt + 𝑙 2
8