Tesis ERICK-MANZANO-HUERTA

UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE INGENIERÍA
REGIÓN VERACRUZ
POSGRADO
PROYECTO DE INTERVENCIÓN PROFESIONAL
ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE PILAS DE CONCRETO Y
PILOTES DE ACERO COMO SOLUCIÓN DE CIMENTACÍON
EN UN SUELOS ARENOSO
QUE PARA OBTENER EL GRADO DE:
MAESTRIA EN INGENIERÍA APLICADA
PRESENTA:
ING. ERICK MANZANO HUERTA
DIRECTOR DEL PROYECTO:
DR. SERGIO A. ZAMORA CASTRO
BOCA DEL RÍO, VERACRUZ.
ENERO 2017.
1
AGRADECIMIENTOS
A la Universidad Veracruzana y al consejo académico del posgrado de Maestría en
Ingeniería Aplicada, por la aceptación dentro de su programa.
Al Dr. Sergio A. Zamora Castro, director de este proyecto, por sus consejos y
compartir sus conocimientos. Por su asesoría en temas académicos y profesionales.
A todos los catedráticos que compartieron sus conocimientos durante el transcurso
de este posgrado.
Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT), por la aceptación y
apoyo para la realización de este estudio de posgrado.
2
RESUMEN
El sitio de experimentación se localiza en la ciudad y puerto de Veracruz en la calle
Acacia, col. Cándido Aguilar. En este lugar se pretende la construcción de un edificio
de 6 niveles; un nivel para locales comerciales y los restantes como departamentos
habitacionales. Tradicionalmente se desplantan edificaciones sobre zapatas
corridas o aisladas, pero cuando estas no son capaces de soportar las cargas
inducidas por la estructura y sus incrementos, se recurre a las cimentaciones
profundas.
Se analiza en este trabajo la viabilidad de construcción mediante pilas de concreto
o pilotes de acero de diferentes diámetros y secciones para que basados en las
recomendaciones que aquí se manejan se pueda tomar una decisión final sobre el
tipo y sistema de cimentación.
Se revisa la capacidad de carga de cada sistema, los asentamientos individuales y
por grupo de la cimentación.
El diseño de este proyecto se rige bajo el RCDF y de las Normas Técnicas
Complementarias para Diseño y Construcción de Cimentaciones. Es esencial que
además de cumplir con los criterios de la comunidad geotécnica, cumpla con los
requerimientos legales que nos amparen de cualquier responsabilidad jurídica y que
ante toda circunstancia nuestra premisa sea la de dar a la superestructura la
cimentación más segura y económicamente viable.
Más allá de inquirir en un problema teórico idealizado, con soluciones perfectas en
materiales ideales, decidí emprender este caso, para que, al llegar a su conclusión,
mi percepción de la realidad y mi razonamiento ingenieril evolucione.
3
ABSTRACT
The experimentation site is located in the city and the port of Veracruz in the street
Acacia, col. Cándido Aguilar. In this place is intended the construction of a building
of 6 levels; One level for commercial premises and the remaining ones as housing
departments. Traditionally the buildings are placed on the shoes in the runs or
insulated, but when they are not able to withstand the loads induced by the structure
and its increases, the deep foundations are used.
The feasibility of the construction using concrete piles or the steel piles of different
diameters and sections for which they are based on the recommendations that are
made available here is analyzed, make a final decision on the type and the
foundation system.
The load capacity of each system, the individual settlements and the foundation
group are reviewed.
The design of this project is under the RCDF and the Complementary Technical
Norms for Design and Construction of Foundations. Essential that in addition to
comply with the criteria of the geotechnical community, meets the legal requirements
that do not cover any legal responsibility and that in all circumstances our premise
the sea from the shade to the superstructure the most secure and economically
viable foundation.
Beyond concerns in an idealized theoretical problem, with perfect solutions in
Ideal materials, I decided to undertake this case, so that, upon arriving at its
conclusion, my perception of reality and my engineering reasoning evolve.
4
Contenido
AGRADECIMIENTOS ............................................................................................. 2
RESUMEN .............................................................................................................. 3
ABSTRACT ............................................................................................................. 4
CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN............................................................................. 12
1.1
OBJETIVO .............................................................................................. 13
1.2
JUSTIFICACIÓN. .................................................................................... 13
1.3
ANTECEDENTES ................................................................................... 15
1.4
FACTIBILIDAD DEL PROYECTO. .......................................................... 15
CAPÍTULO 2 REVISIÓN LITERARIA .................................................................... 16
2.1
CLASIFICACIÓN Y DEFINICIÓN DE CIMENTACIONES PROFUNDAS 16
2.1.1
SEGÚN LA FORMA EN LA QUE SE TRANSFIEREN LAS CARGAS AL
SUBSUELO.................................................................................................... 19
2.1.1.1
PILOTES POR PUNTA .................................................................. 20
2.1.1.2
PILAS Y PILOTES DE PUNTA CON EMPOTRAMIENTO ............. 21
2.1.1.3
PILOTES DE ANCLAJE ................................................................. 22
2.1.1.4
PILAS Y PILOTES VERTICALES CON CARA HORIZONTAL ....... 22
2.1.1.5
PILOTES INCLINADOS BAJO CARAGAS HORIZONTALES ........ 23
2.1.2
SEGÚN EL MATERIAL BASE CON EL QUE ESTÁN FABRICADOS 24
2.1.2.1
PILOTES DE CONCRETO.......................................................... 24
2.1.2.1.1 PILOTES PREFABRICADOS DE CONCRETO ..................... 24
2.1.2.1.2 PILOTES Y PILAS COLADOS EN SITIO .............................. 25
2.1.2.2
PILOTES DE ACERO ................................................................. 25
2.1.2.3
PILOTES DE MADERA ............................................................... 26
2.1.2.4
PILOTES MIXTOS DE CONCRETO Y ACERO .......................... 26
5
2.1.3
PILOTES SEGÚN SU PROCESO CONSTRUCTIVO ....................... 26
2.1.3.1
CON DESPLAZAMIENTO........................................................... 28
2.1.3.2
CON POCO DESPLAZAMIENTO ............................................... 29
2.1.3.3
SIN DESPLAZAMIENTO ............................................................ 30
CAPÍTULO 3 METODOLOGÍA .............................................................................. 31
3.1
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ....................................................... 31
3.2
DESCRIPCIÓN DEL SITIO EXPERIMENTAL ........................................ 32
3.3
ESTUDIOS PREELIMINARES ................................................................ 33
3.3.1
CLIMATOLOGÍA ................................................................................ 33
3.3.2
SISMICIDAD ...................................................................................... 34
3.4
EXPLORACIÓN Y MUESTREO ............................................................. 36
3.4.1
POZOS A CIELO ABIERTO .............................................................. 36
3.4.2
SONDEO DE PENETRACIÓN ESTÁNDAR (SPT)............................ 37
3.4.3
EXTRACCIÓN DE MUESTRAS ........................................................ 37
3.5
TRABAJOS DE LABORATORIO ............................................................ 38
3.5.1
CONTENIDO DE HUMEDAD ............................................................ 39
3.5.2
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO ....................................................... 39
3.5.3
LÍMITES DE CONSISTENCIA ........................................................... 41
3.6
ANÁLISIS Y DISEÑO DE PILAS Y PILOTES ......................................... 42
3.7
CRITERIOS DE ANÁLISIS Y DISEÑO ................................................... 42
3.7.1
ESTADO LÍMITE DE FALLA.............................................................. 42
3.7.2
CAPACIDAD DE CARGA POR PUNTA ............................................ 44
3.7.2.1
DETERMINACIÓN DE LA FORMACIÓN DE TAPÓN DE SUELO EN
LA PUNTA DE PILOTES DE ACERO ............................................................ 45
3.7.3
CAPACIDAD DE CARGA POR FRICCIÓN POSITIVA...................... 46
6
3.7.4
ESTADO LÍMITE DE SERVICIO ....................................................... 46
3.7.5
MÓDULO DE REACCIÓN HORIZONTAL DEL SUELO .................... 50
CAPÍTULO 4 PARÁMETROS GEOMECÁNICOS ................................................. 51
4.1
ESTRATIGRAFÍA PCA ........................................................................... 51
4.2
PERFIL ESTRATIGRÁFICO SPT ........................................................... 51
4.3
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS DE SPT .......................................... 53
4.4
ESTIMACIÓN DEL ANGULO DE FRICCIÓN INTERNA (φ) DE CADA
ESTRATO .......................................................................................................... 55
4.5
ANÁLISIS ESTRUCTURAL .................................................................... 58
CAPÍTULO 5 MODELO GEOTÉCNICO DE PILAS ............................................... 60
5.1
CAPACIDAD DE CARGA DE PILOTES DE CONCRETO Y ACERO ..... 60
5.2
ASENTAMIENTOS INDIVIDUALES........................................................ 64
5.4
MODULO DE REACCIÓN HORIZANTAL ............................................... 65
5.5
DESCARGA ESTRUCTURAL ................................................................ 66
5.6
NÚMERO DE PILOTES .......................................................................... 68
5.7
ASENTAMIENTOS POR GRUPO........................................................... 71
5.8
CAPACIDAD DE CARGA POR GRUPO DE PILOTES........................... 72
CAPITULO 6 RECOMENDACIONES ................................................................... 75
CAPÍTULO 7 CONCLUSIONES ............................................................................ 80
REFERENCIAS ..................................................................................................... 82
ANEXOS ............................................................................................................... 84
A1
REGISTRO DE PERFORACIÓN ............................................................ 84
A2
CORRECCIÓN DE SPT.......................................................................... 87
A3
MÓDULO DE REACCIÓN HORIZONTAL .............................................. 89
A4
CAPACIDAD DE CARGA ....................................................................... 92
7
A5
ASENTAMIENTOS INDIVIDUALES........................................................ 97
A6
ASENTAMIENTOS POR GRUPO........................................................... 99
A7
TABLA DE SALIDA SAP2000 .................................................................. 101
8
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 Condiciones para el uso de cimentaciones con pilotes ........................... 18
Figura 2 Criterio de clasificación ........................................................................... 19
Figura 3 Clasificación de pilas y pilotes según la forma en que transmiten las cargas
al subsuelo ............................................................................................................ 19
Figura 4 Pilote por punta ....................................................................................... 20
Figura 5 Pila por punta .......................................................................................... 20
Figura 6 Empotramiento de pilas y pilotes ............................................................ 21
Figura 7 Pilote de fricción ...................................................................................... 21
Figura 8 Empotramiento de pilas y pilotes ............................................................ 22
Figura 9 Pila o pilote con carga horizontal ............................................................ 23
Figura 10 Pilotes inclinados con carga horizontal ................................................. 23
Figura 11 Clasificación de pilotes según el material base de fabricación .............. 24
Figura 12 Clasificación de pilotes según su proceso constructivo......................... 27
Figura 13 Cronograma de actividades .................................................................. 31
Figura 14 Localización del predio .......................................................................... 32
Figura 15 Vista del predio...................................................................................... 33
Figura 16 Regionalización sísmica de la República Mexicana .............................. 34
Figura 17 Localización de los pozos de exploración tipo a cielo abierto (PCA).
También se indica el lugar en donde se realizó el sondeo con penetración estándar
(SPT) ..................................................................................................................... 37
Figura 18 Extracción de muestras alteradas e inalteradas del PCA-1 .................. 38
Figura 19 Brigada de perforación colocando el equipo para iniciar con los trabajos
.............................................................................................................................. 38
Figura 20 Perfil estratigráfico obtenido en el ensaye de penetración estándar SPT1 de profundidad de 0.00 a 15.00 m...................................................................... 53
Figura 21 Estratigrafía de acuerdo al número de golpes ....................................... 55
Figura 22 Espectro de diseño sísmico .................................................................. 58
Figura 23 Modelo Estructural del edificio .............................................................. 59
Figura 24 Capacidad de carga admisible para pilotes de concreto ....................... 60
Figura 25 Perfiles del Catálogo de Gerdau Corsa seleccionados para el análisis 62
9
Figura 26 Capacidad de carga admisible para pilotes de acero ............................ 62
Figura 27 Planta de desplante de pilotes, se muestra la numeración de los nodos
.............................................................................................................................. 67
Figura 28 Planta de cimentación con configuración a base de pilas de concreto . 70
Figura 29 Planta de cimentación con configuración a base de Pilotes de Acero .. 71
Figura 30 Comparación de la capacidad de carga estimada por grupo de pilotes de
acero VS descarga estructural .............................................................................. 73
Figura 31 Comparación de la capacidad de carga estimada por grupo de Pilas de
Acero VS descarga estructural .............................................................................. 74
Figura 32 Curvas de energía efectiva durante el hincado .................................... 79
10
Tabla 1 Valores característicos del espectro sísmico para estructuras Tipo B (Norma
N PRY CAR 6 01 005, SCT).................................................................................. 35
Tabla 2 Estratigrafía de acuerdo a la resistencia a la penetración estándar ......... 54
Tabla 3 Resumen de resultados de Ncor y ángulo de fricción interna .................. 57
Tabla 4 Capacidad de carga admisible con diferentes diámetros de pilotes de
concreto ................................................................................................................ 61
Tabla 5 Resumen de cálculo de área tapón para pilotes metálicos ...................... 62
Tabla 6 Capacidad de carga admisible para pilotes de acero ............................... 63
Tabla 7 Asentamientos totales aplicando la totalidad de la capacidad de carga
admisible para pilas de concreto ........................................................................... 64
Tabla 8 Asentamientos totales aplicando la totalidad de la capacidad de carga
admisible para pilotes de acero ............................................................................. 64
Tabla 9 Modulo de reacción horizontal Ks ............................................................ 65
Tabla 10 Combinaciones de carga ........................................................................ 66
Tabla 11 Descargas sobre el nodo critico ............................................................. 68
Tabla 12 Numero de Pilas de Concreto y Pilotes de Acero ................................... 69
Tabla 13 Asentamientos por grupo ....................................................................... 72
11
CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN
La naturaleza proporciona al ingeniero los materiales con los cuales cimienta sus
estructuras; sin embargo, existen diferentes tipos de problemas geotécnicos que el
ingeniero debe resolver tales como: deformaciones ocurridas en las obras civiles
debidas al comportamiento del suelo, deslaves, agrietamientos superficiales y
asentamientos, por esta razón es necesario conocer las características y
condiciones naturales del suelo del lugar en estudio (Mimedi L., Mendoza A., 2012).
Conservadoramente en México se diseñan y realizan cimentaciones profundas a
base de pilas y pilotes de concreto reforzado, colados “in situ” o hincados. En países
latinoamericanos el uso de perfiles de acero, hasta inicios del año 2000, se empleó
principalmente en las estructuras de contención (perfiles metálicos tipo tablestaca)
y en los pilares de borde, con el objetivo de eliminar las vigas de equilibrio. También
en el caso que se querían reducir las vibraciones consecuentes del hincado de
pilotes de desplazamiento (pilotes premoldeados de concreto, pilotes del tipo Franki,
pilotes tubulares, etc.)
En este trabajo se analiza la implementación de pilotes de acero para el proyecto
de construcción de un edificio de 5 niveles para departamento y planta baja para
locales comerciales ubicado en la calle del Indio esq. Acacia, col. Cándido Aguilar,
en el Municipio de Veracruz, Ver.
La solución se propone utilizando como base un estudio de mecánica de suelos
realizado en 2012.
Se tomó en cuenta como base teórica los criterios recomendados a lo largo de la
historia
de
ingeniería
de
cimentaciones,
tomando
recomendaciones
de
publicaciones nacidas de reuniones, congresos y simposios de las diferentes
organizaciones de mecánica de suelos, en particular de la hoy SMIG.
Los grandes constructores e ingenieros establecidos en México han compartido sus
experiencias y conocimientos en este rubro. De igual forma, el diseño de este
proyecto se rige bajo el RCDF y de las Normas Técnicas Complementarias para
Diseño y Construcción de Cimentaciones. Es esencial que además de cumplir con
los criterios de la comunidad geotécnica, cumpla con los requerimientos legales que
12
nos amparen de cualquier responsabilidad jurídica y que ante toda circunstancia
nuestra premisa sea la de dar a la superestructura la cimentación más segura y
económicamente viable.
Dentro de la revisión se encuentra la determinación de capacidad de carga por
punta y fuste del pilote, así como el análisis de asentamientos elásticos y el arreglo
del conjunto de pilotes.
1.1
OBJETIVO
Realizar un análisis comparativo, desde el punto de vista geotécnico, entre la
solución de cimentación construida a base de pilas de concreto reforzado y el
empleo de pilotes metálicos de sección IR con la finalidad de extraer información de
cimentaciones profundas y probar su efectividad como sistema estructural
Objetivos particulares:
1. Extraer parámetros geo mecánicos a partir de estudios y experimentación
real en campo
2. Revisar teorías de diseño para capacidad de carga de pilotes metálicos,
asentamientos y módulo de reacción horizontal
3. Realizar un modelo y análisis estructural en 3 dimensiones en el software
Sap2000
4. Generar un informe en donde se presente el análisis de capacidad de carga,
estimación de asentamientos individuales y por grupo, comentarios y
recomendaciones
1.2
JUSTIFICACIÓN.
En México, como en países latinoamericanos, el diseño y construcción de
cimentaciones profundas se realiza conservadoramente a base de pilas de concreto
reforzado colados in situ como solución conservadora, no es común que se revisen
alternativas como pilotes de acero, siendo estos utilizados comúnmente en países
europeos y en Estados Unidos
13
La selección de la cimentación adecuada para una estructura no es única, pero
depende de muchos factores como el perfil estratigráfico del suelo, propiedades
físicas y mecánicas del mismo, capacidad de carga, descarga de la estructura,
magnitud de las cargas laterales, asentamientos totales, procedimientos
constructivos acordes al sitio, tiempo y costo en la construcción
Pero esta afirmación no debe ser un obstáculo en el proceso de diseño, pues con
adecuado criterio y tomando las precauciones necesarias se puede llegar a diseños
eficientes y confiables, entendiendo por supuesto que el éxito de un diseño
dependerá de la seriedad con que se efectúen los ensayos previos y del criterio
profesional al momento de elegir los parámetros de diseño.
El edificio se encuentra ubicado en la calle del Indio esq. Acacia, col. Cándido
Aguilar, en el Municipio de Veracruz, Ver. Y contara con 5 niveles para
departamentos y planta baja para locales comerciales.
14
1.3
ANTECEDENTES
En abril de 2012 se realizó un estudio geotécnico, en el que se describen los trabajos
de exploración y muestreo; se realizaron dos sondeos a cielo abierto y un sondeo
de penetración estándar (SPT) a 15 m de profundidad. De los trabajos de
exploración se elaboró el perfil estratigráfico del suelo y el perfil de resistencia a la
penetración estándar.
De dicho estudio se resolvió la cimentación mediante
propuestas de pilas de concreto reforzado coladas in situ, dejando a selección del
estructurista la dimensión de las pilas de acuerdo a la carga estructural. La
profundidad de estas pilas se recomendó apoyarlas en el estrato más resistente que
se encontró a partir de los 7.20 m. Para los elementos cuya descarga estructural
era pequeña, se recomendó emplear zapatas aisladas o corridas a 1.5 m. de
profundidad.
1.4
FACTIBILIDAD DEL PROYECTO.
En este proyecto se analiza la empleabilidad de pilotes metálicos y pilas de concreto
como elementos de cimentación profunda. Es un trabajo de aplicación profesional
real y que actualmente está en construcción, pero a través de cimentación de
concreto.
15
CAPÍTULO 2 REVISIÓN LITERARIA
2.1
CLASIFICACIÓN Y DEFINICIÓN DE CIMENTACIONES PROFUNDAS
Las cimentaciones profundas corresponden a aquellas que se utilizan cuando el
área disponible de transferencia de carga o la capacidad del terreno superficial no
son suficientes para poder resistir de manera adecuada una transferencia directa
de carga. En estos casos, se suelen introducir elementos esbeltos con el propósito
ya sea de transmitir las cargas de estructuras pesadas a estratos profundos de
suelos duros o rocas, que presentan alta capacidad de carga y baja compresibilidad,
los cuales subyacen en estratos de arcillas blandas, o depósitos de limos o arenas
o de incrementarla transferencia de superficie de carga, caso en el que la capacidad
del pilote dependerá de la adherencia y de la fricción que este con el suelo que lo
rodea (Tamez 2001)
En general se puede definir que las cimentaciones por pilotaje se utilizan cuando
sucede alguna de las siguientes condiciones (Vesic 1977)
1. Cuando el estrato o estratos superiores del suelo son altamente compresibles
y demasiado débiles para soportar la carga transmitida por la superestructura
se usan pilotes para transmitir la carga al lecho rocoso o una capa dura, figura
1a. Cuando no se encuentra un lecho rocoso o una profundidad razonable
debajo de la superficie del terreno los pilotes se usan para transmitir la carga
gradualmente al suelo. La resistencia a la carga estructural aplicada se deriva
principalmente de la resistencia a la fricción desarrollada en la interfaz suelo
pilote, figura 1b.
2. Cuando están sometidas a fuerzas horizontales, las cimentaciones con
pilotes resisten por flexión mientras soportan aun la carga vertical transmitida
por la superestructura. Este tipo de situación se encuentra generalmente en
el diseño y construcción de estructuras altas que están sometidas a grandes
fuerzas de viento y/o sísmicas, figura 1c.
3. En muchos casos, suelos expansivos y colapsables están presentes en el
sitio de una estructura propuesta y se extienden a gran profundidad por
16
debajo de la superficie del terreno. Los suelos expansivos se hinchan y se
contraen conforme el contenido de agua aumenta o decrece y su presión de
expansión es considerable. Si se usan cimentaciones superficiales en tales
circunstancias, la estructura sufrirá daños considerables. Sin embargo, las
cimentaciones con pilotes se consideran como una alternativa cuando estos
se extienden más allá de la zona activa de expansión y contracción. Los
suelos como los constituidos por loess son de naturaleza colapsable. Cuando
el contenido de agua de esos suelos aumenta, su estructura se rompe. Una
disminución repentina de la relación de vacíos induce grandes asentamientos
de las estructuras soportadas por cimentaciones superficiales. En tales
casos, las cimentaciones con pilotes se usan con éxito si estos se extienden
hasta las capas de suelo estables más allá de la zona de cambio posible de
contenido de agua, figura 1d.
4. Las cimentaciones de algunas estructuras, como torres de transmisión,
plataformas fuera de la costa y losas de sótanos debajo del nivel freático,
están sometidas a fuerzas de levantamiento. Algunas veces se usan pilotes
para esas cimentaciones y así resistir la fuerza de levantamiento, figura 1e.
5. Los estribos y pilas de puentes son usualmente construidos sobre
cimentaciones de pilotes para evitar la posible pérdida de capacidad de carga
que una cimentación superficial sufrirá por erosión del suelo en la superficie
del terreno, figura 1f.
17
Figura 1 Condiciones para el uso de cimentaciones con pilotes
El uso de cimentaciones profundas es el método más antiguo del hombre para
superar dificultades de las cimentaciones de suelos blandos. A pesar de que se
remonta a los suelos lacustres prehistóricos, hasta a finales del siglo XIX, el diseño
de este tipo de cimentación se basaba totalmente en la experiencia.
Las cimentaciones profundas constan principalmente de elementos estructurales de
gran esbeltez, que soportan cargas axiales y laterales, y los cuales pueden sufrir
cierta flexión, aun estando rodeados del suelo en el cual se hincan o se construyen.
A menudo se hincan en grupos o filas, conteniendo cada uno (Das 2001)
De acuerdo con las dimensiones de su sección transversal, las cimentaciones
profundas generalmente se dividen en pilas, cuando su diámetro o lado es mayor
de 60 cm., y pilotes, para diámetros menores. En el diseño y construcción de pilas
y pilotes intervienen fundamentalmente tres variables: la forma en que se transfieren
las cargas al subsuelo, el material base con el que son fabricados, y su
procedimiento constructivo. Según estos criterios, a continuación, en la figura 2, se
presenta la clasificación propuesta para pilas y pilotes
18
PILAS Y PILOTES
SEGÚN LA FORMA EN LA
QUE SE TRANSFIEREN LAS
CARGAS AL SUBSUELO
SEGÚN EL MATERIAL BASE
CON EL QUE ESTAN
FABRICADOS
SEGÚN SU PROCESO
CONSTRUCTIVO
Figura 2 Criterio de clasificación
2.1.1 SEGÚN LA FORMA EN LA QUE SE TRANSFIEREN LAS CARGAS AL
SUBSUELO
Las pilas y pilotes en general se diseñan y construyen para transmitir cargas
verticales por punta a estratos resistentes profundos o por fricción al suelo que los
rodea; los pilotes se usan principalmente para anclar estructuras en suelos
expansivos y para resistir cargas horizontales inducidas por la estructura o por un
sismo. En este último se colocan inclinados
PUNTA
CON CARGA VERTICAL
PILAS Y PILOTES
FRICCIÓN
ANCLAJE POR FRICCIÓN
CON CARGA VERTICAL
Y HORIZONTAL
PILOTES INCLINADOS
Figura 3 Clasificación de pilas y pilotes según la forma en que transmiten las cargas al
subsuelo
19
2.1.1.1
PILOTES POR PUNTA
Se utilizan cuando el estrato de suelo superficial es blando y compresible, y cuando
el peso de las cargas de la superestructura Q son importantes, figura 4. una ventaja
de las pilas, radica en que se puede acampanar en su base, figura 5.
Figura 4 Pilote por punta
Figura 5 Pila por punta
20
2.1.1.2
PILAS Y PILOTES DE PUNTA CON EMPOTRAMIENTO
Para incrementar la capacidad de carga de pilas y pilotes se pueden empotrar una
cierta profundidad E en el estrato resistente. Para pilotes se recomienda hacerlo a
una profundidad de 4 a 10 veces su dimensión horizontal (D) dependiendo de la
compacidad relativa del mate rial de empotramiento y de la capacidad del equipo
disponible, y en pilas la distancia que sea posible constructivamente hablando,
figura 6.
Figura 6 Empotramiento de pilas y pilotes
Figura 7 Pilote de fricción
21
2.1.1.3
PILOTES DE ANCLAJE
Se utilizan en zonas con suelos arcillosos expansivos que par su espesor no pueden
ser removidos; con estos elementos se pueden absorber los movimientos
estacionales que ocurren en la parte superficial de estos suelos, que se traducen en
expansiones. Estos pilotes se hincan hasta alcanzar la zona del suelo estable
También se utilizan a veces para evita el bufamiento par excavaci6n en suelos
arcillosos.
Figura 8 Empotramiento de pilas y pilotes
2.1.1.4
PILAS Y PILOTES VERTICALES CON CARA HORIZONTAL
Las fuerzas horizontales permanentes de reacción de una estructura o temporales
inducidas por un sismo se pueden recibir, aunque en forma poco ef1ciente can pilas
a pilotes verticales que tengan empotramiento y características estructurales
adecuadas Funcionalmente, los pilotes inclinados son mejor solución.
22
Figura 9 Pila o pilote con carga horizontal
2.1.1.5
PILOTES INCLINADOS BAJO CARAGAS HORIZONTALES
Una solución más eficiente que la del caso anterior es utilizar pilotes inclinados con
orientación acorde a la dirección en que se presente la fuerza horizontal o con
distintas direcciones cuando deban soportar las fuerzas horizontales que induce un
sismo.
Figura 10 Pilotes inclinados con carga horizontal
23
2.1.2 SEGÚN EL MATERIAL BASE CON EL QUE ESTÁN FABRICADOS
En la figura 11 se enumeran los materiales que se emplean para fabricar pilotes, las
pilas siempre son de concreto simple o reforzado, colado en el lugar.
MATERIAL DE
FABRICACIÓN
CONCRETO
PREFABRICADO
MIXTOS
(concreo y
acero)
ACERO
MADERA
COLADO EN
SITIO
Figura 11 Clasificación de pilotes según el material base de fabricación
2.1.2.1
PILOTES DE CONCRETO
Son elementos de concreto reforzado prefabricado, pilotes fabricados “in situ”, su
uso es común en la actualidad. Actualmente los pilotes pretensados son una buena
alternativa, estos tienen mayor resistencia a la flexión y son consecuentemente
menor susceptible a dañarse durante el proceso de construcción. Los pilotes de
concreto no toleran condiciones difíciles de hincado como los de acero, y tienen una
mayor probabilidad de dañarse, sin embargo, los pilotes de concreto son muy
populares porque son más baratos que los pilotes de acero y su capacidad de carga
es importante.
2.1.2.1.1
PILOTES PREFABRICADOS DE CONCRETO
Se fabrican con concreto simple, concreto reforzado, presforzado o postensado,
empleando cemento portland normal o resistente a las sales, álcalis y silicatos del
medio donde se hincarán. Se fabrican de una sola pieza o en segmentos que se
pueden unir con juntas rápidas o soldando placas de acero que se dejan en los
extremes de cada tramo precolado.
24
Estos pilotes son los de uso más frecuente par su durabilidad y la facilidad con que
se ligan a la superestructura. Sus limitaciones se relacionan con las dificultades de
fabricaci6n, manejo e hincado. Según la geómetra de su secci6n transversal pueden
ser cuadrados, octagonales, ochavados, hexagonales, triangulares, de secci6n H y
circulares.
2.1.2.1.2 PILOTES Y PILAS COLADOS EN SITIO
Generalmente se fabrican con concreto reforzado, aunque es factible usar concreto
simple cuando se trata de pilas cortas en una región no sísmica. El colado se debe
hacer con una tubería tremie o con trompa de elefante para evitar la segregación y
contaminación del concreto. El pilote colado in situ no es muy empleado.
2.1.2.2
PILOTES DE ACERO
Pilotes de sección H o I, pilotes de tubo, los pilotes de tubo se hincan en el terreno
con sus extremos abiertos o cerrados. Las vigas de acero de patín ancho y de
sección I también se usan; sin embargo, se prefieren las vigas H porque los
espesores de sus almas y patines son iguales.
Estos pilotes son de secciones estructurales ligeras o pesadas dependiendo de la
carga que transmitirán. Se pueden utilizar tubos de acero que pueden quedar
huecos o rellenarse con concreto, así como perfiles estructurales H, también se
fabrican tubos de acero con una hélice soldada lateralmente, que se introducen a
rotación.
Entre las ventajas principales de estos pilotes se tienen la facilidad y precisión con
que se pueden alargar o recortar y el hecho de que pueden atravesar estratos duros
con boleos y roca alterada, además de que su manejo es más simple que en los de
concreto. La desventaja principal de estos pilotes es que son susceptibles a la
corrosión, fenómeno que debe tomarse en cuenta especialmente en ambiente
marino, que es donde más se utilizan, para protegerlos debidamente.
25
2.1.2.3
PILOTES DE MADERA
Son troncos de árboles, cuya longitud varía entre 10 y 20 m, actualmente son poco
usados. Los pilotes de madera no resisten altos esfuerzos al hincarse; por lo tanto,
su capacidad se limita a 25 – 30 Ton. Se deben usar elementos de acero para evitar
daños en la punta del pilote. La parte superior de los pilotes también podría dañarse
al ser hincados, para evitarlo se usa una banda metálica o un capuchón o cabezal.
Los pilotes de madera permanecerán indefinidamente sin daño si están rodeados
de suelo saturado. Sin embargo, en un ambiente marino, están sometidos al ataque
de varios organismos y pueden ser dañados considerablemente en pocos meses.
Cuando se localizan arriba del nivel freático, lo pilotes son atacados por insectos.
Su vida se incrementará tratándolos con preservadores de madera como la
creosota.
Los pilotes de madera han caído en desuso ante el desarrollo de los de concreto;
su empleo ha quedado restringido a la cimentaci6n de estructuras provisionales y
de embarcaderos pequeños en donde se aprovecha la resistencia de la madera
para soportar las fuerzas de impacto. La limitación fundamental de estos pilotes se
tiene en su corta duraci6n, ya que fácilmente se daña el tramo que queda sujeto a
variaciones del nivel del agua, sobre todo cuando están en un ambiente de aguas
salobres. En este caso se puede recubrir con concreto el tramo expuesto a las
variaciones de nivel.
2.1.2.4
PILOTES MIXTOS DE CONCRETO Y ACERO
Se utilizan pilotes de concreto con puntas de acero como protecci6n durante el
hincado; en algunos suelos can condiciones estratigráficas peculiares se han
utilizado pilotes que tienen un segmento inferior de tuba de acero y el resto de
concreto reforzado. En general, este tipo de pilotes mixtos tiene poco uso.
2.1.3
PILOTES SEGÚN SU PROCESO CONSTRUCTIVO
Se han desarrollado numerosos procesos constructivos para fabricar y
posteriormente instalar en el lugar o para fabricar en el mismo sitio pilas y pilotes; la
26
característica fundamental que los diferencia es que durante su construcción se
induzca o no desplazamiento del suelo que los rodea; debe observarse que las pilas
siempre se fabrican de concreto simple o reforzado, colado en el sitio en una
perforación previamente realizada y por ello caen únicamente dentro del tipo de sin
desplazamiento. En cambio, los pilotes pueden ser: con desplazamiento cuando
desplazan un volumen de suelo igual al del pilote al ser hincados, con poco
desplazamiento, que pueden ser pilotes hincados en una perforación previa de
menor área que la del pilote mismo, pilotes de área transversal reducida como los
de perfiles de acero de sección I, o pilotes hincados con ayuda de un chiflón, y sin
desplazamiento, cuando se fabrican en el sitio, de manera semejante a las pilas
En suelos blandos, los pilotes con desplazamiento pueden inducir disminución de la
resistencia al corte por el remoldeo provocado, en tanto que en suelos granulares
pueden generar aumento de la compacidad relativa.
Los procedimientos constructivos son del dominio público o protegidos con patentes
comerciales; en cuanto al equipo especializado que se utiliza, sus características y
capacidades se eligen acordes al tamaño de la pila o pilote por construir y a las
condiciones topográficas, estratigráficas y de localizaci6n del sitio.
PROCEDIMIENTO
CONSTRUCTIVO
CON
DESPLAZAMIENTO
HINCADOS A
PERCUSIÓN
CON POCO
DESPLAZAMIENTO
HINCADOS EN UNA
PERFORACIÓN
PREVIA
HINCADOS CON
CHIFLÓN
SIN
DESPLAZAMIENTO
DE AREA
TRANSVERSAL
PEQUEÑA (TUBOS)
DE CONCRERO
COLADO EN EL
LUGAR
Figura 12 Clasificación de pilotes según su proceso constructivo
27
2.1.3.1
CON DESPLAZAMIENTO
a) Pilotes hincados a percusión. Este procedimiento es el de uso más difundido
y consiste en hincar a percusión los pilotes can ayuda de un martillo de
impacto; los factores significativos que deben considerarse son:

La masa y longitud del pilote

El peso y energía del martillo

El tipo de suelo en que se hinca
b) Pilotes hincados a presión. Estos pilotes se fabrican de concreto en tramos
de sección cilíndrica de 1.5 m de largo; la punta es cónica y tiene ahogado el
cable de acero de refuerzo que se aloja en el hueco central. El hincado se
hace a presión con un sistema hidráulico en cuyo marco de carga se van
colocando los tramos de pilote.
Cuando se alcanza la presi6n máxima de proyecto se tensa el cable central
de acero de refuerzo y se rellena el hueco con concreto. La reacción del
sistema de carga usualmente se absorbe con lastre colocado en una
plataforma.
Este procedimiento ha sido empleado con frecuencia para recimentaciones,
porque la reacción del sistema de carga se soporta con el peso de la
estructura y por ello se puede realizaren espacios verticales muy reducidos.
c) Pilotes hincados con vibración. Esta técnica se emplea en suelos granulares
y consiste en excitar al pilote con un vibrador pesado de frecuencia
controlada, formado por una carga estática y un par de contrapesos rotatorios
excéntricos en fase. El pilote penetra en el suele por influencia de las
vibraciones y del peso del conjunto pilote-vibrador-Iastre Generalmente son
pilotes metálicos o tablestacas.
Esta técnica también se ha usado para extraer pilotes desviados o de
cimentaciones antiguas.
Cuando se proyecta aplicar este método, se deben estudiar los fenómenos
que las vibraciones pueden ocasionar cuando su frecuencia se acerca a la
natural de las estructuras e instalaciones vecinas, especialmente si están
28
cimentadas sobre materiales poco densos, porque en esta condición de
resonancia se pueden provocar danos estructurales y hundimientos.
2.1.3.2
CON POCO DESPLAZAMIENTO
a) Pilotes hincados en una perforación previa. Todos los pilotes hincados
descritos en los párrafos anteriores como pilotes de desplazamiento, se
transforman en pilotes de poco desplazamiento si antes de hincarlos se
realiza una perforaci6n previa; esta puede requerir ser estabilizada con lodo
de perforaci6n, que en el caso de suelos arcillosos blandos se puede formar
con el mismo suelo, mezclándolo con agua previamente agregada, o en todo
caso a base de bentonita y agua.
Esta técnica se utiliza:

Cuando el hincado de los pilotes sin perforación previa induce
deformaciones que reducen la resistencia al esfuerzo cortante del
suelo

Cuando el pilote debe atravesar estratos duros que dificulten su
hincado y por ello, puedan llegar a dañarse estructuralmente

Cuando el número de pilotes par hincar es alto y la suma de sus
desplazamientos puede provocar el levantamiento del terreno con el
consiguiente arrastre de los pilotes previamente hincados.
b) Pilotes hincados con chiflón. Este procedimiento se utiliza para disminuir el
volumen de suelo desplazado durante el hincado de pilotes en arenas;
consiste en aplicar dos efectos simultáneos: el de un chiflón de agua a
presión que descarga en la punta del pilote, el cual erosiona y transporta a la
superficie parte de la arena, combinado con los impactos de un martillo o la
excitación de un vibrador para movilizar el pilote. Adicionalmente, se puede
agregar aire a presión para facilitar la extracci6n del agua. En pilotes de
varios tramos hay dificultades en la continuidad del chifl6n. El martinete debe
usarse una vez que se ha dejado de operar el chiflón y únicamente cuando
se deba llegar al rechazo.
29
c) Pilotes con área transversal pequeña. Se acostumbra clasificar como pilotes
con poco desplazamiento a los de perfiles de acero porque la relación de su
perímetro al área transversal es hasta 15 veces mayor que en pilotes de
concreto. Estos pilotes pueden ser de desplazamiento cuando por falta de
control se forma un tapón de suelo cercano a la punta entre los patines, que
avanza con el hincado.
A veces se aplica un tratamiento eléctrico de corta duraci6n posterior al
hincado para incrementar rápidamente la adherencia entre pilote y suelo; en
este caso, además de perfiles estructurales, se pueden usar también tubos.
2.1.3.3
SIN DESPLAZAMIENTO
a) Pilotes y pilas colados en el lugar. Los pilotes y pilas de concreto colados en
el lugar se clasifican como elementos de cimentaci6n sin desplazamiento
porque para su fabricaci6n se extrae un cierto volumen de suelo que después
es ocupado por el concreto.
30
CAPÍTULO 3 METODOLOGÍA
3.1
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
Director de tesis: Dr. Sergio A. Zamora Castro
Erick Manzano Huerta
Alumno
Analisis de la empleabilidad de pilotes de acero para una torre
Proyecto
Modalidad proyecto de intervención profesional
Fecha de inicio: Febrero 2015
Semestre
Mes
2
3
1
4 5
6
7
Actividad
Asignación de titulo y asesor
Reuniones con asesor para determinar el alcance y objetivos
Elaboración de caratula y contenido
Elaboración de introducción, objeivo y justificación
Revisión literaria
Revisión de resultados de ensayes de laboratorio y reporte de mecánica de suelos
Descripción de los criterios a emplear
Primera revisión
incorporación de comentarios
Segunda revisión
Incorporación de comentarios
Revisión final
Inicio de Tramites
Revisión y aprobación del proyecto por el comité
Examen profesional
Figura 13 Cronograma de actividades
31
8
2
9 10 11 12
1
2
3
3
4 5
6
7
8
4
9 10 11 12
1
3.2
DESCRIPCIÓN DEL SITIO EXPERIMENTAL
Se realizó un estudio de mecánica de suelos para el proyecto “EDIFICIO DE 5
NIVELES PARA DEPARTAMENTOS Y PLANTA BAJA PARA LOCALES
COMERCIALES” ubicado en la calle del Indio esq. Acacia, col. Cándido Aguilar, en
el Municipio de Veracruz, Ver. En este apartado incluye las características físicas
del suelo, estratigrafía, propiedades índice.
Figura 14 Localización del predio
Previo al desarrollo de los trabajos de campo, se realizó un recorrido al predio, cuya
finalidad fue de conocer desde el punto de vista geotécnico las características de la
zona. En general, se tiene un terreno plano, con césped, residuos o escombros de
construcciones viejas y basura.
32
Figura 15 Vista del predio
3.3
ESTUDIOS PREELIMINARES
Se realizó un estudio de mecánica de suelos en 2012, con el objetivo de analizar
las características físicas y mecánicas de los estratos que componen el predio
mediante la exploración de campo y ensayes de laboratorio para definir la
profundidad de desplante y la capacidad de carga admisible del terreno de
cimentación del edificio.
3.3.1 CLIMATOLOGÍA
El municipio de Boca del Río pertenece a la zona conurbana de la ciudad de
Veracruz. Colinda al Norte con el municipio de Veracruz, al Sur con Medellin, al
Sureste con el municipio de Alvarado, y al Este con el Golfo de México. En la parte
urbana de este municipio se encuentra asentada sobre arenas trasportadas por
efecto de los vientos de la región, formándose grandes dunas de arenas en ciertas
zonas de la superficie del municipio. En nivel de aguas freáticas se encuentra a una
profundidad somera y variable dependiendo de la época de estiaje o lluvias.
33
3.3.2 SISMICIDAD
El clima es tropical cálido, con una temperatura media anual de 25.3 °C y
precipitación media anual de 1500 mm.
El Estado de Veracruz se encuentra en la Zona B, denominada zona intermedia,
donde se registran sismos no tan frecuentemente o son zonas afectadas por altas
aceleraciones pero que no sobrepasan el 70% de la aceleración del suelo. Se tiene
un coeficiente sísmico de 0.16 (adimensional). Información extraída del Manual de
diseño de Obras Civiles (Diseño por Sismo) de la Comisión Federal de Electricidad.
Figura 16 Regionalización sísmica de la República Mexicana
ESPECTRO SÍSMICO
Para cualquier método que se utilice en la determinación de las cargas sobre las
estructuras, debidas a la acción de los sismos, excepto el experimental, es
necesario utilizar el espectro sísmico correspondiente a la zona sísmica donde se
ubique la estructura y al tipo de suelo en que se desplantara, donde a muestra la
variación de la ordenada correspondiente a la relación de la aceleración del sismo
entre la de la gravedad, para sus diferentes periodos de vibración (T), los valores
34
de la ordenada al origen (a0), de la ordenada máxima (cs) y de los periodos de
vibración, inferior (Ta) y superior (Tb) del intervalo de resonancia del espectro. En
la Tabla 1 se muestran los valores de cada parámetro.
Tabla 1 Valores característicos del espectro sísmico para estructuras Tipo B (Norma N PRY
CAR 6 01 005, SCT).
Zona
Tipo de
Sísmica
suelo
A
I
0.02
II
B
C
D
E
ao
C
Ta
Tb
r
(s)
(s)
0.08
0.2
0.6
1/2
0.04
0.16
0.3
1.5
2/3
III
0.05
0.20
0.6
2.9
1
I
0.04
0.14
0.2
0.6
1/2
II
0.08
0.30
0.3
1.5
2/3
III
0.10
0.36
0.6
2.9
1
I
0.09
0.36
0.2
0.6
1/2
II
0.13
0.50
0.3
1.4
2/3
III
0.16
0.64
0.6
1.9
1
I
0.13
0.50
0.2
0.6
1/2
II
0.17
0.68
0.3
1.2
2/3
III
0.21
0.86
0.6
1.7
1
I
0.04
0.16
0.2
0.6
1/2
II
0.08
0.32
0.3
1.5
2/3
III
0.10
0.40
0.6
3.9
1
TIPOS DE SUELOS
Para tomar en cuenta la amplificación dinámica de la respuesta sísmica por efectos
del suelo en el que se desplante la estructura, se consideran los suelos típicos que
35
se indican a continuación, cuya clasificación se basa en los resultados de la
exploración geotécnica realizada:
a) Suelos Tipo I
Suelos cuyo estrato superior está constituido por suelos rígidos y estables, o rocas
de cualquier naturaleza, en un espesor no menor de 60 m.
b) Suelos Tipo II
Suelos cuyo estrato superior está formado por arcillas semirígidas, con o sin lentes
de arena, o por otros suelos friccionantes, en un espesor igual o mayor de 9 m,
sobre yaciendo a un estrato constituido por suelos rígidos y estables, o rocas de
cualquier naturaleza, con un espesor no menor de 60 m.
c) Suelos Tipo III
Suelos cuyo estrato superior está formado por limos o arcillas blandas, en un
espesor igual o mayor de 12 m sobre yaciendo a un estrato constituido por suelos
rígidos y estables, o rocas de cualquier naturaleza, con un espesor no menor de 60
m.
3.4
EXPLORACIÓN Y MUESTREO
3.4.1 POZOS A CIELO ABIERTO
Con objeto de obtener las características estratigráficas del subsuelo superficial de
manera directa se realizó un pozo a cielo abierto hasta una profundidad de
exploración de 3.50 m. de estos sondeos se extrajeron muestras alteradas a cada
20 cm para determinar las propiedades físicas, así como para realizar su
correspondiente clasificación con base en el Sistema Unificado de Clasificación de
36
Suelos (SUCS). El pozo fue denominado PCA-1, durante la excavación se realizó
tomas de muestras alteradas e inalteradas de los estratos típicos del predio y
posteriormente se determinó la estratigrafía. Los trabajos de exploración y muestreo
fueron realizados por una brigada de exploración de suelos.
3.4.2 SONDEO DE PENETRACIÓN ESTÁNDAR (SPT)
Como parte de las actividades de exploración se efectuó un sondeo profundo hasta
una profundidad de exploración de 15.00 m, denominado SPT-1 mismo que se
muestra en la figura 17. Dicho ensaye se realizó con recuperación de muestras
remodeladas. Con base de tales muestras se obtuvieron perfiles estratigráficos
Figura 17 Localización del sondeo de penetración estándar (SPT)
3.4.3 EXTRACCIÓN DE MUESTRAS
Se extrajeron muestras alteradas e inalteradas de los pozos a cielo abierto y
únicamente muestras alteradas se recuperaron del sondeo penetración estándar.
En la figura 18 se muestra los trabajos de labrado y extracción de muestras en uno
de los pozos, mientras que en la figura 19 se muestra la brigada de exploración
instalando el equipo de perforación.
37
Figura 18 Extracción de muestras alteradas e inalteradas del PCA-1
Figura 19 Brigada de perforación colocando el equipo para iniciar con los trabajos
3.5
TRABAJOS DE LABORATORIO
Una etapa fundamental para la elaboración de un proyecto es la elaboración de
estudios previos que para determinar todas las características mecánicas y físicas
del terreno. Como se describió anteriormente los muestreos que se realizaron en el
predio del proyecto y su buena ejecución es importante, debido a que errores en
38
esta etapa conlleva a arrastrarlos hasta la etapa de construcción con posibles
consecuencias graves.
En lo sucesivo se describe, como se manejaron las muestras, obtenidas en campo,
en el laboratorio y en qué consistieron estas pruebas; finalmente se interpretan los
resultados como culminación de esta primera fase de Exploración y Análisis de
suelo.
3.5.1 CONTENIDO DE HUMEDAD
La humedad gravimétrica es la relación que existe entre el peso del agua contenida
en los poros de suelos o en rocas, respecto a la masa solida de las partículas en
ese material expresada en porcentaje (Juárez 2008). La norma de referencia es la
ASTM D 2216-05 Standard Test Methods for Laboratory Determination of Water
(Moisture) Content of Soil and Rock by Mass.
Consiste en la perdida de la masa del agua por secado al horno, hasta que la
muestra solida alcance una masa constante. Se expresa como sigue:
𝜔(%) =
𝑊𝑤
𝑋100
𝑊𝑠
Ecuación 1
Donde:
ω= humedad gravimétrica expresada en porcentaje
Ww= peso del agua (gr)
Ws= peso seco, peso de las partículas solida
3.5.2 ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO
Granulometría Simple
Determinación del contenido de finos por método de lavado, con base en la norma
ASTM D 1140-00 (Reaproved) 2006 Amount of Material in Soils Finer than No. 200
(75-μm) Sieve.
La finalidad de este ensaye es determinar el porcentaje de gravas, arenas y finos.
Así también conocer el comportamiento mecánico del suelo, ya que se presentan
tres tipos; cohesivo (más del 50% de la masa total de suelo pasa la malla 200),
39
cohesivo-friccionante (existe un equilibrio en los porcentajes de gravas y arenas con
el de finos) y friccionante (más del 50% de la masa total de suelo son arenas y
gravas). A partil de estos resultados se puede realizar un programa de pruebas, el
cual servirá para clasificar y determinar las propiedades del suelo.
Granulometría completa
Análisis granulométrico por tamices (distribución de tamaños de las partículas de
suelo menores a la malla 200), con base a la norma ASTM D422-63 (Reaproved
2007) Particle Size Analisys of Soils
Este análisis mecánico es el usado principalmente en suelos gruesos y consiste en
ordenar en forma descendente una serie de mallas, depositar al suelo previamente
seco en juego de mallas agitándolo en forma horizontal o vertical durante 5 ó 10
minutos en un agitador. Después se pesa el suelo retenido en cada malla teniendo
mucho cuidado de evitar pérdidas de material, posteriormente, se calcula el
porcentaje retenido en cada malla con respecto al peso total de la muestra y el
porciento que pasa respecto a dicho total.
Por último, se grafica en escala semilogarítmica el porciento de material que pasa,
en peso, y el diámetro de la malla, por lo que forman ambos parámetros un sistema
de ejes sobre el cual, una vez graficados los resultados, obtendremos la llamada
Curva de Distribución Granulométrica.
Mediante el método de mallas pueden presentarse problemas para que pasen las
partículas por las mallas más finas. Cuando esto sucede, se utiliza el procedimiento
de la vía húmeda, o sea, lavar el material para que puedan pasar. La distribución
del tamaño de las partículas que constituyen un suelo grueso se pude expresar
gráficamente mediante una Curva de Distribución Granulométrica. Entonces, una
curva granulométrica nos indica en general el tamaño de los granos y la buena o
mala graduación de estos. A partir de la curva de distribución granulométrica pueden
obtenerse dos importantes indicadores que caracterizan a un suelo.
Coeficiente de curvatura
Se define el coeficiente de curvatura como:
40
𝐶𝑐 =
2
𝐷30
𝐷60 ∗ 𝐷10
Ecuación 2
Siendo Dx la abertura del tamiz por el que pasa el x% de la muestra.
Este coeficiente refleja la curvatura de la curva granulométrica. Los suelos bien
graduados tienen valores de este coeficiente comprendidos entre 1 y 3.
Coeficiente de uniformidad
Se define el coeficiente de uniformidad como:
𝐶𝑢 =
𝐷60
𝐷10
Ecuación 3
Siendo Dx la abertura del tamiz por el que pasa el x% de la muestra.
El coeficiente de uniformidad está relacionado con el origen del suelo, y cuanto
menor es, más uniforme es el suelo. De esta forma, valores del coeficiente de
uniformidad inferior a 5 corresponden a suelos uniformes y los inferiores a 2,5 a
suelos muy uniformes. Por ejemplo, las arenas de playa o las eólicas tienen coeficientes
de uniformidad inferiores a 2. En el otro extremo están los suelos no uniformes que
tienen coeficientes de uniformidad mucho mayores, como los suelos de origen glaciar
que pueden tener coeficientes de uniformidad mayores de 200.
3.5.3 LÍMITES DE CONSISTENCIA
Límites de consistencia (límite líquido, limite plástico, índice de plasticidad), con
base a la norma ASTM D4318-06 Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index of
soils. Además de realizar el limite liquido con la copa de Casagrande, se realizaron
ensayes con el Cono Sueco, ya que para materiales con un alto contenido de arenas
y por ende un porcentaje bajo de finos, resulta poco práctico encontrar el limite
líquido para este tipo de suelos.
De las muestras de tipo inalterado obtenidas únicamente del primer estrato a una
profundidad máxima de 2.00 m se obtuvo el peso volumétrico.
41
3.6
ANÁLISIS Y DISEÑO DE PILAS Y PILOTES
El diseño global de pilotes de cimentación debe reflejar tanto el diseño estructural
de la pila como el diseño geotécnico de la misma. Este último incluye
consideraciones tales como requisitos de instalación, el efecto del método de
instalación en la resistencia del suelo y la capacidad de pila, los efectos del grupo
de carga y el rendimiento general, tanto a corto como a largo plazo, de toda la
cimentación. El proceso de diseño de pilotes de cimentación generalmente consiste
en una serie de pasos más o menos discernibles, algunos de ellos pueden ser
combinados u omitidos:
3.7

Diseño preliminar

Investigación de la cimentación

Análisis

Diseño final

Verificación del diseño
CRITERIOS DE ANÁLISIS Y DISEÑO
3.7.1 ESTADO LÍMITE DE FALLA
Para que la cimentación sea estable bajo las condiciones de carga a la que estará
sujeta de acuerdo con el RCDF en las Normas Técnicas Complementarias para
Diseño y Construcción de Cimentaciones, en su apartado 3.6 de Cimentaciones con
pilotes de punta o pilas sobre el estado límite de falla, debe satisfacer la siguiente
desigualdad
Σ𝑄𝐹𝐶 < 𝑅𝐹𝑅
Ecuación 4
Donde:
42
QFc es la carga aplicada a la cimentación afectada por el factor de carga
correspondiente, igual a 1.4 para estructuras del grupo B y de 1.5 para estructuras
del grupo A;
RFR es la capacidad de carga de la cimentación afectada por el factor de reducción
de la resistencia correspondiente con un valor de 0.35.
En la revisión del estado límite de falla, para determinar la capacidad de carga
admisible de las pilas se debe considerar el criterio de Meyerhof, recomendado en
las
Normas
Técnicas
Complementarias
para
diseño
y
construcción
de
cimentaciones del RCDF, se deben considerar valores conservadores de los
parámetros de resistencia de los materiales involucrados, en los criterios de diseño
correspondientes a los mecanismos de falla cinemáticamente admisibles, tanto por
fricción entre el fuste de las pilas y los materiales en que se empotran las pilas,
como de los materiales de apoyo de las puntas de las pilas.
Además, la capacidad de carga admisible determinada se afecta por un factor de
reducción de 0.35 y las cargas de la estructura consideradas en condiciones
estáticas se afectan por un factor de carga de 1.4. De esta forma, la capacidad de
carga admisible determinada de dicha manera tendrá un factor de seguridad contra
falla por resistencia de 4.0. Dando por hecho que la resistencia solicitada
correspondiente a la resistencia activa del mecanismo de falla, (provocada por las
cargas aplicadas a la cimentación debido a la estructura), tengan un margen amplio
con respecto a los esfuerzos que produciría la resistencia última de los mecanismos
de falla considerados.
En resumen, los esfuerzos que actuarán en los mecanismos de falla de acuerdo a
los criterios de diseño previstos, corresponden a esfuerzos de menor magnitud que
los esfuerzos que producirían la falla, superando la resistencia última de los
materiales del subsuelo.
43
3.7.2 CAPACIDAD DE CARGA POR PUNTA
La capacidad de carga de las pilas se determinó mediante el criterio establecido en
las Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de
Cimentaciones del RCDF.
Se determinó la capacidad de los depósitos que subyacen a las pilas, considerando
que los materiales afectados por la superficie potencial de falla son de tipo
friccionante y aplicando el criterio de Meyerhof, dado por la siguiente expresión:
𝐶𝑝 = (𝑃´𝑣 ∗ 𝑁𝑞 ∗ 𝐹𝑅 + 𝑃𝑣 ) + 𝐴𝑝
Ecuación 5
Cp es la capacidad de carga admisible por punta de las pilas, ton;
P’v es la presión vertical efectiva al nivel de desplante de la pila, ton/m2;
FR es el factor de resistencia, adimensional e igual a 0.35;
Pv es la presión vertical total debida al peso del suelo a la profundidad de desplante
de las pilas, ton/m2;
Ap es el área transversal de la base de las pilas, m2;
Nq es el coeficiente de capacidad de carga, adimensional y que está en función del
ángulo de fricción interna del material de apoyo de las pilas Φ y del empotramiento
dentro de los materiales resistentes, determinado mediante la siguiente expresión:
𝑁𝑞 = 𝑁𝑚í𝑛 + 𝐿𝑒
𝑁𝑚á𝑥 − 𝑁𝑚í𝑛
𝜙
4𝐵 ∗ 𝑇𝑎𝑛(45° + ⁄2)
Ecuación 6
Nmín es el coeficiente de capacidad de carga, para el caso en el que la pila quede
apoyada sin empotramiento en los materiales resistentes;
Le es la longitud de empotramiento de la pila dentro de los materiales resistentes,
m;
B es el ancho o diámetro equivalente de los pilotes
La capacidad de carga de las pilas obtenidas con la precedente fórmula, deberá
44
afectarse por el resultado de la siguiente expresión para suelos friccionantes, para
tomar efecto de escala.
𝐵 + 0.5 𝑛
𝐹𝑟𝑒 = [
]
2𝐵
Ecuación 7
donde,
Fre es el factor de capacidad de carga, para tomar en cuenta el efecto de escala
n es el exponente, con un valor de 0 para un suelo suelto o de 1 para un suelo
medianamente denso y de 2 para suelos densos.
3.7.2.1
DETERMINACIÓN DE LA FORMACIÓN DE TAPÓN DE SUELO EN
LA PUNTA DE PILOTES DE ACERO
Pruebas realizadas en arenas densas han mostrado que durante el hincado se
forma un tapón de suelo entra las alas de un pilote metálico H.
Para el cálculo de este tapón (Bowles, 1972) propone la siguiente metodología:
TAPON COMPLETO
𝑥𝑝 =
TAPÓN PARCIAL
𝑏𝑓 Forma de tapón parcial
𝑑 𝑡𝑎𝑛∅
− 1) <
(
2 𝑡𝑎𝑛𝛿
2
≥
Entonces
Perímetro
𝑏𝑓 Forma tapón completo
2
𝐴𝑝𝑜𝑖𝑛𝑡 = 𝑑 ∗ 2𝑥𝑝 Despreciar el espesor del alma
𝐴𝑠 = 2𝑏𝑓 + 2𝑑 Despreciar cualquier zona de borde
interna
45
3.7.3 CAPACIDAD DE CARGA POR FRICCIÓN POSITIVA
La capacidad de carga por fricción positiva de una pila se determina de acuerdo a
la siguiente ecuación:
𝐶𝑓 = 𝐴𝐿 ∗ 𝑓 ∗ 𝐹𝑅
Ecuación 8
Donde:
AL es el área lateral del pilote;
f es la adherencia lateral media pilote–suelo
FR se tomará igual a 0.7, salvo para pilotes hincados en perforación previa
La fuerza de fricción que se genera entre el suelo y la pila debida al ángulo de
fricción interna del material, se determina con la siguiente expresión según
Meyerhoff:
𝑓 = 𝐾0 ∗ 𝛾 ∗ 𝑧 ∗ 𝑡𝑎𝑛𝛿
Ecuación 9
Ko es el coeficiente de presión de tierras en reposo, adimensional y con un valor
promedio de 0.49;
γ es el peso volumétrico del suelo;
z es la profundidad a la que se determina la fuerza de fricción;
δ es el ángulo de fricción efectiva entre la pila y el suelo, igual a 2/3 de Φ ángulo de
fricción interna del suelo
3.7.4 ESTADO LÍMITE DE SERVICIO
Así como la capacidad de carga admisible de las pilas se determinó con base en el
estado límite de falla; el estado límite de servicio determina los asentamientos que
46
presentarán las pilas bajo las cargas de servicio. A continuación, se presentarán
algunos criterios y comentarios que se emplearon para el estado límite de servicio.
En comparación al estado límite de falla en el que los esfuerzos involucrados en los
mecanismos de falla considerados por los criterios de diseño aplicados, debido a
las cargas de servicio de la estructura, corresponden a esfuerzos menores a los que
dan lugar a la resistencia última de los materiales que encadenan la falla, se tiene
que en la evaluación del estado límite de servicio de las pilas empotradas en
materiales resistentes, el mecanismo de trabajo del comportamiento de las pilas
está regido por la respuesta esfuerzo – deformación de los materiales del subsuelo.
En particular, para que la pila presente un movimiento de deslizamiento vertical y
se genere presión sobre la punta de la pila, se requiere que se desarrolle la
resistencia última de los materiales en que se empotran las pilas; es decir que se
permita el deslizamiento de la pila. Este fenómeno es la consecuencia de
deslizamientos del orden de 3.0 mm a 5.0 mm. Por lo tanto, para que la pila aplique
carga al subsuelo, por medio de su punta se demanda que la capacidad de carga
por fricción entre los materiales en donde se encuentra empotrada la pila y su
superficie lateral, se alcance la capacidad de carga última.
Gracias a la instrumentación de pilas en otros proyectos, se ha detectado que para
que se genere de manera completa el mecanismo de carga por apoyo por la punta
de la pila, que se traduce en alcanzar el esfuerzo máximo que da lugar a la falla del
material de apoyo por la punta de la pila, se necesita de un desplazamiento de la
punta de la pila del orden del 5 al 10% del diámetro de la pila. Por lógica el
desplazamiento será menor para materiales rígidos de alta resistencia; no obstante,
dado el factor de seguridad de 4 de diseño de la capacidad de carga admisible de
falla por punta (tomando en cuenta que la carga de diseño o admisible será tomada
en teoría por la resistencia por fricción del fuste de la pila trabajando al límite) sólo
se transmitirá a la punta de las pilas la diferencia entre la capacidad de carga de
diseño sin factor de carga y la capacidad última por fricción positiva.
47
Esto disminuye la deformación de los materiales de apoyo de la punta de las pilas
en gran medida y se desarrolla en su mayor parte la capacidad por punta de los
materiales de apoyo, puesto que la capacidad restante no solicitada corresponde a
la capacidad de reserva o de seguridad contra la falla de los materiales de apoyo
de la pila.
Para el cálculo de los asentamientos totales se consideró las ecuaciones propuestas
por Braja (2000).
El asentamiento de un pilote bajo una carga de trabajo vertical, se determina al
considerar r tres factores:
S = S1 + S2 + S3
Ecuación 10
donde:
S= Asentamiento total, cm
S1 = Asentamiento elástico, cm
S2 = Asentamiento del pilote causado por la carga en la punta del pilote, cm
S3 = Asentamiento del pilote causado a lo largo del fuste, cm
Para el caso del asentamiento elástico:
𝑆1 =
(𝑄𝑝𝑢𝑛𝑡𝑎 + 𝜉𝑄𝑓𝑟𝑖𝑐𝑐𝑖ó𝑛 )𝐿
𝐴𝑝 𝐸𝑝
Ecuación 11
donde:
Qpunta = Carga en la punta del pilote bajo condición de carga de trabajo
Qfricción= Carga por resistencia por fricción
Ap = Área de la sección transversal del pilote, m2
L = Longitud del pilote, m
48
Ep = Módulo de elasticidad del material del pilote.
= Magnitud que depende de la distribución de resistencia de fricción = 0.67
El asentamiento del pilote causado por la carga en la punta se determinó de la
siguiente forma:
𝑆2 =
𝑞𝑤𝑝 𝐷
(1 − 𝜇2 )𝐼𝑤𝑝
𝐸𝑠
Ecuación 12
donde:
qwp = Carga puntual por área unitaria en la punta del pilote, t/m2
Es= Módulo de elasticidad del suelo, t/m2 De acuerdo a Schmertmann (1970) se
correlaciona el módulo de elasticidad del suelo con la penetración estándar
𝐸𝑠 = 100 ∗ (7.5 + 0.5𝑁)
Ecuación 13
μ = Relación de Poisson del suelo, conservadoramente 0.30, adimensional
Iwp = Factor de influencia = 0.85
y para el cálculo del asentamiento causado por la carga del fuste:
𝑆3 =
𝑄𝑓𝑟𝑖𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝐷
(1 − 𝜇2 )𝐼𝑤𝑝
𝑝𝐿𝐸𝑠
donde:
p = Perímetro del pilote
L = Longitud empotrada del pilote
49
Ecuación 14
3.7.5 MÓDULO DE REACCIÓN HORIZONTAL DEL SUELO
Para el cálculo del Módulo de reacción del subsuelo (ks) se utilizó la expresión
recomendada del texto Manual de diseño y construcción de pilas y pilotes (2001)
que se indica para suelos sin cohesión:
𝐾𝑠 = 𝑛ℎ
𝑧
𝐷
Ecuación 15
Dónde:
Ks
=
Coeficiente de reacción horizontal a la profundidad z, Ton/m3
z
D
nh
=
=
=
Profundidad
Diámetro del pilote m
Constante relacionada con la compacidad del suelo
50
CAPÍTULO 4 PARÁMETROS GEOMECÁNICOS
4.1
ESTRATIGRAFÍA PCA
La estratigrafía en general para el pozo a cielo abierto la componen los siguientes
estratos que se describen a continuación:
Material de relleno. Como primer estrato hasta una profundidad de 0.65 m, se tiene
material de relleno heterogéneo compuesto por arena café y escombro de padecería
de tabique y concreto hidráulico, clasificado para fines de corte constructivos según
la SCT como tipo A.
Arena limosa y mal graduada A partir de 0.65 m hasta la profundidad máxima
explorada de 3.0 m, se tiene arenas mal graduadas y limosas, de tonos café claro,
café gris y oscuro, de compacidad suelta a media, clasificado según Sistema
Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) como SP-SM y presenta los siguientes
valores de sus características físicas promedio: humedad natural 15.9%, límite
liquido de 13.4%, límite plástico 10.6%, índice plástico 2.9%, contracción lineal
0.3%, gravas 0.0%, arenas 85.7% y finos 14.3%, clasificado para fines de corte
constructivos según la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT) como
tipo A.
El nivel de aguas freáticas se detectó a los 2.20 m.
4.2
PERFIL ESTRATIGRÁFICO SPT
La estratigrafía en general la componen los siguientes estratos que se describen a
continuación y en la Figura 20 se muestra la estratigrafía.
Material de relleno. Como primer estrato hasta una profundidad de 0.60 m, se tiene
material de relleno heterogéneo compuesto por arena café y escombro de padecería
51
de tabique y concreto hidráulico, clasificado para fines de corte constructivos según
la SCT como tipo A.
Arena con poco limo. Como segundo estrato hasta una profundidad de 4.80 m, se
tiene arena mal graduada con limo no plástico, color gris oscuro, de compacidad
suelta, clasificado según Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS)
como SP-SM y presenta los siguientes valores de sus características físicas:
humedad natural 22.4%, límite liquido de 28.5%, límite plástico 24.7%, índice
plástico 3.8%, contracción lineal 0.8%, gravas 0.0%, arenas 89.4% y finos 10.6%,
clasificado para fines de corte constructivos según la SCT como tipo A.
Arena con limo. Como tercer estrato hasta una profundidad de 7.20 m, se tiene
arena con limo no plástico y materia orgánica, color gris oscuro, de compacidad
suelta, clasificado según Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS)
como SM y presenta los siguientes valores de sus características físicas: humedad
natural 49.8%, límite liquido de 36.4%, límite plástico 32.0%, índice plástico 4.4%,
contracción lineal 1.0%, gravas 0.0%, arenas 84.6% y finos 15.4%, clasificado para
fines de corte constructivos según la SCT como tipo A.
Arena mal graduada. Como último estrato hasta una profundidad de 15.0 m, se
tiene arena mal graduada con poco limo no plástico, color gris, de compacidad
densa, clasificado según Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS)
como SP y presenta los siguientes valores de sus características físicas: humedad
natural 12.8%, límite liquido de 15.9%, límite plástico 12.6%, índice plástico 3.3%,
contracción lineal 0.4%, gravas 0.0%, arenas 95.3% y finos 4.7%, clasificado para
fines de corte constructivos según la SCT como tipo C.
52
PERFIL DEL SUELO SPT-1
NUMERO DE GOLPES, SPT
PERFIL ESTRATIGRAFICO
DESCRIPCIÓN DEL MATERIAL
0.6
1.2
1.8
2.4
3
3.6
4.2
4.8
PROFUNDIDAD Z (m)
5.4
6
6.6
7.2
7.8
8.4
9
9.6
10.2
10.8
11.4
12
12.6
13.2
13.8
14.4
15
RELLENO COMPUESTO POR ARENA CAFÉ
CLARA Y ESCOMBROS
ARENA LIMOSA CON MATÉRIA
ORGÁNICA
N
0
11
10
20
30
40
50
4
0.6
ARENA GRIS
12
ARENA GRIS
3
ARENA GRIS
12
ARENA GRIS
13
ARENA GRIS
4
1.2
1.8
2.4
3
ARENA GRIS CON MATERIA ORGÁNICA
ORGÁNICA
ARENA GRIS CON MATERIA ORGÁNICA
ORGÁNICA
ARENA GRIS CON MATERIA ORGÁNICA
ORGÁNICA
LIMO ARENOSO CON MATÉRIA
ORGÁNICA
3.6
10
4.2
12
4.8
7
5.4
12
6
ARENA COLOR GRIS
15
6.6
ARENA COLOR GRIS
35
7.2
ARENA COLOR GRIS
50
7.8
ARENA COLOR GRIS
50
ARENA COLOR GRIS
50
ARENA COLOR GRIS
50
ARENA COLOR GRIS
50
ARENA COLOR GRIS
50
ARENA COLOR GRIS
50
ARENA COLOR GRIS
50
ARENA COLOR GRIS
48
ARENA COLOR GRIS
47
ARENA COLOR GRIS
46
14.4
ARENA COLOR GRIS
50
15
8.4
9
9.6
10.2
10.8
11.4
12
12.6
13.2
13.8
Figura 20 Perfil estratigráfico obtenido en el ensaye de penetración estándar SPT-1 de
profundidad de 0.00 a 15.00 m.
4.3
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS DE SPT
La estratigrafía de acuerdo a los materiales encontrados durante el ensaye de
53
penetración estándar está compuesta principalmente de arenas. A continuación, se
describe los diferentes estratos, su profundidad y clasificación de acuerdo al
Sistemas Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS):
Se realizó además una estratigrafía de acuerdo al número de golpes promedio que
coincide con la estratigrafía por material, la cual se presenta en la tabla 1 y se puede
apreciar en la figura 21.
Tabla 2 Estratigrafía de acuerdo a la resistencia a la penetración estándar
Estrato
Arena limosa con
Intervalo de
Intervalo de número
Número de golpes
profundidad (m)
de golpes
promedio
0.00 a 1.20
4 a 11
7.50
1.20 a 7.20
3 a 15
10
7.20 a 15
35 a 50
48.2
materia orgánica y
escombro
Arena color gris con
materia orgánica
Arena color gris mal
graduada con limo
54
SPT-1, Resistencia a los 30 cm
Número de golpes
0
10
20
30
40
50
60
0
2
4
Profundidad, m
6
8
10
Numero de golpes
12
Numero de golpes promedio
14
16
Figura 21 Estratigrafía de acuerdo al número de golpes
4.4
ESTIMACIÓN DEL ANGULO DE FRICCIÓN INTERNA (φ) DE CADA
ESTRATO
El ángulo de fricción interna (φ) del suelo se estimó en función de los resultados de
la prueba SPT. Se aplicaron factores de corrección de acuerdo a lo siguiente:
Aunque se denomina "estándar", el ensayo tiene muchas variantes y fuentes de
diferencia, en especial la energía que llega al tomamuestras, entre las cuales
sobresalen (Bowles, 1988):
1. Equipos producidos por diferentes fabricantes
55
2. Diferentes configuraciones del martillo de hinca, de las cuales tres son los
más comunes
a) El antiguo de pesa con varilla de guía interna
b) El martillo anular ("donut")
c) El de seguridad
3. La forma de control de la altura de caída:
a) Si es manual, cómo se controla la caída
b) Si es con la manila en la polea del equipo depende de: el diámetro y
condición de la manila, el diámetro y condición de la polea, del número
de vueltas de la manila en la polea y de la altura
c) Si hay o no revestimiento interno en el tomamuestras, el cual
normalmente no se usa.
4. La cercanía del revestimiento externo al sitio de ensayo, el cual debe estar
alejado.
5. La longitud de la varilla desde el sitio de golpe y el tomamuestras.
6. El diámetro de la perforación
7. La presión de confinamiento efectiva al tomamuestras, la cual depende del
esfuerzo vertical efectivo en el sitio del ensayo.
Para casi todas estas variantes hay factores de corrección a la energía teórica de
referencia Er y el valor de N de campo debe corregirse de la siguiente forma
(Bowles,1988):
𝑁𝑐𝑜𝑟 = 𝑁 ∗ 𝐶𝑛 ∗ 𝑛1 ∗ 𝑛2 ∗ 𝑛3 ∗ 𝑛4
En la cual:
Ncor = valor de N corregido
N = valor de N de campo
Cn = factor de corrección por confinamiento efectivo
n1 = factor por energía del martillo
56
Ecuación 16
n2 = factor por longitud de la varilla
n3 = factor por revestimiento interno de tomamuestras
n4 = factor por diámetro de la perforación
finalmente se estimó el ángulo de fricción interna del suelo de acuerdo a la igualdad
propuesta por Peck y Hanson 1957
𝜑 = √0.3 ∗ 𝑁𝑐𝑜𝑟𝑟 + 27
Ecuación 17
Los resultados de Ncor y ángulo de fricción interna se muestran en la tabla 3
Tabla 3 Resumen de resultados de Ncor y ángulo de fricción interna
Prof
ESTRATO
p'
No.
γm
media
golpes (ton/m3) (ton/m2)
PROF.
(m)
DE:
A:
FACTORES DE CORRECCIÓN
Cn
(Pecks)
n1
n2
1.14
1.14
1.14
1.00
1.00
1.00
0.00 1.20
0.60
7.50
1.53
1.37
1.56
1.20 7.20
3.60
10.00
1.53
3.61
1.35
7.20 15.00
7.50
48.15
1.61
7.72
1.09
57
n3
n4
Ncor
φ
(°)
0.80 1.00 5.72 28.31
0.80 1.00 12.26 28.87
0.80 1.00 47.96 30.79
4.5
ANÁLISIS ESTRUCTURAL
Como parte de este trabajo se realizó el modelado del edificio en un software de
análisis y diseño estructural denominado SAP2000 V18, esto con la finalidad de
determinar las cargas que transmitirá la estructura a la cimentación. En dicho
modelo se tomaron en cuenta los efectos del viento de acuerdo a lo que se indica
en el Manual de Obras Civiles de la CFE (2008). Se consideraron también las
fuerzas inducidas por sismo y que recomienda el Manual de Diseño por Sismo de
la CFE (2008).
En la figura 22 se muestra el espectro de diseño sísmico utilizado para el análisis
estructural, esto de acuerdo al sitio de ubicación de la estructura, importancia de la
edificación y tipo de suelo donde se desplanta la estructura
ACELERACIONES (G)
ESPECTRO
0.18
0.16
0.14
0.12
0.1
0.08
0.06
0.04
0.02
0
ESPECTRO
0
1
2
3
4
5
PERIODO (S)
Figura 22 Espectro de diseño sísmico
El modelo consta de 550 elementos barra para vigas, columnas y pilotes; 112
elementos área para losas. La rigidez horizontal del suelo se determinó utilizando el
criterio establecido por Pyke Y Beikae (1983) y que está en función del módulo de
secante, profundidad y número de golpes en la prueba de penetración estándar. En
la figura 23 se muestra una perspectiva en 3 dimensiones del modelo.
58
Figura 23 Modelo Estructural del edificio
59
CAPÍTULO 5 MODELO GEOTÉCNICO DE PILAS
5.1
CAPACIDAD DE CARGA DE PILOTES DE CONCRETO Y ACERO
En este apartado se presentan los resultados obtenidos del análisis empleando los
criterios descritos en el capítulo anterior.
Se presenta en la siguiente tabla la capacidad de carga por punta y fuste en
toneladas. Los cálculos se hicieron para 5 diámetros diferentes a fin de presentar la
opción más viable para el estructurista y tener un rango mayor de comparación con
los pilotes de acero. De igual manera se presenta una gráfica para observar el
incremento de la capacidad de carga conforme a la profundidad de desplante y
diámetro del pilote
Se muestran los incrementos de profundidad en tramos de 60 cm para facilitar los
cálculos en comparación con el informe de campo de SPT
CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE PARA PILOTES DE
CONCRETO (Ton)
Capacidad de carga (Ton)
Profundidad Z (m)
0.00
50.00
100.00
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
150.00
200.00
250.00
0.4 m
0.6 m
0.8 m
1m
1.2 m
Figura 24 Capacidad de carga admisible para pilotes de concreto
60
Tabla 4 Capacidad de carga admisible con diferentes diámetros de pilotes de concreto
CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE PARA PILOTES
DE CONCRETO (Ton)
Z(m)
0.60
1.20
1.80
2.40
3.00
3.60
4.20
4.80
5.40
6.00
6.60
7.20
7.80
8.40
9.00
9.60
10.20
10.80
11.40
12.00
12.60
13.20
13.80
14.40
15.00
DIAMETRO DEL PILOTE (m)
0.40
0.00
2.63
3.79
5.20
6.71
8.44
10.48
12.52
14.80
17.59
20.38
23.43
26.32
29.51
33.17
37.04
41.12
45.41
49.92
54.63
59.57
64.79
70.20
75.83
81.43
0.60
0.00
4.53
6.29
8.36
10.58
13.08
15.97
18.90
22.13
26.03
29.96
34.22
38.33
42.82
47.89
53.23
58.86
64.77
70.95
77.42
84.16
91.28
98.65
106.31
113.95
0.80
0.00
6.89
9.35
12.18
15.20
18.58
22.43
26.33
30.60
35.73
40.92
46.51
51.94
57.83
64.42
71.36
78.64
86.27
94.25
102.57
111.24
120.37
129.80
139.60
149.39
1.00
0.00
9.72
12.97
16.66
20.59
24.94
29.83
34.81
40.23
46.69
53.25
60.28
67.14
74.55
82.78
91.42
100.47
109.93
119.81
130.10
140.80
152.05
163.66
175.70
187.76
1.20
0.00
13.00
17.14
21.80
26.73
32.15
38.19
44.35
51.01
58.92
66.95
75.53
83.94
92.98
102.95
113.40
124.33
135.74
147.63
160.00
172.85
186.32
200.22
214.62
229.06
Como se mencionó en el capítulo anterior se consideró el criterio descrito por
(Bowles 1972) para la verificación del área tapón en los pilotes de acero. De acuerdo
a las características geométricas de los perfiles metálicos considerados y al tipo de
suelo encontrado en el estrato de desplante o empotramiento en el sitio estudiado
se espera la formación de un “tapón completo” de suelo cuya área (Apunta) deberá
ser tomada en cuenta para la determinación de la capacidad de carga por punta.
61
En la siguiente figura se muestran los perfiles de acero seleccionados para el
análisis. Dichos perfiles se seleccionaron del catálogo de Gerdau Corsa, siendo
estos de sección H y de los más robustos.
Figura 25 Perfiles del Catálogo de Gerdau Corsa seleccionados para el análisis
El área de tapón presenta variaciones conforme la profundidad y al ángulo de
fricción interna, estas variaciones son mínimas hablando del mismo perfil. Se
presenta únicamente el cálculo a la profundidad máxima de exploración en la tabla
5 ya que como se mencionó las variaciones son pequeñas y el resultado el mismo.
La formación que se da para ambos perfiles es de “tapón completo”.
Tabla 5 Resumen de cálculo de área tapón para pilotes metálicos
z
(m)
PERFIL
φ
δ
d (m)
bf
(m)
Xp
(m)
COMPLETO AREA PERIMETRO
O PARCIAL (m2)
(m)
IR 356 X 196.5
15 30.71 20.47 0.372 0.374
0.11 COMPLETO
0.08
1.492
IR 305 X 202.1
15 30.71 20.47 0.341 0.315 0.101 COMPLETO
0.06
1.312
La capacidad de carga calculada para los pilotes metálicos de sección IR 305 x
202.1 e IR 356 x 196.5 se muestran en la tabla 6.
CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE PARA PILOTES DE
ACERO (Ton)
Capacidad de carga (Ton)
Profundidad Z (m)
0.00
10.00
20.00
30.00
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
40.00
50.00
60.00
70.00
IR 305 X 202.1
IR 356 X 196.5
Figura 26 Capacidad de carga admisible para pilotes de acero
62
80.00
Tabla 6 Capacidad de carga admisible para pilotes de acero
CAPACIDAD DE CARGA
ADMISIBLE PARA PILOTES
DE ACERO (Ton)
Z(m)
0.60
1.20
1.80
2.40
3.00
3.60
4.20
4.80
5.40
6.00
6.60
7.20
7.80
8.40
9.00
9.60
10.20
10.80
11.40
12.00
12.60
13.20
13.80
14.40
15.00
IR 305 X 202.1
IR 356 X 196.5
0.00
1.65
2.51
3.51
4.66
5.97
7.44
9.04
10.79
12.86
15.06
17.43
19.89
22.53
25.41
28.46
31.69
35.08
38.66
42.40
46.32
50.43
54.71
59.17
63.71
0.00
1.85
2.79
3.87
5.14
6.56
8.15
9.89
11.80
14.04
16.43
19.02
21.69
24.57
27.69
31.01
34.50
38.19
42.06
46.12
50.36
54.82
59.46
64.28
69.21
63
5.2
ASENTAMIENTOS INDIVIDUALES
Al actuar las cargas impuestas por la estructura proyectada, se tendrán en el
subsuelo asentamientos elásticos, causador por punta y fuste, los cuales se
verificarán durante la construcción. La totalidad de asentamientos individuales se
muestran menores a 2.5 cm tanto en pilas de concreto como en pilotes de acero.
Para las pilas de concreto se tienen asentamientos variables de entre 2.14 cm y
2.35 cm a una profundidad de 10.00 m. y para los pilotes de acero se presentan
asentamientos ligeramente mayores que van de 2.27 cm y 2.33 cm.
Tabla 7 Asentamientos totales aplicando la totalidad de la capacidad de carga admisible
para pilas de concreto
ASENTAMIENTOS TOTALES PILAS DE CONCRETO
D (m)
Z (m)
S1 (cm)
S2 (cm)
S3 (cm)
S TOTAL
(cm)
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
10.00
10.00
10.00
10.00
10.00
0.14
0.09
0.07
0.05
0.05
2.18
2.04
2.05
2.11
2.20
0.03
0.05
0.06
0.07
0.08
2.35
2.18
2.17
2.23
2.33
Tabla 8 Asentamientos totales aplicando la totalidad de la capacidad de carga admisible
para pilotes de acero
ASENTAMIENTOS TOTALES PILOTES DE ACERO
PERFIL
IR 305 X
201.1
IR 356 X
196.5
Z (m)
S1 (cm)
S2 (cm)
S3 (cm)
S TOTAL
(cm)
10.00
0.02
2.28
0.03
2.33
10.00
0.02
2.22
0.03
2.27
64
5.4
MODULO DE REACCIÓN HORIZANTAL
Del criterio recomendado por el Manual de diseño y construcción de pilas y pilotes
se obtuvo el criterio para el cálculo del módulo de reacción horizontal del suelo,
mismo que fue calculado hasta 15 m de profundidad, pero empleado únicamente a
10 m en el modelo. Es posible apreciar el incremento conforme a la profundidad y
que se obtienen valores mayores conforme el diámetro de la pila o pilote es menor.
Tabla 9 Modulo de reacción horizontal Ks
MODULO DE REACCIÓN HORIZONTAL DEL SUELO PARA PILAS DE CONCRETO
Y PILOTES DE ACERO
DIAMETRO (m)
PILOTES DE
ACERO
PILAS DE CONCRETO
0.40
Ks
(Ton/m3)
0.60
Ks
(Ton/m3)
0.80
Ks
(Ton/m3)
1.00
Ks
(Ton/m3)
1.20
Ks
(Ton/m3)
IR 305 X
202.1
Ks
(Ton/m3)
IR 359 X
196
Ks
(Ton/m3)
0.60
345.00
230.00
172.50
138.00
115.00
404.69
370.97
1.20
690.00
460.00
345.00
276.00
230.00
809.38
741.94
1.80
1,035.00
690.00
517.50
414.00
345.00
1,214.08
1,112.90
2.40
780.00
520.00
390.00
312.00
260.00
914.96
838.71
3.00
975.00
650.00
487.50
390.00
325.00
1,143.70
1,048.39
3.60
1,170.00
780.00
585.00
468.00
390.00
1,372.43
1,258.06
4.20
1,365.00
910.00
682.50
546.00
455.00
1,601.17
1,467.74
4.80
1,560.00
1,040.00
780.00
624.00
520.00
1,829.91
1,677.42
5.40
1,755.00
1,170.00
877.50
702.00
585.00
2,058.65
1,887.10
6.00
1,950.00
1,300.00
975.00
780.00
650.00
2,287.39
2,096.77
6.60
2,145.00
1,430.00
1,072.50
858.00
715.00
2,516.13
2,306.45
7.20
2,340.00
1,560.00
1,170.00
936.00
780.00
2,744.87
2,516.13
z (m)
65
7.80
8,775.00
5,850.00
4,387.50
3,510.00
2,925.00
10,293.26
9,435.48
8.40
23,100.00 15,400.00 11,550.00
9,240.00
7,700.00
27,096.77 24,838.71
9.00
24,750.00 16,500.00 12,375.00
9,900.00
8,250.00
29,032.26 26,612.90
9.60
26,400.00 17,600.00 13,200.00 10,560.00
8,800.00
30,967.74 28,387.10
10.20 28,050.00 18,700.00 14,025.00 11,220.00
9,350.00
32,903.23 30,161.29
10.80 29,700.00 19,800.00 14,850.00 11,880.00
9,900.00
34,838.71 31,935.48
11.40 31,350.00 20,900.00 15,675.00 12,540.00 10,450.00 36,774.19 33,709.68
12.00 33,000.00 22,000.00 16,500.00 13,200.00 11,000.00 38,709.68 35,483.87
12.60 34,650.00 23,100.00 17,325.00 13,860.00 11,550.00 40,645.16 37,258.06
13.20 36,300.00 24,200.00 18,150.00 14,520.00 12,100.00 42,580.65 39,032.26
13.80 37,950.00 25,300.00 18,975.00 15,180.00 12,650.00 44,516.13 40,806.45
14.40 39,600.00 26,400.00 19,800.00 15,840.00 13,200.00 46,451.61 42,580.65
15.00 41,250.00 27,500.00 20,625.00 16,500.00 13,750.00 48,387.10 44,354.84
5.5
DESCARGA ESTRUCTURAL
Las descargas máximas sobre la cimentación se obtuvieron de acuerdo a las
combinaciones de carga de servicio, tal como se muestra en la tabla x
Tabla 10 Combinaciones de carga
Combinación
cmcv
Cargas
carga muerta+carga vivamax
sismox
carga muerta+carga vivainst+sismox+0.3sismoy
sismoy
carga muerta+carga vivainst+0.3sismox+sismoy
Vx
carga muerta+carga vivainst+vientox
Vy
carga muerta+carga vivainst+vientoy
66
Los valores máximos e instantáneos de la carga viva se determinaron de acuerdo
al uso de la edificación y que se recomienda en el Reglamento de construcciones
del D.F. (2004).
Se muestra en la figura x la planta de desplante de los pilotes y numeración de sus
nodos, posteriormente en la tabla se muestra el pilote que presenta la mayor carga
y sobre la combinación de SISMOY. Dicha combinación presenta una carga máxima
sobre este pilote de 183.18 ton., mientras que para la combinación de carga vertical
cmcv la descarga sobre este mismo pilote es de 131.56 Ton
Figura 27 Planta de desplante de pilotes, se muestra la numeración de los nodos
67
Tabla 11 Descargas sobre el nodo critico
5.6
Nudo
Combinación
Descarga
(Ton)
26
CMCV
131.56
26
SISMOX
117.86
26
SISMOY
183.18
26
VX
117.11
26
VY
117.11
NÚMERO DE PILOTES
Una vez calculada la capacidad de carga de las pilas de concreto y los pilotes de
acero es momento de determinar el número de estos para que soporten la descarga
de la estructura. De las memorias de cálculo se optó que la profundidad de
desplante fuera a los 10 metros, que es a donde encontramos el estrato más
resistente y se hizo la comparación de entre los 5 diámetros de pilas de concreto y
los dos perfiles de acero seleccionados.
De las pilas de concreto se seleccionaron los diámetros 0.80 m y 1.20 m. ya que al
configurar la geometría del grupo de pilotes que soportarán la descarga estructural
son los que mejor acomodo presentan. También son los que presentan mejores
aproximaciones de capacidad de carga admisible a la descarga estructural máxima,
lo que permite que no estén sobredimensionados los elementos y por ende mayor
costo.
A pesar de que los dos perfiles de acero son similares en cuanto a dimensiones y
peso, presentan diferentes capacidades de carga, tal como se muestra en la tabla
x, y se optó por seleccionar el perfil IR 356 x 196.5 para la configuración final del
grupo de pilotes que soportara la descarga estructural. La selección de este perfil
en comparación de su homologo presenta menor cantidad de piezas en ciertos
nodos, por lo que también fue tomado en cuenta en la selección de este perfil.
68
Tabla 12 Número de Pilas de Concreto y Pilotes de Acero
NÚMERO DE
NÚMERO DE PILOTES
PILOTES DE
DE CONCRETO
ACERO
DESPLANTADOS A 10
DESPLANTADOS A
M
10 M
IR 305 X IR 356 X DIAMETRO DIAMETRO
202.1
196.5
0.80 m
1.20 m
CAPACIDAD DE CARGA DE PILAS Y
PILOTES DESPLANTADOS A 10 M
NODO
COMBINACIÓN
CARGA
(Ton)
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
44
46
48
50
SISMOY
SISMOY
SISMOY
SISMOY
SISMOY
SISMOY
SISMOY
SISMOY
SISMOY
SISMOY
SISMOY
SISMOY
SISMOY
SISMOY
SISMOY
SISMOY
SISMOY
SISMOY
SISMOY
SISMOY
SISMOY
SISMOY
SISMOY
SISMOY
SISMOY
109.67
119.98
119.33
118.55
112.55
147.19
172.41
176.82
171.30
140.01
140.62
176.41
183.18
177.78
148.03
140.49
172.37
176.27
161.46
147.88
111.88
119.45
120.67
121.45
112.12
31.69
34.5
78.64
124.33
4
4
4
4
4
5
6
6
6
5
5
6
6
6
5
5
6
6
6
5
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
5
5
6
5
5
5
6
6
6
5
5
5
6
5
5
4
4
4
4
4
2
2
2
2
2
2
3
3
3
2
2
3
3
3
2
2
3
3
3
2
2
2
2
2
2
1
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
1
1
1
1
1
69
En la tabla anterior se aprecian los elementos sombreados que corresponden a la
selección del número de pilotes por nodo. En la imagen 28 y 29 se muestran las
distribuciones finales para pilas de concreto y pilotes de acero respectivamente.
Figura 28 Planta de cimentación con configuración a base de pilas de concreto
70
Figura 29 Planta de cimentación con configuración a base de Pilotes de Acero
5.7
ASENTAMIENTOS POR GRUPO
El asentamiento de un pilote individual bajo carga de trabajo es usualmente tan
pequeño que no presenta problemas. Sin embargo, el efecto combinado de un
grupo de pilotes puede producir un asentamiento apreciable, debiendo ser
considerado.
Se revisaron los asentamientos por grupo y como se esperó fueron mayores a los
individuales. Este tipo de asentamientos es difícil de estimar debido a que los
resultados de pruebas de carga difieren de los asentamientos calculados
teóricamente.
71
Tabla 13 Asentamientos por grupo
PILOTES DE ACERO
IR 356 X 196.5
NUMERO DE PILOTES EN
GRUPO
Z (m)
10.20
4
5
6
Sg
(cm)
Sg
(cm)
5.73
Sg
(cm)
5.73
4.38
PILAS DE
CONCRETO
1.20 M
2
Sg (cm)
4.35
No existe una teoría general para estimar el asentamiento por grupo de pilotes, por
lo que es frecuente que este se evalúe con criterios empíricos, aunque son menos
confiables que los que se aplican a pilas o pilotes aislados
5.8
CAPACIDAD DE CARGA POR GRUPO DE PILOTES
La capacidad de carga por grupo de pilotes en suelos predominantemente
friccionantes solo puede definirse de manera aproximación alguno de los siguientes
tres criterios:
1. La capacidad del grupo es la suma de las cargas permisibles de los
elementos individuales
2. La falla ocurre en un bloque definido por el perímetro externo del conjunto de
pilotes o pilas, por lo que la capacidad de carga se calcula como una zapata
grande adicionándole la resistencia por fricción de los lados del bloque
3. Si el grupo de pilas o pilotes está apoyado en un estrato firme de espesor
limitado, que descansa sobre un depósito de suelo blando, la capacidad de
carga del grupo está dada por el menor valor de los siguientes: a) la suma de
las capacidades de los pilotes individuales o b) la resistencia a la falla como
cuerpo rígido de una pila equivalente formada por el grupo de elementos
individuales y la masa de suelo afectada; este último tipo de falla se produce
por punzonamiento a través del estrato firme hasta alcanzar el suelo blando
subyacente.
72
De los tres casos anteriores se ha seleccionado el 1 como criterio para
estimación de la capacidad de carga por grupo, ya que el segundo sobreestima
la capacidad de carga y el tercero no aplica ya que se presentan únicamente
estratos arenosos debajo de la punta de las pilas y pilotes. En la siguiente figura
se muestra la no excedencia de la capacidad de carga admisible de grupo contra
la descarga estructural
CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR GRUPO VS DESCARGA
ESTRUCTURAL EN PILOTES DE ACERO
220.00
CARGA (Ton)
200.00
180.00
160.00
140.00
120.00
100.00
0
5
10
15
20
25
30
NODO
DESCARGA ESTRUCTURAL
CAPACIDAD DE CARGA POR GRUPO
Figura 30 Comparación de la capacidad de carga estimada por grupo de pilotes de acero VS
descarga estructural
73
CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR GRUPO VS
DESCARGA ESTRUCTURAL EN PILAS DE CONCRETO
300.00
CARGA (Ton)
250.00
200.00
150.00
100.00
50.00
0.00
0
5
10
15
20
25
30
NODO
DESCARGA ESTRUCTURAL
CAPACIDAD DE CARGA POR GRUPO
Figura 31 Comparación de la capacidad de carga estimada por grupo de Pilas de Acero VS
descarga estructural
74
CAPITULO 6 RECOMENDACIONES
Con la finalidad de obtener una comparativa entre las distintas alternativas de
cimentación, la tabla correspondiente a la cuantificación se ha puesto en términos
del Peso total del grupo de pilotes o pilas. En el caso de los pilotes y pilas de
concreto armado se ha obtenido el peso total, multiplicando el volumen de concreto
por su peso volumétrico (2.40 t/m³), como se muestra en a continuación:
SOLUCIÓN
CANTIDAD
PESO
(Ton)
120
235.80
40
1085.74
IR 356 X
196.5
PILA 1.20 m
Por otra parte, en una tabla similar se han concentrado las capacidades de carga
admisibles a compresión del grupo de pilotes, multiplicando la capacidad de carga
del pilote individual por el número de pilotes del grupo.
CAPACIDAD DE
CARGA
ADMISIBLE A
COMPRESIÓN
DEL GRUPO (TON)
4140.55
4973.20
SOLUCIÓN
IR 356 X 196.5
CONCRETO
Finalmente, se ha obtenido un valor de “eficiencia”, que resulta de la relación entre
la Capacidad de carga admisible a compresión obtenida conjuntamente por el grupo
de pilotes y el peso total del grupo.
𝜇=
𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑎𝑑𝑚𝑖𝑠𝑖𝑏𝑙𝑒 𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑔𝑟𝑢𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑖𝑙𝑜𝑡𝑒𝑠
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑙 𝑔𝑟𝑢𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑖𝑙𝑜𝑡𝑒𝑠
SOLUCIÓN
IR 356 X 196.5
CONCRETO
EFICIENCIA
17.560
4.580
75
De lo anterior se obtiene que, de acuerdo con este criterio, la alternativa de pilotes
IR 356X196.5 es la que obtiene mayor capacidad de carga por tonelada de peso del
sistema. Sin embargo, presenta deformaciones más altas en comparación con la
solución de pilas de concreto. El pilote IR 356x196.5 fue el perfil cuadrado con
mayores dimensiones que se encontró en el catálogo, es evidente que un pilote de
mayores dimensiones es más eficiente que uno menor.
Este valor de eficiencia de los pilotes deberá ser comparado con el parámetro de
“economía” de la cimentación, la cual podría ser definida con la siguiente relación:
𝜖=
𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑝𝑟𝑜𝑓𝑢𝑛𝑑𝑎 ($)
𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑎𝑑𝑚𝑖𝑠𝑖𝑏𝑙𝑒 (𝑇𝑜𝑛)
Esta relación para cada solución propuesta nos dará un parámetro de comparación
directa del costo que implica una estructura similar por cada tonelada de capacidad
de carga requerida. Se sugiere que este análisis económico sea llevado por el
contratista en cada caso de cimentaciones profundas para realizar una comparativa
rápida al momento de realizar cambios al proyecto de cimentación.
Algunas ventajas de los pilotes metálicos son las siguientes:

El material es inspeccionado con altos estándares de calidad desde su
fabricación.

No hay variación de la forma del pilote (sección transversal) como suele
ocurrir con las pilas en algunos tipos de suelo, donde puede haber
reducciones locales o incrementos en la forma.

Los procesos constructivos no se ven afectados por la presencia de agua
freática.

Pueden ser hincados en longitudes muy largas.

Pueden ser diseñados para soportar momentos muy altos o esfuerzos de
tensión.
76
Algunas desventajas de las pilas coladas in situ son las siguientes:

Se requieren de técnicas especiales para colar concreto bajo el agua.

Empleo de lodos de perforación o ademe metálico

Puede haber reducción local del diámetro principalmente en suelos arcillosos
blandos.

No se pueden formar ampliaciones de la base (campanas) en suelos
friccionantes y baja el nivel freático.

Perforar una gran cantidad de pilas (grupo) significa extraer una gran
cantidad de suelo lo cual puede causar asentamientos en estructuras
colindantes
En términos generales se pueden enumerar las siguientes ventajas que tienen los
pilotes metálicos sobre los pilotes o pilas de concreto
ADAPTABILIDAD
Los pilotes H son ideales para ser hincados en grupos cuyas distancias de centro a
centro sean muy cercanas, ya que se reduce considerablemente la expansión del
terreno o los desplazamientos laterales.
Pueden soportar condiciones de hincado difícil y pueden penetrar estratos
cementados o incluso penetrar en la roca.
COSTO-EFECTIVIDAD

Alta resistencia estructural, incremento en las cargas de trabajo cuando la
resistencia está limitada por la capacidad del elemento, menor cantidad de
pilotes

Costos de transportación de materiales al sitio
-
El volumen y peso del acero es 1/3 del concreto
-
Las pilas coladas in situ también requieren varilla
 No hay costos asociados a la limpieza del lugar de trabajo
 Costos del acarreo de residuos
77
 La construcción de pilas en suelos contaminados incrementa estos costos
DURABILIDAD

Los pilotes metálicos tienen una alta durabilidad en condiciones ordinarias,
si están completamente embebidos en suelo natural.
- “los segmentos expuestos a agua de mar o suelos remoldeados deben
ser protegidos contra la corrosión por métodos catódicos”

Pilas coladas in situ no son tan resistentes a sustancias agresivas debido a
una compactación incompleta durante el colado.
- “la protección puede proporcionarse mediante forros permanentes de
metal de calibre ligero o de plástico”
PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN
Los pilotes de acero enterrados en el suelo presentan enorme durabilidad debido a
la baja concentración y difusión del oxígeno en los suelos naturales. Así, el control
del proceso de corrosión es resultado del transporte de masa (del oxígeno) hasta la
superficie metálica, limitando el proceso de reducción catódica.
Varios de los más importantes códigos normativos internacionales consideran que
la corrosión de pilotes, en suelos naturales, es muy pequeña o inexistente: el código
norteamericano no prescribe sobre-espesor; el Eurocode utiliza una tabla indicando
el sobre-espesor a ser aplicado, que es función de las características del suelo y de
la vida útil establecida en el proyecto de las cimentaciones.

Métodos para incrementar la vida efectiva
-
Usar una sección más pesada (mayor espesor)
-
Usar un acero con un mayor grado
-
Recubrimientos orgánicos
-
Protección catódica
-
Protección con concreto
EXTRACCIÓN DE PILOTES H
78

Una extracción muy sencilla en comparación con la extracción de un pilote
de concreto o demolición de una pila colada en situ.

Los pilotes metálicos pueden redistribuir mejor las fuerzas de tensión durante
la extracción.
CALIDAD

La calidad es consistente desde el primer pilote hasta el último

Inspección dinámica verifica su integridad

Pruebas estáticas o dinámicas confirman su capacidad de carga

Inspección adicional durante el hincado usando la fórmula de Gates, ilustrada
en la siguiente figura (las curvas corresponden a la energía efectiva
empleada por el martillo de impacto durante el hincado):
Figura 32 Curvas de energía efectiva durante el hincado
79
CAPÍTULO 7 CONCLUSIONES
El desarrollo de este trabajo ha permitido revisar la eficiencia de pilotes de acero y
concreto como solución de cimentación profunda en un suelo arenoso característico
del puerto de Veracruz. Ahora tenemos parámetros de diseño que permitirán al
ingeniero estructurista realizar el análisis y dimensionamiento final de los elementos
propios de la construcción.
La realización de un proyecto de ingeniería de cimentaciones, independientemente
de su magnitud, debe llevarse a cabo de principio a fin con gran rigor. La premisa
número uno es la seguridad de las personas que emplearán la estructura, por lo
tanto, el diseño y ejecución de la cimentación deben desplantarse desde el estrato
que sea suficientemente competente para soportar las cargas que le vayan a ser
transmitidas.
Se presentan las recomendaciones para cada tipo de cimentación y será decisión
del propietario del proyecto y constructor el elegir el tipo de cimentación que se
empleará.
Los trabajos de campo y laboratorio representan un aspecto fundamental, debido a
que, con los resultados obtenidos, se puede establecer la naturaleza y característica
del subsuelo. La integración de la información obtenida es retroalimentada,
determinando así, las características mecánicas y físicas del suelo, lo que permitirá
realizar el cálculo de las capacidades de carga.
Técnicamente, las pruebas y sondeos realizados son las bases del proyecto, la
correcta ejecución e interpretación permiten darle continuidad al proyecto con mayor
seguridad. Los cálculos de diseño y análisis yacen a partir de las características
físicas del subsuelo, pero ante todo se basan en la experiencia, observación y
entendimiento de los fenómenos mecánicos del suelo.
80
Diseñar bajo los lineamientos de seguridad que marca el Reglamento de
Construcción del Distrito Federal, es esencial para la factibilidad del proyecto. Si los
modelos teóricos o prácticos nos dictan un resultado, quien rige ante cualquier
circunstancia son las fórmulas, factores de seguridad y parámetros del RCDF; aun
siendo cuestionables por la sociedad geotécnica. Es por ello que considero
importante una revisión constante de los reglamentos y normas que rigen la
construcción en el país, redactados por especialista de cada área. Además, ciertos
criterios no están establecidos en los reglamentos, por lo que se recurre a
reglamentos y normas europeas o estadunidenses.
Los valores obtenidos del cálculo en hojas electrónicas, usualmente, son muy
similares a los obtenidos de la modelación en programas especializados (SAP 2000,
ALL PILE) esto nos muestra que la coherencia de los resultados dependerá
principalmente de los parámetros de ingreso.
Es necesario analizar el efecto en grupo de los pilotes, pues generalmente la
capacidad última de éstos suele disminuir.
Se debe tener mucho cuidado para determinar los coeficientes de balasto (vertical,
horizontal, etc). Las ecuaciones para hallarlos son diferentes para suelos cohesivos
y no cohesivos.
Aunque los criterios que se aplican para el diseño de una cimentación profunda son
generales, es importante enfatizar que existen situaciones particulares que deben
tomarse en cuenta para elaborar diseños acordes al sitio. Por ello, para
complementar este proceso con condiciones reales, se realizan estudios del
comportamiento de los suelos para tener una mejor aproximación
81
REFERENCIAS
American Institute of Steel Construction (2010), Specification for structural steel
buildings, Chicago, EUA
Bowles, J. (1972). Foundations Analysis and Design. New York: McGraw-Hill
Braja M.D. (2001), Principios de ingeniería de cimentaciones, cuarta edición,
International Thomson editores
Cámara Nacional de la Industria de la Construcción, Sociedad Mexicana de
Ingeniería Estructural, Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos. (1994).
Cimentaciones Profundas. 2do Simposio Consultores Constructores (pág.
149). México: Cámara Nacional de La Industria de la Construcción
Capallera J. F., Zamora S. A., Salgado R., (2016), Viabilidad de pilotes de acero en
torres Levant, Universidad Veracruzana
Comisión Federal de Electricidad (2008), Manual de Obras Civiles, Diseño por
sismo, México, D.F.
Das, B. M. (2012). Fundamentos de Ingeniería de Cimentaciones (7 ed.). México:
CENGAGE Learning
Fernandez L., Perea T., Tirado J. F., (2015), Estudio de factibilidad de pilotes de
acero de sección IR en México. Universidad Autonoma Metropolitana
Gaceta Oficial del DF (2004), Normas Técnicas Complementarias para el diseño y
construcción de estructuras de concreto, México, D.F.
Gaceta Oficial del DF (2004), Normas Técnicas Complementarias sobre criterios y
acciones para el diseño estructural de edificaciones, México, D.F.
García C., (2013), Prueba de penetración estándar, Instituto Politecnico Nacional
Geotecnia Global, (2016), Estudio comparative entre cimentaciones profundas para
un tanque de almacenamiento
González E., (2013), Análisis y diseño de una cimentación profunda a base de pilas
y muros milán de un rascacielos en el valle de México, Universidad Nacional
Autonoma de México
82
Honorato A., Zamora S. A., (2012), Estudio geotécnico: Construcción de edificio de
planta baja y 5 niveles para locales comerciales y departamentos, Soluciones
Integrales de Mecánica de Suelos
Juárez B. y Rico R. (2002), Mecánica de suelos. Teoría y aplicaciones de la
mecánica de suelos, tomo 2. Edit. Limusa Noriega editores
Mimedi J. L., Mendoza J. A. (2011), Propuesta de recimentación en suelos
arenosos, Universidad Veracruzana
Peck, Hanson, Thornburn. (2011). Ingeniería de Cimentaciones. México: LIMUSA
SCT. (2001). Espectros de diseño sísmico para estructuras comunes en México.
Norma SCT-NPRY- CAR-6-01-005/01. Querétaro, México: Secretaría de
Comunicaciones y Transportes
Sociedad Mexicana de Mecanica de Suelos A.C. (1990), Manual de diseño de pilas
y pilotes, Regina de Los Angeles S.A.
Sociedad Mexicana de Mecanica de Suelos A.C. (2001), Manual de cimentaciones
profundas, Regina de Los Angeles S.A.
Tamez G. (2001), Ingeniería de cimentaciones, conceptos básicos, TGC geotécnia
Zeevaert, L. (1983). Foundation Engineering, For Difficult Subsoil Conditions. New
York: Van Nostrand Reinhold Company
83
ANEXOS
A1
REGISTRO DE PERFORACIÓN
PERFORACION
INGENIERIA
GEOTECNICA
REGISTRO DE PERFORACION
PROYECTO:
SONDEO:
UBICACIÓN:
NAF:
NOTA:
EDIFICIO DE 6 NIVELES
SPT-1
CALLE DEL INDIO ESQ ACACIA, VERACRUZ, VER.
0.73 M
m.
%
0.60
0.32
53.3
2
11
7
P.E.
1.20
0.60
0.27
45.0
4
4
7
P.E.
1.20
1.80
0.60
0.28
46.7
6
12
8
P.E.
CLASIFICACION DE
CAMPO Y
OBSERVACIONES
RELLENO
COMPUESTO
POR ARENA CAFÉ CLARA
Y ESCOMBROS
ARENA
LIMOSA
CON
MATÉRIA ORGÁNICA
ARENA GRIS
1.80
2.40
0.60
0.25
41.7
2
3
1
P.E.
ARENA GRIS
PROFUNDIDAD (m)
MUESTRA
08/08/2012
FECHA:
CONTINUO
TIPO DE SONDEO:
PERFORADORA: LONG YEAR 24
CORDENADAS TOMADAS CON GPS DE APROX. 8.00m.
RECUPERACION
N° INICIAL
FINAL
AVANCE
1
0.00
0.60
2
0.60
3
4
84
P. ESTANDAR
lecturas 15cm
c/u
MUESTREO
5
2.40
3.00
0.60
0.20
33.3
4
12
8
P.E.
ARENA GRIS
6
3.00
3.60
0.60
0.21
35.0
8
13
7
P.E.
ARENA GRIS
7
3.60
4.20
0.60
0.05
8.3
3
4
2
P.E.
ARENA GRIS
8
4.20
4.80
0.60
0.34
56.7
3
9
7
P.E.
ARENA
GRIS
CON
MATERIA ORGÁNICA
9
4.80
5.40
0.60
0.33
55.0
6
12
6
P.E.
10
5.40
6.00
0.60
0.24
40.0
3
7
4
P.E.
11
6.00
6.60
0.60
0.28
46.7
5
12
7
P.E.
12
6.60
7.20
0.60
0.44
73.3
5
15
24
P.E.
ARENA
GRIS
CON
MATERIA ORGÁNICA
ARENA GRIS CON TONOS
CAFÉ
Y
MATERIA
ORGÁNICA
LIMO
ARENOSO
CON
MATÉRIA ORGÁNICA
ARENA COLOR GRIS
13
7.20
7.80
0.60
0.17
28.3
19
35
15
P.E.
ARENA COLOR GRIS
14
7.80
8.40
0.60
0.42
70.0
16
50
35
P.E.
ARENA COLOR GRIS
15
8.40
9.00
0.60
0.41
68.3
27
50
44
P.E.
ARENA COLOR GRIS
16
9.00
9.60
0.60
0.38
63.3
40
50
46
P.E.
ARENA COLOR GRIS
17
9.60
10.20
0.60
0.17
28.3
43
35
18
P.E.
ARENA COLOR GRIS
18
10.20
10.80
0.60
0.26
43.3
39
50
32
P.E.
ARENA COLOR GRIS
19
10.80
11.40
0.60
0.31
51.7
37
50
29
P.E.
ARENA COLOR GRIS
20
11.40
12.00
0.60
0.28
46.7
40
50
39
P.E.
ARENA COLOR GRIS
85
21
12.00
12.60
0.60
0.32
53.3
42
50
43
P.E.
ARENA COLOR GRIS
22
12.60
13.20
0.60
0.30
50.0
35
48
46
P.E.
ARENA COLOR GRIS
23
13.20
13.80
0.60
0.26
43.3
39
47
38
P.E.
ARENA COLOR GRIS
24
13.80
14.40
0.60
0.40
66.7
31
46
42
P.E.
ARENA COLOR GRIS
25
14.40
15.00
0.60
0.20
33.3
44
50
41
P.E.
ARENA COLOR GRIS
FIN DEL SONDEO 15.00 m.
86
A2
CORRECCIÓN DE SPT
e
z
(m N
(m)
)
0.6
1.2
1.8
2.4
3
3.6
4.2
4.8
5.4
6
6.6
7.2
0.
6
0.
6
0.
6
0.
6
0.
6
0.
6
0.
6
0.
6
0.
6
0.
6
0.
6
0.
6
ESFUERZOS
UNITARIO
ACUMULADO
γ
(Ton/m
3)
1
1
1.53
4
1.53
1
2
1.53
3
1.53
1
2
1
3
4
1
0
1
2
7
1
2
1
5
1.53
1.53
1.53
1.53
1.53
1.61
1.61
1.61
P
(Ton/m
2)
0.91
8
0.91
8
0.91
8
0.91
8
0.91
8
0.91
8
0.91
8
0.91
8
0.91
8
0.96
6
0.96
6
0.96
6
u
(Ton/m
2)
0
0
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
Po´
(Ton/m
2)
0.91
8
0.91
8
0.31
8
0.31
8
0.31
8
0.31
8
0.31
8
0.31
8
0.31
8
0.36
6
0.36
6
0.36
6
P
(Ton/m2)
u
(Ton/m
2)
0.918
0
1.836
0
2.754
0.6
3.672
1.2
4.59
1.8
5.508
2.4
6.426
3
7.344
3.6
8.262
4.2
9.228
4.8
10.19
4
5.4
11.16
6
FACTORES DE
CORRECCIÓN
Po´
(Ton/m
2)
CN
n1
0.91
1.1
n/a
8
4
1.83 1.5686111 1.1
6
4
4
2.15 1.5151939 1.1
4
1
4
2.47 1.4691457 1.1
2
8
4
1.4286778 1.1
2.79
6
4
3.10 1.3925827 1.1
8
2
4
3.42 1.3600068 1.1
6
3
4
3.74
1.1
1.3303245
4
4
4.06 1.3030633 1.1
2
6
4
4.42 1.2742132 1.1
8
4
4
4.79 1.2476556 1.1
4
1
4
1.2230528 1.1
5.16
3
4
87
n2
n3
n4
1
0.8
1
1
0.8
1
1
0.8
1
1
0.8
1
1
0.8
1
1
0.8
1
1
0.8
1
1
0.8
1
1
0.8
1
1
0.8
1
1
0.8
1
1
0.8
1
φ
φ
Ncorr
Peck y
Hanson
(1953)
Kishida
(1967)
n/a
n/a
n/a
5.7222934
2
16.582282
1
4.0195828
5
15.635450
5
16.510460
7
4.9613049
2
12.132559
4
14.260725
4
8.1345772
9
28.310224
4
29.230400
1
28.098123
3
29.165787
4
29.225564
7
28.219996
5
28.907817
6
29.068385
3
28.562169
4
29.023932
13.654343
5
16.731362 29.240403
7
7
25.697937
6
33.211140
6
23.966139
5
32.683580
2
33.171659
6
24.961229
8
30.577265
1
31.888295
27.755059
6
31.52534
33.292819
7
7.8
8.4
9
9.6
10.
2
10.
8
11.
4
12
12.
6
13.
2
13.
8
14.
4
15
0.
6
0.
6
0.
6
0.
6
0.
6
0.
6
0.
6
0.
6
0.
6
0.
6
0.
6
0.
6
0.
6
3
5
5
0
5
0
5
0
5
0
5
0
5
0
5
0
5
0
4
8
4
7
4
6
5
0
1.61
1.61
1.61
1.61
1.61
1.61
1.61
1.61
1.61
1.61
1.61
1.61
1.61
0.96
6
0.96
6
0.96
6
0.96
6
0.96
6
0.96
6
0.96
6
0.96
6
0.96
6
0.96
6
0.96
6
0.96
6
0.96
6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.36
6
0.36
6
0.36
6
0.36
6
0.36
6
0.36
6
0.36
6
0.36
6
0.36
6
0.36
6
0.36
6
0.36
6
0.36
6
12.12
6
13.09
2
14.05
8
15.02
4
15.99
6.6
7.2
7.8
8.4
9
5.52
6
5.89
2
6.25
8
6.62
4
6.99
16.95
9.6
6
17.92
10.2
2
18.88
10.8
8
19.85
11.4
4
7.35
6
7.72
2
8.08
8
8.45
4
20.82
8.82
12
21.78
12.6
6
22.75
13.2
2
23.71
13.8
8
9.18
6
9.55
2
9.91
8
1.2001367
2
1.1786907
9
1.1585377
2
1.1395304
5
1.1215456
7
1.1044789
7
1.0882411
5
1.0727554
2
1.0579551
7
1.0437822
9
1.0301857
4
1.0171204
8
1.0045465
4
88
1.1
4
1.1
4
1.1
4
1.1
4
1.1
4
1.1
4
1.1
4
1.1
4
1.1
4
1.1
4
1.1
4
1.1
4
1.1
4
1
0.8
1
1
0.8
1
1
0.8
1
1
0.8
1
1
0.8
1
1
0.8
1
1
0.8
1
1
0.8
1
1
0.8
1
1
0.8
1
1
0.8
1
1
0.8
1
1
0.8
1
38.308364
1
53.748299
9
52.829319
9
51.962588
4
51.142482
6
50.364241
1
49.623796
6
48.917647
48.242755
7
45.692613
4
44.157881
4
42.670238
2
45.807322
1
30.390060
4
31.015531
1
30.981054
6
30.948262
5
30.916981
6
30.887064
7
30.858385
5
30.830834
6
30.804316
9
30.702402
5
30.639692
9
30.577858
5
30.707046
9
42.679726
9
47.786674
1
47.505174
9
47.237428
1
46.982020
8
46.737750
7
46.503586
46.278633
9
46.062117
45.229989
5
44.717968
1
44.213092
3
45.267911
1
A3
MÓDULO DE REACCIÓN HORIZONTAL
MÓDULO DE REACCIÓN HORIZONTAL DEL SUELO PARA PILAS DE CONCRETO
DIAMETRO (m)
z (m)
0.6
1.2
1.8
2.4
3
3.6
4.2
4.8
5.4
6
6.6
7.2
7.8
8.4
9
9.6
10.2
10.8
11.4
0.40
nh
Ks
Ncorr
(Ton/m3) (Ton/m3)
0.60
Ks
(Ton/m3)
0.80
Ks
(Ton/m3)
1.00
Ks
(Ton/m3)
1.20
Ks
(Ton/m3)
n/a
230.00
345.00
230.00
172.50
138.00
115.00
5.72
230.00
690.00
460.00
345.00
276.00
230.00
16.58
230.00
1,035.00
690.00
517.50
414.00
345.00
4.02
130.00
780.00
520.00
390.00
312.00
260.00
15.64
130.00
975.00
650.00
487.50
390.00
325.00
16.51
130.00
1,170.00
780.00
585.00
468.00
390.00
4.96
130.00
1,365.00
910.00
682.50
546.00
455.00
12.13
130.00
1,560.00
1,040.00
780.00
624.00
520.00
14.26
130.00
1,755.00
1,170.00
877.50
702.00
585.00
8.13
130.00
1,950.00
1,300.00
975.00
780.00
650.00
13.65
130.00
2,145.00
1,430.00
1,072.50
858.00
715.00
16.73
130.00
2,340.00
1,560.00
1,170.00
936.00
780.00
38.31
450.00
8,775.00
5,850.00
4,387.50
3,510.00
2,925.00
53.75
1,100.00 23,100.00
15,400.00
11,550.00
9,240.00
7,700.00
52.83
1,100.00 24,750.00
16,500.00
12,375.00
9,900.00
8,250.00
51.96
1,100.00 26,400.00
17,600.00
13,200.00
10,560.00
8,800.00
51.14
1,100.00 28,050.00
18,700.00
14,025.00
11,220.00
9,350.00
50.36
1,100.00 29,700.00
19,800.00
14,850.00
11,880.00
9,900.00
49.62
1,100.00 31,350.00
20,900.00
15,675.00
12,540.00
10,450.00
89
12
12.6
13.2
13.8
14.4
15
48.92
1,100.00 33,000.00
22,000.00
16,500.00
13,200.00
11,000.00
48.24
1,100.00 34,650.00
23,100.00
17,325.00
13,860.00
11,550.00
45.69
1,100.00 36,300.00
24,200.00
18,150.00
14,520.00
12,100.00
44.16
1,100.00 37,950.00
25,300.00
18,975.00
15,180.00
12,650.00
42.67
1,100.00 39,600.00
26,400.00
19,800.00
15,840.00
13,200.00
45.81
1,100.00 41,250.00
27,500.00
20,625.00
16,500.00
13,750.00
MODULO DE REACCIÓN HORIZONTAL DEL SUELO
PARA PILOTES DE ACERO
DIAMETRO (m)
z (m)
0.6
1.2
1.8
2.4
3
3.6
4.2
4.8
5.4
6
6.6
7.2
Ncorr
nh
(Ton/m3)
0.34
IR 305 X
202.1
Ks
(Ton/m3)
0.37
IR 359 X
196
Ks
(Ton/m3)
n/a
230.00
404.69
370.97
5.72
230.00
809.38
741.94
16.58
230.00
1,214.08
1,112.90
4.02
130.00
914.96
838.71
15.64
130.00
1,143.70
1,048.39
16.51
130.00
1,372.43
1,258.06
4.96
130.00
1,601.17
1,467.74
12.13
130.00
1,829.91
1,677.42
14.26
130.00
2,058.65
1,887.10
8.13
130.00
2,287.39
2,096.77
13.65
130.00
2,516.13
2,306.45
16.73
130.00
2,744.87
2,516.13
90
7.8
8.4
9
9.6
10.2
10.8
11.4
12
12.6
13.2
13.8
14.4
15
38.31
450.00
10,293.26
9,435.48
53.75
1,100.00
27,096.77
24,838.71
52.83
1,100.00
29,032.26
26,612.90
51.96
1,100.00
30,967.74
28,387.10
51.14
1,100.00
32,903.23
30,161.29
50.36
1,100.00
34,838.71
31,935.48
49.62
1,100.00
36,774.19
33,709.68
48.92
1,100.00
38,709.68
35,483.87
48.24
1,100.00
40,645.16
37,258.06
45.69
1,100.00
42,580.65
39,032.26
44.16
1,100.00
44,516.13
40,806.45
42.67
1,100.00
46,451.61
42,580.65
45.81
1,100.00
48,387.10
44,354.84
91
A4
CAPACIDAD DE CARGA
PILOTE DE CONCRETO DIAMETRO 40 CM
z (m) Qp (Ton)
Qs(Ton)
Qa (Ton)
Qt (Ton)
0.6
0.00
0.00
0.00 #¡VALOR!
1.2
2.45
0.17
2.63
0.26
1.8
3.38
0.41
3.79
0.54
2.4
4.50
0.70
5.20
0.84
3
5.64
1.07
6.71
1.18
3.6
6.95
1.48
8.44
1.54
4.2
8.53
1.95
10.48
1.92
4.8
10.02
2.50
12.52
2.34
5.4
11.70
3.10
14.80
2.78
6
13.80
3.79
17.59
3.25
6.6
15.81
4.57
20.38
3.77
7.2
18.00
5.42
23.43
4.32
7.8
19.94
6.38
26.32
4.91
8.4
22.12
7.40
29.51
5.52
9
24.71
8.46
33.17
6.16
9.6
27.45
9.59
37.04
6.82
10.2
30.32
10.79
41.12
7.52
10.8
33.34
12.07
45.41
8.25
11.4
36.50
13.41
49.92
9.00
12
39.81
14.83
54.63
9.79
12.6
43.26
16.31
59.57
10.61
13.2
46.93
17.86
64.79
11.45
13.8
50.72
19.48
70.20
12.33
14.4
54.66
21.17
75.83
13.23
15
58.48
22.95
81.43
14.18
PILOTE DE CONCRETO DIAMETRO 60 CM
z (m) Qp (Ton)
Qs(Ton)
Qa (Ton)
Qt (Ton)
0.6
0.00
0.00
0.00 #¡VALOR!
1.2
4.27
0.26
4.53
0.52
1.8
5.67
0.62
6.29
1.08
2.4
7.31
1.05
8.36
1.67
3
8.98
1.60
10.58
2.31
3.6
10.86
2.23
13.08
2.99
92
4.2
4.8
5.4
6
6.6
7.2
7.8
8.4
9
9.6
10.2
10.8
11.4
12
12.6
13.2
13.8
14.4
15
13.05
15.15
17.47
20.34
23.10
26.09
28.75
31.73
35.20
38.85
42.67
46.67
50.83
55.18
59.70
64.50
69.43
74.55
79.52
2.92
3.75
4.65
5.68
6.86
8.14
9.57
11.09
12.69
14.39
16.19
18.10
20.12
22.24
24.46
26.79
29.22
31.75
34.43
15.97
18.90
22.13
26.03
29.96
34.22
38.33
42.82
47.89
53.23
58.86
64.77
70.95
77.42
84.16
91.28
98.65
106.31
113.95
3.70
4.46
5.25
6.10
7.01
7.97
8.99
10.05
11.14
12.27
13.45
14.68
15.95
17.27
18.63
20.03
21.48
22.97
24.53
PILOTE DE CONCRETO DIAMETRO 80 CM
z (m) Qp (Ton)
Qs(Ton)
Qa (Ton)
Qt (Ton)
0.6
0.00
0.00
0.00 #¡VALOR!
1.2
6.54
0.35
6.89
0.87
1.8
8.52
0.82
9.35
1.80
2.4
10.78
1.40
12.18
2.77
3
13.07
2.13
15.20
3.81
3.6
15.61
2.97
18.58
4.89
4.2
18.53
3.90
22.43
6.01
4.8
21.33
5.00
26.33
7.21
5.4
24.40
6.20
30.60
8.45
6
28.15
7.58
35.73
9.76
6.6
31.77
9.15
40.92
11.16
7.2
35.66
10.85
46.51
12.61
7.8
39.17
12.77
51.94
14.16
8.4
43.04
14.79
57.83
15.75
9
47.51
16.92
64.42
17.38
9.6
52.18
19.18
71.36
19.08
10.2
57.06
21.59
78.64
20.83
10.8
62.14
24.13
86.27
22.65
93
11.4
12
12.6
13.2
13.8
14.4
15
67.43
72.92
78.62
84.65
90.85
97.26
103.49
26.82
29.65
32.62
35.72
38.96
42.34
45.90
94.25
102.57
111.24
120.37
129.80
139.60
149.39
24.52
26.46
28.46
30.51
32.62
34.79
37.04
PILOTE DE CONCRETO DIAMETRO 100 CM
z (m) Qp (Ton)
Qs(Ton)
Qa (Ton)
Qt (Ton)
0.6
0.00
0.00
0.00
0
1.2
9.28
0.44
9.72
1.32
1.8
11.94
1.03
12.97
2.70
2.4
14.91
1.76
16.66
4.15
3
17.93
2.66
20.59
5.67
3.6
21.23
3.71
24.94
7.25
4.2
24.96
4.87
29.83
8.87
4.8
28.56
6.25
34.81
10.59
5.4
32.47
7.75
40.23
12.37
6
37.22
9.47
46.69
14.24
6.6
41.81
11.44
53.25
16.21
7.2
46.71
13.56
60.28
18.25
7.8
51.18
15.96
67.14
20.41
8.4
56.07
18.49
74.55
22.63
9
61.63
21.15
82.78
24.90
9.6
67.44
23.98
91.42
27.24
10.2
73.48
26.98
100.47
29.66
10.8
79.76
30.17
109.93
32.16
11.4
86.28
33.53
119.81
34.73
12
93.03
37.06
130.10
37.37
12.6
100.03
40.77
140.80
40.09
13.2
107.40
44.65
152.05
42.88
13.8
114.96
48.70
163.66
45.75
14.4
122.78
52.92
175.70
48.69
15
130.38
57.38
187.76
51.73
PILOTE DE CONCRETO DIAMETRO 120 CM
z (m) Qp (Ton)
Qs(Ton)
Qa (Ton)
Qt (Ton)
0.6
0.00
0.00
0.00
0
94
1.2
1.8
2.4
3
3.6
4.2
4.8
5.4
6
6.6
7.2
7.8
8.4
9
9.6
10.2
10.8
11.4
12
12.6
13.2
13.8
14.4
15
12.48
15.91
19.70
23.54
27.70
32.35
36.85
41.70
47.55
53.23
59.26
64.79
70.80
77.58
84.63
91.95
99.54
107.39
115.52
123.92
132.75
141.79
151.12
160.20
0.52
1.24
2.11
3.20
4.45
5.85
7.50
9.31
11.37
13.72
16.27
19.15
22.19
25.37
28.77
32.38
36.20
40.23
44.48
48.93
53.57
58.44
63.51
68.85
13.00
17.14
21.80
26.73
32.15
38.19
44.35
51.01
58.92
66.95
75.53
83.94
92.98
102.95
113.40
124.33
135.74
147.63
160.00
172.85
186.32
200.22
214.62
229.06
1.85
3.79
5.79
7.88
10.05
12.28
14.61
17.02
19.53
22.17
24.89
27.75
30.68
33.68
36.76
39.94
43.20
46.56
50.00
53.54
57.16
60.87
64.68
68.59
PILOTE DE ACERO SECCIÓN IR 305 X 202.1
z (m) Qp (Ton)
Qs(Ton)
Qa (Ton)
Qt (Ton)
0.6
0.00
0.00
0.00
0.12
1.2
1.47
0.18
1.65
0.37
1.8
2.08
0.43
2.51
0.59
2.4
2.77
0.73
3.51
0.83
3
3.55
1.11
4.66
1.09
3.6
4.42
1.55
5.97
1.38
4.2
5.40
2.03
7.44
1.68
4.8
6.43
2.61
9.04
2.01
5.4
7.55
3.24
10.79
2.37
6
8.90
3.96
12.86
2.75
6.6
10.28
4.78
15.06
3.17
7.2
11.77
5.66
17.43
3.62
95
7.8
8.4
9
9.6
10.2
10.8
11.4
12
12.6
13.2
13.8
14.4
15
13.22
14.81
16.58
18.45
20.42
22.49
24.65
26.92
29.29
31.79
34.37
37.06
39.75
6.66
7.72
8.83
10.01
11.27
12.60
14.00
15.48
17.03
18.64
20.34
22.10
23.96
19.89
22.53
25.41
28.46
31.69
35.08
38.66
42.40
46.32
50.43
54.71
59.17
63.71
4.10
4.61
5.13
5.68
6.25
6.85
7.48
8.13
8.80
9.50
10.23
10.98
11.77
PILOTE DE ACERO SECCIÓN IR 356 X 196.5
z (m) Qp (Ton)
Qs(Ton)
Qa (Ton)
Qt (Ton)
0.6
0.00
0.00
0.00
0.12
1.2
1.64
0.21
1.85
0.37
1.8
2.30
0.49
2.79
0.60
2.4
3.04
0.83
3.87
0.84
3
3.87
1.27
5.14
1.12
3.6
4.79
1.76
6.56
1.42
4.2
5.84
2.31
8.15
1.73
4.8
6.93
2.97
9.89
2.08
5.4
8.12
3.68
11.80
2.45
6
9.54
4.50
14.04
2.86
6.6
11.00
5.43
16.43
3.30
7.2
12.58
6.44
19.02
3.77
7.8
14.12
7.58
21.69
4.29
8.4
15.79
8.78
24.57
4.83
9
17.65
10.04
27.69
5.38
9.6
19.62
11.39
31.01
5.96
10.2
21.69
12.82
34.50
6.58
10.8
23.86
14.33
38.19
7.21
11.4
26.14
15.92
42.06
7.88
12
28.52
17.60
46.12
8.58
12.6
31.00
19.36
50.36
9.30
13.2
33.62
21.20
54.82
10.05
13.8
36.33
23.13
59.46
10.83
14.4
39.15
25.13
64.28
11.63
96
A5
ASENTAMIENTOS INDIVIDUALES
ASENTAMIENTOS TOTALES PILAS DE CONCRETO
DIAMETRO
0.40
(m)
0.60
0.80
1.00
z (m)
0.6
0
0
0
0
1.2 0.5734438 0.01549467 0.76936475 0.87454269
1.8 0.52168507 0.01756556 0.66268773 0.74412302
2.4 1.15154126 0.03787505 1.39284812 1.54564059
3 0.90028189 0.03186112 1.05172868 1.15697739
3.6 1.08061041 0.03844581 1.22219097 1.33311725
4.2 2.08427652 0.06705379 2.28448149 2.47011032
4.8 1.80882066 0.0616087 1.93834184 2.08275391
5.4 1.96186914 0.06793493 2.05723807 2.19674737
6 2.91917672 0.09420786 2.9969769 3.17962861
6.6 2.71086608 0.09327295 2.73607365 2.88826288
7.2 2.79622588 0.10019658 2.77673634 2.91679257
7.8 1.87398696 0.08579165 1.83102489 1.91519134
8.4 1.63510672 0.08807125 1.57124987 1.63593018
9 1.85643007 0.10179784 1.75963029 1.82413258
9.6 2.09402128 0.11687695 1.95970853 2.0232662
10.2 2.34824339 0.13337782 2.17169208 2.23350786
10.8 2.61945505 0.15136983 2.39578658 2.45503324
11.4 2.90801088 0.17092254 2.63219588 2.68801692
12 3.21426179 0.19210567 2.88112212 2.93263238
ASENTAMIENTOS
TOTALES
IR 305 X 201.1
z (m) S TOTAL (CM)
0.6 N/A
1.2
0.547903241
1.8
0.505399303
2.4
1.132116881
3
0.889895495
3.6
1.075045759
4.2
2.094805136
4.8
1.820505429
5.4
1.979729379
6
2.964636114
1.20
0
0.98130571
0.82795993
1.70550658
1.26871358
1.45285871
2.67456186
2.24466178
2.35640617
3.39386261
3.07105311
3.0896367
2.02229967
1.72145966
1.91297295
2.11497064
2.32760817
2.55104049
2.78542202
3.03090656
ASENTAMIENTOS
TOTALES
IR 356 X 196.5
z (m) S TOTAL (CM)
0.6 N/A
1.2
0.560663008
1.8
0.512564434
2.4
1.13932545
3
0.891201701
3.6
1.071820719
4.2
2.079303916
4.8
1.802117247
5.4
1.954577295
6
2.919019825
97
6.6
7.2
7.8
8.4
9
9.6
10.2
10.8
11.4
12
12.6
13.2
13.8
14.4
15
2.751460943
2.838375731
1.878362856
1.62214071
1.841595441
2.076784255
2.327992248
2.595499279
2.879580419
3.180506332
3.498543631
3.960461266
4.396901569
4.86657709
4.947013328
6.6
7.2
7.8
8.4
9
9.6
10.2
10.8
11.4
12
12.6
13.2
13.8
14.4
15
98
2.70416023
2.784686528
1.840842172
1.587758884
1.799985984
2.027218533
2.269724883
2.527768566
2.801608691
3.091500295
3.397694665
3.843123181
4.263395836
4.715466902
4.790409045
A6
ASENTAMIENTOS POR GRUPO
ASENTAMIENTOS POR GRUPO DE
PILAS DE CONCRETO
N
B
D
B/D
Sg
0.6
1.2
1.8
2.4
3
3.6
4.2
4.8
5.4
6
6.6
7.2
7.8
8.4
9
9.6
10.2
10.8
11.4
12
0.98130571
0.82795993
1.70550658
1.26871358
1.45285871
2.67456186
2.24466178
2.35640617
3.39386261
3.07105311
3.0896367
2.02229967
1.72145966
1.91297295
2.11497064
2.32760817
2.55104049
2.78542202
3.03090656
99
4
4.2
1.2
3.5
1.87082869
1.83585487
1.5489712
3.19071065
2.37354577
2.71804976
5.00364706
4.19937767
4.40843227
6.34933555
5.74541428
5.780181
3.78337625
3.22055612
3.57884468
3.95674776
4.35455614
4.77255975
5.21104744
5.67030697
ASENTAMIENTO Sg POR GRUPO DE PILOTES
ACERO
N
B
D
z (m)
B/D
Sg
0.6
1.2
1.8
2.4
3
3.6
4.2
4.8
5.4
6
6.6
7.2
7.8
8.4
9
9.6
10.2
10.8
11.4
12
12.6
13.2
13.8
14.4
15
4
5
6
1.31
2.24
2.24
0.37
0.37
0.37
3.54054054
6.05405405
6.05405405
1.88163241
2.46049874
2.46049874
Sg
Sg
Sg
n/a
n/a
n/a
1.0309525
1.34811524
1.34811524
0.95097571
1.24353435
1.24353435
2.13022782
2.78557216
2.78557216
1.67445621
2.18958675
2.18958675
2.02284095
2.64514874
2.64514874
3.94165324
5.1542654
5.1542654
3.42552202
4.47935132
4.47935132
3.72512297
4.87112164
4.87112164
5.57835541
7.29448343
7.29448343
5.17723809
6.76996618
6.76996618
5.34077978
6.98381991
6.98381991
3.53438844
4.62170944
4.62170944
3.05227254
3.99127517
3.99127517
3.46520567
4.53124326
4.53124326
3.90774457
5.10992504
5.10992504
4.38042567
5.72802199
5.72802199
4.88377557
6.38622271
6.38622271
5.41831185
7.08520399
7.08520399
5.98454381
7.82563183
7.82563183
6.5829731
8.6081622
8.6081622
7.45213229
9.74470996
9.74470996
8.27335251
10.8185708
10.8185708
9.1571092
11.9742068
11.9742068
9.30846063
12.1721201
12.1721201
100
A7
TABLA DE SALIDA SAP2000
TABLE: Joint Reactions
Joint OutputCase
CaseType
Text
Text
Text
2
CMCV
Combination
2
SISMOX
Combination
2
SISMOX
Combination
2
SISMOY
Combination
2
SISMOY
Combination
2
VX
Combination
2
VY
Combination
4
CMCV
Combination
4
SISMOX
Combination
4
SISMOX
Combination
4
SISMOY
Combination
4
SISMOY
Combination
4
VX
Combination
4
VY
Combination
6
CMCV
Combination
6
SISMOX
Combination
6
SISMOX
Combination
6
SISMOY
Combination
6
SISMOY
Combination
6
VX
Combination
6
VY
Combination
8
CMCV
Combination
8
SISMOX
Combination
8
SISMOX
Combination
8
SISMOY
Combination
8
SISMOY
Combination
8
VX
Combination
8
VY
Combination
10
CMCV
Combination
10
SISMOX
Combination
10
SISMOX
Combination
10
SISMOY
Combination
10
SISMOY
Combination
10
VX
Combination
10
VY
Combination
12
CMCV
Combination
12
SISMOX
Combination
StepType
Text
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
101
F1
Tonf
-0.0787
0.5966
-0.7487
0.1109
-0.3197
-0.0761
-0.0761
-0.0467
0.4609
-0.55
0.0948
-0.2197
-0.0446
-0.0446
-0.0471
0.4583
-0.5478
0.0881
-0.2143
-0.0448
-0.0448
-0.0464
0.4605
-0.5489
0.0945
-0.2186
-0.0442
-0.0442
-0.0441
0.459
-0.5439
0.1017
-0.2191
-0.0424
-0.0424
0.0172
0.8449
F2
Tonf
-0.0331
0.1237
-0.1859
0.5141
-0.6035
-0.0311
-0.0311
-0.0098
0.209
-0.2249
0.7682
-0.7967
-0.008
-0.008
0.0004588
0.2178
-0.2168
0.7823
-0.7812
0.0004797
0.0004797
0.0125
0.2283
-0.2068
0.8003
-0.7648
0.0107
0.0107
0.0358
0.1894
-0.1218
0.607
-0.5107
0.0338
0.0338
-0.0378
0.12
F3
Tonf
60.3461
83.0307
29.8321
109.6667
53.6923
56.4314
56.4314
81.8867
93.4767
55.6062
119.9788
105.0463
74.5415
74.5415
82.8538
93.079
57.4505
119.3271
108.6147
75.2648
75.2648
80.9911
91.8045
55.5195
118.5485
104.1213
73.662
73.662
54.5236
73.923
27.39
101.0901
47.0518
50.6565
50.6565
89.8623
93.701
12
12
12
12
12
14
14
14
14
14
14
14
16
16
16
16
16
16
16
18
18
18
18
18
18
18
20
20
20
20
20
20
20
22
22
22
22
22
22
22
24
SISMOX
SISMOY
SISMOY
VX
VY
CMCV
SISMOX
SISMOX
SISMOY
SISMOY
VX
VY
CMCV
SISMOX
SISMOX
SISMOY
SISMOY
VX
VY
CMCV
SISMOX
SISMOX
SISMOY
SISMOY
VX
VY
CMCV
SISMOX
SISMOX
SISMOY
SISMOY
VX
VY
CMCV
SISMOX
SISMOX
SISMOY
SISMOY
VX
VY
CMCV
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Min
Max
Min
-0.806
0.2843
-0.2431
0.0194
0.0194
-0.0125
0.6917
-0.7125
0.2
-0.236
-0.0104
-0.0104
-0.015
0.6883
-0.7136
0.1892
-0.2322
-0.0127
-0.0127
-0.0145
0.6905
-0.7152
0.197
-0.2383
-0.0124
-0.0124
-0.0087
0.6797
-0.6942
0.2066
-0.2315
-0.0073
-0.0073
0.0013
0.6791
-0.6769
0.2186
-0.215
0.0011
0.0011
0.001
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
102
-0.19
0.5033
-0.6061
-0.035
-0.035
-0.0161
0.2038
-0.2303
0.7539
-0.8006
-0.0132
-0.0132
0.0006546
0.2165
-0.2151
0.7769
-0.7752
0.0006879
0.0006879
0.0188
0.2316
-0.1996
0.8036
-0.75
0.016
0.016
0.0403
0.1916
-0.1165
0.6091
-0.4997
0.0376
0.0376
-0.0422
0.1124
-0.1908
0.4909
-0.6055
-0.0392
-0.0392
-0.0209
70.7661
147.1874
99.0421
82.2336
82.2336
122.3998
112.9846
106.1128
172.411
167.0328
109.5487
109.5487
126.8075
115.401
110.8643
176.815
175.4478
113.1326
113.1326
121.7286
111.4298
106.2839
171.3027
166.43
108.8568
108.8568
85.0494
85.7588
68.9803
140.0085
93.7919
77.3695
77.3695
85.8376
84.7537
71.3317
140.6205
95.4187
78.0427
78.0427
125.3889
24
24
24
24
24
24
26
26
26
26
26
26
26
28
28
28
28
28
28
28
30
30
30
30
30
30
30
32
32
32
32
32
32
32
34
34
34
34
34
34
34
SISMOX
SISMOX
SISMOY
SISMOY
VX
VY
CMCV
SISMOX
SISMOX
SISMOY
SISMOY
VX
VY
CMCV
SISMOX
SISMOX
SISMOY
SISMOY
VX
VY
CMCV
SISMOX
SISMOX
SISMOY
SISMOY
VX
VY
CMCV
SISMOX
SISMOX
SISMOY
SISMOY
VX
VY
CMCV
SISMOX
SISMOX
SISMOY
SISMOY
VX
VY
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Max
Min
Max
Min
0.6988
-0.6969
0.2184
-0.2156
0.0009691
0.0009691
0.0007502
0.6989
-0.6974
0.2109
-0.2089
0.0007124
0.0007124
-0.0008438
0.7012
-0.7029
0.2167
-0.2188
-0.000884
-0.000884
-0.0305
0.8031
-0.8641
0.2258
-0.3052
-0.0305
-0.0305
0.0103
0.7011
-0.6834
0.2354
-0.206
0.0088
0.0088
0.0136
0.7122
-0.6896
0.2382
-0.1992
0.0113
0.0113
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
103
0.1945
-0.2301
0.7384
-0.798
-0.0178
-0.0178
-0.0013
0.2112
-0.2137
0.7662
-0.7694
-0.0013
-0.0013
0.0173
0.2277
-0.1995
0.7937
-0.7437
0.0141
0.0141
0.039
0.1887
-0.1167
0.602
-0.4957
0.036
0.036
-0.0412
0.1117
-0.1885
0.4858
-0.5974
-0.0384
-0.0384
-0.0184
0.1945
-0.2256
0.7319
-0.7844
-0.0156
-0.0156
113.0781
110.762
176.4098
171.8251
111.92
111.92
131.5666
117.8626
116.3682
183.1845
182.733
117.1154
117.1154
126.2621
114.7569
110.8314
177.7781
172.7254
112.7942
112.7942
90.788
92.9937
73.0002
148.0253
100.8787
82.997
82.997
85.3191
85.0547
70.167
140.4878
94.0604
77.6108
77.6108
121.945
110.9558
107.2239
172.3683
165.8997
109.0898
109.0898
36
36
36
36
36
36
36
38
38
38
38
38
38
38
40
40
40
40
40
40
40
42
42
42
42
42
42
42
44
44
44
44
44
44
44
46
46
46
46
46
46
CMCV
SISMOX
SISMOX
SISMOY
SISMOY
VX
VY
CMCV
SISMOX
SISMOX
SISMOY
SISMOY
VX
VY
CMCV
SISMOX
SISMOX
SISMOY
SISMOY
VX
VY
CMCV
SISMOX
SISMOX
SISMOY
SISMOY
VX
VY
CMCV
SISMOX
SISMOX
SISMOY
SISMOY
VX
VY
CMCV
SISMOX
SISMOX
SISMOY
SISMOY
VX
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
0.016
0.714
-0.687
0.2334
-0.1878
0.0135
0.0135
0.0139
0.7165
-0.6931
0.2392
-0.1994
0.0117
0.0117
0.0372
0.8724
-0.8004
0.3152
-0.2164
0.036
0.036
0.0429
0.5367
-0.4544
0.2153
-0.1009
0.0411
0.0411
0.0457
0.5474
-0.4604
0.2184
-0.0959
0.0435
0.0435
0.0474
0.5489
-0.4588
0.2151
-0.0878
0.0451
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
104
-0.0009017
0.209
-0.2108
0.7555
-0.7578
-0.0009196
-0.0009196
0.0151
0.2235
-0.199
0.7806
-0.7365
0.0122
0.0122
0.0382
0.1866
-0.1157
0.5939
-0.49
0.0354
0.0354
-0.0626
0.1339
-0.2529
0.6113
-0.7794
-0.0595
-0.0595
0.0022
0.244
-0.2341
0.8594
-0.8582
0.005
0.005
0.0009626
0.1969
-0.195
0.7059
-0.7033
0.0009297
126.7181
113.8308
112.2212
176.272
175.7868
113.026
113.026
122.8219
110.8857
109.0523
173.2221
167.322
109.969
109.969
90.7135
91.6123
74.4049
147.8826
100.6857
83.0086
83.0086
59.9019
79.9977
31.9298
111.8843
50.3585
55.9637
55.9637
85.1044
96.5135
59.1833
127.4353
105.8084
77.8484
77.8484
84.0477
93.5547
59.3437
120.6731
110.3882
76.4492
46
48
48
48
48
48
48
48
50
50
50
50
50
50
50
VY
CMCV
SISMOX
SISMOX
SISMOY
SISMOY
VX
VY
CMCV
SISMOX
SISMOX
SISMOY
SISMOY
VX
VY
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
Combination
0.0451
0.0453
0.5481
-0.462
0.2178
-0.0964
0.0431
0.0431
0.0402
0.5262
-0.449
0.2088
-0.1015
0.0386
0.0386
Max
Min
Max
Min
Max
Min
Max
Min
105
0.0009297
-0.0006069
0.235
-0.2419
0.8602
-0.857
-0.0035
-0.0035
0.0637
0.2539
-0.1328
0.7808
-0.6098
0.0605
0.0605
76.4492
84.952
96.3281
59.0671
127.2408
105.6041
77.6976
77.6976
60.1776
79.905
32.5662
112.1226
50.8434
56.2356
56.2356