CIMENTACIONES PROFUNDAS Taller de proyecto

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1 CIMENTACIONES PROFUNDAS Taller de proyecto
La estructura a cimentar se asienta sobre un terreno conformado por una capa de rellenos que descansa sobre unas arenas y arcillas marrones con gravilla, que a su vez se asienta sobre una capa de arcillas y limolitas azules con vetas arenosas. Esta capa de rellenos cuenta con unos 2,50 metros de espesor. Estos micropilotes son del tipo ,5 mm, que tiene un tope estructural de 99,75 Tn.

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4. CÁLCULO GEOTÉCNICO 4.1. Introducción. Para la comprobación geotécnica de los micropilotes se ha seguido el método de Michel Bustamante, profesor Ingeniero ENPC Sección de Cimentaciones, recogido en el “Método para el Cálculo de los Anclajes y de los Micropilotes Inyectados”. 4.2. Parámetros de Cálculo Los parámetros empleados en el cálculo geotécnico, según el anejo de D. Michel Bustamante, son: - Diámetro de perforación Dp= 220 (mm). - Fricción lateral unitaria límite a lo largo de la superficie del bulbo en las arenas y arcillas marrones con gravilla Qs= 1,30 kg/cm2 - Fricción lateral unitaria límite a lo largo de la superficie del bulbo en las arcillas y limolitas azules con vetas arenosas Qs= 1,60 kg/cm2 - Coeficiente de seguridad, según tipo de solicitación Fs=2. Coeficiente de Mayoración del diámetro de perforación α=1,1. 4.3. Formulación de Cálculo Partiendo de los parámetros anteriores, la longitud de sellado en el suelo se obtiene a partir de la siguiente expresión:

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4. CÁLCULO GEOTÉCNICO 4.3. Formulación de cálculo. donde: - Tl: Tracción Límite del micropilote aislado (Kg) - Ds: Diámetro medio del bulbo de sellado (cm) - Ls: Longitud de sellado(cm) - Qs: Fricción lateral unitaria límite a lo largo de la superficie del bulbo (kg/cm2) - Fs: Coeficiente de seguridad según tipo de solicitación El valor de Ds depende del diámetro de perforación, Dp, y del modo de sellado, siendo su valor: Ds =α ⋅ Dp siendo α el coeficiente de mayoración del diámetro de perforación. Así obtenemos una tracción límite de 4,49 Tn/ml para micropilotes aislados empotrados en el sustrato de arcillas arenosas y de 5,53 Tn/ml para micropilotes aislados empotrados en el sustrato de acillas limosas verdosas azuladas.

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5. CÁLCULO ESTRUCTURAL 5.1. Cálculo de la Resistencia Estructural de los Micropilotes Introducción. Los micropilotes inyectados están constituidos por una armadura tubular introducida mediante un taladro de pequeño diámetro y sellada al terreno con inyecciones de lechada o de mortero a una presión más o menos elevada. Las características de la armadura tubular de los micropilotes serán las siguientes: - Diámetro exterior: 152 mm. - Espesor: 12,5 mm. - Límite elástico de la armadura tubular: Kg/cm2 se deberá verificar que los esfuerzos que solicitan a los micropilotes deberá ser inferior a: 􀂃 Resistencia estructural del micropilote a compresión 􀂃 Resistencia del micropilote a tracción 􀂃 Resistencia estructural flexión y cortante.

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5. CÁLCULO ESTRUCTURAL Resistencia estructural del micropilote a compresión Se deberá verificar: Donde: - Nc,Rd: resistencia estructural del micropilote sometido a compresión. - Nc,Ed: esfuerzo axil de cálculo, obtenido a partir de acciones mayoradas. La resistencia estructural del micropilote sometido a esfuerzos de compresión se determina mediante la siguiente expresión: donde: - Ac: sección neta de la lechada. - fck: resistencia a características de la lechada a compresión simple, a los 28 días (Kg/cm2). - γc: coeficiente de minoración del mortero (1,5) - As: sección total de barras corrugadas. - fsk: límite elástico de las barras corrugadas de acero. - γs: coeficiente de minoración del acero de las barras corrugadas (1,15). - fyk: límite elástico de la armadura tubular. - γa: coeficiente de minoración del acero de la armadura tubular (1,10).

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5. CÁLCULO ESTRUCTURAL Resistencia estructural del micropilote a compresión

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5. CÁLCULO ESTRUCTURAL Resistencia estructural del micropilote a compresión Donde: re: reducción de espesor de la armadura por efecto de la corrosión - di: diámetro interior nominal de la armadura tubular. - Fu,c: Coeficiente de minoración del área de la armadura tubular en función del tipo de unión (compresión). - Fe: Coeficiente de influencia del tipo de ejecución, que tiene en cuenta la naturaleza del terreno y el sistema de perforación empleado. - R: factor empírico de pandeo o coeficiente de reducción de la capacidad estructural del micropilote por efecto del pandeo, cuyo valor se obtiene a partir de la siguiente expresión: donde: - CR: coeficiente adimensional

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5. CÁLCULO ESTRUCTURAL Resistencia estructural del micropilote a tracción. Se deberá verificar: Donde: - Nt,Rd: resistencia estructural del micropilote sometido a tracción. - Nt,Ed: esfuerzo axil de cálculo (tracción), obtenido a partir de acciones mayoradas. La resistencia estructural del micropilote sometido a esfuerzos de tracción se determina mediante la siguiente expresión: donde: - As: sección total de barras corrugadas. - fsk: límite elástico de las barras corrugadas de acero. - γs: coeficiente de minoración del acero de las barras corrugadas (1,15). - fyk: límite elástico de la armadura tubular. - γs: coeficiente de minoración del acero de la armadura tubular (1,10). - Aa: sección de cálculo de la armadura tubular de acero:

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5. CÁLCULO ESTRUCTURAL Resultados del cálculo. perforación de 220mm y aplicando las expresiones anteriores tenemos que: Según lo expuesto anteriormente para el micropilote definido consideraremos como su tope la carga correspondiente a compresión 99,75 Tn.

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Cálculos específicos FRENTE AL HUNDIMIENTO : RESISTENCIA DE CÁLCULO POR FUSTE Método de las Correlaciones empíricas La figura relaciona el rozamiento unitario límite por fuste rf,lím, con una serie de parámetros geotécnicos, el índice N del ensayo SPT, la resistencia a compresión simple qu, o la presión límite del terreno en el ensayo presiométrico Plím. Para la parte del fuste que se encuentre a una profundidad, medida verticalmente desde la superficie, menor de cinco metros, debe adoptarse en todo caso, el valor rf,lím correspondiente al de una inyección del tipo IU.

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Tope estructural Para pilotes no inyectados: 0, 25 Fck < 60 Kp/ cm2. 0, 40 Fck < 60 Kp/ cm2. Para pilotes inyectados: Considerar un 50% del límite elástico del acero constituyente. Considerar un 60% del límite elástico de anclajes permanentes, ó un 66,6% si son provisionales . En compresión CS de 2 Siempre < 2500 Kg/cm2. En Tracción < 2000 Kg/cm2. No consideramos la capacidad resistente del material de inyección. Para esfuerzos cortantes aplicamos un CS de 4 al límite elástico. El diámetro de 150 mm no debe cargarse Más de 75 Tn. Aunque lo normal es <= 50 Tn. La sección del acero <= 15% de la sección total de la pieza. No deben realizarse anclajes ó MP de cargas > 150 Tn.