DISEÑO DE CIMENTACIONES DE PILOTES

DISEÑO DE CIMENTACION DE PILOTES

MEMORIA DE CÁLCULO CÁLCULO DE PILOTES PILOT ES Datos a introducir A) Materiales

Acero de refuerzo fy= Concreto f'c=  C  Terreno qa=

2800 Kg/cm² 250 Kg/cm² 2.40 ton/m³ 21.50 Ton/cm²

Fl uencia del acero ref uerzo Peso específico del concreto Peso volúmetrico del concreto Carga admisible de cualquier tipo de suelo

39824.4 ksi 3555.75 ksi

TIA/EIA-222-F 7.1.3 B) Elementos Mecanico CM+CV+Cviento

P= T= Vx= Vz=

62.34 Ton 57.65 Ton 6.50 Ton 0.01 Ton

Combinación de cargas Carga axial sobre el pilote Carga axial sobre el pilote Cortante en X Cortante en Z

C) Calculo de la fricción

TIA/EIA-222-F 7.2.4.2

4.28 m Profundidad desde inicio de terreno 1.20 m Diatro del pedestal 1.70 m Diametro de la campana 15.00 Ton/m² Cohesion de cualquier tipo de suelo 2 ton/m³ Peso volumétrico del suelo 2 Factor de seguridad para suelos granulares 29 Ängulo de fricción del suelo 0.30 m Distancia del cabezal

Lprofundidad= Øpedestal= Øcamp.= c= γ=

FS= Ф

ecab

f su



 c



 zk

s

tan 

Esfuerzo de friccion lateral unitaria debido a la profundidad del terreno

Para pilas colocadas en situ:

  Ks=

Nivel Suelos -1 -2 -3 -4 -5 Lp=

z(m)

Fsu(ton/m2)

1.00 m 7.21 Ton/m² 2.00 m 7.67 Ton/m² 3.00 m 8.13 Ton/m² 4.00 m 8.58 Ton/m² 4.30 m 8.72 Ton/m² 4.30 m Profundidad promedio



Per(m)

fsaAs(ton)

3.77 m 3.77 m 3.77 m 3.77 m 1.13 m

13.59 m 14.45 m 15.32 m 16.18 m 4.93 m





0.75

21.75

∑fsaAs(ton)

13.59 Ton 28.04 Ton 43.35 Ton 59.53 Ton 64.47 Ton 64.47 Ton

Qaf 

1.20 m 0.30 m

Qaf  Carga debido a la friccion

D) Cálculo en la capacidad en la punta qba Ab

Qap qbu



0.45 0.7 Coeficiente de friccion de tierra





4.30 m

cNc  q ' vNq

2.2698 cm² Ab= Factores de resistencia:  Nq  e  tan  tan 2   45  2    Nc  cot  Nq  1

Nq=

16.44

Nc=

27.86

Factores de carga que dependen del coeficiente de fricción

1.70 m


q bu TIA /EIA-222-F

cNc





 * Lp * Nq

7.2.3.2 FS=

qbu

Capacidad de carga ultima en la base

2 factor de seguridad TIA/EIA-222 533.81 Ton/m²



qba Q

qbu





ap

Qap

q

FS

266.91 Ton/m²

Ab

ba

Carga admisible en el suelo debido a la carga en la base

605.83 Ton



Capacidad admisible de la mecanica de suelos Q ap  q a * Ab

Qap 

48.80 Ton

E) Capacidad admisible total

TIA/EIA-222-F 7.2.4.4

QaT



Q



Q af



Q ap

P=

113.27 Ton 62.34 Ton

Qat  P ok

113.27 Ton OK, PASA

aT

F) Revision por Extracción W ext

W C / 1 . 25





W R / 2

Qext  W ext

R= r=

3.33 m Radio de extraccion del suelo 0.85 m Diametro medio de campana del pilote 1.13 m² Area de pilote 4.30 m Profundidad del pilote crítico desde nivel de terreno. 4.60 m Longitud propuesta de pilote

Ap 

Lp 

L=

W C

ApLp



 conc

2 2 W  1.0472 * Lp * ( R  Rr  r )  AbLp

W C 

W R



Ecuacion por extracción del peso del pilote Ecuacion por extracción del peso del terreno

W ex t

Qex 

59.49 Ton

T=

57.65 Ton

Q

Si (W R

30 °

11.67 Ton 100.30 Ton



Qex t

 terr

 



 T

ex

carga por extracción

OK,PASA

W C ) / 1.25

Wr= Wc=

100.30 11.67

Wet=Qe=

Q

89.58 Ton

ex



T

89.58 Ton OK, PASA

G) Revision de Longitud Minima de Pila TIA/EIA-222-F, 7.2.5

L D

Según TIA 7.2.4.1 el angulo 30° para fundiciones de pilotes excavados y acampanados y por tablas según ACI.

 0.61 S /(143d )  2S 2 /(41333d 2 )  S / 96  M /(143d )

Ld=Profundidad de la fundación excavada debajo del nivel de terreno ft (m) d=Diametro de la fundación excavada ft (m) S=Reaccion de corte a nivel de terreno Kips (KN) M=Momento de vuelco a nivel de terreno ft-Kips (m-KN)

1/ 2


d= S= M= Ld=

0.85 m 6.50 Ton 1.95 Ton-m 3.0917 m

63.76 KN 19.13 KN-M

SI Ld
3.0917 m Pasa

H) Diseño Estructural de Pilas Combinaciones de cargas criticas 1)

1.2CM 1.0CV 1.3Cviento

Pu= Tu= Vux1= Vuz1=

80.79 Ton 75.20 Ton 8.43 Ton 0.01 Ton

Momento en la base Mb= ex acc=

Excentricidad minima ex acc=0.05D

Ec= Ip= T=

3.25 Ton-m 4.25 cm

2,440.05 KN/m

221359 Kg/cm² 10178760.20 cm^4 1.1566 m

10.18 m^4

Momento que se produce por efecto de la carga axial Macc  P * eacc

Macc=

3.43 Ton-m

Momento total Mt=Mi+Macc Mt=

6.68 Ton-m

Momento de amplificación Mom Ampl= Fa*Mt Fa= 1.008 Factor de amplificación Mom Ampl= 6.74 Ton-m Fuerzas Internas de diseño son: Pu= Mu=

80.79 Ton 6.74 Ton-m

162 Ksi 585.360 Ksi-in

Valores para las gráficas de interaccion de columnas de concreto reforzado: Según ACI 318-02 capitulo 9.3.2.2 el Ф para secciones a compresión es 0.70

ex=Mu/Pu ex= ex=

0.0834 m 3.2831 in

e/h=

 Pn / Ag 

0.06

 Mu/ Ag 

0.23



0.098 0.7

Ф/t=



  0.02

Según diagramas de interacción

0.764705882

Rec=

0.1

Cuantía mínima del acero 







20 / f y

0.0071

d= 0.65 m

D= 0.85 m Según ACI 318-02 capitulo 10.9.1 los l imites de reforzamiento para elementos a compresión : Area de reforzamiento longitudinal para miembros a compresión no debe ser menos de 0.01 y no más de 0.08 

0.01 0.01 Usar cuantia minima según norma



Si

113.10 cm^2

As=

REFUERZO PROPUESTO Ø var 8

Cant. 23

Sep. (m) 0.1

Usar un total de Acero de refuerzo As= Usar=

23 Varillas

Area (cm2) 116.61 cm²

OK, UTILIZAR LA CANTIDAD DE VARILLA PROPUESTA

117 cm²

#

8







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