ING. EDUARDO RIVERA REYES Página Web: www.puen www.puen tesrivera.es.fm
CONSULTOR DE PUENTES
ANALISIS DE PILOTES APOYADOS EN UN MEDIO ELASTICO
El pilote mostrado se encuentra hincado sobre suelo tipo GW, este suelo es No Cohesivo, entonces la rigidez de los resortes que simulan el suelo se distribuirán triangularmente, el Coeficiente de Balasto vertical Kv=17 kg/cm3 (17000 Ton/m3). El coeficiente horizontal será el 50% del vertical. Las cargas son las siguientes : Vu = 88.10 Ton Hu = 7.40 Ton
Solución
1. Click en la barra de unidades para poner unidades de Ton-m 2. En el Menú File, New Model, y llenar llenar como como sigue: sigue:
E-mail: E-mai l: erivera@terra.
[email protected] com.pe Telefax: 226-1435 - Lima Lima Perú www.puentesrivera.es.fm
ING. EDUARDO RIVERA REYES Página Web: www.puen www.puen tesrivera.es.fm
CONSULTOR DE PUENTES
3. Picar en el icono
para generar los elementos frame en las grillas creadas.
4. En el menú Define Materials, elegir concreto y picar Modify/show Material para definir las propiedades del concreto y el acero, verificar que la resistencia del concreto sea de 280 kg/cm2 (2800 Ton/m2). 5. Ir al Menú Define, Frame Frame Sections, Add Circle, en Section Section Name tipear PILOTE, en Material es Concreto, Diameter es 0.35 m. 6. Marcar los dos elementos generados, ir al Menú Assign, Fame, Section, señalar PILOTE, picar OK, los elementos señalados se les ha asignado la sección PILOTE creada anteriormente. 7. Menu Draw, Edit Grid, en Direction Z, mover la grilla de 37.10 a 21.15 m, y marcar en la casilla Glue Joints to Grid Lines. Marcando esta opción, los nudos que se encuentren en el nivel 37.10, se moverán conjuntamente con la grilla al nivel 21.15. 8. Picar el icono
Marcar el recuadro Frames Labels para visualizar la numeración de
los elementos Frame. 9. Picar en en el elemento 3 (elemento (elemento inferior), ir al Menu Edit, Edit, Divide Frames, Frames, en 10 elementos:
E-mail: E-mai l: erivera@terra.
[email protected] com.pe Telefax: 226-1435 - Lima Lima Perú www.puentesrivera.es.fm
ING. EDUARDO RIVERA REYES Página Web: www.puen www.puen tesrivera.es.fm
CONSULTOR DE PUENTES
10. Para obtener los nudos donde se apoyarán los resortes, marcamos los elementos generados, y los volvemos a dividir, esta vez en 2, ir a Menú Edit, Divide Frames, en Divide into 2 Frames, Last/First ratio 1, la relación entre longitudes del ultimo entre el primer elemento generado es 1. 11. Marcar el nudo central del tramo inferior de 1.855 m (creados en el paso 9), sobre este nudo se aplicará el resorte, el cual tendrá una rigidez como se muestra en el Item 10 del siguiente cuadro.
Nivel
Profundidad (zi) (m)
Kv (Ton/m3 )
Kh (Ton/m3)
Area Area (m2)
Rigidez de Resortes Rv Rh (Ton/m) (Ton/m) (Ton/m) (Ton/m)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1.855 3.71 5.565 7.42 9.275 11.13 12.985 14.84 16.695 18.55
17000 17000 17000 17000 17000 17000 17000 17000 17000 17000
8500 8500 8500 8500 8500 8500 8500 8500 8500 8500
1.02 1. 02 1.02 1.02 1.02 1.02 1.02 1.02 1.02 1.02 1.02
1733.7 3467.5 5201.2 6934.9 8668.6 10402.4 12136.1 13869.8 15603.5 17337.3
866.9 1733.7 2600.6 3467.5 4334.3 5201.2 6068.0 6934.9 7801.8 8668.6
12. Menú Assign, Joint, Spring, en el cuadro Translation 1 (Eje X), colocar 8668.60 Ton/m, correspondiente a la rigidez horizontal del resorte en el nivel 10.
E-mail: E-mai l: erivera@terra.
[email protected] com.pe Telefax: 226-1435 - Lima Lima Perú www.puentesrivera.es.fm
ING. EDUARDO RIVERA REYES Página Web: www.puen www.puen tesrivera.es.fm
CONSULTOR DE PUENTES
13. Repetir el paso 11 y 12 para los niveles ssiguientes, iguientes, asignandole asignandole el resorte en el nud nudo o central de cada tramo. 14. Se le asignará en el nudo del extremo inferior un resorte vertical para que tome la reacción vertical, se marca el nudo mencionado, Menú Assign, Joint, Spring, en el cuadro Translation 3 (Eje Z), colocar 17337.3 Ton/m, para la rigidez vertical. 15. Las cargas dadas son últimas, entonces pueden agruparse en un solo caso de carga estática que por defecto es LOAD1. Marcar el nudo del extremo superior que es donde se aplica la carga, Menú Assign, Joint Static Loads, Forces, en Force Global X ingresar 7.40 Ton, en Force Global Z ingresar -88.10 Ton. 16. En el Menú Analize, Set Options picar en el icono de análisis plano, a continuación OK.
17. Grabar el archivo con algún nombre, ejemplo Análisis de pilotes.SDB, luego ejecutar el programa picando en
.
E-mail: E-mai l: erivera@terra.
[email protected] com.pe Telefax: 226-1435 - Lima Lima Perú www.puentesrivera.es.fm
ING. EDUARDO RIVERA REYES Página Web: www.puen www.puen tesrivera.es.fm
CONSULTOR DE PUENTES
18. Para enviar los resultados de las reacciones laterales a un archivo de texto, ir al Menú File, Print Output Tables; en este cuadro, marcar únicamente Spring Force (para que solo se visualicen los resultados de reacciones en resortes) y Print to File (para grabar estos resultados en un archivo con formato de texto); Presionar el botón Select Load y señalizar únicamente LOAD1, OK; Presionar el botón File Name, direccionar la ubicación del archivo, dar nombre (Reaccion pilote.txt) y presionar Guardar, luego OK.
SAP2000 v6.11 File: File: ANALISIS ANALISIS DE PILOTES
Ton-m Units Units
PAGE 1
Enero 2, 2001 14:16 PARTICULAR F R A M E
E L E M E N T
FRAME
LOC
P
V2
V3
T
M2
M3
0.00
-88.70
7.40
0.00
0.00
0.00
19.24
1.30 2.60
-88.40 -88.10
7.40 7.40
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 0.00
9.62 0.00
4
15
16
17
18
19
LOAD
F O R C E S
LOAD1
LOAD1 0.00
-92.99
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
4.6E-01
-92.88
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
9.3E-01 LOAD1
-92.77
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00 4.6E-01
-92.77 -92.67
2.119E-04 2.119E-04
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 -9.825E-05
9.3E-01 LOAD1
-92.56
2.119E-04
0.00
0.00
0.00
-1.965E-04
0.00
-92.56
2.119E-04
0.00
0.00
0.00
-1.965E-04
4.6E-01 9.3E-01
-92.45 -92.35
2.119E-04 2.119E-04
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 0.00
-2.947E-04 -3.930E-04
LOAD1 0.00
-92.35
1.395E-03
0.00
0.00
0.00
-3.930E-04
4.6E-01
-92.24
1.395E-03
0.00
0.00
0.00
-1.040E-03
9.3E-01 LOAD1
-92.13
1.395E-03
0.00
0.00
0.00
-1.687E-03
E-mail: E-mai l: erivera@terra.
[email protected] com.pe Telefax: 226-1435 - Lima Lima Perú www.puentesrivera.es.fm
ING. EDUARDO RIVERA REYES Página Web: www.puen www.puen tesrivera.es.fm
CONSULTOR DE PUENTES
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
0.00 4.6E-01
-92.13 -92.02
1.395E-03 1.395E-03
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 0.00
-1.687E-03 -2.333E-03
9.3E-01 LOAD1
-91.92
1.395E-03
0.00
0.00
0.00
-2.980E-03
0.00
-91.92
-6.216E-03
0.00
0.00
0.00
-2.980E-03
4.6E-01 9.3E-01
-91.81 -91.70
-6.216E-03 -6.216E-03
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 0.00
-9.739E-05 2.785E-03
0.00
-91.70
-6.216E-03
0.00
0.00
0.00
2.785E-03
4.6E-01 9.3E-01
-91.60 -91.49
-6.216E-03 -6.216E-03
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 0.00
5.668E-03 8.550E-03
0.00 4.6E-01
-91.49 -91.38
-2.842E-02 -2.842E-02
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 0.00
8.550E-03 2.173E-02
9.3E-01 LOAD1
-91.27
-2.842E-02
0.00
0.00
0.00
3.491E-02
0.00 4.6E-01
-91.27 -91.17
-2.842E-02 -2.842E-02
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 0.00
3.491E-02 4.808E-02
9.3E-01
-91.06
-2.842E-02
0.00
0.00
0.00
6.126E-02
0.00
-91.06
8.486E-02
0.00
0.00
0.00
6.126E-02
4.6E-01 9.3E-01
-90.95 -90.85
8.486E-02 8.486E-02
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 0.00
2.191E-02 -1.744E-02
LOAD1
LOAD1
LOAD1
LOAD1 0.00
-90.85
8.486E-02
0.00
0.00
0.00
-1.744E-02
4.6E-01
-90.74
8.486E-02
0.00
0.00
0.00
-5.679E-02
9.3E-01 LOAD1
-90.63
8.486E-02
0.00
0.00
0.00
-9.615E-02
0.00 4.6E-01
-90.63 -90.52
5.094E-01 5.094E-01
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 0.00
-9.615E-02 -3.324E-01
9.3E-01 LOAD1
-90.42
5.094E-01
0.00
0.00
0.00
-5.686E-01
0.00
-90.42
5.094E-01
0.00
0.00
0.00
-5.686E-01
4.6E-01 9.3E-01
-90.31 -90.20
5.094E-01 5.094E-01
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 0.00
-8.048E-01 -1.04
0.00
-90.20
-3.122E-01
0.00
0.00
0.00
-1.04
4.6E-01 9.3E-01
-90.09 -89.99
-3.122E-01 -3.122E-01
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 0.00
-8.963E-01 -7.515E-01
0.00 4.6E-01
-89.99 -89.88
-3.122E-01 -3.122E-01
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 0.00
-7.515E-01 -6.067E-01
9.3E-01 LOAD1
-89.77
-3.122E-01
0.00
0.00
0.00
-4.619E-01
0.00 4.6E-01
-89.77 -89.67
-5.62 -5.62
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 0.00
-4.619E-01 2.14
9.3E-01
-89.56
-5.62
0.00
0.00
0.00
4.75
0.00
-89.56
-5.62
0.00
0.00
0.00
4.75
4.6E-01 9.3E-01
-89.45 -89.34
-5.62 -5.62
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 0.00
7.36 9.96
LOAD1
LOAD1
LOAD1
LOAD1 0.00
-89.34
-8.70
0.00
0.00
0.00
9.96
4.6E-01
-89.24
-8.70
0.00
0.00
0.00
14.00
9.3E-01 LOAD1
-89.13
-8.70
0.00
0.00
0.00
18.03
0.00 4.6E-01
-89.13 -89.02
-8.70 -8.70
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 0.00
18.03 22.07
9.3E-01 LOAD1
-88.92
-8.70
0.00
0.00
0.00
26.10
0.00
-88.92
7.40
0.00
0.00
0.00
26.10
4.6E-01 9.3E-01
-88.81 -88.70
7.40 7.40
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 0.00
22.67 19.24
19. Los resultados resultados así obtenidos, pueden ser “jalados” a una hoja de cálculo, donde se puede visualizar y ordenar mejor los resultados: FRAME
15
Profundidad z (m.) 0.000 0.464 0.928
P (Ton.) -92.99 -92.88 -92.77
V2 (Ton.) 0.00 0.00 0.00
V3 (Ton.) 0. 0.00 0.00 0. 0.00
T (Ton.) 0. 0.00 0.00 0. 0.00
M2 (Ton-m) 0. 0.00 0.00 0. 0.00
E-mail: E-mai l: erivera@terra.
[email protected] com.pe Telefax: 226-1435 - Lima Lima Perú www.puentesrivera.es.fm
M3 (Ton-m) 0. 0.00 0.00 0. 0.00
ING. EDUARDO RIVERA REYES Página Web: www.puen www.puen tesrivera.es.fm
CONSULTOR DE PUENTES
0.928 1.391 1.855
-92.77 -92.67 -92.56
0.00 0.00 0.00
0. 0.00 0.00 0. 0.00
0. 0.00 0.00 0. 0.00
0. 0.00 0.00 0. 0.00
0. 0.00 0.00 0. 0.00
1.855 2.319 2.783 2.783 3.246 3.710 3.710 4.174 4.638
-92.56 -92.45 -92.35 -92.35 -92.24 -92.13 -92.13 -92.02 -91.92
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
0. 0.00 0.00 0. 0.00 0. 0.00 0.00 0. 0.00 0. 0.00 0.00 0. 0.00
0. 0.00 0.00 0. 0.00 0. 0.00 0.00 0. 0.00 0. 0.00 0.00 0. 0.00
0. 0.00 0.00 0. 0.00 0. 0.00 0.00 0. 0.00 0. 0.00 0.00 0. 0.00
0. 0.00 0.00 0. 0.00 0. 0.00 0.00 0. 0.00 0. 0.00 0.00 0. 0.00
20
4.638 5.101 5.565
-91.92 -91.81 -91.70
-0.01 -0.01 -0.01
0. 0.00 0.00 0. 0.00
0. 0.00 0.00 0. 0.00
0. 0.00 0.00 0. 0.00
0. 0.00 0.00 0. 0.00
21
5.565 6.029 6.493
-91.70 -91.60 -91.49
-0.01 -0.01 -0.01
0. 0.00 0.00 0. 0.00
0. 0.00 0.00 0. 0.00
0. 0.00 0.00 0. 0.00
0. 0.00 0.01 0. 0.01
22
6.493 6.956 7.420
-91.49 -91.38 -91.27
-0.03 -0.03 -0.03
0. 0.00 0.00 0. 0.00
0. 0.00 0.00 0. 0.00
0. 0.00 0.00 0. 0.00
0. 0.01 0.02 0. 0.03
23
7.420 7.884 8.348
-91.27 -91.17 -91.06
-0.03 -0.03 -0.03
0. 0.00 0.00 0. 0.00
0. 0.00 0.00 0. 0.00
0. 0.00 0.00 0. 0.00
0. 0.03 0.05 0. 0.06
24
8.3418 8.811 9.275
-91.06 -90.95 -90.85
0.08 0.08 0.08
0. 0.00 0.00 0 .0 .00
0. 0.00 0.00 0 .0 .00
0. 0.00 0.00 0 .0 .00
0. 0.06 0.02 -0.02
9.275 9.739 10.203 10.203 10.666 11.130 11.130 11.594 12.058 12.058 12.521 12.985
-90.85 -90.74 -90.63 -90.63 -90.52 -90.42 -90.42 -90.31 -90.20 -90.20 -90.09 -89.99
0.08 0.08 0.08 0.51 0.51 0.51 0.51 0.51 0.51 -0.31 -0.31 -0.31
0 .0 .00 0.00 0.00 0.00 0. 0.00 0.00 0.00 0. 0.00 0.00 0.00 0. 0.00 0.00
0 .0 .00 0.00 0.00 0.00 0. 0.00 0.00 0.00 0. 0.00 0.00 0.00 0. 0.00 0.00
0 .0 .00 0.00 0.00 0.00 0. 0.00 0.00 0.00 0. 0.00 0.00 0.00 0. 0.00 0.00
-0.02 -0.06 -0.10 -0.10 -0.33 -0.57 -0.57 -0.80 -1.04 -1.04 -0.90 -0.75
29
12.985 13.449 13.913
-89.99 -89.88 -89.77
-0.31 -0.31 -0.31
0.00 0. 0.00 0.00
0.00 0. 0.00 0.00
0.00 0. 0.00 0.00
-0.75 -0.61 -0.46
30
13.913 14.376 14.840
-89.77 -89.67 -89.56
-5.62 -5.62 -5.62
0.00 0. 0.00 0. 0.00
0.00 0. 0.00 0. 0.00
0.00 0. 0.00 0. 0.00
-0.46 2. 2.14 4. 4.75
14.840 15.304
-89.56 -89.45
-5.62 -5.62
0. 0.00 0. 0.00
0. 0.00 0. 0.00
0. 0.00 0. 0.00
4. 4.75 7. 7.36
16
17
18
19
25
26
27
28
31
E-mail: E-mai l: erivera@terra.
[email protected] com.pe Telefax: 226-1435 - Lima Lima Perú www.puentesrivera.es.fm
ING. EDUARDO RIVERA REYES Página Web: www.puen www.puen tesrivera.es.fm
CONSULTOR DE PUENTES
32
33
34
4
15.768 15.768 16.231 16.695 16.695 17.159 17.623 17.623 18.086 18.550 18.550 18.673 21.150
-89.34 -89.34 -89.24 -89.13 -89.13 -89.02 -88.92 -88.92 -88.81 -88.70 -88.70 -88.40 -88.10
-5.62 -8.70 -8.70 -8.70 -8.70 -8.70 -8.70 7.40 7.40 7.40 7.40 7.40 7.40
0. 0.00 0. 0.00 0. 0.00 0.00 0.00 0. 0.00 0.00 0.00 0. 0.00 0.00 0.00 0.00 0. 0.00
DIAGRAMA DE FUERZAS CORTANTES
15
) m (
D A D I D N U F O R P
10
-5
9. 9.96 9. 9.96 14.00 18.03 18.03 22.07 26.10 26.10 22.67 19.24 19.24 9.62 0. 0.00
20
15
-10
0. 0.00 0. 0.00 0. 0.00 0.00 0.00 0. 0.00 0.00 0.00 0. 0.00 0.00 0.00 0.00 0. 0.00
DIAGRAMA DE MOMENTOS
20
) m ( D A D I D N U F O R P
0. 0.00 0. 0.00 0. 0.00 0.00 0.00 0. 0.00 0.00 0.00 0. 0.00 0.00 0.00 0.00 0. 0.00
10
5
5
0
0 0
5
CORTANTE (Ton)
10
-10
0
10
MOMENTO (Ton-m)
E-mail: E-mai l: erivera@terra.
[email protected] com.pe Telefax: 226-1435 - Lima Lima Perú www.puentesrivera.es.fm
20
30
