Ccip Clase 3.6-1

DISEÑO DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES ING. JOHAN JAMES HINOSTROZA YUCRA

Zapatas con pilotes

FUENTE: slideshare.net/hamed1469/overview-of-foundation-design-for-the-burj-dubai-34820199

PROFESOR: JOHAN JAMES HINOSTROZA YUCRA CORREO: [email protected] [email protected]

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Predimensionamiento Las zapatas sobre pilotes son de concreto armado necesariamente. Para dimensionarlas, es necesario conocer el número de pilotes que contienen. Para hallar el numero de pilotes se procede de la siguiente manera, según como trabaja el sistema de pilotes.

Trabajo por punta:

𝑷𝒔 N° de pilote𝒔 = 𝒒𝒑 Ps = Carga de la zapata (Incluye peso de la zapata, del terreno) 𝑞𝑝 = Capacidad de carga del pilote

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Predimensionamiento En el caso de que los pilotes trabajen por fricción, es necesario reducir la eficiencia de grupo, ya que estos tienen a hundirse en el terreno.

Trabajo por fricción: 𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑔𝑟𝑢𝑝𝑜 = 1 − 𝑇𝑎𝑛−1

N° de pilote𝒔 =

𝑑𝑝 𝑛−1 ∗𝑚+ 𝑚−1 ∗𝑛 ∗[ ] 𝑆 90 ∗ 𝑚 ∗ 𝑛

𝑷𝒔 𝟏 ∗ 𝒒𝒑 𝑬𝒇𝒊𝒄𝒊𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂𝒈𝒓𝒖𝒑𝒐

𝑑𝑝 = Diámetro del pilote 𝑆 = Distancia de centro a centro entre pilotes adyacentes 𝑚 = N° de hileras de pilotes 𝑛 = N° de pilotes por hilera

𝑞𝑝 = Capacidad de carga del pilote Ps = Carga de la zapata (Incluye peso de la zapata, del terreno)

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Criterios para el Predimensionamiento Los pilotes se distribuyen uniformemente en la zapata, esto determinará las dimensiones de la zapata. La distancia de centro a centro entre dos pilotes será mayor que 90cm y que 2.5 a 3 veces en diámetro del pilote

𝑆 ≥ 90𝑐𝑚 𝑆 ≥ 3𝑑𝑝

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Verificación de carga en pilotes Al conocer el número de pilotes, se verifica la carga generada en ellos por la condición de sismo no exceda 1.33𝒒𝒑 .

1 𝑌𝑐 ∗ 𝑦 𝑋𝑐 ∗ 𝑥 𝑃 =𝑁∗( + + ) 2 2 σ σ 𝑛 𝑦𝑖 𝑥𝑖 P = Carga en el pilote analizado N = Carga que baja por la columna n = N° total de pilotes y = Distancia del centro de gravedad del pilote analizado al eje X x = Distancia del centro de gravedad del pilote analizado al eje Y 𝑦𝑖 = Distancia del centro de gravedad del pilote i − ésimo al eje X 𝑥𝑖 = Distancia del centro de gravedad del pilote i − ésimo al eje Y

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Criterios para el Diseño Después de verificar que las cargas en los pilotes no excedan su capacidad, se procede a diseñar la zapata. Cuando la distancia entre el eje de cualquier pilote y el eje de la columna es mayor que 2 veces la distancia entre la parte superior del pilote y la parte superior de la zapata, el procedimiento es el mismo que en el caso de zapatas aisladas. La única diferencia es que, en lugar de trabajar con una carga repartida, se consideran una serie de cargas concentradas generadas por los pilotes y ubicadas en sus centros de gravedad. Las secciones críticas para el diseño son las mismas.

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Diseño cortante En caso que la sección crítica atraviese un pilote, se considerará que el 100% de la carga del pilote genera esfuerzos sobre la zapata si éste es tangente exteriormente a dicha sección. Si el pilote es tangente interiormente, no se tomará en cuenta la carga del pilote. En un caso intermedio, la carga a considerar se determina por interpolación lineal.

Extraído de Harmsen

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Diseño cortante Contribución al cortante de los pilotes

Extraído de Higashi

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Diseño por punzonamiento En las zapatas sobre pilotes, se verifica el punzonamiento no sólo alrededor de la columna, sino también alrededor de cada pilote Si la distancia libre entre dos pilotes es menor que d, la sección crítica envolverá los dos pilotes