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4.12. CALCULO DE PILOTES 4.12.1. Calculo de la Carga Admisible El calculo de l carga admisible de los pilotes vaciado en situ, sera calculado con la formula de Dörr, para suelos mediocres puede adoptarse la siguiente expreción. R  Rp  Rf 2

 π ϕ1  1 R  γ1  tan    S L1   f'1 γ1  1  tan ϕ1 2  p  L12  ...............  2 4 2   2

γn  π ϕn    2 γn  tan    S Ln  f'n   1  tan ϕn   p   γ1  L1  γ2  L2  ......  γn  1 Ln  1   Ln  Ln 2  2 4  

no obstante, es prudente considerar un coeficiente de seguridad entre 1.2 y 2 FS  1.2

Aplicando la formuladed dorr: f  0.3 KN

γ1  18

m

º

ϕ  30

se considera suelo homogenio (SM - Arena limosas)

3

Usando pilotes de fi.pilot=0.8 m L1  14.00 m ϕpi  1.00 m r 

ϕpi

r  0.5 m

2 2

S 

π ϕpi

*

4

2

S  0.7854 m pe  2  π r pe  3.14 m

L=15 m

 π π  ϕ π   1  tan 30 R  γ1  tan    S  L  0.5  f  γ    1 1  4 2 180    180  2

2

  pe L1 2 

R  2810.47 KN AdmR 

R FS

AdmR  2342.06 KN

4.11.6. Peso Propio Pila D  7.20 m

KN γh  24.525 3 m

Spi  2.835

corona  1.4 0.80 7.20 γh corona  197.77

KN

cuerpopila  0.8 4.2 6.6 γh cuerpopila  543.87

KN

cuerpopilainferior  B 5  D γh cuerpopilainferior  1236.06 cabezal  5.00 0.60 8.50 

KN 0.4



2

 ( 4.20 8.50  3.60 7.70)  γh



cabezal  936.463 KN PP t  corona  cuerpopila  cuerpopilainferior  cabezal PP t  2914.16 KN

4.12.2.1. Cálculo del número de pilotes L  31.40 m Lt  32.00 m losabordace  54.37 m3 capadrod  11.68

m3

barand  3.58

m3

diafrag  8.37

m3

vigas  49.47

m3

horparanor  24.525

KN 3

m

B  1.40

m

1. Reacciones de apoyo a. Carga muerta loboace  losabordace horparanor loboace  1333.42 KN caprod  capadrod horparanor caprod  286.45

KN

diaf  diafrag horparanor diaf  205.27KN vig  vigas  horparanor vig  1213.25 KN baran  barand  horparanor baran  87.8 KN CM  loboace  diaf  vig  baran CM  2839.75 KN RADC 

CM 2

RADC  1419.87 KN RADW 

caprod 2

RADW  143.226 KN

y  1 y1  0.87 y2  0.89

Peso del camión del  35

KN

trac  145

KN

WC  9.3

KN m

Carga Peatonal KN

Wsw  3.60

2

m

AnchoAcera  0.67 m

4.11.2.1. Camión de diseño R'B  ( trac y  del y1)  2 R'B  350.9

KN

R''B  ( trac y2)  2 R''B  258.1 KN RT  R'B  R''B RT  609

KN

4.11.2.2. Carga de carril R'B1 

WC L 2 2

R'B1  292.02 KN R''B1 

WC L 2 2

R''B1  292.02 KN RT1  R'B1  R''B1 RT1  584.04 KN

4.11.2.3. sobrecarga peatonal sp  Wsw AnchoAcera kN sp  2.412 m R'B2 

sp  L 2 2

R'B2  75.737 R''B2 

KN

sp  L 2 2

R''B2  75.737

KN

RT2  R'B2  R''B2 RT2  151.474

KN

4.12.3. Número de pilotes Nº 





CM  RADW  RT  RT1  RT2  PP t AdmR





Nº  3.1

Ptotal  CM  RADW  RT  RT1  RT2  PP t

Nºt  4

Ptotal  7241.65

4.12.4. Reduccion por efecto de grupo ϕpi  1

m

s1  3.20 m

( diametro de pilotes)

separacion de centro a centro de los pilotes

Numero de filas de pilotes Numero de pilotes en cada fila

 ϕpi  180  s1   π

θ  atan

m  2 n  2

expresado en grados

θ  17.354 E  1 

 [ θ [ ( n  1 )  m  ( m  1)  n] ]   90 m n  

E  0.807 AdmRg  E Nºt AdmR

capacidad de carga del grupo de pilotes

AdmRg  7561.82 KN AdmRp  E AdmR AdmRp  1890.46 KN

capacidad de carga por pilote

4.12.5. Analisis de estabilidad 4.12.5.1. combinacion de cargas en estado de servicio SERVIO I = 1.0*(DC + DW) + 1.0*(LL + BR + PL) + WA + 0.3*WS + WL + 1.0*(TU + CR + SH)

SERVICIO I TIPO DE CARGAS PPt+RADC+RADW RT+RT1+RT2 BR WA 0.3WS WL TU+CR+SH TOTALES

CARGAS [KN] VERTICAL HORIZONTAL 4477.250 1344.514 162.50 56.10 40.23 46.72 134.45 5956.22

BRAZO

MOMENTO FLECTOR LONGITUD (My) TRANSVERSA (Mx)

13.75 2.00 11.33 13.75

2234.38 112.20 455.84 642.40 2234.38

1210.44

SERVIO II = (DC + DW) + 1.3*(LL + BR + PL) + WA + (TU + CR + SH)

SERVICIO II TIPO DE CARGAS PPt+RADC+RADW 1.3(RT+RT1+RT2) 1.3BR WA TU+CR+SH TOTALES

CARGAS [KN] VERTICAL HORIZONTAL 4477.250 1747.868 211.25 56.10 174.79 6399.91

BRAZO

MOMENTO FLECTOR LONGITUD (My) TRANSVERSA (Mx)

13.75 2.00

2904.69 112.20 2904.69

Para el calculo de la carga vertical sobre cada pilote se toma analogo al de la flexion compuesta de resistencia de materiales esta dada por la siguiente formula:

 Mx y i  My x i 2 2 n   yi   xi  Mx y i  My x i N  2 2 n   yi   xi N

Ri 

Ri 



Donde R

i

carga vertical sobre cada pilote (KN )

N

carga axial ( KN )

n

numero de pilotes

M M x

y

Momentos transversales y longitudinal (KN.m )

112.20

  x i ,   y i 2

2

suma de cuadrados de distancias de cada pilote al eje x , y ( m 2 )

xi , yi

distancia desde el eje x (y) al centro de gravedad del pilote (m)





  y i

2

 AA

AA  2  1.6  2

  x i

2

 BB

BB  2  3.35  2



2



2

2

AA  10.24m

2

BB  44.89 m

Nºt  4 N1  5956.22 KN

N2  6399.91

KN

Mx1  1210.44 KN m

Mx2  112.20

KN m

My1  2234.38 KN m

My2  2904.69

KN m

REACCIONES DE LOS PILOTES SERVICIO I Nº DE PILOTE

Yi   (m)

Xi   (m)

N/n

Mx/?Y 2i

My/?X 2i

Ri   (KN)

1 2 3 4

‐1.60 ‐1.60 1.60 1.50

‐3.35 3.35 3.35 ‐3.35

1489.06 1489.06 1489.06 1489.06

118.21 118.21 118.21 118.21

49.77 49.77 49.77 49.77

1346.35 1353.05 1731.31 1712.79

REACCIONES DE LOS PILOTES SERVICIO II Nº DE PILOTE

Yi   (m)

Xi   (m)

N/n

1 2 3 4

‐1.60 ‐1.60 1.60 1.60

‐3.35 3.35 3.35 ‐3.35

1599.98 1599.98 1599.98 1599.98

AdmRp  1890.46 KN

Mx/?Y 10.96 10.96 10.96 10.96

2 i

My/?X 64.71 64.71 64.71 64.71

2 i

Ri   (KN) 1365.68 1799.21 1834.28 1400.74

4.12.6. Armadura maxima rec  0.07 ϕe  8

m

mm N

f'c  18

mm2 N

fy  420

mm2 2

Ag 

π ϕpi 4

Ag  0.785

2

m

Asmax  0.08 Ag  10000 Asmax  628.319

cm

2

mucha armadura

4.12.7. Armadura minima para el Pilote f'c Asmin  0.135   Ag  10000 fy 2

Asmin  45.441

cm

ϕpi

ϕe

r1 

2

 rec 

1000

Perimetro  2  π r1 Perimetro  2.652

usar

m

ϕ20cada17cm

Estribos

ϕ8cada30cm

Armadura para el Cabezal

 Armadura Mínima

4.13. DISEÑO DEL CABEZAL 4.13.1. DISEÑO AL CORTE Atura del cabezal

h  1.00

m

Resistencia del concreto

fc  21

N 2

mm rc  5.00 cm

Recubrimiento

Diametro de las barras de refuerzo

ϕL  20 mm

ϕL d  h  100  rc  20

Canto util

d  94 cm Los 4 pilotes estan fuera de la seccion critica. Por lo tanto se considera que introducen fuerza de corte en la seccion critica. Corte En Una Direccion Resultante  1331.56 KN

Del estado de servicio I

b w  5.00 m

Lz  8.50 m

ϕc  0.75

 fc   bw 1000 d 10  6  ϕVn  ϕc 1000 ϕVn  2692.26 Control2 

KN

"Bien" if ϕVn  Resultante "Mal" otherwise

Control2  "Bien" Corte Por Punzonamiento Verificacion Punzonamito De La Pila Seccion Pila

b 1  1.40m

h 1  7.20 m

Vu  4  Resultante Vu  5326.24

KN

Vc fc b o  d

1

 

6

1



3βc

αs d b o  12



1 6

1 3 b1 βc  h1









b o  2  b 1  1000  d  10  2  h 1  1000  d  10 αs  40

columnas centrales

 1

Minimo  min

 6

ϕVc 



  αs d  10  1   1      3  βc  6 3   b o 12   1

ϕc Minimo fc b o  d  10 1000 ϕVc  21408.88 KN controlc 

"ok" if ϕVc  Vu "No Satisface" otherwise

controlc  "ok" La capacidad de resistencia al esfuerzo de corte por punzonamiento del cabezal es mucho mayor a la solicitacion producida por la Pila Veriicacion Punzonamiento Del Pilote Vup  Resultante Vup  1331.56

KN

Vcp fc b o  d

 

1 6



1 3βcp

αsp  d b op 12 1 3



1 6

ϕpi βcp  ϕpi





b op  π ϕpi 1000  d  10 αsp  20

columnas de esquina

 1

Minimop  min

 6



  αsp d  10  1   1      3  βcp  6 3   bop 12   1

ϕc Minimop  fc b op d  10

ϕVcp 

1000

ϕVcp  6563.4 controlp 

KN

"ok" if ϕVcp  Vup "No Satisface" otherwise

controlp  "ok" La capacidad de resistencia al esfuerzo de corte por punzonamiento del cabezal es mucho mayor a la solicitacion producida por el pilote Determinacion De La Armadura Resultante  1331.56 Brazo  0.90

KN

m

ϕf  0.9 M u  2  Resultante Brazo M u  2396.81 Rn 

KN m

M u  1000 1000 ϕf  Lz 1000 ( d  10)

ρ  0.85

 fy   fc

1 

ρ  0.00085 ρmin  0.0018

1

2

 0.85 fc   2 Rn

ρnec 

ρ if ρ  ρmin ρmin otherwise

ρnec  0.0018 Asrequerido  ρnec Lz 100  d Asrequerido  143.82 Usar

cm

ϕ20cada10cm

2