viernes, 23 de diciembre de 2016

Pilotes: tope estructural y carga de hundimiento



Cálculo del tope estructural de pilotes (d.nom=d.nominal)
y carga de hundimiento total en pilares circulares
hormigonados in situ sin camisa de chapa de hierro.


terreno:
cota superior del encepado = cota 0
primer estrato de 0 a 6.4 m, arcillas
altura del encepado                           h.enc  =    1.40 m
altura del primer tramo              h1=6.4-h.enc    =    5.00 m
Coeficiente de seguridad                       alfa1 =    0.70
Resistencia supeficial primer tramo Cu1              =   10.00 T/m2
Resistencia unitaria por fuste qf1:
                               qf1=max(alfa1*Cu1,10) =    7.00 T/m2

Segundo estrato de 6.4 a 12.40 m. gravas arcillosas.
altura del segundo tramo                          h2 =    6.00 m
 Resistencia unitaria por fuste en tramo 2       qf2 =    4.00 T/m2
Tercer estrato de 12.4 en adelante, argilita triasica
 Resistencia unitaria por fuste qf3                     10.00 T/m2
 coeficiente                                     Nc =    9.00
Resistencia por punta                           Cu3 =   50.00 T/m2
 Resistencia unitaria por punta          qp =Nc*Cu3 =  450.00 T/m2
Materiales:
resistencia caracteristica del hormigon       r.c.h =  250.00 kg/cm2
limite elastico del acero                     l.e.a = 4100.00 kg/cm2
coeficientes de seguridad c.s.h=1.5   c.s.a=1.15  c.s.f=1.5
limite elastico de calculo del acero:
                 l.e.c.a=max(0.35*l.e.a/c.s.a,1300) = 1247.83 kg/cm2
resistencia caracteristica de calculo del hormigon:
                 r.c.c.h=max(0.22*r.c.h/c.s.h,0.53) =   36.67 kg/cm2

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Diametro nominal                              d.nom =    0.45 m
Diametro de calculo  d.cal=0.95*d.nom        d.cal =    0.43 m
Area de calculo del hormigon B=pi*((d.cal*100)^2)/4 = 1435.36 cm2
Area de la armadura minima A(7r16 s/CPI)=7*pi*0.8^2 =   14.07 cm2
Tope estructural (formula de J.A.Jimenez Salas):
                  T.e=r.c.c.h*B/1000+l.e.c.a*A/1000 =   70.19 T
Coef. minorador por excent.min.(s/Jimenez Montoya):
              c.m.e.min=min((d.cal+0.05)/d.cal,9/8) =    1.12
Tope estructural admisible      T.e.a=T.e/c.m.e.min =   62.39 T

Carga de hundimiento del pilote aislado
 Longitud de empotramiento del pilote l.emp:
                             l.emp=min(5*d.nom,2.5) =    2.50 m
 Longitud total minima del pilote l.t.m.p
                                l.t.m.p=h1+h2+l.emp =   13.50 m
 Carga de hundimiento  por fuste Pf:
          Pf=2*pi*d.nom/2*(h1*qf1+h2*qf2+l.emp*qf3) =  118.75 T
 Carga de hundimiento  por punta:
                               Pp=pi*(d.nom/2)^2*qp =   71.57 T
 Carga de hundimiento total de calculo Pu=(Pf+Pp)/3 =   63.44 T
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Diametro nominal                              d.nom =    0.50 m
Diametro de calculo  d.cal=0.95*d.nom        d.cal =    0.48 m
Area de calculo del hormigon B=pi*((d.cal*100)^2)/4 = 1772.05 cm2
Area de la armadura minima A(7r16 s/CPI)=7*pi*0.8^2 =   14.07 cm2
Tope estructural (formula de J.A.Jimenez Salas):
                  T.e=r.c.c.h*B/1000+l.e.c.a*A/1000 =   82.54 T
Coef. minorador por excent.min.(s/Jimenez Montoya):
              c.m.e.min=min((d.cal+0.05)/d.cal,9/8) =    1.12
Tope estructural admisible      T.e.a=T.e/c.m.e.min =   73.37 T

Carga de hundimiento del pilote aislado
 Longitud de empotramiento del pilote l.emp:
                             l.emp=min(5*d.nom,2.5) =    2.50 m
 Longitud total minima del pilote l.t.m.p
                                l.t.m.p=h1+h2+l.emp =   13.50 m
 Carga de hundimiento  por fuste Pf:
          Pf=2*pi*d.nom/2*(h1*qf1+h2*qf2+l.emp*qf3) =  131.95 T
 Carga de hundimiento  por punta:
                               Pp=pi*(d.nom/2)^2*qp =   88.36 T
 Carga de hundimiento total de calculo Pu=(Pf+Pp)/3 =   73.43 T
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Diametro nominal                              d.nom =    0.55 m
Diametro de calculo  d.cal=0.95*d.nom        d.cal =    0.52 m
Area de calculo del hormigon B=pi*((d.cal*100)^2)/4 = 2144.19 cm2
Area de la armadura minima A(7r16 s/CPI)=7*pi*0.8^2 =   14.07 cm2
Tope estructural (formula de J.A.Jimenez Salas):
                  T.e=r.c.c.h*B/1000+l.e.c.a*A/1000 =   96.18 T
Coef. minorador por excent.min.(s/Jimenez Montoya):
              c.m.e.min=min((d.cal+0.05)/d.cal,9/8) =    1.12
Tope estructural admisible      T.e.a=T.e/c.m.e.min =   85.50 T

Carga de hundimiento del pilote aislado
 Longitud de empotramiento del pilote l.emp:
                             l.emp=min(5*d.nom,2.5) =    2.75 m
 Longitud total minima del pilote l.t.m.p
                                l.t.m.p=h1+h2+l.emp =   13.75 m
 Carga de hundimiento  por fuste Pf:
          Pf=2*pi*d.nom/2*(h1*qf1+h2*qf2+l.emp*qf3) =  149.46 T
 Carga de hundimiento  por punta:
                               Pp=pi*(d.nom/2)^2*qp =  106.91 T
 Carga de hundimiento total de calculo Pu=(Pf+Pp)/3 =   85.46 T
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Diametro nominal                              d.nom =    0.60 m
Diametro de calculo  d.cal=0.95*d.nom        d.cal =    0.57 m
Area de calculo del hormigon B=pi*((d.cal*100)^2)/4 = 2551.76 cm2
Area de la armadura minima A(7r16 s/CPI)=7*pi*0.8^2 =   14.07 cm2
Tope estructural (formula de J.A.Jimenez Salas):
                  T.e=r.c.c.h*B/1000+l.e.c.a*A/1000 =  111.13 T
Coef. minorador por excent.min.(s/Jimenez Montoya):
              c.m.e.min=min((d.cal+0.05)/d.cal,9/8) =    1.12
Tope estructural admisible      T.e.a=T.e/c.m.e.min =   98.78 T

Carga de hundimiento del pilote aislado
 Longitud de empotramiento del pilote l.emp:
                             l.emp=min(5*d.nom,2.5) =    3.00 m
 Longitud total minima del pilote l.t.m.p
                                l.t.m.p=h1+h2+l.emp =   14.00 m
 Carga de hundimiento  por fuste Pf:
          Pf=2*pi*d.nom/2*(h1*qf1+h2*qf2+l.emp*qf3) =  167.76 T
 Carga de hundimiento  por punta:
                               Pp=pi*(d.nom/2)^2*qp =  127.23 T
 Carga de hundimiento total de calculo Pu=(Pf+Pp)/3 =   98.33 T
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Diametro nominal                              d.nom =    0.65 m
Diametro de calculo  d.cal=0.95*d.nom        d.cal =    0.62 m
Area de calculo del hormigon B=pi*((d.cal*100)^2)/4 = 2994.77 cm2
Area de la armadura minima A(7r16 s/CPI)=7*pi*0.8^2 =   14.07 cm2
Tope estructural (formula de J.A.Jimenez Salas):
                  T.e=r.c.c.h*B/1000+l.e.c.a*A/1000 =  127.37 T
Coef. minorador por excent.min.(s/Jimenez Montoya):
              c.m.e.min=min((d.cal+0.05)/d.cal,9/8) =    1.12
Tope estructural admisible      T.e.a=T.e/c.m.e.min =  113.22 T

Carga de hundimiento del pilote aislado
 Longitud de empotramiento del pilote l.emp:
                             l.emp=min(5*d.nom,2.5) =    3.25 m
 Longitud total minima del pilote l.t.m.p
                                l.t.m.p=h1+h2+l.emp =   14.25 m
 Carga de hundimiento  por fuste Pf:
          Pf=2*pi*d.nom/2*(h1*qf1+h2*qf2+l.emp*qf3) =  186.85 T
 Carga de hundimiento  por punta:
                               Pp=pi*(d.nom/2)^2*qp =  149.32 T
 Carga de hundimiento total de calculo Pu=(Pf+Pp)/3 =  112.06 T
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Diametro nominal                              d.nom =    0.70 m
Diametro de calculo  d.cal=0.95*d.nom       d.cal =    0.67 m
Area de calculo del hormigon B=pi*((d.cal*100)^2)/4 = 3473.23 cm2
Area de la armadura minima A(7r16 s/CPI)=7*pi*0.8^2 =   14.07 cm2
Tope estructural (formula de J.A.Jimenez Salas):
                  T.e=r.c.c.h*B/1000+l.e.c.a*A/1000 =  144.91 T
Coef. minorador por excent.min.(s/Jimenez Montoya):
              c.m.e.min=min((d.cal+0.05)/d.cal,9/8) =    1.12
Tope estructural admisible      T.e.a=T.e/c.m.e.min =  128.81 T

Carga de hundimiento del pilote aislado
 Longitud de empotramiento del pilote l.emp:
                             l.emp=min(5*d.nom,2.5) =    3.50 m
 Longitud total minima del pilote l.t.m.p
                                l.t.m.p=h1+h2+l.emp =   14.50 m
 Carga de hundimiento  por fuste Pf:
          Pf=2*pi*d.nom/2*(h1*qf1+h2*qf2+l.emp*qf3) =  206.72 T
 Carga de hundimiento  por punta:
                               Pp=pi*(d.nom/2)^2*qp =  173.18 T
 Carga de hundimiento total de calculo Pu=(Pf+Pp)/3 =  126.63 T
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Diametro nominal                              d.nom =    0.75 m
Diametro de calculo  d.cal=0.95*d.nom        d.cal =    0.71 m
Area de calculo del hormigon B=pi*((d.cal*100)^2)/4 = 3987.12 cm2
Area de la armadura minima A(7r16 s/CPI)=7*pi*0.8^2 =   14.07 cm2
Tope estructural (formula de J.A.Jimenez Salas):
                  T.e=r.c.c.h*B/1000+l.e.c.a*A/1000 =  163.76 T
Coef. minorador por excent.min.(s/Jimenez Montoya):
              c.m.e.min=min((d.cal+0.05)/d.cal,9/8) =    1.12
Tope estructural admisible      T.e.a=T.e/c.m.e.min =  145.56 T

Carga de hundimiento del pilote aislado
 Longitud de empotramiento del pilote l.emp:
                             l.emp=min(5*d.nom,2.5) =    3.75 m
 Longitud total minima del pilote l.t.m.p
                                l.t.m.p=h1+h2+l.emp =   14.75 m
 Carga de hundimiento  por fuste Pf:
          Pf=2*pi*d.nom/2*(h1*qf1+h2*qf2+l.emp*qf3) =  227.37 T
 Carga de hundimiento  por punta:
                               Pp=pi*(d.nom/2)^2*qp =  198.80 T
 Carga de hundimiento total de calculo Pu=(Pf+Pp)/3 =  142.06 T
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Diametro nominal                              d.nom =    0.80 m
Diametro de calculo  d.cal=0.95*d.nom        d.cal =    0.76 m
Area de calculo del hormigon B=pi*((d.cal*100)^2)/4 = 4536.46 cm2
Area de la armadura minima A(7r16 s/CPI)=7*pi*0.8^2 =   14.07 cm2
Tope estructural (formula de J.A.Jimenez Salas):
                  T.e=r.c.c.h*B/1000+l.e.c.a*A/1000 =  183.90 T
Coef. minorador por excent.min.(s/Jimenez Montoya):
              c.m.e.min=min((d.cal+0.05)/d.cal,9/8) =    1.12
Tope estructural admisible      T.e.a=T.e/c.m.e.min =  163.47 T

Carga de hundimiento del pilote aislado
 Longitud de empotramiento del pilote l.emp:
                             l.emp=min(5*d.nom,2.5) =    4.00 m
 Longitud total minima del pilote l.t.m.p
                                l.t.m.p=h1+h2+l.emp =   15.00 m
 Carga de hundimiento  por fuste Pf:
          Pf=2*pi*d.nom/2*(h1*qf1+h2*qf2+l.emp*qf3) =  248.81 T
 Carga de hundimiento  por punta:
                               Pp=pi*(d.nom/2)^2*qp =  226.19 T
 Carga de hundimiento total de calculo Pu=(Pf+Pp)/3 =  158.34 T
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Diametro nominal                              d.nom =    0.85 m
Diametro de calculo  d.cal=0.95*d.nom        d.cal =    0.81 m
Area de calculo del hormigon B=pi*((d.cal*100)^2)/4 = 5121.24 cm2
Area de la armadura minima A(7r16 s/CPI)=7*pi*0.8^2 =   14.07 cm2
Tope estructural (formula de J.A.Jimenez Salas):
                  T.e=r.c.c.h*B/1000+l.e.c.a*A/1000 =  205.34 T
Coef. minorador por excent.min.(s/Jimenez Montoya):
              c.m.e.min=min((d.cal+0.05)/d.cal,9/8) =    1.12
Tope estructural admisible      T.e.a=T.e/c.m.e.min =  182.53 T

Carga de hundimiento del pilote aislado
 Longitud de empotramiento del pilote l.emp:
                             l.emp=min(5*d.nom,2.5) =    4.25 m
 Longitud total minima del pilote l.t.m.p
                                l.t.m.p=h1+h2+l.emp =   15.25 m
 Carga de hundimiento  por fuste Pf:
          Pf=2*pi*d.nom/2*(h1*qf1+h2*qf2+l.emp*qf3) =  271.04 T
 Carga de hundimiento  por punta:
                               Pp=pi*(d.nom/2)^2*qp =  255.35 T
 Carga de hundimiento total de calculo Pu=(Pf+Pp)/3 =  175.46 T
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