Ejemplo de pilotes

171 CAPÍTULO 10. EJEMPLOS DE DISEÑO PARA FUNDACIONES PROFUNDAS

Diseño usando LRFD Al igual que el Capítulo 6 para fundaciones superficiales, el presente capítulo explica cómo utilizar los factores de resistencia hallados en los capítulos anteriores y aplicarlos al diseño de fundaciones. Se consideran dos ejemplos de diseño. En el primero diseñamos un pilote en un perfil de suelofundamentalmente compuesto por arena medianamente densa. El segundo ejemplo muestra cómo seleccionar un factor de resistencia (RF) para utilizar con un método de diseño directo no incluido en este informe. En ambos ejemplos se ilustra el procedimiento básico del diseño por factores de carga y resistencia (LRFD) de acuerdo con el diagrama de flujo ilustrado en la Figura 10.1.

agrupar datos de ensayosdisponibles por capa de suelo seleccionar sistema de fundación y método de diseño usar procedimiento CAM para seleccionar valores de diseño a partir de los datos

seleccionar factor de resistencia para el método de diseño (tablas)

calcular resistencia de la fundación usando un diseño de prueba

redimensionar la fundación

verificar resistencia usando ecuación del LRFD comparar sistemas defundación alternativos Verifica

No verifica

Figura 10.1. Diagrama de flujo del LRFD para verificaciones de estados límites últimos en el diseño de fundaciones. Las líneas de trazos indican pasos específicos de un método de diseño particular; las líneas llenas indican pasos comunes para todos los tipos de fundaciones.

172 Como se puede ver en la figura anterior, el primer paso en el diseño de unelemento de fundación consiste en agrupar los datos de ensayos relevantes de acuerdo con la capa de suelo a la cual corresponden a fin de considerarlos en el método CAM. Datos de ensayos relevantes se refiere a cualquier dato obtenido de ensayos realizados en el mismo suelo al cual el elemento de fundación transmitirá carga. Al agrupar las mediciones según el tipo de suelo podemos aprovechar laventaja de tener varios ensayos, lo que nos permitirá conocer mejor el suelo. Luego se utiliza el procedimiento CAM1 para hallar los valores de 80% de excedencia de los datos de ensayo como se ilustra tanto en los ejemplos a continuación como en el Capítulo 6. Con estos valores CAM de las mediciones obtenidas mediante ensayos el diseñador puede proceder a calcular las resistencias en base a undiseño de prueba de las fundaciones. En este punto es necesario seleccionar el valor correcto del factor de resistencia correspondiente al método de diseño empleado para calcular la resistencia. Esta dependencia se representa en la Figura 10.1 usando recuadros de líneas de trazos. Una vez hallado un valor de la resistencia para un diseño particular se puede verificar si éste es adecuado usando laecuación básica del LRFD. Una resistencia de diseño minorada mayor que las cargas mayoradas representa un diseño que verifica, mientras que una resistencia minorada menor que las cargas de diseño no verifica. Trabajando con varios diseños de prueba es posible comparar diferentes alternativas de diseño. En los siguientes ejemplos se ilustra el proceso para seleccionar un valor CAM, seleccionar un factorde resistencia y realizar una verificación de acuerdo con el LRFD.

Diseño de pilotes de punta abierta hincados en arena usando un método de diseño directo Se realizaron una serie de sondeos in situ mediante CPT; el perfil de resistencias de punta medidas (qc) se ilustra en la Figura 10.2. Se diseñará un pilote con una sobrecarga viva de 150 kN (34 kip) y una carga permanente de 350 kN (79 kip)contra estados límites últimos. La cota del cabezal del pilote estará ubicada a una profundidad de 2.0 m (6.6 ft). Se hincará un pilote de punta abierta hasta una profundidad de 9 m (29.5 ft) en el predio de arena para aprovechar la capa de arena relativamente densa que yace sobre la arena más suelta por debajo de los 10m de profundidad. Usando para la sobrecarga viva y la carga permanente...