Gaspar

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CABEZALES DE PILOTES

Profesor: J.T.P.: Ayudante:

Ing. Daniel E. Weber Ing. Sebastián Romero T.C.N. Adrián San Martín

Cimentaciones U.T.N. – Facultad Regional Santa Fe – 2011

Cabezales de pilotes:
Los cabezales de pilotes tienen un espesor que es función de la distancia entre pilotes, de manera que se formen bielas de compresión D entre el elemento que transmite la carga (columna,pilar) y los pilotes, cuyas componentes horizontales deben absorberse mediante tensores Z, armaduras o elementos tensores.

1

Cabezales de pilotes:
La armadura de tracción situada sobre los pilotes esta fuertemente comprimida verticalmente en su zona de anclaje, de modo que en general son suficientes los extremos rectos, sin ganchos. Si para una capa de armadura resulta una separación debarras muy reducida (e < 2 Ø) se debe disponer la armadura en varias capas. Para grandes concentraciones de armaduras se recomienda colocar algunos estribos envolventes en las zonas de anclaje.

Cabezales de pilotes:
Si la carga se distribuye sobre tres o mas pilotes, las bielas de compresión se forman entre los pilotes más cercanos entre si. Las barras tensoras deben colocarse en la dirección de lamenor separación. Dichas armaduras deben colocarse sobre los pilotes y no que se distribuyan sobre el ancho del cabezal. Porque las bielas comprimidas se concentran sobre los apoyos rígidos.

2

Cabezales de pilotes:
Para grandes separaciones entre pilotes (w > 3 d) se debe armar la zona entre pilotes, para ello es necesario disponer en el borde, una armadura de suspensión. Debedimensionarse en total para un esfuerzo de aproximado de P / (1,5 x n), donde n ≥ 3 = número de pilotes.

Cabezales de pilotes:
La siguiente figura muestra una rotura del cabezal por falta de armadura de suspensión entre pilotes. Aunque la armadura se disponga entre pilotes, parte del esfuerzo de compresión de las bielas comprime el tensor hacia abajo. Se originan fisuras que conducen a una roturaprematura, porque la zona desplazada hacia abajo y afuera arranca la malla de armadura.

3

Cargas en pilotes:
Y x1 x3

σi =

M P M ± x ± y n ⋅ A i Wx Wy

Mx = P ⋅ Yp
1 y1 yP y4 4 P Gp xP 5 x6 6 y6 2 3 y3 X
i

My = P ⋅ X p

Wx = Wy =
R Pi = A i ∗ σ i

I xx yi I yy xi
i=n i=1

x4

I xx = ∑ I xi + A i ⋅ y i I yy
i=n i=1 yi i i

[ ( )] = ∑ [I + (A ⋅ x )]
2 2

Cargas enpilotes:
Si todos los pilotes tienen igual sección A1 = A2 = .... = Ai Si el momento de inercia propio se desprecia: Ixi = 0 e Iyi = 0
I xx = A ⋅ ∑ y i
i=1 i =n 2

I yy = A ⋅ ∑ x i
i=1

i =n

2

σi =

P ⋅ yp P ⋅ xp P ± ± i=n n ⋅ A i A ⋅ y 2 A ⋅ i=n x 2 ∑ i ∑ i
i=1 i=1

yi

xi

4

Cargas en pilotes:
Y x1 x3

1 y1 yP y4 4 P Gp xP

2

3 y3 X y6

i

5 x6

6

x4

R Pi= A i ∗ σ i

R Pi = A ⋅ σi =

P P ⋅ yp ⋅ yi P ⋅ xp ⋅ xi ± i=n ± i= n n y2 x2
i= 0



i

i=0



i

EJEMPLO
x 1=x 4 =2m x 3=x 6 =2m

P = 60 Tn
1 Gp yP=0,5m P 4 x P=1m 5 6 2 3 y1=y3 =1m X y4=y6 =1m

5

EJEMPLO

P [ton] =

60

X P= Y P= Nº Pil = X i [m]
2

-1.0 -0.50 6 Y i [m] Y i [m]
2 2 σ i [ton/m ]

D pil [m]= 0.30 A pil [m ]= 0.0707 Pilote 1 2 3 4 5 6
2 ΣX i [m] 2

Rpi [ton]

X i [m]

2 Σ Y i [m]

Σ RP i [ton]=

R Pi = A ⋅ σi =

P P ⋅ yp ⋅ yi P ⋅ xp ⋅ xi ± i=n ± i= n n y2 x2
i= 0



i

i=0



i

P [ton] =

60

X P= Y P= Nº Pil = X i [m] 4 0 4 4 0 4 16
2

-1.0 -0.50 6 Y i [m] 1 1 1 -1 -1 -1
2 Σ Y i [m] 2 σ i [ton/m ]

D pil [m]= 0.30 A pil [m ]= 0.0707 Pilote 1 2 3 4 5 6 X i [m] -2 0 2 -2 0 2
2 Σ X i [m] 2Rpi [ton]

Y i [m] 1 1 1 1 1 1 6 176.84 70.74 -35.37 318.31 212.21 106.10 12.50 5.00 -2.50 22.50 15.00 7.50

2

Σ RP i [ton]=

60.00

6

Método Gráfico:
x 1=x 4 =2m x 3=x 6 =2m

1r y1=y3 =1m y4=y6 =1m 4

1

r2

2 r3 Gp rP 5 r5 r6

3 X

r4

P

6

R Pi =

P P ⋅ rp ⋅ ri ± 2 n ∑ ri

Y Método Gráfico: x 1=x 4 =2m r1 1 y1=y2=1m y4=y6 =1m 4 P r4 rP r5 5 r6 6 2r
2...
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