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Ingeniería Mecánica, 0 (1997) 15–18

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Estudio dinámico de un pilote fundido in situ en un medio
elástico
L. Baldoquín de la Peña y J. Álvarez Vasallo
Departamento de Matemática y Departamento de Mecánica Aplicada, Facultad de Ingeniería Mecánica,
Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría, La Habana, 19390, Cuba.
E-mail mecanica@cujae.ispjae.edu.cu

(Recibido el 8 de mayo de 1997;aceptado el 23 de junio de 1997)

Resumen
En este trabajo se hace un análisis de la respuesta teórica de los pilotes fundidos in situ cuando las fuerzas de excitación no
sobrepasan el límite elástico del terreno donde se encuentran localizados. Se muestra la respuesta dinámica del pilote,
modelando diferentes fenómenos muy comunes en estos elementos, tales como: los efectos elásticos en la punta yel fuste del
pilote, el efecto de la longitud, uniformidad de la sección transversal, propiedades de los materiales del pilote y otros.
Los resultados obtenidos son importantes para conocer las características técnicas de estos elementos después de fundidos,
utilizando métodos no destructivos. Estas características pueden ser utilizadas para verificar los cálculos realizados y en caso
desobrediseño hacer ajustes en beneficio de la economía de la obra. El trabajo fue realizado utilizando diferentes tipos de
modelos de cuerpos discretizados y calculado por el Método de los Elementos Finitos.

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1. Introducción
Los pilotes son postes que se introducen profundamente
en el terreno para transmitir las cargas de la cimentación a
los estratos másresistentes. Cuando estos elementos tienen
dimensiones grandes en su sección transversal ( mayores que
60 cm ) se denominan generalmente pilas [ 1 ].
Los pilotes se emplean cuando el terreno superficial tiene
baja capacidad de carga, cuando se tienen requisitos muy
estrictos en cuanto al asentamiento admisible y cuando se
quieren evitar cimentaciones muy voluminosas apoyadas en
estratos de suelos pocofavorables para la construcción,
como en obras marítimas o en suelos saturados [ 1 ].
Un pilote desarrolla resistencia por apoyo directo en su
punta y por fricción en la superficie de contacto con el
suelo. Los pilotes que se apoyan en un estrato de suelo muy
firme, y que por tanto, desarrollan la mayor parte de su
resistencia por dicho apoyo directo, se denominan pilotes de
punta. Los pilotes quequedan totalmente embebidos en
estratos de baja capacidad de carga y por tanto desarrollan
su resistencia casi exclusiva por adherencia y por
rozamiento entre su superficie y el suelo adyacente, se
llaman pilotes de fricción [ 1 ] .
En muchos casos ambos componentes de la resistencia son
significativos y deben tomarse en cuenta, de manera que la

profundidad a que se apoyará un pilote será tal quesu
resistencia total, debido al efecto combinado de los dos
componentes de la resistencia, sea la necesaria para las
cargas que deba soportar.
Además de la capacidad de carga, existen otros aspectos
que pueden influir en la selección del tipo de pilote, como
son la posibilidad de asentamientos generales de los estratos
de subsuelo y las variaciones del nivel freático.[ 1 ].
En el desarrollo de estetrabajo se hace un análisis de la
respuesta teórica de los pilotes fundidos in situ cuando las
fuerzas de excitación no sobrepasan el límite elástico del
terreno donde se encuentran localizados y para ello se
tuvieron en cuenta elementos importantes como son la
rigidez y el amortiguamiento, tanto para el pilote como para
el terreno.
Para estudiar el comportamiento del sistema piloteterreno seconstruyó un modelo matemático compuesto por
masas, muelles y amortiguadores ( Fig. 1 ) ; la longitud del
pilote es de 20 m y el radio del mismo es de 0.88 m.

© 1997 – Ediciones ISPJAE.

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L. Baldoquín de la Peña y J. Álvarez Vasallo

2. Consideraciones previas
• Se modeló cada pilote con un total de 20 masas
concentradas m1 , m2 , … mn. La masa total del pilote es
de 29 200 kg y cada una de...