Capitulo07

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CAPÍTULO 7. EVALUACIÓN DE LOS MÉTODOS DE DISEÑO PARA FUNDACIONES
PROFUNDAS
En el presente capítulo se analizan algunos de los métodos de diseño disponibles y se
seleccionan ecuaciones de diseño para realizar un análisis de confiabilidad y calcular factores de
resistencia. Revisando la literatura existente con frecuencia se descubrió que muchos métodos de
diseño tienen una base experimental yteórica incompleta. Bustamante y Gianeselli (1982) se
ocuparon de este problema, expresando que “las discrepancias observadas entre las capacidades
de carga reales y teóricas se explican por el hecho que los métodos de diseño actuales fueron
desarrollados en base a datos experimentales cuestionables y muchas veces insuficientes.” En
consecuencia, es dable esperar que muchos métodos de diseñoproduzcan desviaciones
impredecibles entre las capacidades de carga medidas y las pronosticadas. Esto significa que
para algunos de los métodos de diseño no es posible evaluar racionalmente la incertidumbre
dentro del marco establecido en el Capitulo 3. En las secciones siguientes sólo se consideran
aquellas ecuaciones de diseño con fuertes bases experimentales y desarrollos teóricos
exhaustivos.

7.1Diseño de pilotes mediante LRFD
En términos del diseño por estados límites (LSD), las fundaciones mediante pilotes

típicamente se diseñan para un estado límite último (ULS). Para la resistencia friccional, muchas
veces la capacidad de carga total del fuste se moviliza para desplazamientos pequeños del pilote.
Franke (1993) sugirió que la resistencia lateral se moviliza totalmente mucho antes dealcanzar la
máxima resistencia de punta.

Por lo tanto, para verificar la resistencia friccional lo más

pertinente es utilizar un ULS.

Para la resistencia de punta es posible tener asentamientos

relativamente importantes antes que el pilote ingrese en un modo de hundimiento. La carga
unitaria en la base en el momento del hundimiento es qbL. Sin embargo, muchas veces se adopta
un criterio decapacidad de carga basado en las deformaciones. La mayoría de los métodos
considerados en la presente sección utilizan la definición de capacidad de carga límite última
basada en una relación asentamiento-diámetro del pilote igual a 10% (s/B = 10%), qb,10%. Por lo
tanto, aunque se define un estado límite último, los métodos de diseño contienen una verificación
implícita del estado límite de servicio(SLS) que debería ser suficiente para la mayoría de los

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proyectos.

Para las fundaciones de edificios particularmente sensibles puede ser necesario

imponer un criterio más estricto respecto del asentamiento admisible para garantizar así las
condiciones de servicio.
La ecuación básica del Diseño por Factores de Carga y Resistencia (LRFD) es

( RF ) Rn ≥ ∑ ( LF )i Qi

(7.1.1)

En el diseño depilotes, tanto la resistencia de punta como la resistencia friccional contribuyen a
la capacidad de carga global del pilote. Para implementar una verificación de diseño para estado
límite correspondiente a carga axial el LRFD permite dos enfoques:

( RF )( Rs + Rb ) ≥ ∑ ( LF )i Qi

(7.1.2)

( RF )s Rs + ( RF )b Rb ≥ ∑ ( LF )i Qi

(7.1.3)

o bien

donde Rs y Rb son las resistencias friccional y depunta, respectivamente, y (RF)s y (RF)b son los
factores de resistencia para resistencia friccional y de punta, respectivamente. En realidad las
resistencias friccional y de punta no son independientes. Sin embargo, dado que en la práctica
efectivamente las calculamos en forma separada, hay que reconocer que las incertidumbres en su
predicción son muy diferentes.

Por lo tanto, la probabilidad desobrestimar la resistencia

friccional de un pilote es muy diferente a la probabilidad de sobrestimar su resistencia de punta.
Consecuentemente, es más preciso aplicar (RF)s y (RF)b como factores de resistencia
independientes como en la Ecuación (7.1.3), ya que la incertidumbre de las estimaciones de la
resistencia friccional y de punta son muy diferentes. Sin embargo, en el caso de algunos...