Cálculo de pilotes con hélices

Cálculo de pilotes con hélices

Cálculo de pilotes con hélices (Ver video)

Los pilotes con hélices utilizan las propiedades de los tornillos para crear un fuerte contraste en las acciones tanto de compresión como de tracción.Consisten en un fuste tubular cilíndrico de acero de alta resistencia, armado con tornillos helicoidales y con punta de perforación. La inserción en el terreno hasta la profundidad deseada se lleva a cabo como si fueran un tornillo. Al momento de la rotación, en la cabeza del pilote se aplica una acción de compresión. Es en esta fase que se controla la capacidad de carga del pilote.

Ecuación General de la Capacidad de Carga
El cálculo de la capacidad de carga de los pilotes con hélices mantiene el mismo tratamiento teórico de la carga última de una cimentación superficial, “calibrando oportunamente los coeficientes de profundidad” según la propuesta de Terzaghi:

qult = c’Nc + q’Nq + 0.5γ’BNγ

Donde:
qult = Capacidad de carga
c’ = cohesión efectiva
γ’ = peso específico efectivo, en caso de suelo con acuífero
D = profundidad de la hélice con respecto al plano del terreno
B = diámetro de lahélice
Nc, Nq, Nγ = factores de capacidad de carga

Se supone lo siguiente para la tracción teórica:

1. El diámetro de la hélice B y el término 0.5γ’BNγ no se toman en cuenta.
2. El cálculo del factor de capacidad de carga Nc, en condiciones saturadas, se determina mediante la fórmula de Skempton (1951) Nc=6 (1+0.2 ·D/B)< 9
3. En condiciones saturadas se asigna φ’ = 0, Nq = 1, mientras que en los otros casos Nq se determina con expresiones funcionales de φ’
4. No se toma en cuenta la contribución del rozamiento lateral a lo largo del fuste; se considera solo la capacidad de carga que proporciona la hélice.
5. Siempre se debe comprobar la resistencia estructural del pilote indicada por el constructor, tanto en condiciones de tracción como de compresión.

Capacidad de carga en términos de Tensiones Totales
En terrenos coherentes, la capacidad de carga se determina con la siguiente relación:

QH = AH(Nc)su

Donde:
QH = Capacidad de carga en compresión
su = Cohesión no drenada
Nc = NC = 6.0(1 + 0.2D/B) < 9 En instalaciones profundas se puede asumir NC = 9
AH = Área efectiva del plato de la hélice

Capacidad de carga en términos de Tensiones Efectivas
En suelos de grano grueso la capacidad de carga de cada hélice se obtiene con la ecuación:

QH = AH(σ’vo Nq + 0.5γ’BNγ)

Donde:

QH   = Capacidad de carga en compresión
σ’vo = Tensión efectiva en la profundidad D (γ’.D)
Nq , Nγ = Factores de capacidad de carga
B     = Diámetro de la hélice
γ’     = Peso específico del suelo alivianado (en caso de acuífero)
AH  = Área efectiva del plato de la hélice

El factor Nq se calcula mediante la relación de Fang & Winterkorn (1983):

Nq = 0.5 (12 x φ’)^(φ’/54)

Sustituyendo Nq  en la expresión general y no tomando en cuenta el término (0.5γ’BNγ) se obtiene la siguiente expresión simplificada:

H= 0.5· AH· [σ’vo · (12·φ’)^(φ’/54)]

Cálculo de la capacidad de carga de un sistema multi hélice
La capacidad de carga de un sistema multi hélice, en tracción o compresión, depende de la geometría del pilote, del número de hélices y del espacio entre ellas. El espaciado óptimo se puede determinar mediante la siguiente fórmula empírica: espaciado (3-4 veces) diámetro de la hélice.

screw-piles

La capacidad de carga de un sistema multi hélice se obtiene de la suma de las resistencias a compresión sobre cada hélice.

QM = ΣQH

Donde:

QM = Capacidad total del sistema
QH = Capacidad de carga de cada hélice

Pilotes y Micropilotes de cimentación – MP

Pilotes y micropilotes de cimentación MP es un software para el cálculo de la capacidad de carga del terreno de cimentación para un pilote o un micropilote cargado con cualquier distribución de cargas (momento, esfuerzo normal y corte).
Lleva a cabo además el cálculo estructural dimensionando la armadura longitudinal y los estribos.
Cálculo de capacidad de carga con fórmulas estáticas y dinámicas, inclusive para pilotes con hélices.
Asientos con Fleming 1992, Poulos e Davis 1968. Carga crítica en inestabilidad. Capacidad de carga pilotes en grupo. Cómputo de materiales.
.

Reference
Dr. Alan J. Lutenegger, P.E., F. ASCE for International Society for Helical Foundations (ISHF)

yanci.chaves

Flash Sale: 30% OFF

Promo valid from 26 to 31 May
GET COUPON: AQSPG30
Discount valid on all products
close-link
Click Me