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allpile_v2c.doc
^CHAPTER 8 ^CAPTULO 8
CALCULATION CLCULO
. .
THEORY TEORA
_Volum e 2 _Volum 2
imagen
imagen
Detaile d Detaile d i n e n thi s thi s chapter: Captulo:
th e d e theorie s theorie s behin d det d th e d e program th eprograma d e equation s ecuacin s an d una d method s mtodo s tha t tha t
ar e ar e us e envenos un correo t o t o perfor m rendimiento m th e de analyses. anlisis.
CONTENTS CONTENIDOS
CHAPTE R CAPITULO I 8 8 CALCULATIO N CLCULO
8. 1 8. 1 GENERA L GENERA L 3 3
8.1.1 8.1.1
8.1.2 8.1.2 15 15
8. 2 8. 2 DRILLE D Drille D SHAF T SHAF T 19 19
8.2.1 8.2.1
8.2.2 8.2.2 24 24
8. 3 8. 3 SHALLO W POCO W FOOTIN G Footin T 25 25
8.3.1 8.3.1
8.3.2 8.3.2 28 28
8.3.3 8.3.3 30 30
8.3.4 8.3.4 Rotatio n Fr o Rotatio n Fr o m Momen t m Momen t 31 31
8. 4 8. 4 UPLIF T UPLIF T 33 33
8.4.1 8.4.1 Shallo w Mod e Shallo w tico
8.4.2 8.4.2 34 34
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8. 5 8. 5 UPLIF T UPLIF T 35 35
8. 6 8. 6 SOI L PARAMETER S SOI L PARMETROS S AN D AN D CORRECTION SCORRECCIN S............................................................................................. ............................................................................................. 37 37
Appendi x Apndices x A La Symbol s Smbolo s an d una d NotationsAnotaciones
_Appendi x _Apndices x __B _B __Unit s Conversions _Conversin deunidades s
CH 8 -2 CH 8 -2
CHAPTE R CAPITULO I 8 8 CALCULA TIO N CLCULO TIO N THEORY TEORA
8. 1 8. 1 GENERA L GENERA L PILES PILES
8.1. 1 8.1. 1 Vertica l Analysis Vertica l Anlisis
Thi s Thi s progra m progra m use s use s procedure s procedimiento sdescribe d describir d i n e n th e Founda t ion s d e la Fundacin tion s & Earth Structures,Desig n Y estructuras de tierra, Desig n Manual Manua l 7.02 , 7.02, publishe d publishe d b y b y Departmen tDepartmen t o f o f Navy , Armada, Naval Facilitie s Naval Equipamientos Engineerin g INGENIERA Command. Comando.
8.1.1.1 Downwar d (Compression ) Loa d Capacit y Calculation 8.1.1.1Downwar d (Compresin) Loa d Capacit y Clculo
Ultimat e Ultimat e downwar d downwar d capacit y capacit y ca n ca n be b e determine d determinar d b y b y th e d e followin g followin gequations: ^Q d w ecuaciones: ^Q d w ^= ^= ^^Q ^Q ^ti p ti p ^+ ^+ ^^Q
side Lado ^Q
^Where ^Donde ^ ^Q _d w ^Q _d w _^= ultimat e ^= Ultimat e ^^downwar d^downwar d ^^capacity ^capacidad
Q Q _ti p _ti p _= = ultimat e ultimat e ti p ti p resistance resistencia
Q _side _Lado Q _= = ultimat e ultimat e sid e sid e resistance resistencia
Ultimat e ti p resistance: Ultimat e ti p resistencia:
^Q ti p ^Q ti p ^= ^= ^^A ti p ^A ti p ^ ^ ^^q ul t ^q ul t ^= ^=^^A ti p ^A ti p ^ ^ ^^(N q ^(N q ^S v ^S v ^+ ^+ ^^N c ^) Where ^N
c) Cuando A _ti p A _ti p _= = are a son una o f o f pil e pil e tippunta
q _ult = q _ult = ultimat e ultimat e en d en d bearin g bearin gpressure presin
S _v S _v _= = vertica l vertica l stres s stres s i n e n soi l soi l(overburde n (Overburde n pressure) presin)
N _q N _q _= = bearin g bearin g facto r facto r fo r fo r cohesionles s
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cohesionles s soils . suelos. I t I t i s i s a un functio n functio nof frictio n de frictio n show n espectculo n i n e n Tabl e Tabl e 8 -1. 8 - 1.
N _c N _c _= = bearin g bearin g facto r facto r fo r fo r cohesiv ecohesiv e soils . suelos. I t I t i s i s a un functio n functio n o f of z/B (depth/width ) z / B (profundidad / ancho) show n espectculo n in e n Tabl e Tabl e 8 - 2. 8 - 2.
Tabl e 8 -1. Tabl e 8 -1. Bearing Bearing Capacity Capacidad Factor,Factor, N _q N _q
f F
(Interna l (Interna l friction) friccin)
N _q N _q
(Displacemen t (Displacemen t pile) pila)
N _q N _q(N o - Displacemen t (N o - Displacemen t pile) pila)
26 26
10 10
5 5
28 28
15 15
8 8
30 30
21 21
10 10
31 31
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24 24
12 12
32 32
29 29
14 14
33 33
35 35
17 17
34 34
42 42
21 21
35 35
50 50
25 25
36 36
62 62
30 30
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77 77
38 38
38 38
86 86
43 43
39 39
120 120
60 60
40 40
145 145
72 72
^Tabl e 8 - 2 . ^Tabl e 8-2. ^^Bearin g ^Bearin g ^^C apacit y ^C APACITy ^^Factor , ^Factor, ^^N _c ^N _c
z/B z / B
(Depth/Width) (Profundidad / Ancho)
N _c N _c
0 0
6.3 6.3
1 1
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7.8 7.8
2 2
8.4 8.4
3 3
8.8 8.8
4 4
9 9
>4 > 4
9 9Ultimat e sid e resistance: Ultimat e sid e resistencia:
Q Q _side _lado _= = S _f S _f _P _i P _i _l l = = (f _0 (F _0 _+ +C _a ) P _i C _a) P _i _l l
Where Donde S _f S _f _= = sid e sid e resistance resistencia
f _0 f _0 _= = ski n ski n frictio n frictio n o f o f cohesionles scohesionles s soil suelo
C _a C _una _= = adhesio n adhesio n o f o f cohesiv e cohesiv e soil suelo
P _i P _i _= = Perimete r Perimete r o f o f pil e pil e section lapartado l = segmen t T = segmentacin o f o f pile apilar
Ski n frictio n o f cohesionles s soil: Ski n frictio n d e scohesionles suelo:
f _0 f _0 _= = S _h S _h _tan(d ) tan (d) = = K _dow n K _dow n _ S _v S _v _ tan ( d) tan (d)
imagen
imagen _S _S __h _h
Where Donde
^K ^K ^_down _abajo _
o r o r S S _h _h
^S ^S ^_v _v _
^K ^K ^_down _abajo _^S ^S ^_v _v
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S _v S _v _= = vertica l vertica l stres s stres s i n e n soil suelo
S _h S _h _= = horizonta l horizonta l stres s stres s i n e n soil suelo
K _dow n K _dow n _= = rati o rati o o f o f S _h /S _v _H S / S _v_whic h whic h i s i s define d definir d i n e n th e d e tabl e tabl eo f o f Setup. Configuracin.
d d = = ski n ski n frictio n frictio n betwee n betwee n soi l soi l and una d pile . apilar. I t I t i s i s a un functio n functio n o f o fpil e pil e skin piel
^materials . ^materiales. ^^Fo r ^Fo r ^^stee l ^stee l ^^pile , ^pila,^^d ^d ^^= ^= ^^20 o - 30 o . ^20 - 30 . ^^Fo r ^Fo r ^^concret e^concret e ^^pile , ^pila, ^^d ^d ^^= ^= ^^K _f ^K _f
. K _f . K _f _i s i s frictio n frictio n facto r facto r rangin gRangin g fro m fro m 0. 1 0. 1 t o t o 1 . 1. K _f K _f _ca n ca n b e be defined i n define e n th e d e tabl e tabl e o f o f Setup.Configuracin.
Adhesio n o f cohesiv e soil: Adhesio n d e e cohesiv suelo:
C _a C _una _= = K _c K _c _ K _a K _a _ C C
Where Donde C C = = shea r shea r strengt h strengt h o f o f cohesiv ecohesiv e soi l soi l (cohesion) (Cohesin)
K _c K _c _= = adhesio n adhesio n facto r facto r rangi n g rangi n gfro m fro m 0. 1 0. 1 t o t o 1 , 1, define d definir d i n e n the table la tabl e o f o f Setup. Configuracin.
K _a K _a _= = Adhesio n Adhesio n ratio , relacin, C _a /C , C _A / C,whic h whic h i s i s a un functio n functio n o f o f C C shown i nmostrado e n Figur e Figur e 8 - 1. 8 - 1.
imagen
imagen
Adhasio n Rati o Ka Adhasio n Rati o Ka
imagen
Al l Piles Al l Piles
Concrete Hormign Pile Pila
imagen
1.5 1.5
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1.25 1.25
1 1
imagen Ratio n Ka=Ca/C Ratio n Ka = Ca / C
imagen 0.75 0.75
0.5 0.5
0.25 0.25
0 0
0 100 0 200 0 300 0 4000 0 100 0 200 0 300 0 4000
_Cohesio n _Cohesio n __C , _C, __Psf _Psf
Figur e 8 - 1 . Figur e 8-1. Adhesio n Adhesio n Ratio , Ratio, Ka Ka
Limite d Limite d Dept h o f sid e resistanc e Dept h d e sid eresistanc e an d en d bearin g una d en d bearin g _: _:
Experienc e Experimentando e an d una d fiel d fiel d evidenc e evidence indicat e e indicando tha t tha t th e d e sid e sid e frictio nfrictio n an d una d en d en d beari n g increas e beari n g creciente ewit h ingenio h vertica l vertica l stres s stres s S _v S _v _u p u p to t o a limitin g un limitin g dept h departamento h o f o f embedment .empotramiento. Beyond thi s Ms all de thi s limitin g limitin g dept hdepartamento h (10 D (10 D t o t o 20D , 20D, D - pil e D - pil e width), ancho), ther e ther e i s i s ver y ver y littl e littl e increas ecreciente e in sid e en sid e frictio n frictio n an d una d en d en dbearing . cojinete. Penetratio n PENETRACIO n Ratio , Ratio, PR , PR, is i s use d uso d t o t o defin e defin e the limitin g el limitin gdepth . profundidad. P R P R = 2 0 2 = 0 i s i s commonl y commonl y use
d uso d fo r fo r bot h bot h sid e sid e frictio n frictio n an d una dend bearing . extremo que lleva. Th e Th e value s valor de s ca n ca nb e b e change d cambiar d o n o n th e d e Advance d Avance d page.pgina.
P R _ti p P R _ti p _= = (z/D) _tip , (Z / D) _de punta, Penetratio nPENETRACIO n Rati o Rati o fo r fo r calculatio n CLCULO o f o f en den d bearing. cojinete.
P R P R _side _lado _= = (z/D) _side , (Z / D) _lateral, _Penetratio nPENETRACIO n Rati o Rati o fo r fo r calculatio n CLCULO o f o f sid esid e resistance. resistencia.
Wh er e Wh er e z z = = depth profundidad
D D = = averag e promed e pil e pil e width ancho
Th e Th e limitatio n limitatio n o f o f sid e sid e frictio n friction an d una d en d en d bearin g bearin g als o ALS o ca n ca n b e b eexpresse d expresse d as absolut e como absolut e valu e valiosa e fo rfo r bot h bot h cases . casos. Th e Th e value s valor de s ca n ca n be b e change d cambiar d i n e n th e d e tabl e tabl e of Advanced deavanzada Page. Pgina.
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imagen q _ _limi t , q _ _limi t, Limi t Limi t o f o f en d en d bearing bearin g pressure. presin.
S _f _ _limi t , S _f _ _limi t, L i mi t L i mi t o f o f su m do m o fo f sid e sid e frictio n frictio n an d una d adhesion. adherencia.
_Allowabl e _Allowabl e __downwar d _downwar d __capacit y _capacit y__ca n _ca n __b e _b e __determine d _determinar d __b y _b y __th e _de __following : _siguiendo: __equation: _ecuacin:
^Q all w ^Q todo w _ d _ D
^Q _tip ^Q _tip
imagen
imagen ^F S ^F S ^_tip _punta _
^Q side Lado ^Q
^F S ^F S ^_side _lado
^Where ^Donde ^ ^Q _ti p ^Q _ti p _^= ^= ^^ultimat e ^ultimat e ^^ti p^ti p ^^resistance ^resistencia
Q _side _Lado Q _= = ultimat e ultimat e sid e sid e resistance resistencia
FS _ti p FS _ti p _= = facto r facto r o f o f safet y safet y fo r fo rti p ti p resistance , resistencia, define d definir d i n e n the table la tabl e o f o f Advance d Avance d Page. Pgina.
FS _side _Lado FS _= = facto r facto r o f o f safet y safet y fo r fo rsid e sid e resistanc e resistanc e i n e n downward direction ,direccin hacia abajo, define d definir d i n e n Advance d Avance d
Page. Pgina.
8.1.1.2 Zer o Sid e Resistance 8.1.1.2 Zer o Sid e Resistencia
I n E n som e som e cases , casos, a un portio n Portio n o f o f th e de pil e pil e doe s doe s no t no t hav e hav e contac t contac t wit hingenio h soils . suelos. For example , Por ejemplo, soil s suelo s have hav e gaps , lagunas, o r o r th e d e pil e pil e passe s passe sthroug h throug h a n a n undergroun d SUBTERRNEOS basement o r stanoo r tunnel . tnel. Sid e Sid e resistanc e resistanc e canno t Cao t be b e develope d develope d i n e n thi s thi s portion . porcin.Therefor e Para ello e the concep t la concepcin t o f o f zer o zer ofrictio n frictio n ca n ca n b e b e used . utilizado. I t I t include
s incluir s bot h bot h zer o zer o frictio n frictio n an d una d zeroadhesion . cero adherencia. Tw o Tw o zer o - resistanc e zer o -resistanc e zone s zona s ca n ca n b e b e inpu t inpu t i n e n th e de program. programa.
8.1.1.3 Zer o Ti p Resistance 8.1.1.3 Zer o Ti p Resistencia
I n E n specia l especia l conditions , condiciones, user s usuario s do d o no t no t wan t wan t t o t o includ e incluyendo e th e d e ti p
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ti p resistanc e resistanc e i n e n pile capacity . acumular capacidad.Thes e Tes e condition s s condiciones includ e incluyendo e pea tguisante t o r o r sof t sof t soil s suelo s a t un t pil e pil e tip .punta. O r O r th e d e pil e pil e tip ha s punta ha s a un ver y ver yshar p shar p point . punto. User s Usuario s ca n ca n includ eincluyendo e th e d e dept h departamento h o f o f th e d e pil e pil eti p ti p i n th e i n d e zero resistanc e cero resistanc e zones .zonas. Fo r Fo r example , ejemplo, i f S i th e d e pil e pil e ti p tip i s i s a t un t a un dept h departamento h o f o f 3 5 3 5 feet ,pies, user s usuario s can se t puede s t a un zer o zer o resistanc eresistanc e zon e zon e fro m fro m 3 5 3 5 t o t o 3 6 3 6 feet . pies.Th e Th e ti p ti p resistanc e resistanc e wil l wil l b e b e zer ozer o in th e en th e calculation. clculo.
8.1.1.4 Negativ e Sid e Resistance 8.1.1.4 Negativ e Sid e Resistencia
Pile s Pila s inst a lle d inst a lle d throug h throug h compressiv ecompresiva e soil s suelo s ca n ca n experienc e experimentando edowndrag downdrag force s s fuerza or negativ e o negative resistanc e resistanc e alon g alon g th e d e shaft , eje, whic hwhic h result s dar s fro m fro m downwar d downwar d movement(settlement ) movimiento (liquidacin) o f o f adjacen t adjacen t soil. del suelo. Negativ e Negativ e resistanc e resistanc e result s dar sprimaril y primaril y from consolidatio n de consolidatio n o f o f sof
t sof t deposit s Depsito s cause d provocar d b y b y dewaterin gdewaterin g o r o r fil l fil l placement . la colocacin. The downdra gEl downdra g forc e forzamiento e i s i s th e d e su m do m o f o fnegativ e negativ e frictio n frictio n an d una d adhesion .adherencia. I t I t doe s doe s not includ e no incluyendo e ti p ti presistance . resistencia. I t I t onl y onl y effect s efecto s downward downwar d capacity , capacidad, no t no t uplif t uplif t capacity.capacidad. Tw o Tw o zero - cero - an d una d tw o tw o negativ e -resistanc e negativ e - resistanc e zone s zona s ca n ca n b e b e input inpu t i n e n th e d e prog r am. prog r am. If th e Si d e sam e same zon e zon e i s i s define d definir d a s un s bot h bot h a un zer o- resistanc e zer o - resistanc e an d una d negativ e -resistance zone, negativ zona de e-resistencia, th e d e progra m progra m consider s
considerar s th e d e zon e zon e a s un s a un zer o - resistanc e zero - resistanc e area. zona.
Downdrag Downdrag Force Fuerza from de Negative Negativo Friction:Friccin:
Q Q _ne g _ne g _= = K _ne g K _ne g _ (S _f ) P _i (S _f) P _i _ll = K _ne g = K _ne g _ (f _0 (f _0 _+ + C _a ) P _i C _a) P _i _l l
Where Donde Q Q _ne g _ne g _= = Downdra g Downdra g forc eforzamiento e fro m fro m negativ e negativ e sid e sid e friction friccin
K _ne g K _ne g _= = Negativ e Negativ e sid e sid e frictio n frictio n
factor . factor de. I t I t range s rango s fro m fro m 0 0 t o t o 1 1
dependin g dependin g o n o n th e d e impac t IMPAC t o f o f settlement settlemen camisetas o f o f th e d e soi l soi l t o t o th e d e pile pil e shaft. eje. S _f S _f _= = sid e sid e resistance resistencia
^f _0 ^f _0 _^= s ki n ^= S ki n ^^frictio n ^frictio n ^^o f ^o f^^cohesionles s ^cohesionles s ^^soil ^suelo
C _a C _una _= = adhesio n adhesio n o f o f cohesiv e cohesiv e soil suelo
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P i P i = = Perimete r Perimete r o f o f pil e pil e section l apartadol = segmen t T = segmentacin o f o f pile apilar
8.1.1.5 Maximu m Settlemen t Calculatio n a t Ultimat e Vertica lResistance 8.1.1.5 de Maximu m settlemen t CLCULO un t Ultimat eVertica l Resistencia
Base d Base d o n o n Vesic s Vesica s recommendatio n recomendan (1977) , (1977), th e d e settlemen t settlemen camisetas a t un t the d e to p para p o f o f th e d e pile consist s apilar consistir s of o f th e d e followin g followin g thre e thre e components: componentes:
^Settlemen t ^Settlemen camisetas ^^du e t o axia l deformatio n ^du e to axia l deformar n ^^o f pil e shaft , ^o f pil eje e, ^^X _s ^X _s
^X ^X ^s ^( Q ti p s ^(Q ti p
^Q sid e ^) ^Q sid ^e) ^
imagen
imagen l l
_A ' _A ' __E _EWhere Donde Q _ti p Q _ti p _= = ti p ti p ultimat e ultimat eresistance resistencia
Q _side _Lado Q _= = sid e sid e ultimat e ultimat e resistance l =resistencia a L = pil e pil e segment segmento
A A = = effectiv e effectiv e pil e pil e cros s cros ssectiona l seccion_a l area rea
E E = = modu l u s modu l u s o f o f elasticit y elasticit y o f o f the d e pile apilar
Th e Th e equatio n equatio n i s i s differen t diferencial t fro m from wha t Wha t show n espectculo n i n e n D M - 7 . D M - 7. Thi s This equatio n equatio n use s use s numerica l numerica l integration,whic h integracin, whic h i s i s mor e mor e accurat e accurat e the nla n th e d e empirica l empirica l equatio n equatio n i n e n D M - 7.D M - 7.
^Settlemen t ^Settlemen camisetas ^^o f pil e poin t cause d b y loa dtransmitte d ^o f pil e poin t causa d b y d loa TRANSMISOR d ^^a t th epoint , ^un siglo letra e t, ^^X _pp ^X _pp
imagen
imagen C C _p Q _t _p Q _t
^X ^X ^_pp _pp
_Bq _Bq
ult ULT
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^Where ^Donde ^ ^C _p ^C _p _^= ^= ^^empirica l ^empirica l^^coefficien t ^COEFICIENTE ^^dependin g ^dependin g ^^o n ^o n ^^soi l^soi l ^^typ e ^typ e ^^an d ^una d ^^metho d ^meto d ^^of ^de
construction . construccin. I t I t i s i s define d definir d i n e nTabl e Tabl e 8 -3 8 -3 below. B a continuacin. B = = pil e pil ediameter dimetro
q _ult = q _ult = ultimat e ultimat e en d en d bearin g bearin gpressure presin
^Tabl e 8 - 3 . ^Tabl e 8-3. ^^Typica l ^Typica l ^^Valu e ^Valu e ^^o f^o f ^^C _p ^C _p _^fo r Settlemen t ^fo r settlemen t ^^Analysis ^Anlisis
Soi l Soi l Type Tipo
Drive n Drive n Piles Hemorroides
D r ille d D r d ille Piles Hemorroides
Sand Clay Silt Arena Limo Arcilla
0.03 0.03
0.025 0.025
0.04 0.04
0.135 0.135
0.045 0.045
0.105 0.105
imagen
imagen ^Settlemen t ^Settlemen camisetas ^^o f pil e poin t cause d b yloa d transmitte d ^o f pil e poin t causa d b y d loa TRANSMISOR d^^alon g th e pil e shaft , ^alon g d e pil eje e, ^^X _ps ^X _ps
^X ^X ^ps ps
^C ^C ^_s ^Q _s _s ^Q _s
_L _L __q _q
e ult e ult
Where Donde L _e L _e _= = embedde d embedde d depth profundidad
q _ult = q _ult = ultimat e ultimat e en d en d bearin g bearin gpressure presin
-
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^Q _s ^Q _s _^= ^= ^^sid e ^sid e ^^resistance ^resistencia
C C _s (0 . 93 _s (0. 93
_z _z
imagen
imagen 0 . 1 6 ) C _B p 0. 1 6) C _B p
Where Donde z/ B z / B = = dept h departamento h / pil e / Pil e widthancho
(Note: (Nota: NAVY NAVY D M -7 D -7 M ha s ha s typ o tip o mistak emistak e i n e n th e d e equation) ecuacin)
Tota l settlemen t Tota l settlemen t o f o f a singl e pile , una pilae singl, X _total X _total de
^X tota l ^X tota l ^= ^= ^^(X s ^+X pp ^+X ps ^) ^(S X + X + X pp ^ps)
8.1.1.6 Relationshi p Betwee n Settlemen t an d Vertica l Load 8.1.1.6
Relationshi p betwee n settlemen T una d Vertica l CargaVertica l Vertica l loa d loa d an d una d settlemen t settlemencamisetas relatio n relatio n ca n ca n b e b e develope d develope dfro m fro m t -z t-z (sid e (Sid e loa d loa d vs shif t vs CAPS tmovement ) movimiento) an d una d q -w q-w (bearin g (Bearin g loa d load v s v s bas e bas e settlement ) liquidacin) curves . curvas. Th e The t -z curv e t-z curv e represent s representar s th e d e relatio nrelatio n betwee n betwee n sid e sid e resistanc e resistanc e an d unad relativ e relativ e movement withi n movimiento withi n soi l soi l and una d shaft . eje. Th e Th e t -z t-z curv e curv e ca n ca n var yvar y a t un t differen t diferencial t dept h departamento h an d una di n e n differe n t soils . difere n t suelos. Th e Th e q -w q-w curv e
curv e represent s representar s th e d e relatio n relatio n betwee nbetwee n ti p ti p resistanc e resistanc e an d una d base movemen tbase de movemen t o f o f th e d e shaft. eje.
tz tz an d una d q -w Relation q, w Relacin
Generally , En general, t -z t-z an d una d q -w q-w relation s relacins requir e requiriendo e a un considerabl e considerabl e amoun t Amount o f o f geotechnical dat a dat geotcnico un fro m fro m fiel d fiel dan d una d laborator y laborator y testings , testeos, whic h whic h are ar e no t no t alway s todos los das s availabl e dis e for engineers. para los ingenieros. AllPil e AllPil e use s use s th e d e followin gfollowin g procedure s procedimiento s t o t o determin e determinando e
th e d e amoun t Amoun t of settlement: de liquidacin:
1 . 1. First , En primer lugar, calculat e calculat e ultimat eultimat e sid e sid e resistanc e resistanc e an d una d ultimat eultimat e ti p ti p resistanc e resistanc e of shaf t de shaf t usin gusin g th e d e method s mtodo s introduce d introducir d i n e n8.1.1.5. 8.1.1.5.
2 . 2. Fin d Fin d relationship s relacin s betwee n betwee nsettlemen t settlemen camisetas an d una d loa d loa d transfe r transfe
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r ratios (develope d ratios (develope d resistanc e resistanc e agains tagains t ultimat e ultimat e resistance ) resistencia) usin g usin g thecorrespondin g el correspondin g chart s diagrama s i n e n Fi g Fi g 8-2 8 -2 " 8 -5 8 -5
3 . 3. Integrat e Integrat e bot h bot h sid e sid e an d una d ti pti p resistances , resistencias, a s un s wel l wel l a s un s elasticcompressio n elstica COMPRESIN o f o f shaf t shaf t body , cuerpo, to t o obtai n obte n tota l tota l vertica l vertica l resist anc eresistir ancia a s un s a functio n un funcio n o f o f settlement.asentamiento.
4 . 4. Fro m Fro m th e d e relationship s relacin s betwee n between settlemen t settlemen camisetas an d una d loa d loa d transfe rtransfe r ratios, w e relaciones, w e ca n ca n develo p desa p t -z t-zan d una d q -w q-w curve. curva.
Typica l Typica l settlemen t settlemen camisetas agains t agains t loadcargar
transfe r transfe r ratio s relacin s ar e ar e show n espectculo n in e n Figure s Figura s 8 - 8 -
2 2 throug h throug h 8 -5 8 -5 propose d proponer d b y b y Rees e Rees
e and ONea l y O Nea l (1988 ) . (1988). Figur e Figur e 8 -2 8-2 an d una d 8 -3 represen t 8 -3 represen t th e d e sid e sid e loa dloa d transfe r transfe r ratio fo r cohesiv e relacin fo r cohesiv esoil s suelo s an d una d cohesionless soils/grave l suelos no cohesivos/ fosa l respectively . respectivamente. Figur e Figur e 8 -4 an d 8 -4un d 8 -5 8 -5 represen t represen t th e d e en d en d bearin g bearing load transfe r cargar transfe r rati o rati o fo r fo r cohesiv ecohesiv e soil s suelo s and cohesionles s y cohesionles s soil s suelos respectively. respectivamente.
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Figur e 8 - 2. Figur e 8-2.
Normalize d Normalizar d loa d loa d transfer relation s transferenciarelacin s fo r fo r side resistanc e i n cohesiv e soil (Rees e ladoresistanc e i n cohesiv e suelo (Rees e an d O'Neill , un d O'Neill,1989) 1989)
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Figur e 8 -3 Figur e 8 -3 Normalize d Normalizar d loa d loa d transfe rtransfe r relation s relacin s fo r fo r sid e sid e resistanc eresistanc e i n e n cohesionless sin cohesin
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Figur e 8 - 4 . Figur e 8-4. Normalize d Normalizar d loa d loa dtransfe r transfe r relation s relacin s fo r fo r bas e bas eresistanc e resistanc e in cohesiv e en cohesiv e soi l soi l (Rees e(Rees e an d una d O'Neill , O'Neill, 1989) 1989)
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soi l soi l (Rees e (Rees e an d una d O'Neill , O'Neill, 1989) 1989)
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Figur e 8 - 5 . Figur e 8-5. Normalize d Normalizar d loa d loa dtransfe r transfe r relation s relacin s fo r fo r bas e bas eresistanc e resistanc e in en
_cohesionles s _cohesionles s __soi l _soi l __(Rees e _(Rees e __an d_una d __O'Neill , _O'Neill, __1989) _1989)
Tw o Option s Tw o Opcin s fo r Settlemen t fo r settlemen t AnalysisAnlisis
I n E n Advance d Avance d Page , Pgina, AllPil e AllPil e provide sproporcionar s tw o tw o option s opcin de s fo r fo r developin gdevelopin g loa d - settlement relation. loa d - relacin de liquidacin.
Optio n Optio n 1 : 1:
Th e Th e loa d loa d transfe r transfe r rati o rati o i s i s base dbase de d o n o n diamete r diamete r o f o f shaf t shaf t (D _s ) (D_s) or o base diam e ter base de dimetro e ter of de shaft eje (D _b )
(D _b) i f S i i t i t i s i s differen t diferencial t fro m fro m th ed e former , ex, ie . es decir. shaft s eje s with bell . con lacampana. Thi s Thi s optio n optio n i s i s recommende d RECOMENDADOSfo r fo r larger - siz e mayor - siz e shafts. ejes.
Optio n Optio n 2 : 2:
Th e Th e loa d loa d transfe r transfe r rati o rati o i s i s base dbase de d o n o n th e d e calculate d calcular d settlemen t settlemencamisetas from Vesic' s de Vesic 's metho d meto d a s un s describe ddescribir d i n e n Sectio n Secci n 8.1.1.5 . 8.1.1.5. Thi s Thi soptio n optio n yield s di s a close r una estrecha r matc h MATC hbetwee n betwee n settlemen t settlemen camisetas calculatio n CLCULO o
f o f Vesic s Vesica s method . mtodo. I t I t is recommende des RECOMENDADOS fo r fo r smalle r smalle r diamete r diamete r piles.montones.
Total , Sid e an d Ti p Resistanc e Total, Sid e un d Ti p Resistanc evs . Settlement vs. Solucin
Figur e Figur e 8 -6 8 -6 show s espectculo s th e d e vertica lvertica l loa d loa d i s i s distribute d distribuir d i n e n t o t o
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sid e sid e resistanc e resistanc e an d una d tip resistance .resistencia a la punta. Th e Th e char t carbn t fro m fro m result sdar s o f o f progra m progra m show s espectculo s tha t tha t sid esid e resistance develop s resistencia a desarrollar s a t un t smal lsmal l settlement , liquidacin, whil e noc e ti p ti p resistanc eresistanc e develop s desarrollo de s a t un t larg e larg e settlement.asentamiento. Th e Th e ultimat e ultimat e valu e valiosa e o f o f the d e tw o tw o canno t Cao t simpl y simpl y b e b e adde d Adde dtogether . juntos. Tha t Tha t i s i s why ti p qu ti p resistanc eresistanc e require s requerir s larg e larg e Facto r Facto r o f o fSafet y Safet y t o t o ge t ge t allowabl e allowabl e capacity.capacidad.
imagen
Figur e Figur e 8 8 - 6 . - 6. Total , Sid e an d Ti p Resistanc e vs .Total, Sid e un d Ti p Resistanc e vs. Settlement Asentamiento
Capacity Capacidad at en Allowable Admisible Settlement Asentamiento
AllPil e AllPil e provide s proporcionar s tw o tw o method s mtodo s to t o determin e determinando e Q _allow . Q _permite. On e En e i s i sdefine d definir d b y b y Facto r Facto r of Safte y de SAFTE ypresente d Presente d i n e n Sectio n Secci n 8.1.1.1 . 8.1.1.1. Th e
Th e othe r othe r metho d meto d i s i s define d definir d b y b y allo wable settlement. todos los asentamientos Wable o.
Calculat e Calculat e Q _allo w Q _alo w _base d base de d o n o nallowabl e allowabl e settlement . asentamiento. Dependin g Dependin g on o n th e d e amoun t Amoun t of allowabl e de allowabl e settlemen tsettlemen camisetas X _allow , X _permitir, the n la n bac k - calculate bac k - calculat e Q _allo w Q _alo w _base d base de d o n o n th e de relationship between relacin entre X _allo w X _asignacin w _an duna d load . cargar. X _allo w X _asignacin w _ca n ca n b e b e defined definir d o n o n Advance d Avance d Page. Pgina.
8.1.1.7 Uplif t Loa d Capacit y Calculation 8.1.1.7 Uplif t Loa d
Capacit y Clculo
Ultimat e Ultimat e uplif t capacit y uplif t capacit y ca n ca n b e be determine d determinar d b y b y th e d e followin g followin gequations: ^Q up ecuaciones: ^Q hasta ^= ^= ^^Q w ^Q w ^+ ^+ ^^Q sideLado ^Q
Where Donde Q _w Q _w _= weigh t = Peso t o f o f pile apilar
Q _side _Lado Q _= = ultimat e ultimat e sid e sid e resistance resistencia
Q _w Q _w _= = W _i W _i _l l
Where Donde W _i W _i _= = weigh t sopesar t o f o f pil e pil esectio n secci n i n e n uni t uni t length l longitud l = = se g men ts g hombres t o f pile d e la pila
Q Q _side _lado _= = S _f S _f _P _i P _i l l = = (f _0 (F _0_+ + C _a ) P _i C _a) P _i _l l
Where Donde S _f S _f _= = sid e sid e resistance resistencia
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f _0 f _0 _= = ski n ski n frictio n frictio n o f o f cohesionles scohesionles s soil suelo
C _a C _una _= = adhesio n adhesio n o f o f cohesiv e cohesiv e soil ll suelo = segmen t T = segmentacin o f o f pile apilar
P _i P _i _= = Perimete r Perimete r o f o f pil e pil e section seccin
^f _0 ^f _0 _^= ^= ^^K _up ^K _hasta _^ S _v ^ S _v _^tand ^tand
Where Donde
^K ^K ^up hasta
_S _S
imagen
imagenimagen h h
imagen ^h o r S S _v ^h o r S S _v _
^K ^K ^u p u p ^S v ^S v
S _v S _v _= = vertica l vertica l stres s stres s i n e n soil sueloS _h S _h _= horizonta l = Horizonta l stres s stres s i n e n soil suelo
K _up K _hasta _= = rati o rati o o f o f S _h /S _v _H S / S _v _whic hwhic h i s i s define d definir d i n e n th e d e tabl e tabl e o f o fSetup Disposicin
d d = = ski n ski n frictio n frictio n betwee n betwee n soi l soi l and una d pile . apilar. I t I t i s i s functio n functio n o f o f pil epil e side materials . materiales secundarios. Fo r Fo r stee l stee lpile , pila, d d = = 20 ^o - 30 ^o . ^20 - ^30 . Fo r Fo r concret econcret e pile , pila, d d = = K _f ? K _f? . K _f i s frictio n . K _f
i n s frictio facto r facto r rangin g Rangin g fro m fro m 0. 1 0. 1 to t o 1 . 1. K _f K _f _ca n ca n b e b e define d definir d i n e n i ne n the tabl e la tabl e o f o f Setup. Configuracin.
C _a C _una _= = K _c K _c _ K _a K _a _ C C
Where Donde C C = = shea r shea r strengt h strengt h o f o f cohesive cohesiv e soi l soi l (cohesion) (Cohesin)
K _c K _c _= = adhesio n adhesio n facto r facto r rangin g Rangin g from fro m 0. 1 0. 1 t o t o 1 , 1, define d definir d i n e n th e d etabl e tabl e of de
Setup. Configuracin.
K _a K _a _= = Adhesio n Adhesio n ratio , relacin, C _a /C , C _A / C,whic h whic h i s i s a un functio n functio n o f o f C C sho w n sho wn i n e n Figure Figura
8 - 1. 8 - 1.
_Allowable _Admisible __Uplift _Elevar __Capacity _Capacidad __ca n _can __b e _b e __determine d _determinar d __b y _b y __followin g
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_followin g __equations: _ecuaciones:
^Q allw _ U ^Q allw _ U
^Q _w ^Q _w
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imagen F S F S __ w __ W _
^Q _side _Lado ^Q
imagen
imagen ^F S ^F S ^_ up _ Hasta
Where Donde Q _w Q _w _= weigh t = Peso t o f o f pile apilar
Q _side _Lado Q _= = ultimat e ultimat e sid e sid e uplif t uplif tresistance resistencia
FS __ w FS __ w _= = facto r facto r o f o f safet y safet y fo r fo rpil e pil e weight , peso, define d definir d i n e n th e d e tabl e
tabl e of deAdvanced Avanzado Page. Pgina.
FS __up FS __up _= = facto r facto r o f o f safet y safet y fo r fo rsid e sid e resistanc e resistanc e fo r fo r uplift , elevar, define ddefinir d i n e n the tabl e la tabl e o f o f Advance d Avance d Page.Pgina.
8.1.1.8 Batte r Shaf t Capacitie s Calculation 8.1.1.8 Batte r Shaf tcapacitie s Clculo
Th e Th e capacitie s capacitie s o f o f batte r Batte r i s i s fro m
fro m vertica l vertica l capacitie s capacitie s the n la n adjuste dAjusta los d b y b y it s que s batter angle: ngulo de talud:
^Q ^Q ^batte r Batte r ^= ^= ^^co s ^co s ^ ^ ^ ^^Q ^Q ^verticalvertical
Where Donde = = Batte r Batte r angl e esp e o f o f shaft eje
Q Q = = vertica l vertica l capacitie s capacitie s includin g including downwar d downwar d an d una d uplift elevar
8.1.1.9 Grou p Vertica l Analysis 8.1.1.9 Grou p Vertica l Anlisis
I n E n mos t mos t cases , casos, pile s pila s ar e ar e use d uso d in e n group s grupo s a s un s show n espectculo n i n e n Figur eFigur e 8 - 7 , 8 - 7, t o t o transmi t transmi t the loa d la loa d to t o eac h eac h pile . apilar. A La pil e pil e ca p ca p i s i sconstr u cte d constr u cte d ove r ove r grou p Grou p piles .montones. Th e Th e analysi s analysi s can b e puede b e divide ddividir d int o int o fou r fou r steps. pasos.
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Figur e Figur e 8- 7 8-7 Grou p Grou p Pil e Pil e fo r Vertica l fo rVertica l Analysis Anlisis
Step Paso 1. 1. Calculate Calcular Capacity Capacidad of de IndividualIndividual Pile, Pile, Q Q _single _solo
Q _singl _e Q _singl _e _ca n ca n b e b e calculate d calcular d usin gusin g th e d e method s mtodo s mentione d mentione d i n e n abov eabov e sections. secciones.
Q _singl _e Q _singl _e _i nclude s i ncluyen s sid e sid e resistanc eresistanc e an d una d ti p ti p resistance. resistencia.
Ste p 2 . Calculat e Ste p 2. Calculat e Capacit y Capacit y o f o f aPil e Block , Q _block un correo Bloquear Pil, _bloque Q
Q _bloc k Q _bloque k _i s i s calculate d calcular d usin g usin gsingl e singl e pil e pil e metho d meto d includin g includin g sid esid e an d una d ti p ti p resistance. resistencia. Th e Th e bloc kbloque k ha s ha s th e d e followin g followin g dimensions: dimensiones:
B _x B _x _= = ( n _x (N _x _- 1 ) - 1) S _x S _x _+ + D D
B _y B _y _= = ( n _y - 1 ) (N _y - 1) S _y S _y _+ + D DL L i s i s th e d e sam e sam e a s un s th e d e lengt h lengt h o f of eac h eac h individua l individua l pile apilar
_Step _Paso __3. _3. __Calculate _Calcular __the _la __Group _Grupo__Efficiency _Eficiencia
imagen
imagen _h ^Q ^block _h ^bloque Q
^n Q _si n ^Q n _si n __gle _gle
Where Donde n n = = tota l tota l numbe r Numbe r o f o f pile .apilar. n n = = n _x n _x _ n _y Q _singl e n _y Q _singl e _=capacit y = Capacit y o f o f individua l individua l pile Q _bloc kpila Q _bloque k _= capacit y = Capacit y o f o f bloc k bloque k pileapilar
= grou p = P Grou efficiency eficiencia
Ste p 4 . Determin e Ste 4 p. Determin e th e Capacit y d e Capacit y of Grou p Pile , Q _group d e p Grou Pila, _el grupo Q
If Si = = 1 , 1, the n la n Q _grou p Q _agru p _= = n n Q
_single Q _sola
If Si < < 1 , 1, the n la n Q _grou p Q _agru p _= Q _block = _Bloque Q
8.1.1.10 Settlemen t Analysi s fo r Grou p Pile 8.1.1.10 settlemen tAnalysi s fo r Grou p Pila
_Suggeste d _Suggeste d __b y _b y __Vesi c _Vesi c __(1969) , _(1969),__th e _d e __settlemen t _settlemen camisetas __fo r _fo r __grou p_Grou p __pil e _pil e __ca n _ca n __b e _b e __estimated _estimado
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^X ^X ^group grupo
_B ' _B '
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imagen ^X ^X ^^si n ^si n ^^gl e _D ^gl e _D
b a se d b a se d o n o n settlemen t settlemen camisetas o f o f a unsingl e singl e pil e pil e (DM7 - 7. 2 - 209): (DM7 - 7 2 - 209.):
Where Donde B ' B ' = = smalles t smalles t dimensio n dimensio nbetwee n betwee n B _x B _x _an d una d B _y B _y _(se e (SE correo Step Ste p 2 2 above) D arriba) D = = diamete r diamete r o f o f a unsingl e singl e pile apilar
8.1. 2 8.1. 2 Latera l Analysis Latera l Anlisis
AllPil e AllPil e directl y directl y use s use s COM624 P COM624 Pcalculatio n CLCULO method s mtodo s fo r fo r latera l latera lanalysis . anlisis. For detail s Para ms detalles s o n o n COM624P ,COM624P, pleas e splicas e refe r refe r t o t o th e d e FHW A FHW Apublications , publicaciones, FHWA - S A - 91 - FHWA - S A - 91 -
048 , COM624 P 048 COM624 P Laterall y "Laterall y Loade d Loaded Pil e Progra m Pil e Progra m fo r th e Microcomputer, Versio n pa rala e microordenador, Versio n 2.0 , 2.0, b y b y Wan g Wan g an d una dRees e Rees e (1993) . (1993). I n E n tha t tha t publication ,publicacin, Par t Par t I Yo provide s proporcionar s a User s unaUsera s Guide , Gua, Par t Par t I I I I present s presente s th ed e theoretica l backgroun d TERICOS backgroun d o n o n whic h whic hthe progra m el progra m i s i s based , base, an d una d Par t Par t III II I deal s acuerdo s wit h ingenio h syste m syste m maintenance .mantenimiento. The La
appendice s appendice s includ e incluyendo e usefu l usefu l guideline
s directriz s fo r fo r integratin g INTEGRACIN COM624 P COM624 Panalyse s analizar s into th e en th e overal l overal l desig n desig nproces s proces s fo r fo r laterall y laterall y loade d loade d dee pdee p foundations. fundaciones.
8.1.2.1 Latera l Deflectio n Calculation 8.1.2.1 Latera l Deflectio nClculo
Her e Su e i s i s brie f brie f introductio n Introductio n t o t o the d e program . programa. COM624 P COM624 P use s use s th e d e fou rfou r nonlinear differentia l no lineal diferenciacin l equation secuacin s t o t o perfor m rendimiento m th e d e latera l latera l
analysis . anlisis. The y Y La are: son:
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imagen d d ^4 Y EI ^4 Y EI
^d Z ^d Z ^^4 ^4 ^
d d ^2 YQ ^2 YQ
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imagen ^d Z ^d Z ^^2 ^2 ^
R P _q 0 R P _q 0
( 1) (1)
Where Donde Q Q = = axia l Axia l compressio n COMPRESIN loa d loa do n o n th e d e pile apilar
Y Y = = latera l latera l deflectio n deflectio n o f o f pil e pil e at un t dept h departamento h o f o f ZZ ZZ = = dept h departamento h from fro m to p para p o f o f pile apilar
R R = = soi l soi l reactio n reactio n pe r pe r uni t uni t length Elongitud E = module s = Mdulo de s o f o f elasticit y elasticit y o fo f pile I apilar I = = momen t momen t o f o f inerti a inerti un o f of th e d e pile apilar
^P _q ^P _q _^= distribute d ^Distribuir d = ^^loa d ^loa d ^^alon g^alon g ^^th e ^d e ^^lengt h ^lengt h ^^o f ^o f ^^pile ^apilar
E I E I ( (
_d _d _^3 _Y ^3 _Y
_) _)
imagen
imagen ^dZ ^dZ
_d _d _^2 _Y ^2 _Y _
_Q ( _Q ( _^d Y ^d Y ^_) P _) P
imagen
imagen ^dZ ^dZ ^
(2) (2)
imagen
imagen E I E I ( _2 _(2 _) M ) M
^dZ ^dZ ^
( 3) (3)
Where Donde P P = = shea r shea r i n e n th e d e pile apilar
_Where _Donde _ _M _M __= bendin g _= Bendin g __momen t _momen t __o f_o f __th e _d e __pile _apilar
_dY _dY
imagen
-
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imagen _d Z _d Z _ ^S t ^S t ^
( 4 ) (4)
Wher e Wher e S _t S _t _= slop e = Decantacin e o f o f th e d eelasti c elsticamente c curv e curv e define d definir d b y b y th e de axi s axi s o f o f pile apilar
Th e Th e COM624 P COM624 P progra m progra m solve s resolver s th e de nonlinea r nonlinea r differentia l diferenciacin l equationsrepresentin g th e ecuaciones representin n d e behavio r behavio r o fo f th e d e pil e pil e - soi l - Soi l syste m syste m t o t o lateral latera l (shea r (Shea r an d una d moment) loadin g momento) loadin gcondition s s condiciones i n e n a un finit e finit e differenc edifferenc e formulatio n formulatio n u sing u sing Reeses Reese s p -y method o f mtodo de p-y o f analysis . anlisis. Fo r Fo r eac heac h se t s t o f o f applie d applie d boundar y boundar y load scargar s th e d e progra m progra m perform s realizar s an iterativ eun iterativ e solution , solucin, whic h whic h satisfie s satisfie sstati c stati c equilibriu m EQUILIBRIO an d una d achieve s lograr la sand y
acceptabl e acceptabl e compatibilit y Compatibilit y betwee n betwee nforc e forzamiento e an d una d deflectio n deflectio n ( p (P an d una
d y ) y) i n e n every element. cada elemento.G r aphica l T r aphica l presentation s presentacin s versu s versu sdept h departamento h includ e incluyendo e th e d e compute d compute ddeflection , deflexin, slope, moment , pendiente, momento, an d una dshea r shea r i n e n th e d e pile , pila, an d una d soi l soi lreactio n reactio n force s s fuerza simila r simila r t o t o thoseillustrate d ilustran los d i n e n Figur e Figur e 8 - 8. 8-8.
imagen
Figur e Figur e 8 -8 8 -8 Graphica l Graphica l Presentatio n
Presentaci n o f o f AllPil e AllPil e Results Resultados
imagenimagen
imagen Figur e Figur e 8 -9 8 -9 Grou p Grou p Pil e Pil e fo r fo rHorizonta l Horizonta l Analysis Anlisis
8.1.2. 2 8.1.2. 2 Grou p Grou p Latera l Latera l Analysis Anlisis
Du e Du e t o t o th e d e grou p Grou p effect , th e efecto, th elatera l latera l capacit y capacit y o f o f individua l individua lpile s pila s ca n ca n no t no t b e b e fully developed . plenamente
desarrollado. Deductio n Deductio n factor s factor de s ar e ar eapplie d applie d t o t o th e d e soi l soi l reaction , reaccin, then la n latera l latera l analysis i s Anlisis i s performe d performe dfo r fo r individua l individua l piles. montones.
Ste p 1 . Calculat e Ste p 1. Calculat e Deductio n Deductio n Facto r R_sid e Facto r R _sid e _an d una d R _front _Frente a R
Assumin g Dando por sentado th e d e latera l latera l lo a d hubo una dP P i s i s i n e n X X direction . direccin. Pleas e Motivos e not e
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no e tha t tha t R _fron t R _Fron t _i s i s no t no t the sam e a s R_side . m ism o un _lado s R.
Tabl e 8- 4. Deductio n Facto r R _front Tabl e 8-4 deductio n Facto r R_delantero.
S _x S _x
^R front Frente a ^R
>8D > 8D
1 1
8D 8D
1 1
6D 6D
0.8 0.8
4D 4D
0.5 0.5
3D 3D
0.4 0.4
3D
-
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1 1
3D 3D
1 1
2D 2D
0.6 0.6
1D 1D
0.3 0.3
-
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8. 2 DRILLE D 8. 2 Drille D SHAF T SHAF T ANALYSES ANLISIS
imagenimagen
imagen Drille d Drille d shaf t shaf t i s i s normall y normall y use duso d i n e n deep foundatio n profunda foundatio n t o t o transfe rtransfe r v ertica l v ertica l load throug h cargar throug h wea k kwea soil s suelo s t o t o stronge r Stronge r soil s suelo s or rock so roca s a t un t depth . profundidad. Sinc e Sinc e i t i t i s i softe n ofte n use d uso d to carr y de carr y a un relativel y relatively larg e larg e vertica l vertica l load cargar
ove r ove r a goo d una sustancia pegajosa d dept h departamento h o f of soils , suelos, typical diamete r tpica diamete r o f o f drille dDrille d shaf t shaf t range s rango s fro m fro m 4 4
f t f t (1. 2 (1. 2 m ) m) t o t o 2 0 2 0 f t f t ( 6 (6 m) . m). I n En mos t mos t cases, th e casos, d e aspec t ASPEC t rati o rati o o f of a un drille d Drille d shaft , eje, o r o r its lengt h su lengt hdivide d dividir d b y it s diameter , b y que s dimetro, should debera
no t no t excee d Excee d 30. 30.
Thi s Thi s progra m progra m use s use s procedures describe d i n th e
procedimientos describen d i n d e Drille d Drille d Shafts: Construction Ejes: Construcci n Procedure s Procedimiento s an d una d DesignMethod s Mtodo de Diseo s (FHWA - IF - 99 - 025 ) (FHWA - IF - 99-025)published b y b publicada y FHW A FHW A i n e n Augus t Augus t 1999. 1999.
_Figur e 8 - 10 . _Figur e 8 - 10. __Drille d _Drille d __Shaft _Eje
8.2. 1 8.2. 1 Vertica l Analysis Vertica l Anlisis
8.2.1.1 Downwar d (Compression ) Loa d Capacit y Calculation 8.2.1.1Downwar d (Compresin) Loa d Capacit y Clculo
Ultimat e Ultimat e downwar d downwar d capacit y capacit y ca n ca n b
e b e determine d determinar d b y b y th e d e followin g followin gequations: ^Q d w ecuaciones: ^Q d w ^= ^= ^^Q ^Q ^ti p ti p ^+ ^+ ^^Qside Lado ^Q
^Where ^Donde ^ ^Q _d w ^Q _d w _^= ultimat e ^= Ultimat e ^^downwar d^downwar d ^^capacity ^capacidad
Q Q _ti p _ti p _= = ultimat e ultimat e ti p ti p resistance resistencia
Q _side _Lado Q _= = ultimat e ultimat e sid e sid e resistance resistencia
Ultimat e Ultimat e ti p resistanc e ti p resistanc e ( Q _ti p (Q _ti p_): ):
Base Base in en cohesive cohesivo soils suelos [S _u [S _u _ 0.25 0.25MPa MPa (5,200psf)] (5.200 libras por pie cuadrado)] ^Q ti p ^Q ti p ^=^= ^^q ^q ^ul t ul t ^A b ^A b
Where Donde q _ul t q _ul t _= = ultimat e ultimat e bearin g bearin gpressure presin
A _b A _b _= bas e area = Bas e area
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I f S i Z Z (dept h (Departamento h o f o f base ) de base) 3 D _b 3 D_b _(diamete r (Diamete r o f o f base): base):
q _ul t q _ul t _= = 9 9 S _u S _u _[I f [I f S _u S _u _96kP a 96kP un(1tsf)] (1tsf)]
o r o r q _ul t q _ul t _= Nc * Nc = * S _u [I f S _u [I f S _u S_u _< < 96kP a 96kP un (1tsf)] (1tsf)]
Where Donde S _u S _u _= = undraine d undraine d shea r shea r strength strengt h belo w belo w base base
N _c * N _c * = = modifie d modifie d bearin g bearin g capacit ycapacit y facto r facto r fo r fo r cohesiv e cohesiv e soils . suelos.It ca n Se ca n b e b e assume d asumir d t o t o b e b e a un functio nfunctio n o f o f S _u S _u _i n U U i n U U triaxial compressio ntriaxial COMPRESIN a s un s show n espectculo n i n e n Tabl e Tabl e8 - 6. 8 - 6.
^Tabl e 8 - 6 . ^Tabl e 8-6. ^^Modif i ^Modif i ^^ed ^ed ^^Bearing^Bearing ^^Capacity ^Capacidad ^^Factor, ^Factor, ^^N _c ^* ^N _c ^*
S _u S _u
(Undraine d (D Undraine Shea r Shea r Strength) Fuerza)
N _c * N _c *
(Bearin g (Bearin g Capacit y Capacit y Factor) Factor)
24kP a 24kP un (500psf) (500psf)
6.5 6.5
48kP a 48kP un (1000psf) (1000psf)
8.0 8.0
96kP a 96kP un (2000psf) (2000psf)
9.0 9.0
^I f ^S i ^^Z ^Z ^^(dept h ^(Departamento h ^^o f ^o f ^^base ) ^debase) ^ ^3 D _b ^3 D _b _^(diamete r ^(Diamete r ^^o f ^o f ^^base):^base):
_2 _2
imagen
imagen ^q ^q ^^ul t _3 ^ul t _3 _
-
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_1 _1 _ ^Z ^Z
imagen
imagen ^6 ^6 ^^D _b ^D _b _
N N _c _c _* * S u S u
^Base ^Base ^^in ^en ^^cohesionless ^sin cohesin ^^soils ^suelos ^^(N_SPT ^50) ^(N _SPT ^50)
I n Englis h I n paol unit : unidad: q _ul t q _ul t _(kPa ) (KPa) == 57. 5 57. 5 N _SPT N _SPT
I n E n Metri c Metri c unit : unidad: q _ul t q _ul t _(tsf ) (TSF) == 0. 6 0. 6 N _SPT N _SPT
Where Donde N _SP T N _SP T _= = blo w blo w coun t pas t pe r pe r0.3 m 0,3 m o r o r 1f t 1f t o f o f penetratio n PENETRACIO n i n e nth e d e Standard Estndar
Penetratio n PENETRACIO n Test Prueba
Base Base in en rocks rocas [0.25MPa [0.25MPa (2.5tsf) (2.5tsf) < < S _uS _u _< < 2.5MPa 2.5MPa (25tsf)] I f embedmen t (25tsf)] I f embedmen ti n roc k i n roc k 1. 5 D _b 1. 5 D _b _(diamete r (Diamete r o f o fbase) : base):
^q _ul t ^q _ul t _^= ^= ^^5 ^5 ^^ ^ ^^S _u ^S _u _^= 2. 5 ^= 2. 5^^ ^ ^^q _u ^q _u
Where Donde q _u q _u _= = unconfine d unconfine d compressiv ecompresiva e strengt h strengt h belo w belo w base base
* Attention : * Atencin: Th e Th e equatio n equatio n abov e abov e are ar e develope d develope d fo r fo r drille d Drille d shaft s eje s
embedde d embedde d a t un t leas t 1. 5 D _b (diamete r leas t 1. 5 D_b (r diamete o f o f base ) de base) i n goo d i n goo d qualit yqualit y bedroc k bedroc k wit h ingenio h RQ D RQ D clos e clos e t o to 100% . 100%. I f S i roc k roc k i s i s jointe d jointe d orfractured , o fracturados, pleas e splicas e consul t cnsul tgeotechnica l geotechnica l enginee r enginee r fo r fo r correc tcorreccin t procedure s procedimiento s t o t o calculat e calculat etip resistance. resistencia a la punta.
Ultimat e Ultimat e sid e resistanc e sid e resistanc e ( Q _sid e (Q_sid e _): ):
Q Q _side _lado _= = f _0 f _0 _P _i P _i _l l
Where Donde f _0 f _0 _= = ski n ski n friction friccin
l l = segmen t T = segmentacin o f o f pile apilar
P _i P _i _= perimete r = Perimete r o f o f pile apilar
Shaft Eje in en cohesive cohesivo soils suelos [S _u [S _u _ 0.25 0.25MPa MPa (5,200psf)] (5.200 libras por pie cuadrado)]
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f _0 f _0 _= = S _v S _v
= = 0.5 5 0.5 5 (fo r (Fo r S _u S _u _/ P _a / P _a _1.5) 1.5)
imagen
imagen _S u _S u
a 0 . 55 un 0. 55
_0 .1 _0 0,1
^P a ^Pa ^
1 .5 1 0,5
^(fo r ^(Fo r ^^1. 5 ^1. 5 ^ ^S _u ^S _u _^/ P _a ^/ P _a _^2.5) ^2.5)
Where Donde = = shea r shea r strengt h strengt h reductio n reduction factor factor
P _a _Pa _= = atmospheri c ATMSFERA c pressur e pressur e = 101kP a =101kP un o r o r 2.12ksf 2.12ksf
Shaft Eje in en cohesionless sin cohesin soils suelos (N _SPT 50) (N_SPT 50)
f _0 f _0 _= = S _v ' I n S _v 'I n sand: arena;
= 1. 5 = 1. 5 - - 0.24 5 0.24 5 [Z(m)] ^0. 5 [Z (m)] ^0. 5 ^[I f N _SP T[I f N _SP T _15] 15]
o r o r = = N _SP T N _SP T _/1. 5 / 1. 5 {1. 5 {1. 5 - - 0.245 0.24 5 [Z(m)] ^0. 5 } [Z (m)] ^0. 5} [I f N _SP T [I f N _SP T _15]I n 15] I n gravell y Gravell y san d san d o r o r gravel: grava:
= 2. 0 = 2. 0 - - 0.1 5 0.1 5 [Z(m)] ^0. 5 [Z (m)] ^0. 5 ^[I f N _SP T[I f N _SP T _15] 15]
o r o r = = N _SP T N _SP T _/1. 5 / 1. 5 {1. 5 {1. 5 - - 0.245 0.24 5 [Z(m)] ^0. 5 } [Z (m)] ^0. 5} [I f N _SP T [I f N _SP T _15] 15]
Where Donde = = empirica l empirica l facto r facto r whic h whic hvarie s varie s wit h ingenio h depth profundidad
S _v S _v _= = effectiv e effectiv e vertica l vertica l stres s stres sa t un t dept h departamento h Z Z
Z Z = = dept h departamento h wher e dondequiera e sid e sid e resistanc
e resistanc e i s i s calculated calculado
Attention : Atencin: - - Z Z mus t mus t b e b e converte d converted t o t o mete r mete r befor e befor e calculatin g CLCULO . .
- - Rang e Rang e o f o f : : 0.2 5 0.2 5 1.2 1.2
^Shaft ^Eje ^^in ^en ^^rocks ^rocas ^^[0.25MPa ^[0.25MPa ^^(2.5tsf)^(2.5tsf) ^^< ^< ^^S _u ^S _u _^< ^< ^^2.5MPa ^2.5MPa ^^(25tsf)] ^(25tsf)]
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imagen
imagen f 0 0 . 6 5 P a f 0 0. 6 5 P a
q u q u ^0 . 5 ^0. 5
P a Pa
Where Donde q _u q _u _= = unconfine d unconfine d compressiv ecompresiva e strengt h strengt h a t un t dept h departamento h wher edondequiera e side resistanc e lado resistanc e i s i s calculatedcalculado
P _a _Pa _= = atmospheri c ATMSFERA c pressur e pressur e = = 101kP a101kP un o r o r 2.12ksf 2.12ksf
8.2.1.2 Uplif t Loa d Capacit y Calculation 8.2.1.2 Uplif t Loa dCapacit y Clculo
Ultimat e Ultimat e uplif t capacit y uplif t capacit y ca n ca n b e be determine d determinar d b y b y th e d e followin g followin gequations: Q _up ecuaciones: Q _hasta _= = Q _w Q _w _+ + Q' _side _LadoQ ' _+ + Q' _b Q _'b
^Where ^Donde ^ ^Q _w ^Q _w _^= weigh t ^= Peso t ^^o f ^o f ^^pile^apilar
Q' _side _Lado Q ' _= = ultimat e ultimat e sid e sid e resistanc eresistanc e agains t agains t uplift elevar
Q' _b Q _'b _= = ultimat e ultimat e bel l bel l resistanc e resistanc eagains t agains t uplif t uplif t (Q' _b (Q _'b _i s onl y i s onl ycalculated fo r calculada fo r belle d belle d shaft s eje s i n e ncohesiv e cohesiv e soils) suelos)
Q _w Q _w _= = W _i W _i _ l l
Where Donde W _i W _i _= = weigh t sopesar t o f o f pil e pil esectio n secci n i n e n uni t uni t length l longitud l = segmen t T =segmentacin o f o f pile apilar
^Q ' ^Q ' ^side lado ^= ^= ^ ^k Q side ^k lado ^Q
Where Donde k k = = coefficien t COEFICIENTE o f o f uplif t uplif tresistance resistencia
k k = = 1 1 (fo r (Fo r cohesiv e cohesiv e soils) k suelos) k = =0.7 5 0.7 5 (fo r (Fo r cohesionles s cohesionles s soils) k suelos) k= = 0. 7 0. 7 (fo r (Fo r rocks) rocas)
Q _side _Lado Q _= = ultimat e ultimat e sid e sid e resistanc eresistanc e i n e n compressio n COMPRESIN i n e n Sectio n Secci n8.2.1.1 8.2.1.1
I f S i a belle d una belleza d drille d Drille d shaf t i s used shaf ti s utilizado
Q' _b Q _'b _= = N _u N _u _ S _u A' _b S _u A _'b _(fo r(Fo r cohesiv e cohesiv e soil s suelo s only) Where solamente) Dnde
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N _u N _u _= = bearin g bearin g capacit y capacit y facto r facto r for fo r uplift elevar
= = 3. 5 3. 5 Z/D _b Z / D _b _o r o r 9 9 (whicheve r (Whicheve r i s is smaller) Z ms pequeo) Z = = dept h departamento h o f o f drille dDrille d shaft eje
D _b D _b _= = diamete r diamete r o f o f base/bell base / campana
S _u S _u _= = undraine d undraine d shea r shea r strength fuerza
A' _b A _'b _= = are a son una o f o f bel l bel l bas e bas e minu sminu s are a son una o f o f shaf t shaf t bod y cuerpos y ("Donut "("Donut" area) Attention : rea) Atencin: Belle d Belle d shaf t shaf ti s i s no t no t recomm e nde d Sugerido e d nde fo r fo r cohesionless cohesionles s soil suelo
an d una d i s i s to o para o difficul t dificultades t t o t o b e b econstructe d constructe d i n e n roc k roc k layer . capa. Therefore ,Por lo tanto, Q' _b Q _'b
wil l wil l no t no t b e b e considere d considerar si d i n e n those Thos e tw o tw o type s tipo s o f o f eart h eart h material. material.
imagen
imagen _Bel l _Bel l _ ^Shaded ^Shaded ^^area ^rea ^^= ^= ^^A' b ^A 'b
Shaf t Shaf t body cuerpo
Figur e Figur e 8 - 1 1 En 8 a 1 To p Para p Vie w Vie w o f o f Donu tDon t Area rea
8.2.1.3 Exclusio n Zones 8.2.1.3 exclusio n Zonas
Accordin g Accordin g t o t o th e d e SHAF T SHAF T manual , manual, th
e d e exclusio n exclusio n zone s zona s d o d o no t no t contribut econtribuyendo e side resistanc e lado resistanc e fo r fo r drille dDrille d shaf t shaf t a s un s show n espectculo n i n e n Figur eFigur e 8 - 10. 8 - 10.
Exclusio n Exclusio n zone s zona s i n e n th e d e calculatio nCLCULO o f Downwar d o f Downwar d Capacit y Capacit y : :
Fo r Fo r straigh t straigh t shafts : ejes: To p Para p 5 ' 5 ' an duna d botto m Botto m on e en e diamete r diamete r o f o f shaft eje
Fo r Fo r belle d belle d shafts : ejes: To p Para p 5 ' 5 ' belle dbelle d sectio n secci n an d una d on e en e diamete r diamete r o f o
f ste m ste m (D _s ) Exclusio n (D _s) exclusio n zone s zona s i n e nth e d e calculatio n CLCULO o f Uplif t Capacit y o f Uplif t Capacity : :
Fo r Fo r straigh t straigh t shafts : ejes: To p Para p 5' 5 '
Fo r Fo r belle d belle d shafts : ejes: To p Para p 5' , 5 ', entir eentir e belle d belle d sectio n secci n an d una d tw o tw o diamete rdiamete r o f o f stem tallo
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(D _s ) (D _s) calculate d calcular d fro m fro m to p para p o f o fbelle d belle d section seccin
8.2.1.3 Grou p Vertica l Analysis 8.2.1.3 Grou p Vertica l Anlisis
In En most ms cases, casos, s haft s s mango s ar e ar e use d uso d in e n grou p Grou p a s un s show n espectculo n i n e n Figur e Figure 8 - 12 , 8 - 12, t o t o transfer th e transferir d e loa d loa d t ot o eac h eac h shaft . eje. A La ca p ca p i s i s constructe dconstructe d ove r ove r grou p Grou p shafts . ejes. Th e Th e analysisca n anlisis de ca n b e b e divide d dividir d int o int o fou r fou rsteps. pasos.
imagen
imagenimagen ^B _g ^B _g _^= ^=
Min . widt h o f group Min. Widt h o grupo f
imagen _imagen Ds Ds = = Diameter Dimetro of shaft de eje
Figur e Figur e 8 - 1 2 Febrero 8 a 1 Grou p Grou p Shaf t Shaf t fo rfo r Vertica l Vertica l Analysis Anlisis
Ste p 1 . Calculat e Ste p 1. Calculat e Capacit y Capacit y o f o fIndividua l Individua l Pile , Pile, Q Q _single _solo
Q _singl _e Q _singl _e _ca n ca n b e b e calculate d calcular d usin gusin g th e d e method s mtodo s mentione d mentione d i n e n abov eabov e sections. secciones.
Q _singl _e Q _singl _e _include s incluir s sid e sid e resistanc eresistanc e an d una d ti p ti p resistance. resistencia.
Ste p 2 . Calculat e Ste p 2. Calculat e Minimu m De Minimu m (Shortest) (Ms corta) Dimensio n Dimensio n o f Shaf t Block , o f Shaf t Block,
B B _g _g
B _g B _g _= = (N _x - 1 ) (N _x - 1) S _g S _g _+ + D _s D _s
Where Donde N _x N _x _= = numbe r Numbe r o f o f shaft s eje s o n on th e d e shor t shor t sid e sid e o f o f th e d e group grupo
S _g S _g _= = shaf t shaf t spacing espaciamiento
D _s D _s _= = diamete r diamete r o f o f drille d Drille d shaft eje
_Step _Paso __3. _3. __Calculate _Calcular __the _la __Group _Grupo__Efficiency, _Eficiencia, __? _?
imagen
imagen _B g _B g
_h _h
^D _s ^D _s
^Where ^Donde ^ ^B _g ^B _g _^= ^= ^^minimu m ^minimu m ^^widt h ^widt
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h ^^o f ^o f ^^shaf t ^shaf t ^^group ^grupo
D _s D _s _= = diamete r diamete r o f o f drille d Drille d shaft eje
Ste p Ste p 4 . 4. Dete r mine Dete r mina the la Capacity Capacidad ofde Group Grupo Pile, Pile, Q _group _Grupo Q
^Q grou p ^Q agru p ^= ^= ^ ^ ^ ^^Q single ^Q sola
8.2. 2 8.2. 2 Latera l Analysis Latera l Anlisis
Latera l Latera l analysi s analysi s fo r fo r drille d Drille d shafts eje s a t un t singl e singl e o r o r grou p Grou p condition s scondiciones ar e ar e identica l identica l to tha t to tha t fo r fo rdrille d Drille d o r o r drive n unidad n piles . montones. Use rUtilice r ca n ca n refe r refe r t o t o Sectio n Secci n 8.1. 2 8.1.2 fo r fo r th e d e theories an d teoras de un d th e d e calculatio nCLCULO procedure s procedimiento s use d uso d i n e n latera l lateral analysis. anlisis.
8. 3 SHALLOW 8. 3 BAJO FOOTING PIE ANALYSES ANLISIS
imagenimagen
imagen Shallo w Shallo w foundatio n foundatio n i s i s designe ddesigne d t o t o transfer vertica l transferencia vertica l loa d loa dt o t o relativel y relativel y shallo w shallo w dept h departamento hthrough en d a travs de en d bearing . cojinete. Typica l Typica lshallo w shallo w foundations includ e sprea d fundaciones, e incluyendosprea d footings , zapatas, stri p stri p footings , zapatas, an d una dmet footings . cumplido zapatas. Th e Th e bearin g bearin g capacit ycapacit y o f o f shallow foundatio n someras foundatio n i s i sinfluence d influir d b y b y a un numbe r Numbe r o f o f factors, which factores, whic h wil l wil l b e b e covere d covere d i n e n th e de nex t nex t section . seccin. On th e El de correo othe r othe r hand, parte, shallo w shallo w foundatio n foundatio n i s i s often subjec
t menudo subjetivas t t o t o latera l latera l loadin g loadin g o r or eccentricity . excentricidad. The stabilit y El Stabilit y o f o fshallo w shallo w foundatio n foundatio n against eccentricit y contraeccentricit y i s controlle d i s controlle d primaril y primaril y b yb y it s que s ability capacidad
t o t o withstan d withstan d overturning . vuelco. AllPil e AllPil euses procedure s utiliza el procedimiento s an d una d recommendation srecomendacin s give n dar n in Principle s en el Principio s o fFoundatio n d e n Foundatio Engineering , Brooks/Col e Ingeniera,Brooks / Col e Engineerin g INGENIERA Division , Divisin, Braj a Brajun M. Das. , M. Das., 1984 , 1984, a s un s th e d e primar y PRIMARIOreference s Referencia s for para
_Figur e 8 - 13 . _Figur e 8-13. __Shallo w _Shallo w __Footing _Pie _
shallo w shallo w foundatio n foundatio n analyses. anlisis.
8.3. 1 8.3. 1 Vertica l Analysis Vertica l Anlisis
8.3.1.1 Vertica l (Compression ) Loa d Capacit y Calculation 8.3.1.1Vertica l (Compresin) Loa d Capacit y Clculo
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Ultimat e Ultimat e downwar d downwar d capacit y capacit y (q _ult ) (Q_ult) ca n ca n b e b e determine d determinar d b y b y th e d efollowing equation: la siguiente ecuacin:
q _ul t q _ul t _= = c c N N _c _c _s s _c _c _d d _c _c _i yo _c _c _gg _c _c _+ q + Q N N _q _q _s _q s _q _d d _q _q _i yo _q _q _g g _q _q_+ 0. 5 + 0. 5 D D N N s s d d i yo g g
Where Donde c c = cohesion = Cohesin
q q = = effectiv e effectiv e stres s stres s o f o f soi l soi l a t unt foundatio n foundatio n base base
= uni t = Uni t weigh t sopesar t o f o f soil suelo
D D = = widt h widt h o r o r diamete r diamete r o f o f foundationfundacin
N N = = bearin g bearin g capacit y capacit y factors s factores s = =shape forma factors factores
d d = = dept h departamento h factors factores
i = i = loa d loa d inclinatio n inclinatio n factors factores
g g = = groun d groun d inclinatio n inclinatio n factors a. ) factoresa.) Bearin g Bearin g Capacit y Capacit y Factor s Factor s (N): (N):
^N ^N ^_c _c _ ^N ^N ^_q _q _
1 co t 1 co t f F
imagen q q
imagen N N ta n ta n ^2 ^2 ^45 45
^f ^F ^_e ^p _e ^p ^^ta n ^ta n ^^f ^F
imagen
imagen ^2 ^2
^N ^N ^_g ^2 _g ^2 ^^N ^N ^_q _q _
1 1 ta n ta n f F
imagen
imagen b. ) b.) Shap e Shap e Facto r Facto r (s): (S):
s _c s _c _ 1 1
_B _B _ N N _q _q
_D _D _ _N _N
s _q 1 s _q 1
c c
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imagen
imagen _B _B
imagen
imagen _ta n _ta n __f _F
^D ^D
s _g 1 s _g 1
_B _B
_0 .4 _0 0,4
imagen
imagen ^D ^D
Where , Cuando, B B = = Lengt h Lengt h o f o f footing pie
D D = = Widt h WIDT h o f o f footing pie
c. ) c.) Dept h Dept h Facto r Facto r (d): (D):
Fo r Fo r shallo w shallo w foundations , fundaciones, i n e n whic hwhic h embedme n t embedme n t t o footin g t o g footin widt h widt hratio proporcin
_(L/D) _(L / D) _ _1: _1:
d d _c 1 _c 1
imagen
imagen _L _L
_0 .4 _0 0,4
^D ^D
d d _q 1 _q 1
2 ta n f 2 ta n f 1 1
imagen
imagen si n si n f F ^2 ^2 ^^L D ^L D
^d _g ^d _g _ ^1 ^1
_Fo r _Fo r __deepe r _deepe r __foundations , _fundaciones, __i n _e n__whic h _whic h __L/ D _L / D __> _> __1: _1:
d d _c _c _ 1 1
imagen
-
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imagen 0. 4 ta n 0. 4 ta n ^1 ^1 ^^L D ^L D
d d _q _q _ 1 1
2 ta n 2 ta n f F 1 1
si n si n f F
imagen
imagen ^2 ^2 ^ta n ta n ^1 ^1 ^^L D ^L D
^d ^d ^_g ^1 _g ^1
_Where, _Cuando, __ta n ^- 1 _ta n ^- 1 ^_(L/D ) _(L / D) __i s _i s __in _e n __radius _radio
imagen
imagen ^A _l ^A _l
imagen
imagen i _c i _q i _c i _q _
_1 ^A ^l _1 ^A ^l
^90 ^90
imagen
imagen _A l _A l
^i _g ^i _g _ ^1 ^1
f F
Where , Cuando, A _l A _l _i s i s inclinatio n inclinatio n o f o f load loa d i n e n degree . grado. A _l A _l _= ta n ^- 1 Ta = n ^- 1 ^(P/Q) (P / Q) i s i s i n e n radius. radio.
P P = = Shea r Shea r Load , Cargar, Q Q = Vertica l = Vertica l LoadCargar
e. ) e.) Groun d Groun d Inclinatio n Inclinatio n Factor s Factor s (g) (G) (Reference : (Referencia: Foundatio n Foundatio n Design Diseo
_Principle s _Principio s __& Practices , _Y prcticas, __Donal d _Donald __P . _P. __Conduto , _Conduto, __p.176): _p.176):
imagen
imagen g g _c 1 _c 1
^A _s ^A _s
147 147
imagen s s
-
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imagen _A _La
_5 _5
^g ^g ^_c ^g _g _c ^g _g _
^1 0.5 ^1 ,5 ^^ta n ^ta n ^^A _s ^A _s
Where , Cuando, A _s A _s _i s i s angl e esp e o f o f slop e slop e in e n degree. grado.
_A b _A b
^f. ) ^f.) ^^Battere d ^Battere d ^^Footin g ^Footin g ^^Reductio n^Reductio n ^^Factor s ^Factor s ^^( k _ba t ^): ^(K _ba ^t):
^k _bat ^k _bat _
^co s ^co s ^^A _b ^A _b
imagen
imagen
imagen
imagen
Where , Cuando, A _b A _b _i s i s angl e esp e o f o f battere dbattere d footin g footin g against contra
vertica l vertica l axi s axi s i n e n degree. grado.
*Attention : * Atencin: Unlik e Unlik e othe r othe r factors ,factores, k _ba t k _ba t _i s i s no t no t applie d applie d t o t oth e d e equatio n equatio n of ultimat e de ultimat e downwar d downwar
d capacit y capacit y ( q _u ) (Q _u) directly . directamente. I t I twil l wil l b e b e pu t pu t int o int o the calculatio n la CLCULOwhe n Whe n th e tota l ultimat e d e tota l ultimat e downwar d downward capacit y capacit y (Q _u ) (Q _u) is calculated. se calcula. De tai lDe tai l abou t abou t Q _u Q _u _i s i s give n dar n below. acontinuacin.
Tota l ultimat e Tota l ultimat e downwar d downwar d capacit y capacity (Q _u ) (Q _u) represent s representar s th e d e tota l tota l bearing bearin g capacity agains t capacidad agains t compressio n COMPRESINove r ove r th e d e are a son una o f o f footin g footin g base .base. I t I t ca n ca n b e b e determine d determinar d by por
th e d e followin g followin g equations: ecuaciones:
Ne t Ne t Ultimat e Ultimat e Bearin g Bearin g Capacit y Capacit y ( q_ne t ): (Q _ne t):
q _ne t q _ne t _= = q _u q _u _- - q q
Where, Cuando, q _u q _u _= = ultimat e ultimat e bearin g bearin gcapacity capacidad
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q q = = overburde n overburde n soi l soi l pressure presin
Tota l Tota l Ultimat e Ultimat e Bearin g Bearin g Capacit y Capacit y(Q _ult ): ^Q ul t (Q _ULT): ^Q ul t ^= ^= ^^( q ne t ^(Q ne t ^x ^x ^^kba t ^) ^k ba ^t) ^^A ^La
Where, Cuando, k _ba t k _ba t _= = battere d battere d footin g footing reductio n reductio n factor factor
A La = = bas e bas e are a son una o f o f footing pie
Allowable Admisible downward hacia abajo c apacit y c APACIT y (Q _allow) (Q _permiten) ca n ca n b e b e calculate d calcular d b y b y th e de following equation: la siguiente ecuacin:
^Q ^Q ^allow permitir
^Q ^Q ^_ult _ULT
imagen
imagen _F _F __. S _. S __. _.
8.3. 2 8.3. 2 Capacit y fo r Combine d Loading Capacit y fo r Combined Loading
8.3.2.1 Vertica l (Compression ) Loa d (Q ) Only 8.3.2.1 Vertica l(Compresin) Loa d (Q) Solo
I f S i ther e ther e i s i s onl y onl y a vertica l una vertica l load, cargar, Q , Q, withou t withou t an y una y latera l latera l loading, carga, ie . es decir. shea r shea r loads an d carga un d bendin gbendin g moment , momento, th e d e Facto r Facto r o f o f Safet ySafet y o f o f th e d e shallo w shallo w foundatio n foundatio n ca nca n be calculate d puede calcular d usin g usin g th e d e equatio nequatio n below: a continuacin:
imagen
imagen _Q _Q __ult _ULT
_F _F __. S . _. S.
Q . Q.
^Where , ^Cuando, ^^Q _ul t ^Q _ul t _^= ^= ^^ultimat e ^ultimat e^^bearin g ^bearin g ^^capacity ^capacidad
Q Q = = tota l tota l vertica l vertica l load cargar
User s Usuario s ca n ca n als o ALS o chec k chec k th e d e rati orati o betwee n betwee n Q Q an d una d th e d e allowabl e allowabl ebearin g bearin g capacity, Q _allow , capacidad, Q _permiten, t o t ose e s e i f S i th e d e shallo w shallo w foundatio n foundatio n i si s considere d considerar si d stable . estable. I f S i Q Q > > Q_allow , Q _permite, the foundatio n el foundatio n i s i sinsufficient. insuficiente.
8.3.2.2 Vertical Load With Moment (Q + M) 8.3.2.2 Carga vertical con
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Moment (Q + M)
Typica l Typica l latera l latera l load s cargar s o n o n th e d efoundatio n foundatio n includ e incluyendo e bendin g bendin g momen tmomen t (M ) (M) an d una d shear loa d cizalla loa d (P ) (P) a s un sillustrate d ilustrar d i n e n th e d e nex t nex t diagra m . diagram. I n E n thi s thi s section , seccin, w e w e wil l wil l stud yestudios y the procedure s el procedimiento de s use d uso d t o t odetermin e determinando e footin g footin g capacit y capacit y agains tagains t th e d e combinatio n COMBINACIN of vertica l de vertica l load loa d an d una d bendin g bendin g momen t momen t (Q+M). (Q + M).
Eccentricit y Eccentricit y (e ) (E) wil l wil l b e b e generate dgenerar d b y b y th e d e momen t momen t an d una d vertica l vertical loa d loa d (se e (SE correo Figure Figura
_8 - 12): _8 - 12):
imagen
imagen _e MQ _e MQ
imagen
imagen _a. ) I f _a.) S i __e _e __ _ __D/ 6 , _D / 6, __th e _d e__pressur e _pressur e __o n _o n __th e _d e __foundatio n _foundatio n__ca n _ca n __b e _b e __determine d _determinar d __by: _por:
^q ^q ^max max
Q 6 Q 6 M M
imagen
imagen
imagenimagen _D B D _D B D _^2 _B ^2 _B
imagen
imagen ^q ^q ^min min
Q 6 M Q 6 M
_D B D _D B D _^2 ^2 ^_B _B
Where , Cuando, D D = = widt h widt h o f o f foundatio n foundatio nbas e bas e i n e n latera l latera l loa d loa d direction direccin
B B = = lengt h lengt h o f o f foundatio n foundatio n bas e bas e i ne n th e d e othe r othe r direction direccin
Reactio n Reactio n pressur e pressur e a t un t th e d e bas e bas e of o f th e d e foundatio n foundatio n distribute d distribuir d i n e na un trapezoid pa tter n trapecio pa tter n acros s acros s th e d e full l ful widt h widt h (D ) (D) o f o f th e d e foundation. fundacin.
b. ) b.) I f S i e e > D/ 6 > D / 6 , , then: a continuacin:
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^q max ^q max
^q _min ^q _min _
imagen
imagen 4 Q 4 Q
4 B 4 B D 2 e D 2 e
0 0
Reactio n Reactio n pressur e pressur e a t un t th e d e bas e bas e of o f th e d e foundatio n foundatio n i s i s distribute d distribuir di n e n a un triangular triangular
_patter n _golpeteo n __acros s _acros s __th e _d e __effectiv e_effectiv e __widt h _widt h __(D' ) _(D ') __o f _o f __th e _d e__foundation. _fundacin.
D ' D 2 D 'D 2 e e
Du e Du e t o t o th e d e distributio n distributio n o f o f reactio nreactio n pressure , presin, a un ne w ne w ultimat e ultimat e bearin
g bearin g capacity capacidadcalled , llamada, q _ult ' , q _ult ', ha s ha s t o t o b e b erecalculate d recalcular d usin g usin g th e d e sam e sam e procedures procedimiento s a s un s mentioned i n mencionado i n Sectio n Seccin 8.3.1.1 , 8.3.1.1, bu t bu t base d base de d o n o n D ' D ' instea dinstea d o f o f D. D.
T o P ara calculat e calculat e th e d e Facto r Facto r o f o f Safety:Seguridad:
imagen
imagen _q _q __ul t _ul t __' _'
F F . S . . S.
or o
F F . S . . S.
^q ^q ^max max
imagen
imagen ^Q ^Q ^ul t ul t ^' ^'
_Q _Q
^Where , ^Cuando, ^^Q _ult ^' ^Q _ult ^' ^^= ^= ^^q _ult ^' D ' ^q _ult^'D' ^^B ^B
8.3.2.3 Vertica l 8.3.2.3 Vertica l Loa d Wit h Shea r Loa d ( Q Loa dWit h Shea r Loa d (Q + P) + P)
Th e Th e shea r shea r loa d loa d (P ) (P) ha s ha s tw o tw o impact
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s impacto s t o t o th e d e shallo w shallo w foundatio n foundatio ncalculation: clculo:
1 . 1. I t generate s I t genero s loa d loa d inclinatio n inclination A _l A _l _= ta n ^- 1 Ta = n ^- 1 ^(P/Q ) (P / Q) whic h whic haffect s afectar s vertical bearin g verticales bearin g capacit ycapacit y calculatio n CLCULO (se e (SE correo Sectio n Secci n8.3.1.1). 8.3.1.1).
2 . 2. Footin g Footin g bas e bas e slidin g slidin g cal c cal culatio n ulatio n become s convertido en s necessary . necesario. Th eTh e sliding resistanc e deslizamiento resistanc e ( P (P _f ) _f) ca nca n b e b e calculate d calcular d b y b y th e d e followin g following equation: ecuacin:
^P _f ^P _f _ ^k ^k ^_f _F _^( W ^(W ^ ^Q ) ^Q)
Where, Cuando, k _f k _f _= = bas e bas e frictio n frictio n facto rfacto r fo r fo r cast - i n - plac e fundido - i n - plac e foundationk _f fundacin k _f _i s i s clos e clos e t o t o ta n ta n ( ( = =angl e esp e o f o f interna l internacional l friction) friccin)
^k _f ^k _f _^= ^= ^^0.3 - 0. 8 ^0,3-0 8. ^^i s ^i s ^^recommended
^recomendadoW W = = weigh t sopesar t o f o f footin g footin g an d una d th e d esoi l soi l above arriba
Facto r Facto r o f o f Safet y Safet y agains t agains t slidin gslidin g ca n ca n b e b e calculate d calcular d by: por:
_P _P
imagen
imagen _F _F __. S . ^f _. S. ^F
P P
8.3. 3 8.3. 3 Settlemen t Fro m Vertica l Load Settlemen T Fro mVertica l Carga
I f S i onl y onl y vertica l vertica l loa d loa d i s i s applie dapplie d t o t o th e d e shallo w shallo w foundation , fundacin, th ed e elasti c elsticamente c settlement asentamiento
^( X _0 ^) ^(X _0) ^^o f ^o f ^^th e ^d e ^^footin g ^footin g ^^ca n^ca n ^^b e ^b e ^^calculate d ^calcular d ^^usin g ^usin g ^^th e ^d e^^equatio n ^equatio n ^^below: ^a continuacin:
imagen
imagenimagen 0 0
imagen _X ^D q _X ^D q ^^0 ^0 ^_( 1 _(1
^E _s ^E _s _
m m ^2 ) a ^2) un
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^Where, ^Cuando, ^^q _0 ^q _0 _^= ^= ^^pressur e ^pressur e ^^unde r^unde r ^^workin g ^Workin g ^^load ^cargar
_= _= __poisso n _poisso n __ratio; _relacin;
imagen
imagen _q _q _ ^Q ^Q ^ _or _o
^0 ^0 ^ Area rea
_q _q _ ^q ^q ^^u ^u
imagen
imagen ^0 ^0 ^ F F . S . S . .
= = 0. 3 0. 3 i s i s recommende d RECOMENDADOS fo r fo r genera lgneros l soi l soi l conditions Condiciones
E _s E _s _= = Young' s Young 's modulus mdulo
= 766 N _SP T = 766 N _SP T _fo r fo r cohesionles s cohesionles s soils
suelos= = 375 C 375 C fo r fo r cohesiv e cohesiv e soils suelos
Wh ere, Wh ere, N _SP T N _SP T _= = blo w blo w coun t pas t ove r over 12 " 12 " o f o f soil suelo
C C = = undraine d undraine d cohesio n Cohesio n o f o f soil suelo
= = settlemen t settlemen camisetas facto r facto r fo r fo r flexibl eflexibl e foundation , fundacin, whic h whic h is a es un functio nfunctio n o f o f D/ B D / B (footin g (Footin g shap e shap e ratio)relacin)
[Not e [No e 1 ] 1] X _0 X _0 _i s i s th e d e elasti c elsticamente csettlemen t settlemen camisetas a t un t th e d e cente r cente r o f of a un footing . equilibrio. I f S i ther e ther e i s i s soft cla ysuave y cla underneat h underneat h th e d e footing , pie, consolidation consolidatio n settlement , liquidacin, whic h whic h i s i s tim e -dependent, tim e - dependiente,
shoul d hombro d b e b e considered . considerado. AllPil e AllPil e does doe s no t no t includ e incluyendo e calculatio n CLCULO o f o fconsolidation settlemen t settlemen consolidacin camisetas a s un s i ti t i s i s no t no t withi n withi n th e d e scop e scop e o f o f th
e d e program. programa.
[Not e [No e 2 ] 2] AllPil e AllPil e assume s asumir s tha t tha t a unhar d har d laye r laye r o f o f soil , del suelo, ie . es decir. roc kroc k o r o r intermediate geomaterial s intermedia geomaterial s (IGMs) (IGM) i s i s i n e n grea t grea t dept h departamento h fro m fro mth e d e bas e bas e o f o f footing . equilibrio. I f S i H _a , _Un H,the distanc e la distanc e betwee n betwee n footin g footin g bas e base an d una d har d har d soil , del suelo, i s i s ove r ove r 4 4 times tiempo s o f o f footin g footin g width (D) , anchura (D), th e d e
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actua l actua l elasti c elsticamente c settlemen t settlemen camisetaswoul d pareciera d no t no t chang e chang e considerably.considerablemente.
I f H _a I f H _a _i s i s les s les-s tha n tha n 4D , 4D, th e d eelasti c elsticamente c settlemen t settlemen camisetas ca n ca n b e be calculate d calcular d base d base de d o n o n the followin g elfollowin g equation: ecuacin:
X X _0 _0 _' '
imagen
imagen _X _X _^H ^H ^^a ^un
^0 ^0 ^4 D 4 D
( ( H H _a 4 ) _un 4)
Where , Cuando, X _0 ' X _0 ' = = actua l actua l elasti c elsticamentec settlemen t settlemen camisetas whe n Whe n H a H un < < 4D X _0 4D X_0 _= = elasti c elsticamente c settlemen t settlemen camisetas base dbase de d o n o n H _a H _un _> 4D > 4D
H _a H _un _= = distanc e distanc e betwee n betwee n botto m Botto m of o f footin g footin g an d una d har d har d soil suelo
I f S i use r utilizar r doe s doe s no t no t defin e defin e H _a ,AllPil e _Un H, AllPil correo wil l wil l automaticall y automaticall ysearc h searc h fo r fo r th e d e closest har d ms cercano har d soi lsoi l stratu m Stratu m wit h ingenio h N _SP T N _SP T _5 0 5 0 base dbase de d o n o n user' s usuario 's inpu t inpu t i n e n th e Soi lProperty page. pgina Propiedad l Soi e.
8.3. 4 8.3. 4 Rotatio n Fro m Moment Rotatio n Fro m Momento
Th e Th e maximu m maximu m settlemen t settlemen camisetas an d una d
rotatio n rotatio n fo r fo r a footin g un footin g unde r unde r bot hbot h vertica l vertica l and latera l y latera l load s cargar s ca nca n b e b e determine d determinar d b y b y th e d e followin gfollowin g procedures: procedimientos:
1 . 1. Calculat e Calculat e eccentricit y eccentricit y an d una deffectiv e effectiv e widt h widt h (D' ) (D ') base d base de d o n o nsectio n secci n 8.3.2.2. 8.3.2.2.
2 . 2. Determin e Determinando e th e d e ultimat e ultimat e capacity capacit y (Q' _ult ) _(ULT Q ') unde r unde r momen t momen t an d unad vertica l vertica l load fro m cargar fro m Sectio n Secci n 8.3.2.28.3.2.2
_3 . _3. _ _Determin e _Determinando e __th e _d e __Facto r _Facto r__o f _o f __Safet y _Safet y __unde r _unde r __bot h _bot h __momen t_momen t __an d _una d __vertica l _vertica l __load _cargar
_F _F __S Q ult _S Q ult
_. _. __. 1 _. 1
imagen
-
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imagen ^Q ^Q
4 . 4. Calculat e Calculat e th e d e ultimat e ultimat e capacit ycapacit y unde r unde r vertica l vertica l loa d loa d onl y onl y (see (SE correo Section Seccin
_8.3.2.1) _8.3.2.1)
^Q _ul t ^Q _ul t _^( v ) ^(V)
^5 . ^5. ^ ^Ge t ^Ge t ^^Q _allo w ^Q _alo w _^(v ) ^(V) ^^unde r ^under ^^vertica l ^vertica l ^^loa d ^loa d ^^only ^slo
^Q allow ^( v ^Q permite ^(v ^^) ^) ^
^Q _ul t ^Q _ul t _^( v ) ^(V)
imagen
imagen F F . S . S . _1 . _1
imagen
imagenimagen 2 2
imagen 6 . 6. Calculat e Calculat e X _0 X _0 _unde r unde r Q _allo wQ _alo w _(v ) (V) base d base de d o n o n Sectio n Secci n 8.3.3 8.3.3
imagen
imagen
imagenimagenimagen 3 3
imagen 7 . 7. De termin e De termin e th e d e maximu m maximu m
settlemen t settlemen camisetas an d una d rotatio n rotatio n usin gusin g th e d e equations below: ecuaciones siguientes:
^X ^X ^max max
X X _0 _0 _1 1
_2.31 _2.31 _^e ^e
imagen
imagen D D
_22.61 _22.61 _^e ^e
imagen 2 2
imagen D D
_31.54 ^e _31,54 ^e
imagen
-
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imagen D D
X X _e X _e X _0 _0 _1 1
_1.63 _1.63 _^e ^e
imagen
imagen D D
_2.63 _2.63 _^e ^e
D D
_5.83 _5.83 _^e ^e
D D
R _t R _t _( Rotatio n ) (Rotatio n)
si n si n ^1 ^1 ^
^X ^X ^_ma x ^X _ma x ^X ^_e _e
imagenimagen
imagenimagenimagen 3 3
imagen ^D _e ^D _e
2 2
^Where , ^Cuando, ^^X _ma x ^X _ma x _^= ^= ^^settlemen t ^settlemencamisetas ^^a t ^un t ^^edge s ^borde s ^^o f ^o f ^^footing ^pie
X _e X _e _= = settlemen t settlemen camisetas unde r unde r poin t point o f o f vertica l vertica l load cargar
(vertica l (Vertica l loa d loa d ma y ma y no t no t appl y y apl t o to cente r cente r o f o f footing) pie)
e e = = eccentricity excentricidad
R _t R _t _= = Rotatio n Rotatio n o f o f Footing Pie
*Note : * Nota: Thes e Tes e equation s ecuacin s ar e ar e onl y onl yvali d vali d i f S i e/ D e / D 0.4 0.4
8. 4 UPLIF T 8. 4 UPLIF T PLATE PLACA
Uplif t Uplif t plat e plataforma e i s i s commonl y commonl y use duso d a s un s a un groun d groun d ancho r ancho r t o t o stabiliz eestabilizadores e structur e estructuracin e tha t tha t is unde r esunde r shea r shea r loa d loa d o r o r moment . momento. Du e Du e t ot o it s que s characteristics , caractersticas, uplif t uplif t plat eplataforma e only provide s slo proporcionar s uplif t uplif tresistanc e resistanc e agains t agains t pulling , tirando, an d una d
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ha s ha s n o n o bearin g bearin g capacity . capacidad. Uplift plat eLevantamiento plataforma e calculatio n CLCULO ca n ca n b e b e divided dividir d int o int o tw o tw o modes: modos:
Shallo w Shallo w mod e mod e i f S i L L ( = (= embedment )empotramiento) L _cr L _cr
Dee p Dee p mod e mod e i f S i L L > > L _cr L _cr
Where Donde L _c r L _c r _= critica l = Critica l dept h departamento hi n e n uplif t uplif t resistanc e resistanc e calculation clculo
Fo r Fo r cohesionles s cohesionles s so i ls , As que ls, L _c r L _cr _i s i s define d definir d i n e n Figur e Figur e 8 - 14 ; 8 - 14;For cohesiv e Para cohesiv e soils , suelos, L _c r L _c r _ca n ca n be b e determine d determinar d usin g usin g th e d e followingequation: la siguiente ecuacin:
L _c r L _c r _= = D D (0.10 7 (0.10 7 C _u C _u _+ 2.5) L _c r + 2.5) L_c r _7D 7D
^Where ^Donde ^^C _u ^C _u _^= ^= ^^undraine d ^undraine d ^^cohesio n^Cohesio n ^^i n ^e n ^^kPa ^kPa
imagenimagen
imagenimagen Q Q Q Q
imagen
imagen ^L cr ^L cr
L L
L L
_Shallo w Mode _Shallo Mode w
^L - L _cr ^L - L _cr
Deep Mode Modo profunda
Figur e Figur e 8 - 1 4 Abril 8 a 1 Critica l Critica l Dept h Dept h of o f Uplif t Uplif t Plates Placas
8.4. 1 8.4. 1 Shall o w Mode Mode w
Fo r Cohesionles s Soils Suelos Fo r Cohesionles s
^Uplif t capacit y ^Uplif t capacit y ^^(Q _uplif t ^(Q _uplif t _^) ^)^^ca n ^ca n ^^b e ^b e ^^determine d ^determinar d ^^b y ^b y ^^th e ^de ^^followin g ^followin g ^^equation: ^ecuacin:
^Q _uplift ^Q _elevacin _
^B _q ^B _q _ ^A ^La ^^g L ^g L ^ ^W ^W
-
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Where , Cuando, A La = = are a son una o f o f plate placa
W W = = weigh t sopesar t o f o f plate placa
imagen
imagen ^B _q ^B _q _^= ^= ^^breakou t ^breakou t ^^factor ^factor
B _q 2 B _q 2
^L ^L ^_K _K __' _' __ta n _ta n __f _F __m _m _^L _1 1 ^L _1 1
imagen
imagenimagen u u
imagen D D D D
_Fo r Cohesiv e Soils _Fo r Cohesiv e Suelos _
Where , Cuando, D D = = widt h widt h o f o f plate placa
K _u ' K _u ' = = uplif t uplif t factor , factor de, equa l ecuacin lt o t o 0. 9 0. 9 i n e n general general
= = interna l internacional l angl e esp e o f o f frictio n frictio n of o f soil suelo
m m = = shap e shap e facto r facto r coefficient , coeficiente, a unfunctio n functio n of an d de un d i s i s define d definir d i n e nfigur e figur e 8 - 15 8-15
^Uplif t capacit y ^Uplif t capacit y ^^(Q _uplif t ^(Q _uplif t _^) ^)^^ca n ^ca n ^^b e ^b e ^^determine d ^determinar d ^^b y ^b y ^^th e ^de ^^followin g ^followin g ^^equation: ^ecuacin:
^Q _uplift ^Q _elevacin _
^C ^C ^_u _u _^B _c ^B _c _
g L g L A La W W
^Where , ^Cuando, ^^B _c ^B _c _^= ^= ^^breakou t ^breakou t ^^factor ,^factor de, ^^ca n ^ca n ^^b e ^b e ^^determine d ^determinar d ^^us ing ^nos i ng
th e d e Figur e Figur e 7 - 1 4 Abril 7 hasta 1 o n o n pag e pag e 78 78
C _u C _u _= = undraine d undraine d cohesio n Cohesio n i n e n kPa kPa
A La = = are a son una o f o f plate placa
W W = = weigh t sopesar t o f o f plate placa
8.4. 2 8.4. 2 Dee p Mode Dee modo p
Fo r Cohesionles s Soils Suelos Fo r Cohesionles s
Uplif t Uplif t capacit y capacit y (Q _uplif t (Q _uplif t _) i n ) I ndee p dee p mod e mod e ca n ca n b e b e determine d determinar d b y b
-
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y th e d e following equation: la siguiente ecuacin:
^Q _uplift ^Q _elevacin _
^Q ' ^Q ' ^_plate _placa _
^Q ' ^Q ' ^_skin _piel
Where, Cuando, Q' _plat e Q _'plat e _= = uplif t uplif t capacit ycapacit y calculate d calcular d i n e n shallow mode modo superficial
Q' _side _Lado Q ' _= = sid e sid e resistanc e resistanc e develope ddevelope d i n e n th e d e portion o f parte o f ( L (L - - L _cr ) L _cr)
^Critica l Dept h (L _cr ^) ^Critica l Dept h (L _cr)
14 14
12 12
10 10
imagen ^L cr ^/D ^L cr ^/ D
imagen imagen 6 6
imagen 8 8
Figur e Figur e 8 - 1 5 Mayo 8 a 1 The relationshi p El p relationshibetween entre
4 4 critica l critica l dept h departamento h (L _cr ) (L _cr)
an d una d frictio n frictio n angl e esp e of de
^2 ^2 ^ _soi l _soi l __(Phi) _(Phi)
0 0
imagen
y y = = 2.5 2.5
96E-06x ^4 96E-06x ^4 ^- - 1.1 1.1
68E-04x ^3 + 68E-04x ^3 + 3 3
.505E-03x ^2 0.505 E-03x ^2 ^+ +
-
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1.907E-02x 1.907E-02x + +
1.229E+00 1.229E +00
imagen 0 0 5 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 50 1 0 1 5 2 0 2 5 30 3 5 4 0 4 5 50
Ph i Ph i (deg) (Grados)
Shap e Facto r Shap e Facto r Coefficien t COEFICIENTE (m) (M)
imagen
y y = = 5.370E-07x ^4 5.370E-07x ^4
- - 6.389E-05x ^3 6.389E-05x ^3 ^+ + 3.218E 3.218E
-03x ^2 ^03x-2 ^- - 6.363E-02 x 6.363E-02 x + + 4 4
.618E-01 0.618 E-01
imagen 0.8 0.8
0.7 0.7
0.6 0.6
0.5 0.5
imagen m m
imagen 0.4 0.4
0.3 0.3
-
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0.2 0.2
0.1 0.1
Figur e Figur e 8 - 1 6 Junio 8 a 1 The La
relationshi p p relationshi between shap e entre shap e facto r facto rcoefficient (m ) coeficiente (m) an d una d frictio n frictio n anglengulo
_o f _o f __soi l _soi l __(Phi) _(Phi)
0 0
2 0 2 0 2 5 2 5 3 0 3 0 3 5 3 5 4 0 4 0 4 5 4 5 50 50
Ph i Ph i (deg) (Grados)
Breakou t Breakou t Facto r Facto r B c B c
imagen
y y = = 0.6818x ^4 0.6818x ^4 ^- -
1.493x 1.493x ^3 ^3 ^+ + 0.0 0.0
85x ^2