TEORIA

Indique el procedimiento del método del área efectiva

El método del área efectiva, procedimiento sugerido por Meyerhof, nos permite analizar y evaluar el factor de seguridad para esta carga contra la falla por capacidad de carga del suelo. 1.- En nuestro sistema de fuerzas equivalente, vamos a determinar la distancia e, que es

la excentricidad:

𝒆 =𝑀

𝑄

Considerando que e = B/6, resulta que qmin = 0. Por tanto es la máxima excentricidad de la presión de suelo, para ser soportado por toda el área de la zapata y sin ningún esfuerzo de tensión debajo de ésta.

𝒒 =𝑄

𝐵𝐿±

6𝑀

𝐵2𝐿

Q = Carga vertical total.

M = Momento sobre la cimentación.

Para e>B/6, obtendremos como resultado una qmin negativa. Debido a que el suelo no puede absorber las tensiones, habrá una separación entre la cimentación y el suelo debajo de ella. Por lo tanto, nuestra distribución de presiones sobre el suelo no será de forma uniforme. El valor de qmáx, será:

𝒒𝒎𝒂𝒙 =4𝑄

3𝐿(𝐵 − 2𝑒)

2.- Determinamos el Área Efectiva: 𝐀′ = 𝐵′ ∗ 𝐿′ { B′ = 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑜 = 𝐵 − 2𝑒

L′ = 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎 = 𝐿

Si la excentricidad fuese en la dirección de la longitud de la cimentación, entonces el

valor de { L′ = 𝐿 − 2𝑒B′ = 𝐵

3.- Calculamos la Carga Última Efectiva:

𝒒′𝒖 = 𝑐𝑁𝑐𝐹𝑐𝑠𝐹𝑐𝑑𝐹𝑐𝑖 + 𝑞𝑁𝑞𝐹𝑞𝑠𝐹𝑞𝑑𝐹𝑞𝑖 +1

2𝛾𝐵′𝑁𝑟𝐹𝑟𝑠𝐹𝑟𝑑𝐹𝑟𝑖

4.- La carga última total, se determina de acuerdo a: 𝐐𝒖 = 𝑞′𝑢 ∗ A′

5.-

𝐅𝐒 =𝑄𝑢

𝑄

Exprese la fórmula para obtener la carga admisible de pilotes de acero

𝑸𝒂𝒅𝒎 = 𝐴𝑠 𝑓𝑠

𝑨𝒔 = Á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑣𝑒𝑟𝑠𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑙 𝐴𝑐𝑒𝑟𝑜

𝒇𝒔 = 𝐸𝑠𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑜 𝑎𝑑𝑚𝑖𝑠𝑖𝑏𝑙𝑒 𝑑𝑒𝑙 𝐴𝑐𝑒𝑟𝑜

Exprese la fórmula para obtener la carga admisible, colados in situ de pilotes de

concreto.

La carga admisible para estos pilotes: Con ademe: 𝑸𝒂𝒅𝒎 = 𝐴𝑠 𝑓𝑠 + 𝐴𝑐 𝑓𝑐

Sin ademe: 𝑸𝒂𝒅𝒎 = 𝐴𝑐 𝑓𝑐

Indique los tipos de pilotes de acuerdo a su clasificación

a) POR EL MATERIAL DE ELABORACIÓN:

- Hormigón in situ - Hormigón prefabricado - Acero - Madera - Mixtos

b) POR SU TRABAJO:

- Pilotes por punta

- Pilotes por fuste

c) POR LA FORMA DE SU SECCIÓN TRANSVERSAL:

d) POR EL PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO:

- Pilotes prefabricados hincados

- Pilotes hormigonados “in situ”

e) POR SU DISTRIBUCIÓN EN PLANTA:

- Pilotes de desplazamiento o hincados

- Pilotes de extracción

Explique el método λ ,α, para determinar la resistencia superficial

Método λ: Éste fue propuesto por Vijayvergiya y Focht (1972). Se basa en la hipótesis de que el desplazamiento del suelo causado por el hincado de los pilotes resulta en una presión lateral pasiva a cualquier profundidad y que la resistencia unitaria superficial promedio es

𝒇𝒑𝒓𝒐𝒎 = 𝜆(Ṓo + 2𝐶𝑢)

Donde Ṓo= esfuerzo vertical efectivo medio para toda la longitud de empotramiento 𝐶𝑢= resistencia cortante media no drenada (Ø = 0)

El valor de λ cambia con la profundidad de la penetración del pilote, y ese valor se lo ve en la gráfica de Variación de λ con la longitud de empotramiento del pilote. La resistencia por fricción total se calcula como

𝑸𝒔 = 𝑝 𝐿 𝑓𝑝𝑟𝑜𝑚

Debe tenerse cuidado al obtener los valores de Ṓo y 𝐶𝑢 en suelo estratificado. El valor medio de Cu es:

𝐶𝑢(1)𝐿1 + 𝐶𝑢(2)𝐿2 + ⋯

𝐿

Y el esfuerzo efectivo medio es

Ṓ𝐨 =𝐴1 + 𝐴2 + 𝐴3 + ⋯

𝐿

Donde 𝐴1, 𝐴2, 𝐴3 … = áreas de los diagramas del esfuerzo vertical efectivo. Método α: Según el método α, la resistencia unitaria superficial en suelos arcillosos se representa por la ecuación

𝒇 = 𝛼𝐶𝑢 Donde α = factor empírico de adhesión. La variación aproximada del valor de α se muestra en la gráfica de Variación de α con la cohesión no drenada de la arcilla. Note que para arcillas normalmente consolidadas con Cu ≤ aproximadamente 50 kN/m2, tenemos α = 1. Entonces,

𝑸𝒔 = Σ 𝛼𝐶𝑢 𝑝 ∆𝐿