Pilotes para puentes

1. EJEMPLO NUMERICO

DISEÑO DEL PILOTE[pic 1]

Cargas del proyecto

Reglamento de cargas           AASHTO

Luz del puente                           =25        

Ancho del puente                                =4m          

Numero de fajas de transito              =1Faja

Numero de vigas                             =2

Camión de diseño                         HS20

El esquema de las cargas de diseño es el siguiente.

Carga por eje

Carga por llanta:        4,3[pic 2]

P        [P=7258 Kg.]

Peso de la losa (e=20 m)        = 0,2*2*2,4=        0,96Ton/m

Peso de la acera (e=1m)        =0,65*0,1*2,4=        0,156Ton/m

Peso bordillos (0,2x0,38)        =0,2*0,38*2,4=        0,182Ton/m

Peso de capa de rodadura        =0,03*2*2,2=        0,132TonIm

Peso de viga (A=0,52m2)        =0,52*2,4=        1,248Ton/m

Peso barandado        =        0,15Ton/m

Total        =        2,828Ton/m

Carga en un apoyo                      =2,828*25/2=        42,42   Ton

Diafragmas (0,2x1,25x2,6)         =0,2*1,25*2,6*2,4/2=0,78*4        3,12 Ton

Calculo de carga viva e impacto            

4[pic 3]

                                    0,60

                                        a=2-s/2                                                        

                                                            fe=(2s+2a-3)/s                          fe

fe=(P(1+s))/s                                f1 = 0.469 *s

          Si fe=fi                                s=2,87 in Se adopta s = 2,8 m                        fe=1,357

[pic 4][pic 5]

Carga Viva                        = (1+0,828+(0,656/4)*7,258*1,357=                19,62Ton

I=15/(L+38)  =  15/(4+38)  =  0,3571  >  0,3                I=0,3

Carga impacto                        =0,3*19,62=                5,89 Ton

Carga viva + impacto        P3                =                        25,51 Ton

     Peso de la súper estructura                =42,42+3,12+25,51=      71,045        Ton

     Peso de columnas (4,5x0,8)                   =4,523*2,4=                10,86    Ton

                 Coronamiento          =                        11,465 Ton

Peso total que transmite la superestructura y las columnas al encepado

        Peso Total                                =4*71,045+10,86+11,47=        306,50 Ton

                 Peso Total                                =3003,7 KN

Datos para el diseño del pilote

Peso total de la estructura        =3003,7KN

Sección de pilote                =0,35  m

Angulo de fricción                =35°

Peso unitario saturado        =19,6 KN/m3

Peso unitario del agua        =9,8 KN/m3

Longitud del pilote                =4m

Module elástico                =20580000    KN/m2

La capacidad de carga segura se puede determinar per medio de las siguientes ecuaciones:

        P= (Pbu/Fb) + (Psu/Fs)

Determinación de qbu

Para un suelo granular c=0

[pic 6]

El valor apropiado de qv al nivel de la cimentación, depende de la longitud del pilote

[pic 7]

      Pbu =  (0,35 * 0,35) * 39.2 * Nq    = 4,80 Nq

                   Nd Segun Berezantezev, aplicando ecuación de regresión

     [pic 8]

     Nq = 10(2,6+0,01(35-30))tan(35)=71,705

     Nq según Sharma Tabla 2,3

[pic 9]

Valores de Pbu

Nota: En ambos casos qbu es menor que el límite superior admisible de 10000 KN/m2

Calculo de la resistencia última por fricción lateral

Psu  =  p * L * f        Según Terzaghi

 f para grava compacta puede varia de 49 a 98 KN/m2

        [pic 10]

P=1,4 m

L=4m

Psu = 1,4 * 4 * 88,2

Psu = 493,92KN

Calculo de la capacidad de carga última y admisible

Valores de la capacidad de carga (KN)

Con base a la tabla sería aceptable una capacidad de carga admisible del orden de:

[pic 11]

        Calculo del asentamiento

Se propone considerar tres asentamientos a saber:

S=S1+S2+S3

1. S1 es el asentamiento producido por la deformación axial del fuste del pilote es:

S1 = (Qp+asQs) L / AEp

Ep=20580000 KN/m2

A=0,1225m2

L=4m

as=0,1 para pilotes Hincados

Qp=114,78 KN

Qs=164,64 KN

S1=(114,78 + 0,1*164,64)*4000/(0,1225*20580000)=

S1=0,208 mm

1. S2  es el asentamiento de la punta del pilote debido a la carga trasmitida a ella; la expresión correspondiente  es:

S2 = (Cp+Qp) / Bqop

qop=2810,84 KN/m2

Cp=0,02        Tabla 2,5

B= 0,35 m

Qp=114,78 KN

S2=(0,02 * 114,78)*1000/(0,35*2810,84) =

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