Para calcular un pilote, es necesario contar con la siguiente información:
– Perfil geotécnico: La resistencia del suelo es un factor crítico en el diseño de pilotes, por lo que es necesario conocer las características geotécnicas del suelo en el que se van a construir los pilotes. Esto incluye la capacidad de carga, la compresibilidad y la permeabilidad del suelo.
– Carga de diseño: Es importante determinar la carga máxima que el pilote debe soportar para que pueda ser diseñado correctamente. La carga de diseño puede ser determinada por los códigos de construcción o por el ingeniero estructural encargado del diseño.
– Diámetro del pilote: El diámetro del pilote debe ser adecuado para soportar la carga de diseño y resistir las fuerzas laterales que actúan sobre él.
– Longitud del pilote: La longitud del pilote es importante para garantizar que el pilote penetre en el suelo lo suficiente como para soportar la carga de diseño. También es importante considerar la profundidad del estrato resistente del suelo.
– Método de instalación: El método de instalación del pilote afectará a su capacidad de carga y a la calidad de la construcción. Los métodos comunes incluyen la perforación y la hinca.
– Refuerzo: En algunos casos, se puede requerir el uso de refuerzo en el pilote para mejorar su capacidad de carga.
– Criterios de diseño: Los criterios de diseño son las fórmulas y los procedimientos utilizados para calcular la capacidad de carga del pilote. Estos criterios se basan en la información anterior y en otros factores, como la geometría del pilote, las condiciones del sitio y la normativa aplicable.
En general, es necesario contar con información detallada sobre el suelo, la carga de diseño y los criterios de diseño para calcular correctamente la capacidad de carga de un pilote.
Tipos de Pilotes
a) Pilotes por fuste (o pilotes flotantes): transmiten su carga al terreno fundamentalmente por rozamiento lateral a través del fuste y se emplean en terrenos sin un nivel claramente más resistente.
b) Pilotes por punta (o pilotes columna): si existe, a cierta profundidad, un estrato claramente más resistente, las cargas del pilotaje se transmitirán fundamentalmente por punta.
c) Pilotes por fuste y punta que son aquellos cuya punta llega hasta el firme, pero es tan profundo o poco firme, que el pilote resiste simultáneamente por punta y por rozamiento.
Mis diseños, llevados a cabo con los últimos estándares y códigos, pueden cubrir la capacidad bajo carga axial, de tensión y carga horizontal con predicciones de asientos utilizando software geotécnico actualizado.
Cálculo de pilotes según el tipo de material
i) Pilotes de concreto ejecutados in situ: estos pilotes se ejecutarán mediante excavación previa, aunque también podrán realizarse mediante desplazamiento del terreno o con técnicas mixtas. Un pilote de extracción se realiza extrayendo el terreno, mientras que el de desplazamiento se ejecuta compactándolo.
ii) Pilotes de concreto prefabricado: podrá ser concreto armado (concreto de alta resistencia) o concreto pretensado o postensado;
iii) Pilotes de acero: se podrán utilizar secciones tubulares o perfiles en doble U o en H. Los pilotes de acero se deben hincar con azuches (protecciones en la punta) adecuados;
iv) Pilotes de madera: se podrá utilizar para pilotar zonas blandas amplias, como apoyo de estructuras con losa o terraplenes. Los primeros pilotajes se construyeron en madera.
v) Pilotes mixtos, como los pilotes de acero tubular rodeados y rellenos de mortero.
Mi cálculo de pilotes, si el cliente así lo desea, se basa en el método de los estados límite.
La resistencia de un pilote es la suma del rozamiento lateral o resistencia por fuste y la resistencia a la penetración o resistencia por punta.
Revisión de los diseños según los Estados Límite Últimos.
Los tipos de fallo de fundaciones profundas a considerar para verificar el estado último de rotura son:
a) Estabilidad global; El mecanismo de rotura puede ser más profundo que la cimentación o, no siendo tan profundo, puede cortar los pilotes por su fuste.
b) Hundimiento; Se produce cuando la carga vertical sobre la cabeza del pilote supera la resistencia del terreno, originando grandes asientos.
c) Rotura por arrancamiento; cuando las cargas de tracción en la cabeza del pilote exceden la resistencia al arrancamiento y el pilote queda desconectado del terreno.
d) Rotura horizontal del terreno bajo cargas del pilote; Cuando las cargas horizontales aplicadas en los pilotes producen en el terreno tensiones que superan su resistencia, se producen deformaciones excesivas o incluso, si el pilote es corto y suficientemente rígido, su vuelco.
d) Capacidad estructural del pilote. Si las cargas transmitidas a los pilotes en su cabeza inducen esfuerzos que superan su resistencia (tope estructural).
