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6. CARGAS LATERALES

 

 

Pilotes Verticales

 

Un pilote vertical cargado lateralmente se flexiona como una viga en voladizo parcialmente empotrada. Si las cargas son pequeñas, la resistencia del suelo es bastante elástica. Esto se puede representar aproximadamente, suponiendo que el suelo reacciona como una serie de resortes horizontales, cuya rigidez se puede expresar como un modulo de reacción k. La ecuación diferencial de la flexión de la viga se puede resolver para flechas y momentos, así como la presión del suelo, por aproximaciones sucesivas o por aproximación de elementos finitos. Tales soluciones se encuentran en forma gráfica dimensional para supuestas variaciones de k. Las curvas desarrolladas por Reese y Matlock, dan los valores de las flechas, momentos flexionantes y presiones del suelo para un pilote de rigidez constante y para un k aumentado linealmente con la profundidad: k = k'z. La mejor manera de determinar los valores de k o k' de la formación del suelo, es por un ensayo de carga de un pilote de tamaño natural.

Las curvas se expresan en términos de la rigidez relativa, T en cm:

T = (EI)0.2                                                                     (13a)
         (k')

E e I se refieren a la sección transversal del pilote. La profundidad se expresa por el coeficiente adimensional Z.

Z = L/T                                                                         (13b)

 

Si la carga lateral es suficientemente grande, la presión en el suelo excederá la resistencia del mismo y el pilote fallara. Algunas veces se calcula la falla de resistencia como falla del empuje pasivo de tierra en la parte superior del pilote. Esto no es real, porque en las teorías corrientes de empuje pasivo la deformación por cortante se supone bidimensional o plana mientras que el pilote cargado lateralmente fallara por esfuerzo cortante tridimensional a una presión que excede el empuje pasivo. Además, la flecha que acompaña a la falla es tan grande, que una estructura soportada por un pilote cargado lateralmente estaría en peligro mucho antes que el pilote fallara.

Los resultados de ensayos de carga típicos indican que cuando los pilotes verticales están embebidos totalmente en el suelo pueden soportar cargas laterales de solamente 1/10 a 1/5 de su capacidad de carga vertical, sin una flecha excesiva (menos de 1.25 cm). Si es necesaria una mayor rigidez o resistencia lateral, se deben emplear pilotes inclinados.

 

 

Pilotes Inclinados En Grupos

 

Los pilotes inclinados combinados con pilotes verticales son la disposición más efectiva para resistir fuerzas horizontales. Se ha comprobado que el anclaje de muelles y mamparos que combinan pilotes verticales en tracción e inclinados en compresión, como puede verse en la figura, es una solución ajustada y económica. Pilotes inclinados combinados con pilotes verticales se han utilizado para soportar muros de sostenimiento de tierras y estructura similares en las que se producen cargas horizontales. Un análisis racional de las cargas en los pilotes inclinados es imposible, porque el problema es estáticamente indeterminado en alto grado. Un método aproximado supone que los pilotes están articulados en la punta y en la cabeza .

Tipos De Pilotes y Su Construcción

 

 

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