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Zapata sobre pilotes - AASHTO LRFD

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lventura
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#1

Jue Abr 24, 2008 3:11 pm

Hola amigos, revisando algunas memorias de cálculo con las especificaciones AASHTO LRFD, siempre me topo con zapatas, o con zapatas sobre pilotes diseñados con procedimientos inadecuados.

Dicha norma dice:
"Se debería considerar un modelo de bielas y tirantes para diseñar zapatas y cabezales de pilotes o para otras situaciones en las cuales la distancia entre los centros de la carga aplicada y las reacciones de apoyo es menor que aproximadamente dos veces el espesor del elemento"

Sin temor a equivocarme la mayoría de zapatas cumple las condiciones del segundo párrafo. Ojo, no sólo en puentes.

Les envío un archivo con el texto integro del AASHTO LRFD respecto al tema y algunos esquemas de bielas y tirantes para las situaciones más comunes.

Un saludo.
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jseborga
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#2

Vie Abr 25, 2008 4:44 pm

me parece muy interesante lo que planteas, pero no puedo bajar el archivo que mandaste, te pediria por favor que lo envies a mi correo para intercambiar ideas
: julioseborga@gmail.com
Gracias
Atte. Julio Seborga

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lventura
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#3

Vie Abr 25, 2008 5:39 pm

jseborga escribió:me parece muy interesante lo que planteas, pero no puedo bajar el archivo que mandaste, te pediria por favor que lo envies a mi correo para intercambiar ideas
: julioseborga@gmail.com
Gracias
Atte. Julio Seborga
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Luego donde dice "descargar" le das con el botón derecho, y en el menú seleccionas "guardar como"...

¿Tienes algún comentario acerca del método? sería útil que lo compartas con los amigos del foro.

Un saludo.

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Mandarino_ing
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#4

Sab Abr 26, 2008 8:18 am

lo descargo y lo comentaremos

gracias compañero

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nigema
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#5

Sab Abr 26, 2008 11:36 pm

gracias por el aporte
Saludos!!!!


eduar08
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#6

Dom Abr 27, 2008 12:09 pm

Aqui le adjunto un archivo sobre diseño de zapatas por el método de vielas y tirantes.
Saludos
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meguzman
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#7

Dom Abr 27, 2008 12:19 pm

eduar08 escribió:Aqui le adjunto un archivo sobre diseño de zapatas por el método de vielas y tirantes.
Saludos
Gracias por el aporte compatriota...

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lventura
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#8

Dom Abr 27, 2008 12:55 pm

eduar08 escribió:Aqui le adjunto un archivo sobre diseño de zapatas por el método de vielas y tirantes.
Saludos
De la lectura se deduce que las zapatas, en cuanto a diseño, se pueden clasificar de la siguiente manera:

Zapatas rígidas: Las que cumplen con el párrafo del AASHTO citado más arriba.

Zapatas Flexibles: Las que no cumplen con dicho párrafo.

El diseño de las zapatas flexibles es bien conocido, hay que hacer las comprobaciones por flexión, corte, etc.
Para las zapatas rigidas ya no es necesario hacer esas comprobaciones, sólo hay que verificar la bielas, tirantes, y nudos.
Para detalles sobre las condiciones de bielas y tirantes también pueden consultar el ACI 318, apendice A.

¿Algún otro comentario?

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Ipal
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#9

Lun Abr 28, 2008 2:30 am

Hola lventura. Pues me gustaría saber concretamente el por qué piensas que los metodos son inadecuados, sería interesante si tenes un ejemplo comparativo utilizando dos modelos de calculo para un mismo problema. Creo que por ahi existe una comparación mediante Elemento Finito vs. el metodo de la armadura (bielas..), igual y alguien lo cuelga para salir de dudas. Tu planteamiento es de cualquier forma interesante.

Saludos

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lventura
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#10

Lun Abr 28, 2008 11:51 am

A ver, tomemos por ejemplo una viga, en la que también se hacen dos clasificaciones en cuanto a diseño: vigas esbeltas y vigas de gran peralte. En las vigas esbeltas son adecuadas todas las comprobaciones por flexión, corte, torsión, etc. En dichos elementos aplica el método seccional.

En las vigas de gran peralte esas comprobaciones serían inadecuadas.

No habría comparación entre ellas ya que en las regiones D no se cumplen las hipótesis del método seccional.

¿A que tipo de análisis con E.F te refieres?

Un saludo.

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#11

Mar Abr 29, 2008 8:32 am

lventura escribió:A ver, tomemos por ejemplo una viga, en la que también se hacen dos clasificaciones en cuanto a diseño: vigas esbeltas y vigas de gran peralte. En las vigas esbeltas son adecuadas todas las comprobaciones por flexión, corte, torsión, etc. En dichos elementos aplica el método seccional.

En las vigas de gran peralte esas comprobaciones serían inadecuadas.

No habría comparación entre ellas ya que en las regiones D no se cumplen las hipótesis del método seccional.

¿A que tipo de análisis con E.F te refieres?

Un saludo.
Hola lventura. Creo que aqui hay un error, vigas esbeltas y de gran peralte se pueden entender como las mismas, mejor manejemos la relación ancho/altura. Pero bueno, entiendo lo que quieres decir. Sólo para ponernos de acuerdo.

La fuerza de este método desarrollado por Lebelle radica en su simplicidad y en que se utiliza en elementos donde las hipotésis de Bernoulli-Navier o Kirchhof no se cumplen.

Claro que tiene algunas desventajas, como se muestra en el siguiente artículo:

http://www.esteyco.es/fitxers/29062007144021.pdf

pero su útilidad y sencillez ha sido comprobada en todo un siglo, respaldado por diversos ensayos en modelos reales y/o por medio de metódos foto., que en conjunto tienen mayor veracidad que cualquier análisis por el MEF, por ejemplo:

https://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream ... 5871-7.pdf

Si se está interesado en una comparación MEF vs. Metódo de la Analogía de la Armadura (o Bielas y Tensores), hay que observar la fig. 5.14 en la pág. 12:

http://www.hft-stuttgart.de/fbbweb/faecher/mav/mav.htm

Aqui a) Esfuerzos principales caculados mediante MEF; de c) hasta g) Modelos para el Metódo de la Analogía de la Armadura.

Esto se refleja en que es permitido su uso por varios reglamentos de renombre.

Me gustaría saber que es lo que no te satisface.

Saludos de regreso.



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#12

Mar Abr 29, 2008 8:50 am

Disculpen, el último enlace no funcionó, aqui les dejo la pág. 12
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#13

Mar Abr 29, 2008 9:10 pm

Bueno, esbeltas se dice cuando son largas y delgadas, ¿he aplicado mal el término?

A ver creo que estamos confundiendo términos:

Método seccional: aplica en regiones B, comprobación pro flexión, corte, torsión, punzonamiento, desplazamientos, fisuración, etc, etc

Mtodo de bielas y tirantes: Se esta empléando este método exclusivamente en regiones D.

Tus gráficos han sido ilustrativos de como se debe comenzar con este método:
- Atraves de un método riguroso determinar las trayectorias de los esfuerzos principales de compresión y tracción. Un análisis lineal por EF sería suficiente.
- Apartir de las trayectorias de esfuerzos proponer un modelo de bielas y tirantes, que es podría ser simplemente un reticulado, que cumpla las condiciones de equilibrio.
- Se comprueba todos requisitos según cada código y ya está.

Como único requisito es que el modelo esté en equilibrio. Esto nos llevaría a considerar infinidad de modelos. El mejor modelo será el que no exija demasiada demanda plástica en las bielas.
Ya que este modelo sólo se aplica a estados último y no hay manera de comprobar el estado límite de servicio, se procura que el modelo siga las trayectorias de esfuezos elásticos.

Por cierto, en el método seccional, según el ACI, la única comprobación que cumple la compatibilidad de deformaciones es la de flexión. El AASHTO LRFD, además del de flexión, incorpora una comprobación al corte que cumple también la compatibilidad de deformaciones.

Luego les digo un error frecuente en el diseño de zapatas con pilotes.

Un saludo.

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#14

Mié Abr 30, 2008 3:29 am

Hola.
No es que hayas utilizado mal el término, sólo que es necesario aclarar algunos conceptos para estar en la misma frecuencia, esbelta también podria entenderse por alta y delgada, pero aqui también la longitud juega un papel importante por aquello la deformación por cortante.

Pues me alegrará leer tu comentario sobre el error frecuente en el caso de pilotes sobre zapatas.

Saludos.

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lventura
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#15

Mié Abr 30, 2008 9:20 pm

Bueno, un procedimiento clásico para incorporar los pilotes es el de dibujar en el modelo con la zapata, modelada mediante Shells, y los pilotes mediante elementos frame, tal como se observa en la primera figura.

Y para el diseño de la zapata o encepado usualemente se leen de los elementos shells de la zapata los momentos M11, M22, los cortantes, etc.
Algo que sería inadecuado, ya que, en el caso que les muestro toda la zapata está en una región D.
Bueno, se han hecho muchos puente así, y no sabemos como está la cimentación ya que esta siempre está enterrada.

¿porqué pongo la longitud de anclaje así? se los digo en el próximo envío
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