桩设计

ANÁLISIS GEOTÉCNICO Y DISEÑO ESTRUCTURAL PARA GRUPO DE PILOTES

En esta publicación se presenta el análisis geotécnico y diseño estructural de una cimentación profunda mediante el uso de un grupo de pilotes con cabezal incluido para la estructura de un tanque de agua elevado.

La superestructura está hecha en hormigón armado y consiste en una columna hueca circular con un diámetro exterior de 2,20 m y un espesor de pared de 200 mm. A su vez, la columna soporta un tanque trapezoidal simétrico con una altura de 3,80 m, un espesor de pared de 150 mm, una base menor igual al ancho de la columna (2,20 m), una base mayor de 7,00 m y un segmento circular de 800 mm de flecha que se cierra en su parte superior.

Las cargas a considerar en la estructura son las debidas al peso propio, capacidad total del agua del tanque, acción del viento y acción del sismo, teniendo en cuenta los siguientes parámetros:

Hormigón H – 25.

Acero ADN – 420.

Peso específico del H°A° = 24 kN/m3.

Peso específico del Agua = 9,81 kN/m3.

Acción del viento (sobre superficie lateral): p [kN/m2] = 0,80 [kN/m2] + 0,006*H [m].

Acción del Sismo (como fuerza puntual en el Centro de Gravedad [CG] del tanque): Fs [kN] = 0,125*P [kN].

Siendo H = altura total de la estructura por sobre el nivel del terreno y P = peso correspondiente a la masa total del sistema (incluye estructura, agua, cabezal y fuste).

Para calcular la capacidad última de los pilotes se tuvo en cuenta tanto la contribución de la punta como la resistencia por fricción en el fuste, considerando una eficiencia de grupo de 0,80 para determinar el número de pilotes necesarios. Las características del subsuelo se indican en la figura, destacando que la napa freática se encuentra a 9,00 m por debajo del nivel del terreno, en coincidencia con el inicio de un estrato de limo arcilloso de baja plasticidad.

Con todos estos datos presentes, se dimensionaron tanto los pilotes como el cabezal correspondiente indicando la disposición de las armaduras en cada caso y considerando las diferentes combinaciones de carga. Asimismo, se realizaron las verificaciones necesarias para garantizar la estabilidad del grupo de pilotes.