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Ejercicios de Cálculo de Pilotes: Aplicaciones en Ingeniería Civil, Ejercicios de Mecánica de suelos

Una serie de ejercicios prácticos relacionados con el cálculo de pilotes en ingeniería civil. Se incluyen ejemplos de cálculo de capacidad de carga, eficiencia de grupo y dimensionamiento de armaduras de acero. Útil para estudiantes de ingeniería civil que buscan profundizar en la aplicación de conceptos teóricos a problemas reales.

Tipo: Ejercicios

2023/2024

Subido el 02/12/2024

marcelo-rodriguez-32
marcelo-rodriguez-32 🇵🇪

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bg1
DATOS DEL FUSTE Y LA BASE
Altura del Muro 4.00 H (m)
Altura del Suelo Saturado 2.00 h'' (m) α= 1.43
Altura de la Cuña de Talud 0.37 h''' (m) β= 88.57
Altura del Suelo de Punta 0.80 D (m) ε= 1.43
Longitud de la Base 3.60 B (m) ρ= 88.57
Longitud del Talón 2.00 A (m)
2.10 A' (m) D'= 0.40
Longitud de la Base del Alma 0.40 F (m) A''= 0.57
Longitud del Tope del Alma 0.20 B' (m)
B1 0.10 B1 (m) %A 62.50%Talón
B2 = B' 0.20
B2 (m)
%C 37.50%Punta
B3 0.10 B3 (m)
Longitud de la Punta 1.20 C (m)
Espesor de la Base 0.40 esp (m )
Inclinación del Talud 10.00 Ѳ (°)
Profundidad de Fundación 1.50 Df (m)
Esp relleno base + sub-base 0.10 (m)
γw 1.00
γconcreto 2.50
DATOS PARA CONDICION SISMICA
0.30
0.21 Kv
21 δ
91.43 β
DATOS PARA SOBRECARGA
2.00 a' (m)
1.00 b' (m)
Carga de Franja 40.00
Profundidad múltiplo de H 1.00 z (m)
45.00
71.57
63.43 α (º)
26.57 β (º)
SUELO DE RELLENO
0.00 RESUMEN
132.00
1.80 VERIFICACION POR DESLIZAMIENTO= 1.61 >1.5 CUMPLE
VERIFICACION POR VOLTEO= 5.79 >2 CUMPLE
SUELO DE FUNDACION VERIFICACION POR ECXENTRICIDAD= -0.10 <B/6 CUMPLE
1.00 VERIFICACION POR CAPACIDAD PORTANTE= 1.85 <3 NO CUMPLE
22.00
2.00
COEFICIENTES DE EMPUJE
Ka 0.31
Kp 3.25
VERIFICACION POR DESLIZAMIENTO
= 4.39
W (T/m) = 7.32282
Wtrasdós 8.16 1.80 14.68
Wrelleno punta 0.48 1.80 0.86
Wbase 1.44 2.50 3.60 = 1.61 >1.5 CUMPLE
Walma 1.08 2.50 2.70
Eav 0.92
22.76
Longitud Base de la Cuña de
Talud
(T/m3)
(T/m3)
Coeficiente de aceleración
horizontal (COVENIN 1756) A0 = Kh
Coeficiente de aceleración
Vertical
Angulo de Fricción en la Pared
del Muro
Angulo de Inclinación Entre el
Muro y la Horizontal
Ancho de la Superficie
Cargada
Distancia del muro a la
Superficie Cargada
q (T/m2)
Angulo proximal formado entre
el muro y b', desde el punto de
esfuerzo horizontal en el muro
η1 (º)
Angulo distal formado entre el
muro y b', desde el punto de
esfuerzo horizontal en el muro
η2 (º)
Angulo biceptriz formado entre
el muro y a'/2, desde el punto
de esfuerzo horizontal en el
muro
Angulo formado entre los
extremos distal y proximal del
ancho de la superficie desde
el punto de esfuerzo horizontal
en el muro
C1 (T/cm2)
γ1 (T/m3)
C2 (T/m2)
γ2 (T/m3)
AREA (m2)γ (T/m3)
Σwtot
pf3
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pfa
pfd
pfe
pff
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¡Descarga Ejercicios de Cálculo de Pilotes: Aplicaciones en Ingeniería Civil y más Ejercicios en PDF de Mecánica de suelos solo en Docsity!

DATOS DEL FUSTE Y LA BASE Altura del Muro 4.00 H (m) Altura del Suelo Saturado 2.00 (^) h'' (m) α= 1. Altura de la Cuña de Talud (^) 0.37 (^) h''' (m) β= 88. Altura del Suelo de Punta 0.80 D (m) ε= 1. Longitud de la Base 3.60 B (m) ρ= 88. Longitud del Talón 2.00 A (m) 2.10 A' (m) D'= 0. Longitud de la Base del Alma 0.40 F (m) A''= 0. Longitud del Tope del Alma 0.20 (^) B' (m) B1 0.10 (^) B1 (m) %A (^) 62.50 %Talón B2 = B' 0.20 (^) B2 (m) %C 37.50 %Punta B3 0.10 B3 (m) Longitud de la Punta 1.20 C (m) Espesor de la Base 0.40 esp (m) Inclinación del Talud 10.00 (^) Ѳ (°) Profundidad de Fundación 1.50 Df (m) Esp relleno base + sub-base 0.10 (m) γw 1. γconcreto 2. DATOS PARA CONDICION SISMICA

0.21 Kv (^21) δ 91.43 (^) β DATOS PARA SOBRECARGA 2.00 a' (m) 1.00 b' (m) Carga de Franja 40. Profundidad múltiplo de H 1.00 z (m)

63.43 α (º) 26.57 β (º) SUELO DE RELLENO 0.00 RESUMEN ∅ 1 32. 1.80 VERIFICACION POR DESLIZAMIENTO= 1.61 >1.5 CUMPLE VERIFICACION POR VOLTEO= 5.79 >2 CUMPLE SUELO DE FUNDACION VERIFICACION POR ECXENTRICIDAD= -0.10 <B/6 CUMPLE 1.00 VERIFICACION POR CAPACIDAD PORTANTE= 1.85 <3 NO CUMPLE ∅ 2 2.

COEFICIENTES DE EMPUJE Ka 0. Kp 3. VERIFICACION POR DESLIZAMIENTO = 4. W (T/m) = 7. Wtrasdós 8.16 1.80 14. Wrelleno punta 0.48 1.80 0. Wbase 1.44 2.50 3.60 = 1.61 >1.5 CUMPLE Walma 1.08 2.50 2. Eav 0.

Longitud Base de la Cuña de Talud (T/m^3 ) (T/m^3 ) Coeficiente de aceleración horizontal (COVENIN 1756) A0 = Kh Coeficiente de aceleración Vertical Angulo de Fricción en la Pared del Muro Angulo de Inclinación Entre el Muro y la Horizontal Ancho de la Superficie Cargada Distancia del muro a la Superficie Cargada q (T/m^2 ) Angulo proximal formado entre el muro y b', desde el punto de esfuerzo horizontal en el muro η1 (º) Angulo distal formado entre el muro y b', desde el punto de esfuerzo horizontal en el muro^ η2 (º) Angulo biceptriz formado entre el muro y a'/2, desde el punto de esfuerzo horizontal en el muro Angulo formado entre los extremos distal y proximal del ancho de la superficie desde el punto de esfuerzo horizontal en el muro C1 (T/cm^2 ) γ1 (T/m^3 ) C2 (T/m^2 ) γ2 (T/m^3 ) AREA (m^2 ) γ (T/m^3 ) Σwtot

= 5. = 2. = 0.

VERIFICACION POR VOLCAMIENTO M Resistentes W (T/m) Brazo (m) Momento (T m/ml) Mtrasdós 14.68 2.60 38. Msuelo fundación 0.86 0.60 0. Mbase 3.60 1.80 6. Malma 2.70 1.40 3. MEav 0.92 3.60 3.

M Volcantes

5.79 >2 CUMPLE

VERIFICACION POR EXCENTRICIDAD La excentricidad e resulta= con respecto al baricentro de la base El punto de aplicación de la reacción= = 1. B/6= 0. e= -0.10 <B/6 CUMPLE VERIFICACION POR CAPACIDAD PORTANTE Nc= 5. Nq= 1.20^ 2.00^ º

Factores de Capacidad de Carga de Terzaghi= (^) = 9.

1.85 <3 NO CUMPLE

EMPUJE SISMICO SOBRECARGA = 20.79 Esfuerzo Horizontal = = 683. = (^) 14. Coeficiente de presión Activa de Suelo Trasdós Kae = 36. = 0. Esfuerzo Total = = 40. Empuje Activo Sìsmico = 4. (Fòrmula de Mononobo-Okave) -0. Resultante = 1. SIMULACIÒN DE SOBRECARGA CLIK PARA CAMBIAR Para b' = 0.25 *H= 1 z (m) η1 (º) η2 (º) α (º) β (º) θ1 (º) θ2 (º) P (T/m) 1.00 45.00 71.57 63.43 26. 14.04 36.

2.00 26.57 56.31 45.00 29.74 757. 3.00 18.43 45.00 33.69 26.57 672. 4.00 14.04 36.87 26.57 22.83 575. 5.00 11.31 30.96 21.80 19.65 494. 6.00 9.46 26.57 18.43 17.10 429. 7.00 8.13 23.20 15.95 15.07 378. 8.00 7.13 20.56 14.04 13.43 336. 9.00 6.34 18.43 12.53 12.09 303. 10.00 5.71 16.70 11.31 10.99 275. ΣMresist Para ∅2= Nγ= T/m^2 T/m^2 θ1 en grados = θ2 en grados = Δeae = Eae - Ea = σ (T/m^2 ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (^0 100 200 300 400 500 600 700) 683.30 800 900 1000

ESFUERZO σ (T/m2) P R O F U N D I D A D m^ ( )

= 484.85^ T

FACTOR DE SEGURIDAD = 2

CAPACIDAD DE ACRGA ADMISIBLE = = 242.43^ T

EFICIENCIA DE GRUPO DE PILOTES POR LA ECUACION DE CONVESE-LAVARRE

Nº DE COLUMNAS (n) = 2 Nº DE FILAS (m) = (^3) TOTAL DE PILOTES (K) = 6 = = 5.65^ m>3D = OK EFICIENCIA DE GRUPO = CAPACIDAD DE ACRGA ADMISIBLE EN GRUPO = S h 2,5D 21.80 0.72 0. 3D 18.43 0.76 0. 4D 14.04 0.82 0. 5D 11.31 0.85 0. 6D 9.46 0.88 0. 8D 7.13 0.91 0. 10D 5.71 0.93 0. ARMADURAS DE ACERO - CAPACIDAD DE SOPORTE DEL ELEMENTO ESTRUCTURAL ZONA SISMICA CLIK PARA CAMBIAR 1,963. 19.63 cm 1,943.

4,200.

CAPACIDAD ULTIMA DE CARGA =

SEPARACION ENTRE

PILOTES PARA 100% DE

EFICIENCIA EN GRUPO

q (º) QadmG (T) AREA DE SECCION Ag = cm^2 AREA DE ACERO As = AREA DE CONCRETO DESCONTANDO AREA DE ACERO LONGITUDINAL Ac cm^2 RESISTENCIA DEL CONCRETO f 'c = Kg/cm^2 RESISTENCIA DEL ACERO f 'y = Kg/cm^2

20.00 T

429.43 T

FACTOR DE SEGURIDAD FS = 2

CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR PILOTE

= 214.72 T

CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR GRUPO DE PILOTES

= 1,288.30 T (EFECTIVIDAD DE GRUPO OK)

d (mm) Peso (Kg/m) 1/4 6.40 0.32 0.25 2.01 NO LLEVA BARRAS DE 3/8 9.50 0.71 0.55 2.98 NO LLEVA BARRAS DE 1/2 12.70 1.27 0.99 3.99 NO LLEVA BARRAS DE 5/8 15.90 1.98 1.55 4.99 10 BARRAS DE 3/4 19.00 2.84 2.23 5.97 7 BARRAS DE 7/8 22.20 3.87 3.04 6.97 6 BARRAS DE 1 25.40 5.07 3.97 7.98 4 BARRAS DE 1 1/8 28.60 6.41 5.00 8.98 4 BARRAS DE 1 1/4 31.75 7.92 6.21 9.96 3 BARRAS DE 1 3/8 34.90 9.58 7.47 10.97 2 BARRAS DE

TOTAL DE PILOTES (K) =

SOBRECARGA Q =

QU/PILOTE =

f (inch) A (cm^2 ) Perimetro (cm)

Nº DE BARRAS DE REFUERZO POR

PILOTE

1/4 NO LLEVA

3/8 NO LLEVA

1/2 NO LLEVA

f (inch) S DE REFUERZO POR PILOTE

AREA POR

Nº DE

BARRAS

(cm2)

ZONA PLANA NO SISMICA

ZONA SISMICA

ZONA SISMICA CON CARGA AXIAL

Perimetro

A menor A corregida Nº BARRAS NO LLEVA NO LLEVA NO LLEVA NO LLEVA NO LLEVA NO LLEVA

EFICIENCIA DE GRUPO =

CAPACIDAD DE ACRGA ADMISIBLE EN GRUPO =

S h 2,5D 21.80 0.72 212. 3D 18.43 0.76 225. 4D 14.04 0.82 242. 5D 11.31 0.85 253. 6D 9.46 0.88 260. 8D 7.13 0.91 269. 10D 5.71 0.93 274. ARMADURAS DE ACERO - CAPACIDAD DE SOPORTE DEL ELEMENTO ESTRUCTURAL ZONA PLANA NO SISMICA CLIK PARA CAMBIAR

9.82 cm

210 4200 6 20.00 T 389.95 T FACTOR DE SEGURIDAD FS = 2 CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR PILOTE = 194.98 T CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE POR GRUPO DE PILOTES

= 1169.86 T (EFECTIVIDAD DE GRUPO OK)

q (º) QadmG (T) AREA DE SECCION Ag = cm^2 AREA DE ACERO As = AREA DE CONCRETO DESCONTANDO AREA DE ACERO LONGITUDINAL Ac cm^2 RESISTENCIA DEL CONCRETO f 'c = Kg/cm^2 RESISTENCIA DEL ACERO f 'y = Kg/cm^2 TOTAL DE PILOTES (K) = SOBRECARGA Q = QU/PILOTE =

d (mm) A (cm2) 1/4 6.40 0.32 0.25 2.01 NO LLEVA BARRAS DE 3/8 9.50 0.71 0.55 2.98 NO LLEVA BARRAS DE 1/2 12.70 1.27 0.99 3.99 8 BARRAS DE 5/8 15.90 1.98 1.55 4.99 5 BARRAS DE 3/4 19.00 2.84 2.23 5.97 4 BARRAS DE 7/8 22.20 3.87 3.04 6.97 3 BARRAS DE 1 25.40 5.07 3.97 7.98 2 BARRAS DE 1 1/8 28.60 6.41 5.00 8.98 2 BARRAS DE 1 1/4 31.75 7.92 6.21 9.96 2 BARRAS DE 1 3/8 34.90 9.58 7.47 10.97 1 BARRAS DE f (inch) Peso (Kg/m) Perimetro (cm)

Nº DE BARRAS DE REFUERZO POR

PILOTE

  • d (mm) A (cm2) Peso (Kg/m) - 6.40 0.32 0.25 2.01 0.32 0.64 0. - 9.50 0.71 0.55 2.98 0.71 1.42 2.
    • 12.70 1.27 0.99 3.99 1.27 2.54 3.
    • 15.90 1.98 1.55 4.99 1.98 3.96 5.
    • 19.00 2.84 2.23 5.97 2.84 5.68 8.
    • 22.20 3.87 3.04 6.97 3.87 7.74 11.
    • 25.40 5.07 3.97 7.98 5.07 10.14 15.
    • 28.60 6.41 5.00 8.98 6.41 12.82 19.
    • 31.75 7.92 6.21 9.96 7.92 15.84 23.
    • 34.90 9.58 7.47 10.97 9.58 19.16 28. - 81 1/ - 82 3/ - 83 1/ - 84 5/ - 85 3/ - 86 7/ - 88 1 1/ - 89 1 1/ - 1 3/
      1. COHE
    • 1.28 1.60 1.92 2.24 2.56 2.88 3.
    • 2.84 3.55 4.26 4.97 5.68 6.39 7.
    • 5.08 6.35 7.62 8.89 10.16 11.43 12.
    • 7.92 9.90 11.88 13.86 15.84 17.82 19.
  • 11.36 14.20 17.04 19.88 22.72 25.56 28.
  • 15.48 19.35 23.22 27.09 30.96 34.83 38.
  • 20.28 25.35 30.42 35.49 40.56 45.63 50.
  • 25.64 32.05 38.46 44.87 51.28 57.69 64.
  • 31.68 39.60 47.52 55.44 63.36 71.28 79.
  • 38.32 47.90 57.48 67.06 76.64 86.22 95. - 19. - 17.82 19.80 10. NO LLEVA NO LLEVA NO LLEVA - 17.04 19.88 7. - 19.35 23.22 6. - 15.21 20.28 4. - 19.23 25.64 4. - 15.84 23.76 3. - 19.16 19.16 2. - 3.52 3.84 0. - 7.81 8.52 0.
    • 13.97 15.24 1.
    • 21.78 23.76 1.
    • 31.24 34.08 2.
    • 42.57 46.44 3.
    • 55.77 60.84 5.
    • 70.51 76.92 6.
    • 87.12 95.04 7.
  • 105.38 114.96 9.
    • 1/
    • 3/
    • 1/
    • 5/
    • 3/
    • 7/
  • 1 1/
  • 1 1/
  • 1 3/

1/4 NO LLEVA

3/8 NO LLEVA

S DE REFUERZO POR

PILOTE

AREA POR

Nº DE

BARRAS

(cm2)