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Cimientos de pilotes construidos para resistir las fuerzas de elevación pila de tensión. Estos también se denominan pilotes elevados o pilotes de anclaje. Los pilotes elevados funcionan bien en áreas donde las estacas se pueden sacar del suelo. Los cimientos se clasifican en términos generales como cimientos profundos y cimientos superficiales según la capacidad de carga y las propiedades del suelo del sitio. El tipo de cimentación con pilotes más utilizado cae en la categoría de cimentación profunda. Una estructura de cimentación con una profundidad superior a tres veces el ancho de la estructura se puede clasificar como una cimentación de pilotes. Los cimientos de pilotes forman estructuras de columnas alargadas destinadas principalmente a transferir cargas de compresión desde grandes superestructuras. Los medios que se mueven hacia abajo pueden ser suelos débiles o formaciones comprimibles, o formaciones rocosas fuertes como estructuras.
Tabla de contenido
Pila de tensión bajo elevación
Varias razones para el levantamiento son:
- fuerza sísmica
- momento de volcar
- presion hidrostatica
Estas fuerzas se esperan en la construcción de grandes estructuras como torres de transmisión, muelles, estructuras de gran altura, chimeneas, muelles, etc. La mayoría de los rascacielos están sujetos a mayores cargas de viento o fuerzas sísmicas que inducen momentos de vuelco, que a su vez conducen a la elevación. El levantamiento puede ocurrir debido a la presión hidrostática, la actividad sísmica o los momentos de vuelco. Cuando una estructura se cae, experimenta una fuerza de compresión en un extremo y una fuerza de tensión en el otro. Estas fuerzas deben transferirse de manera segura al suelo con la ayuda de cimientos construidos (pilotes). La transferencia de cargas a la capa inferior se realiza en toda la longitud del pilote. La construcción del pilote de tensión transfiere de forma segura esta fuerza de sustentación a través de la acción de fricción a lo largo del pilote obtenido por escariado. Los pilotes de tensión utilizan muros de tablestacas para resistir cualquier fuerza horizontal. Los pilotes verticales instalados para este propósito deben tener suficiente profundidad. fricción del eje resistir las fuerzas ascendentes. Varias modificaciones a los pilotes pueden reducir significativamente la sustentación.
Resistencia al izaje de pilotes y pilotes a tracción
Se recomiendan profundidades de pila más largas ya que la fricción del eje absorbe la sustentación. En algunas situaciones puede ser difícil incorporar grandes profundidades debido a la presencia de formaciones rocosas duras debajo del suelo. Por lo tanto, para movilizar la resistencia friccional restante, debe aumentarse agregando su propio peso al pilote. Esto ayuda a superar las fuerzas de sustentación. Otra solución a este problema es anclar las estacas a la formación rocosa.
Figura 1.Pilotes subterráneos para muelles de construcción naval
Por el contrario, añadir peso muerto a la pila resulta antieconómico. Algunas aplicaciones, como la construcción naval (Figura-1), requieren pilotes para absorber cargas de compresión y fuerzas de elevación alternativas. El aumento del peso muerto en tales situaciones aumentará significativamente los costos de construcción y los rastrillos de compresión estarán sujetos a altas cargas de compresión. Estos problemas se pueden resolver proporcionando anclajes para las estacas que se introducen en la formación rocosa.
Diseño de pilotes para presión de levantamiento
El diseño de pilotes de cimentación (pilotes a tracción) se realiza de forma que no se vuelquen ni colapsen bajo condiciones extremas de carga ni se desplacen bajo combinaciones severas de cargas de trabajo. Esta consideración no afecta la funcionalidad de la cimentación bajo condiciones severas de carga. Los países seguidos de códigos y especificaciones son Desplazamiento máximo o permisible del pilote. La resistencia última de pilotes y grupos de pilotes está determinada por el diseño cuando no se considera el desplazamiento.de La carga permitida es relación de seguridad A las cargas calculadas en el diseño de cimentaciones por pilotes para fuerzas de levantamiento.
Análisis de pilotes de tracción
Un enfoque universal a seguir para el análisis es Limitaciones del enfoque friccional. Este método evalúa la resistencia al levantamiento de pilotes. Las pilas durante el levantamiento pueden estar sujetas a presión de levantamiento, lo que resulta en una falla superficial. La formación de la superficie de falla es un modo de investigar o analizar la falla de pilotes. Otro método consiste en derivar relaciones empíricas a través de la investigación experimental. En el análisis, los pilotes se consideran fustes cilíndricos. A continuación se muestra una idea rápida del análisis de la colocación de una sola pila.
1. suelo arcilloso
Resistencia máxima al levantamiento Qtú =caas +Wpag
donde Ca = fuerza cohesiva promedio W a lo largo del eje del pilotepag = peso del pilote, el área superficial del pilote incrustado es As y el valor de cohesión no drenado es c.tú.
Figura 2. Relación entre Ca/Cu y Cu (resistencia al corte sin drenaje)
La figura 2 a continuación muestra el gráfico entre Ca/Cu y Cu desarrollado por (Sowa, 1970). Estos valores en la tabla son aproximadamente correctos para pilotes bajo carga descendente. La relación Ca/Cu es mayor para arcillas más blandas y menor para arcillas más duras.
2. suelo arenoso
El levantamiento total Qu para pilotes colocados en suelo arenoso es resistencia de la piel La resistencia superficial se produce entre el eje del pilote y el suelo. “L” es la longitud empotrada, donde d es el diámetro del pilote.
Si el coeficiente de presión del suelo es Ks, el ángulo de fricción del pilote del suelo es 
viene dado por el peso unitario efectivo del suelo.
