MODELACION GEOTECNICA II EJERCICIO DE APLICACIÓN PILOTES PLAXIS 3D-FOUNDATION
JOSE RICARDO PINEDA RODRIGUEZ COD: 2127610
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER ESCUELA INGENIERIA CIVIL MAESTRIA EN GEOTECNIA MARZO 2013
EJERCICIO DE APLICACIÓN Utilizando Plaxis 3D Foundation, hallar la capacidad de carga para pilotes de diámetro 0.30, 0.60 y 0.90 de diámetro y Longitud 7, 9 y 12 metros, construidos en el siguiente perfil de suelo: 0.00- 5.00 metros Arcilla Blanda E=5000 KN/m2 , ν =0.40 c=5 KN/m2 φ = 25º 5.00-20.00 metros Arena media E=25000 KN/m2, ν =0.35 c=1 KN/m2 φ = 31º Nivel freático a 4.00 metros de profundidad SOLUCION Se modeló el pilote en Plaxis 3D Foundation, siguiendo el procedimiento visto en clase, complementado con la guía tutorial del software, en el capitulo 4 Lección 2. En la fase de carga, para hallar las deformaciones, se aplicaron las siguientes cargas sobre el pilote, según sus dimensiones: CARGA (KN) APLICADA SOBRE EL PILOTE DIAMETRO (m) LONGITUD (m) 0,3 0,6 0,9 7 500 750 1250 10 500 1000 1500 12 600 1250 2000
Las Curvas en la cabeza del pilote para la deformación vs %Carga aplicada, se muestran en las figuras 1, 2 y 3. En cada Curva se lee la fracción de carga aplicada (% al multiplicar por 100), que produce un asentamiento de 2.5 centímetros, valor tomado como admisible para determinar la Capacidad de carga del Pilote. En la figura 1, tomada directamente de imágenes en el Computador, se observa la lectura del % de carga al pasar el Mouse sobre los puntos de la Curva generada para cada pilote. Las figuras 2 y 3 se generan también con la opción de Curvas del programa Plaxis, pero han sido obtenidas con la opción copy del programa Curves de Plaxis y luego pegadas a word. El porcentaje de carga para asentamiento de 2.5 cms, en cada caso es el siguiente: FRACCION CARGA PARA ASENTAMIENTO 2,5 CMS. DIAMETRO (m) LONGITUD (m) 0,3 0,6 0,9 7 0,641 0,859 0,793 10 0,878 0,891 0,923 12 0,875 0,858 0,825
Al multiplicar el porcentaje de la tabla anterior por la carga aplicada al pilote mostrada en la primera tabla, se obtiene la capacidad de carga para los pilotes, considerando un asentamiento admisible de 2.5 cms. Estos valores se presentan en la siguiente tabla: CAPACIDAD DE CARGA (KN) ASENT. 2,5CMS DIAMETRO (m) LONGITUD (m) 0,3 0,6 0,9 7 321 644 991 10 439 891 1385 12 525 1073 1650
FIGURA 1. GRAFICAS (ASENTAMIENTO VS %CARGA APLICADA) PILOTES DE DIAMETRO 0.30 M y L=7, 10 Y 12 M.
PILOTE %P (750 KN) 1,0
D=0.6 L=7
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0 0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
ASENTAMIENTO [m]
PILOTE %P (1000 KN) 1,0
D=0.6 L=10
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0 0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
ASENTAMIENTO [m]
PILOTE %P (1250 KN) 1,0
D=0.6 L=12
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0 0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
ASEMTAMIENTO [m]
FIGURA 2. GRAFICAS (ASENTAMIENTO VS %CARGA APLICADA) PILOTES DE DIAMETRO 0.60 M y L=7, 10 Y 12 M.
PILOTE %P (1250 KN) 1,0
D=0.9 L=7
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0 0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
ASENTAMIENTO [m]
PILOTE %P (1500 KN) 1,0
D=0.9 L=10
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0 0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
ASENTAMIENTO [m]
PILOTE %P (2000 KN) 1,0
D=0.9 L=12
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0 0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
ASENTAMIENTO [m]
FIGURA 3. GRAFICAS (ASENTAMIENTO VS %CARGA APLICADA) PILOTES DE DIAMETRO 0.90 M y L=7, 10 Y 12 M.
CONCLUSIONES El software, al igual que todo programa que emplee elementos finitos, permite obtener las deformaciones para diversas geometrías de los pilotes y valores de cargas. Se observa la tendencia de aumento en la capacidad de carga a medida que se tiene mayor diámetro del pilote y longitud de este. Se observa por la tendencia de los resultados, que el software en las condiciones planteadas del problema, considera como un parámetro importante para el aumento de capacidad de carga la componente friccionante alrededor del cuerpo del pilote. Se requiere investigar la validez de los resultados utilizando otros modelamiento, teorías de estado límite y pruebas de carga en campo.
