4 Elementos estructurales para pilotes - SRK Consulting

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Elementos estructurales para pilotes

Dr. Alejo O. Sfriso Universidad de Buenos Aires SRK Consulting (Argentina) AOSA

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Elementos estructurales para pilotes y anclajes

Pilote aislado vertical, carga axial

Modelo • Problema axilsimétrico (único caso 2D) • Elementos de volumen • Interfaces (𝑐" vs 𝑐, 𝛿 vs 𝜙) • Malla muy refinada en la punta • Puede requerir “updated mesh” Procedimiento de instalación • Perforado: simule secuencia constructiva • Desplazamiento: imponga aumento de volumen en los elementos del pilote

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Elementos estructurales para pilotes y anclajes

Filas de pilotes y anclajes en 2D

Modelos 2D resuelven interacción terreno-estructura pero no pueden calcular carga última de los anclajes Pantallas de pilotes • Estructura de contención • Carga última vertical Excavaciones con anclajes • Estabilidad global • Problema de empujes • Capacidad de anclajes

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Elementos estructurales para pilotes y anclajes

Modelización de la resistencia por la punta

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Estrategias • Interfaces • Tramo de placa elastoplástica • Cluster elástico Placa elastoplástica • Útil cuando el terreno es suficientemente resistente • Puede requerir cluster elástico

Sin cluster elástico

𝑁&'( =

𝑃&'( 𝑠𝑒𝑝

Placa elastoplástica

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Elementos estructurales para pilotes y anclajes

Modelización de la resistencia por la punta

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Estrategias • Interfaces • Tramo de placa elastoplástica • Cluster elástico Cluster elástico • Permite que la placa tome más carga normal • Afecta el mapa de desplazamientos • Aparece como “opción” en Plaxis

Sin cluster elástico

Con cluster elástico

Elementos estructurales para pilotes y anclajes

Modelización de fricción en 2D

Problema 3D no tiene solución 2D • Real: 𝐹/ = 𝜋 · Φ · s& ⁄𝑠𝑒𝑝 • Modelo: 𝐹/ = 2 · s& • No pueden simularse pilotes con desplazamiento o inyecciones Parche: elementos de interfaz (rompen mapa de desplazamientos)

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Elementos estructurales para pilotes y anclajes

Barras embebidas (en 3D)

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Elementos estructurales, nodos no conectados al suelo • Convierten los puntos de Gauss cercanos en elásticos • Orientación libre • Desplazamiento relativo terreno - pilote Datos de entrada • Capacidad de carga por la punta • Capacidad de carga lateral – Lineal a lo largo del pilote – Multilineal – Dependiente del terreno con Los puntos de Gauss del máximo definido por el usuario cilindro quedan elásticos

Elementos estructurales para pilotes y anclajes

Validación de barras embebidas para carga lateral

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La región elástica permite reproducir el estado de tensiones del terreno alrededor del pilote Los bordes tienen error numérico (depende de refinamiento)

(Waterman 2014)

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