jueves, 5 de enero de 2012

Pilotes armados, sí, pero hasta donde



En este artículo trato la necesidad o no de armar los pilotes en toda su longitud, también expondré los criterios que aplico así como la base normativa de éstos.

El armar los pilotes en toda su longitud o parcialmente es uno de esos debates en las obras, fundamentalmente de edificación, que se suelen resolver con razonamientos más testiculares (por mis güe….) que técnicos, no sin antes esgrimir los más variopintos argumentos aunque se carezcan de conocimientos o datos para ello.
Vamos allá..

Entre las razones esgrimidas en pro de no armar el pilote, destaco:

·         Los pilotes trabajan fundamentalmente a compresión por lo que el hormigón no precisa de armadura para soportar el esfuerzo.
·         La presencia de la armadura complica el hormigonado, fundamentalmente para diámetros inferiores a 60cm.
·         Tecnologías de pilotaje como los ejecutados con barrena continua y posterior inyección de hormigón por el centro de ésta ( sistema CPI-8 según la nomenclatura de la NTE), se basan en la colocación de la armadura mediante la hinca de ésta en el hormigón fresco, con la consiguiente dificultad cuando las armaduras son largas.

Pero también existen numerosos argumentos para armar el pilote en toda su longitud, destaco:

·         Los pilotes pueden estar sometidos a esfuerzos diferentes a una compresión simple como puedan ser esfuerzos de flexión, corte o deformaciones impuestas.
·         La existencia de armadura en toda la longitud del pilote da una cierta garantía de la continuidad de éste.
·         Bajo rasante pueden haber esfuerzos y campos de movimiento imprevistos a lo largo de la vida útil del pilote y el armado permite dotar a éste de una capacidad resistente añadida.

En este aspecto la normativa actual no es especialmente clara, cosa que no pasaba con la antigua NTE la cual, previo condicionar las acciones a las que estará sometido los pilotes, acotando el ámbito de aplicación de las recomendaciones,  se pronunciaba de forma clara ya que indica que la longitud de la armadura debía ser como mínimo de 9 diámetros y 6,00 m..

El CTE ( Código Técnico de la Edificación) no se pronuncia de forma clara, destaco:

·         Nos remite a la normativa EN 1536-1999 Ejecución de trabajos especiales de geotecnia, pilotes perforados.
·         Respecto al armado de los pilotesen el apartado 5.3.8.2 Capacidad estructural del pilote de la DBSE-C-cimientos se limita a decir:  El armado de los pilotes se hará de acuerdo con las reglas especificadas en la instrucción EHE

Si nos vamos a la EHE-08, tampoco encontramos un posicionamiento claro, únicamente destaco que en el artículo 52º  Elementos estructurales de hormigón en masa podemos ver criterios para la comprobación de secciones de hormigón en masa.

En el Eurocódigo 7: Proyecto geotécnico, parte 1: Reglas generales se nos remite de nuevo a la EN 1536-1999 Ejecución de trabajos especiales de geotecnia, pilotes perforados. Destaco también el siguiente párrafo del Eurocódigo
El terreno donde se van a colocar los pilotes puede estar sometido a desplazamientos provocados por efecto de la consolidación, el hincamiento, las cargas adyacentes, la fluencia del suelo, deslizamientos o terremotos. Se deben considerar estos fenómenos ya que afectan a los pilotes causando rozamiento negativo, levantamientos, tracciones, cargas transversales y movimientos.


En definitiva, parece que nuestra última esperanza es la EN 1536-1999 Ejecución de trabajos especiales de geotecnia, pilotes perforados y por suerte su lectura sí que es muy clarificadora, os transcribo el apartado 7.1.4

7.1.4 Un pilote perforado puede ser diseñado como un elemento de hormigón en masa, si:
- las acciones de proyecto y/o
- las acciones impuestas por la construcción y/o
- las acciones resultantes del terreno atravesado
Sólo producen esfuerzos a compresión en el pilote, y si
- la cimentación por pilotes no está situada en zona sísmica.

Además la normativa indica que se recomienda armar la cabeza de los pilotes para soportar esfuerzos secundarios como los que pueda generar el propio proceso constructivo y para disponer de armadura de anclaje a los elementos encepado.

También determina la necesidad de armar el pilote en suelos blandos, determinando que éstos son los que tienen una Cu ( cohesión no drenada) inferior a 10 KPa.


En base a lo anterior que hago yo??

Si el pilote trabaja claramente a compresión opto por poner armadura mínima en los primeros 6 metros o 9 diámetros, si el pilote es más corto (ver entrada de GEOJUANJO:  Cual es la longitud mínima de los pilotes ) lo armaré en toda la longitud.

Respecto a la posibilidad de presencia de  terreno blando, entiendo que en condiciones normales a partir de una cierta profundidad es difícil tener un terreno con una Cu inferior a 10 KPa (límite mencionado en el Eurocódigo 7) o 15 KPa (límite mencionado en el CTE) . De hecho, asumiendo una cierta relación lineal entre la Cu y la tensión vertical (os aconsejo visitéis este post de Geodiendo) a partir de 4 metros es difícil encontrarse con una Cu inferior a 10KPa.

Si el pilote puede estar sometido a esfuerzos de flexión o cortante, evalúo en que medida éstos pueden generar tracciones en la sección de hormigón, valorando dos posibilidades:

·         Posibilidad 1: La rotura de la sección sin armar no implica la pérdida de la funcionalidad del elemento como cimentación. En este caso dejo el pilote sin armar. Este sería el caso de un muro pantalla que también hace las funciones de cimentación de pilares, pero a partir de una cierta profundidad de empotramiento ya no es necesario a efectos de soportar empujes pero sí para transmitir el esfuerzo del pilar a capas inferiores.

·         Posibilidad 2: La rotura de la sección sin armar implica el colapso del elemento de cimentación o su no funcionalidad. En este caso diseño la armadura en toda su longitud para soportar los esfuerzos no considerando la concomitancia del esfuerzo axil con los esfuerzos de corte o de flexión, ya que no puedo estar seguro del nivel de cargas verticales que llegan a dicha sección. Este sería el caso de un pilote de la cimentación de un muro que haga la función de estribo de puente o un pilote de una pila de un puente ferroviario que deba soportar acciones laterales o rasantes en cabeza, en ambos casos suponer la generación de una rótula plástica equivale a asumir movimientos normalmente no admisibles para la estructura o incluso el colapso de la cimentación.


Por supuesto en el caso de estar en zona sísmica aplico lo que dice la normativa NCSE-02 Norma de Construcción Sismoresistente, la cual suele llevar a armardo los pilotes en toda su longitud, ya que la normativa te indica que armes en la zona sensible y ésta suele ser la longitud del pilote por encima del empotramiento, por lo que si armas esta zona más la correspondiente transición, generalmente acabas armando todo el pilote.

 Como podéis ver, tanto la EHE-08, el CTE, la NCSE-02 y la NTE os las he referenciado al apartado de NORMATIVAS Y GUÍAS de GEOJUANJO, donde os podeis descargar los documentos, lo cual no he podido hacer con el Eurocódigo 7 ni la EN 1536-1999  documentos ambos cuyo uso no es público aunque tengan rango de obligatoriedad, no deja de ser una situación "simpática".

Para finalizar os dejo una escena de la película Huevos de oro película cuyo visionado considero obligado para poder entender algo de la actual situación de nuestro sector.



Gracias por vuestro tiempo
juanjo

18 comentarios:

  1. Hola Juanjo, muy buen post. Un solo comentario que me gustaría que me aclares, a que llamas zona sísmica ya que si miramos el famoso mapa de la NCSE-02 (pag 14) toda la península ibérica e islas tienen asociados unas aceleraciones sísmicas básicas que aunque pequeñas tienen un valor. Por lo que si somos escrupulosos deberíamos armar siempre en toda su longitud, cosa que no es habitual en la práctica.

    ResponderEliminar
  2. Hola Juanjo, una pregunta fuera del tema, pero relacionada con las armaduras...
    Crees que las armaduras de los pilotes del puerto de Barcelona deberian ser pintadas con pintura anti corrosión? o es una obsesión mia?
    Gracias.
    Un saludo

    ResponderEliminar
  3. Hernán, tal y como dice la normativa,la normativa únicamente es obligatoria en una serie de contrucciones, puedes leerlo en el apartado 1.2.3. Criterios de aplicación de la norma, verás que por debajo de un rango de aceleraciones y con ciertos condicionantes no es obligada.
    Respecto a armar en toda su longitud, verás que he modificado el artículo ya que no quería llevaros a error, de hecho la normativa no obliga a armar en toda la longitud, únicamente obliga a armar en la zona sensible, aunque realimente ésta suele coincidir con prácticamente toda la longitud.

    Gracias por tu participación.

    juanjo

    ResponderEliminar
  4. Roberto, tu pregunta es demasiado genérica, me permitirás acotarla. Si los pilotes trabajan a compresión no veo mayor necesidad de sobreproteger las armaduras, más aun si consideramos que no tienen una función estructural crítica. Si se trata de pilotes sometidos a esfuerzos especiales que generen tracciones aquí ya debe valorarse la importancia del elemento, su vida útil y su coste de restitución, normalmente con diseñar para aperturas de fisura dentro de la normativa, ya debería ser suficiente, pero no veo ni mucho menos descabellado proponer un tratamiento de la armadura, aunque tambien pueden valorarse pilotes armados con perfiles, prefabricados postesados, armados con tubo metáñlico perdido, etc.

    Un saludo y gracias por tu participación
    juanjo

    ResponderEliminar
  5. Hola Juanjo, en el apdo. 7.1.4 de la EN 1536, para permitir la consideración de elemento de hormigón en masa, no debería decir "la cimentación por pilotes NO está situada en zona sísmica"? Un saludo.

    ResponderEliminar
  6. Eduardo muchas gracias, ya he corregido mi error.
    te debo una
    juanjo

    ResponderEliminar
  7. Gracias por tus contribuciones Juanjo. Tengo una duda en lo relativo al valor para considerar suelo blando. Dices que el CTE lo fija en cu<15kPa, sin embargo en el CTE tabla D.23 pone qu<80-150kN/m2, adoptando resistencia a compresión simple. Hay bastante diferencia entre los valores de corte de suelo blando, ¿a qué se debe a un error mio en las unidades o a que interpreto mal los parámetros cu y qu?

    Gracias
    Juan Pedro

    ResponderEliminar
  8. Hola Juanjo, hola Roberto, creo que ante un medio corrosivo como es el agua de mar se debe controlar la fisuración del pilote ante estados de carga por tracción. No se autorizará pintura anticorrosiza alguna sobre las armaduras que neutralice la adherencia entre hormigón en retraccioón y acero.Ello anularía el comportamiento homogeneizado del elemento estructural. Saludos, JS

    ResponderEliminar
  9. Anónimo, la tabla que haces referencia únicamente es para hacer una cierta clasificación de terrenos arcillosos. La limitación de 15 KPa se emnciona en los aprtados que digo y realmente hace referencia a terrenos muy blandos.
    Otra cosa, no debes confundir qu que es compresión simple con Cu que es cohesión no drenada, de hecho se puede considerar que qu=2Cu eso sí con un monton de hipótesis por delante.

    ResponderEliminar
  10. Jorge, entiendo que cuando Roberto plantea la utilización de pinturas o algo, tienen muy claro que lo que sea debe de garantizar la adherencia armadura hormigón, de hecho , ya hay productos en el mercado que permiten hacerlo.

    Gracias por tu aportación Jorge

    ResponderEliminar
  11. Tangencialmente, me gustaría resaltar esa tendencia de la ley española a obligarnos a cumplir normativa "de pago". Un saludo a nuestros amigos de AENOR (desde la envidia ;-)

    ResponderEliminar
  12. Buenos días Juanjo. En primer lugar, enhorabuena por tu blog. Me gustaría saber tu opinión en una duda que me asalta desde hace mucho tiempo.

    Una argumentación basada en que la armadura de un pilote podría evitarse si solo está sometido a esfuerzos de compresión.... me lleva a pensar en que ¿seriamos todos tan valientes como para aplicarla para pilares de edificación? Sé que la normativa no lo permite, pero es en base a unos criterios que no sé porque no son aplicables a un elemento de hormigón como es un pilote.

    No veo muy bien la diferencia entre un pilar que descansa sobre un pilote como para que se arme el pilar pero no el pilote.

    Gracias de antemano por tu opinión.

    ResponderEliminar
  13. Manuel, yo si veo la diferencia, sobretodo a partir de una cierta profundidad donde el terreno hace un efecto centrado importante reaccionando contra cualquier acción lateral que sufra el pilote, así mismo, las acciones asociadas a la temperatura son casi inexistentes, también debes de valorar que el hormigón del pilote trabaja a 4 o 5 MPa, mucho menor que el nivel de trabajo del hormigón de un pilar. Independientemente de lo dicho, es aconsejable armar los pilotes en los primeros metros, donde los argumentos anteriores no son tan evidentes.

    Gracias por tu comentario.
    juanjo

    ResponderEliminar
  14. Gracias por tu respuesta Juanjo. ¿Y las cuantías mínimas que marca la EHE?

    ¿Como salvarías ese tema para justificarlo?

    ResponderEliminar
  15. En dicha parte el pilote es de hormigón en masa, no ha lugar a cuantía mínima.
    Un saludo Manuel

    ResponderEliminar
  16. Buenas Juanjo, soy un principiante en esto y disculpa mi ignorancia, quería preguntarte,es recomendable armar pilote en toda su longitud para un puente que se encuentra en un suelo sismico?

    ayúdame a terminar la idea porfavor, gracias por tu amabilidad

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Anónimo, te invito a que relleas el artículo.
      Gracias por tu visita

      Eliminar
  17. Que tipo de armadura deberia utilizar para un pilote en seco (diametro, cantidad de barras, etc)

    ResponderEliminar

LinkWithin

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...