domingo, 25 de noviembre de 2012

¿Puede pandear un pilote?


La pregunta “¿ puede pandear este pilote?”, desde que tengo uso de razón en este mundo de las cimentaciones, me la solían hacer una o dos veces al mes, pero la verdad es que últimamente, será por la poca obra,  no me la hacía nadie.

Pero el otro día un técnico me hizo la pregunta y le respondí:

No, únicamente pandearía en un terreno extremadamente blando, mucho más blando que el que tienes en obra…….. Aquí acabó la conversación.

Últimamente, tengo la sensación, que las conversaciones técnicas duran menos que antes, será porque uno ya es mayor y peina canas, lo cual le da más credibilidad, o simplemente la gente está más preocupada por otras cosas.

En lo que sigue y por si a alguien le interesa, argumento técnicamente mi respuesta, parto de la base que estoy analizando un pilote largo en terreno bastante “malo”, más o menos como el que describí aquí (no son arenas movedizas, son terrenos extremadamente blandos).

El pandeo es un problema de interacción suelo-pilote que puede darse en pilotes esbeltos y muy cargados, en este caso pueden aparecer esfuerzos de segundo orden en forma de flexiones que, si la reacción lateral del terreno no puede estabilizar, se puede dar el fenómeno del pandeo.



Según Bjerrum (1957) la carga crítica de pandeo será la siguiente:


Donde Ip, es el momento de inercia para la sección transversal del pilote,



 y el módulo elástico del hormigón podemos tomarlo como  Ep=210.000 Kg/cm2.


b es el diámetro del pilote y K un coeficiente de balasto lateral.

Como coeficiente de balasto podría tomarse alguno coherente con al siguiente famosa tabla sacada del libro Geotecnia y Cimientos (Jose Antonio Gimenez Salas y otros muchos).




 

Como podéis ver el valor de coeficiente de balasto que figura en la tabla es el correspondiente a una tabla de 1 pie cuadrado. Para el cálculo de un coeficiente de balasto más ajustado a las dimensiones del pilote pueden admitirse las relaciones clásicas de Terzaghi, aunque al final veréis que no vale la pena.



Pero volvamos a mi afirmación

 

No, únicamente pandearía en un terreno extremadamente blando, mucho más blando que el que tienes en obra

Pensemos en un pilote de diámetro 35 cm en terreno blando cargado con 50 tn.

La carga crítica de pandeo en toneladas sería aproximadamente 1660 * (K ^ ½) esto nos lleva a que para que este pilote pandeara necesitaríamos que la K fuera inferior a 0,0001 kg/cm3, es decir que ni siquiera un suelo fangoso lo cumpliría.

 

Démosle la vuelta al problema y calculemos, que diámetro tendría que tener el pilote para que pandeara en un suelo fangoso con K=0,5 Kg/cm3 estando cargado con 50 Tn.

 

Si aplicamos la formulación de arriba llegamos a que necesitamos un diámetro del orden de 10 cm. o menor, por lo que seguramente nos preocuparán otras cosas, mucho más que el pandeo, como que el pilote se nos hunda en el terreno o que simplemente no aguante estructuralmente.

Os dejo varios enlaces de GEOJUANJO relacionados con el diseño de pilotajes:


Dejo para otros artículos la problemática del pandeo en caso que parte del pilote quede exento o el caso de micropilotes en pantallas.

Un saludo y gracias por vuestro tiempo

juanjo

5 comentarios:

  1. Interesante como siempre Juanjo. a ver si encuentro un hueco en "mi ajetreada" vida profesional - ofertas, obras, visitas de obra, ...bla, bla,.. y busco un cartapacio que tengo de unos estudios de un joven Carlos Oteo Mazo y una tesis doctoral de la ETSICCP de Madrid (creo que de un Ing. llamado Zaballos dirigida por el anterior),recopilado en aquellos tiempos en los que a uno le interesaban estos temas y se planteaba dichas cuestiones. Me has hecho rejuvenecer!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Según recuerdo, pandear, pueden pandear: pero no me explico, aún hoy como hacen (se han hecho) pilotes en Hong Kong o en la 2conchinchina" de 100 m. en terrenos con SPT < 5 y todavía funcionan...

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    1. A ver si te animas y haces público parte de la información que atesoras.

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  2. Interesante Juanjo, me ha gustado mucho porque recuerdo que es una cuestión que me he planteado más de una vez, aunque la dificultad en el cálculo se debe a que el coeficiente de balasto horizontal es dificil de calcular, se basa en estimaciones, pero bueno según la fórmula planteada es imposible el pandeo, a no ser que tengamos terrenos cohesivos con zonas de falla o de debilidad activas, en las que el coeficiente de balasto sea tan bajo que se considere casi nulo.

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    1. Un coeficiente de reacción lateral casi nulo es difícil de contemplar, tal vez en el caso de terrenos en sifonamiento debido a un terremoto. Gracias por tu comentario.

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  3. Juanjo una pregunta, ¿porqué la formula de pandeo no lleva longitud?

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