FÓRMULAS PARA EL HINCADO DE PILOTES.

Para desarrollar la capacidad de carga deseada, un pilote de punta debe penetrar suficientemente el estrato denso de suelo o tener contacto suficiente con un estrato de roca. Este requisito no es siempre satisfecho hincando un pilote a una profundidad predeterminada debido a la variación de los perfiles del suelo, por lo que se han desarrollado varias ecuaciones para calcular la capacidad última de un pilote durante la operación. Las ecuaciones dinámicas son ampliamente usadas en el campo para determinar si el pilote ha alcanzado un valor satisfactorio de carga a la profundidad predeterminada. Una de las primeras de esas ecuaciones dinámicas, comúnmente llamada lafórinula del Engineering News Record (ENR), se deriva de la teoría del trabajo y la energía. Es decir,

Energía impartida por el martillo por golpe =  (resistencia del pilote) (penetración por golpe de martillo)

De acuerdo con la fórmula ENR, la resistencia del pilote es la carga última Q, expresada como

La penetración, S, del pilote se basa usualmente en el valor promedio obtenido de los últimos golpes del martillo. En la forma original de la ecuación se recomendaron los siguientes valores de C.

Para martillos de caída libre: C =1 puig (si las unidades de S y h están en pulgadas) Para martillos de vapor: C = 0.1 puig (si las unidades de S y h están en pulgadas)

Se recomendó también un factor de seguridad, FS, = 6, para estimar la capacidad admisible del pilote. Note que para martillos de acción simple y doble, el término WRh es reemplazado por EHE (donde E = eficiencia del martillo y HE = energía nominal del martillo). Entonces

La fórmula ENE ha sido revisada a lo largo de los años y también se han sugerido otras fórmulas de hincado de pilotes. Algunas están tabuladas en la tabla 9.11.

El esfuerzo máximo desarrollado en un pilote durant.e la operación de hincado se estima con las fórmulas presentadas en la tabla 9.11. Como ilustración, usamos la fórmula ENR modificada:


En esta ecuación, S es igual a la penetración promedio por golpe de martillo, que también se expresa como

TABLA 9.11 Fórmulas para el hincado de pilotes

Diferentes valores de N se suponen para un martillo y pilote dados y luego pueden calcularse Qu. El esfuerzo de hincado entonces se calcula para cada valor de N y Qu/Ap. Este procedimiento se muestra con un conjunto de valores numéricos. Suponga que un pilote de concreto presforzado de 80 pies de longitud tiene que ser hincado por un martillo 11B3 (MKT). Los lados del pilote miden 10 pulgadas. De la tabla D.3a (apéndice D) para este pilote

ahora puede prepararse la siguiente tabla

Tanto el número de golpes de martilo por pulgada como el esfuerzo ahora se grafican como muestra la figura 9.47. Si una tal curva se prepara, se determinará fácilmente el número de golpes por pulgada de penetración del pijote correspondiente al esfuerzo admisible de hincado del mismo.

Los esfuerzos reales de hincado en pilotes de madera están limitados aproximadamente a O.7fu. Similarmente, para los de concreto y de acero, los esfuerzos de hincado están limitados a aproximadamente O.6f’c y O.85fy, respectivamente.

En la mayoría de los casos, los pilotes de madera se hincan con una energía del martillo de menos de 45 klb-pies ( 60 kN.m). Las resistencias de hincado están limitadas principalmente a 4-5 golpes por pulgada de penetración del pilote. Para los de concretoy de acero, los valores usuales de N son 6 —8 y 12—14, respectivamente.

FIGURA 9.7

 

TABLA D.3 Pilotes de concreto presforzado típicos.