Guía para el diseño de pilotes

En nuestro medio, las cimentaciones profundas (pilas, cajones, etc) se suelen reservar para situaciones muy especiales (puentes, grandes edificios, muelles etc.); no es común por lo tanto el uso de pilotes para otras aplicaciones menores. La razón de esto suele ser en primer lugar el factor económico, pues es normal pensar en grandes equipos e infraestructura y por consiguiente gran inversiones importantes. En segundo lugar los métodos de cálculo tanto geotécnico como estructural han sido y siguen siendo blanco de incertidumbres y la bibliografía existente está basada generalmente en libros de Geotecnia.

Lo libros de estructuras tocan muy superficialmente el tema, esta tesis intenta recoger información para el diseño tanto geotécnico como estructural debido a la carencia antes mencionada. Esto ha llevado a que la mayoría de ingenieros no estén familiarizados con el diseño de los mismos, mucho menos con las consideraciones geotécnicas y estructurales que se deben tener en cuenta al momento del diseño. Lo normal es encontrar diseños típicos que se repiten una y otra vez, dejando de lado la ciencia que conlleva a una optimización y diseño eficiente de los pilotes.

Por lo tanto la modelación estructural y la aplicación de programas de cómputo especializados requiere tener claros los conceptos básicos para poder determinar los parámetros de ingreso.

Esta tesis intenta recoger y mostrar de manera sencilla el proceso de diseño y modelación para los diferentes tipos de pilotes, utilizando el cálculo manual y la aplicación concreta en tres programas de cálculo (SAP 2000, SISMICAD, ALL PILE), de manera que el usuario final de este documento tenga facilidades para guiarse en el proceso de diseño.

Vale la pena advertir que el proceso constructivo no siempre está ligado al uso de grandes equipos e infraestructura; existen procesos constructivos simples y económicos que se han implementado con éxito en el Perú recientemente, demostrando que sólo es cuestión de pensar un poco en los medios disponibles adaptándose a la infraestructura existente. Es entonces necesario dejar los paradigmas tradicionales acerca de las dificultades y los costos de las soluciones con pilotes que suelen ser muchas veces la alternativa mas eficiente.

La tesis consta de 6 capítulos:

• Primero tiene como tema la descripción los tipos de pilotes existentes, señalando la clasificación de los mismos tanto en función del material como por el proceso constructivo.
• En el segundo capítulo se mencionan las consideraciones geotécnicas necesarias para el diseño de los pilotes, se recogen una serie de fórmulas mas corrientes, tablas y gráficos necesarios en dicho proceso.
• El tercer capítulo se hace una introducción a la modelación estructural, mostrando una serie de correlaciones a partir de ensayos y datos comunes con el fin de determinar el coeficiente de balasto, parámetro indispensable en la modelación.
• En el cuarto se detalla el diseño estructural propiamente, se mencionan las consideraciones a tener en cuenta en cada tipo de pilote, asimismo las verificaciones necesarias.
• El quinto capítulo se presentan tres aplicaciones para suelos diversos, donde se ha seguido un formato ordenado de diseño, asimismo cada aplicación es modelada en tres programas de cálculo diferentes que muestran al lector varias posibilidades de modelación.
• El último capítulo está dedicado a las conclusiones y recomendaciones del presente estudio.

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Autor: Rodrigo Fabián Urbina Palacios
Universidad de Piura | Facultad de Ingeniería
“Guía para el diseño de pilotes”