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INGENIERÍA CIVIL UNIVERSIDAD INTERNACIONAL TRES FRONTERAS Trabajo Práctico Hormigón II Alumnas: • Analía Ramírez • Cinthya Brítez Profesor: ▪ Ing. Ronaldo Anagua Ciudad del Este - Paraguay, 2024 2 Contenido Introducción ...................................................................................................... 3 Marco Teórico ................................................................................................... 3 1. Fundamentos del Método de Aoki Veloso .................................................. 3 2. Parámetros Fundamentales ....................................................................... 3 3. Proceso de Diseño..................................................................................... 3 Paso 1: Caracterización del Suelo ........................................................... 4 Paso 2: Análisis de Carga Axial ............................................................... 4 Paso 3: Análisis de Carga Lateral ............................................................ 4 1. Capacidad de Carga por Consolidación del Suelo................................... 4 Paso 4: Verificación y Diseño ..................................................................... 4 1. Verificación de Cargas y Seguridad ......................................................... 4 Consideraciones Importantes ..................................................................... 5 Factores de Seguridad ............................................................................ 5 Datos de Campo y Laboratorio ................................................................ 5 Conclusión ........................................................................................................ 5 Bibliografía ........................................................................................................ 5 3 Introducción El diseño y análisis de cimentaciones profundas, como los pilotes, es crucial en ingeniería civil para asegurar la estabilidad y la capacidad de carga de estructuras sobre suelos difíciles. El método de Aoki Veloso ofrece una aproximación avanzada para calcular la capacidad portante de pilotes en suelos cohesivos y cohesionales. Este trabajo explora los principios teóricos y la aplicación práctica de este método en el diseño de cimentaciones. Marco Teórico 1. Fundamentos del Método de Aoki Veloso El método de Aoki Veloso combina aspectos de la teoría de consolidación de suelos con la mecánica de suelos cohesivos para determinar la capacidad de carga de pilotes. Se basa en el principio de que la resistencia de un pilote en un suelo cohesivo puede evaluarse considerando tanto la resistencia al corte como la consolidación del suelo alrededor del pilote. 2. Parámetros Fundamentales • Resistencia al corte del suelo: Se determina mediante ensayos de laboratorio y consideraciones de la tensión efectiva. • Permeabilidad y consolidación del suelo: Son factores críticos que afectan la respuesta del suelo al cargamento del pilote. 3. Proceso de Diseño • Análisis de carga axial y carga lateral: El método considera tanto la capacidad de carga axial del pilote (basada en la resistencia al corte del suelo) como su capacidad para resistir cargas laterales (mediante el análisis de la respuesta del suelo consolidado). • Interpretación de resultados: Los datos obtenidos se interpretan según criterios de seguridad y factores de carga para garantizar la estabilidad estructural. 4 El cálculo de pilotes por el método de Aoki Veloso se basa en consideraciones específicas de la mecánica de suelos cohesivos y la consolidación del suelo alrededor del pilote. A continuación, te guiaré a través de los pasos básicos para realizar este cálculo: Paso 1: Caracterización del Suelo 1. Determinación de Propiedades del Suelo: o Obtén datos de laboratorio o de estudios geotécnicos que incluyan la resistencia al corte del suelo (generalmente obtenida de ensayos de corte directo o triaxiales). o Identifica la permeabilidad y otros parámetros relevantes del suelo que puedan influir en la consolidación. Paso 2: Análisis de Carga Axial 1. Capacidad de Carga por Resistencia al Corte: o Calcula la capacidad de carga del pilote QpQ_{p}Qp basándote en la resistencia al corte del suelo cohesivo. o Emplea la fórmula generalizada de capacidad de carga de un pilote en suelo cohesivo: Qp=Ap⋅τu⋅NcQ_{p} = A_{p} \cdot \tau_{u} \cdot N_{c}Qp=Ap⋅τu⋅Nc donde: ▪ ApA_{p}Ap es el área transversal del pilote, ▪ τu\tau_{u}τu es la resistencia al corte no drenada del suelo cohesivo, ▪ NcN_{c}Nc es el factor de capacidad de carga, que puede ser obtenido de tablas o correlaciones empíricas. 2. Consideraciones de Tensión Efectiva: o Asegúrate de aplicar la tensión efectiva σ′\sigma'σ′ correspondiente para el cálculo de τu\tau_{u}τu. Paso 3: Análisis de Carga Lateral 1. Capacidad de Carga por Consolidación del Suelo: o Evalúa la capacidad de carga del pilote para resistir cargas laterales considerando la consolidación del suelo alrededor del pilote. o Utiliza métodos basados en teorías de consolidación y respuesta del suelo. Paso 4: Verificación y Diseño 1. Verificación de Cargas y Seguridad: o Verifica que las cargas calculadas cumplan con los factores de seguridad y criterios de diseño establecidos por las normativas locales o por el diseño del proyecto específico. 5 Consideraciones Importantes • Factores de Seguridad: Asegúrate de aplicar factores de seguridad adecuados para garantizar la estabilidad y durabilidad del pilote bajo condiciones de carga reales. • Datos de Campo y Laboratorio: Los resultados del análisis dependerán en gran medida de la calidad de los datos de campo y laboratorio utilizados para caracterizar el suelo y sus propiedades. Este método proporciona un enfoque integral para el diseño de pilotes en suelos cohesivos, considerando tanto la resistencia al corte del suelo como la consolidación del mismo. Es crucial trabajar con ingenieros geotécnicos experimentados y utilizar software especializado cuando sea necesario para obtener resultados precisos y confiables. Conclusión El método de Aoki Veloso proporciona una herramienta robusta y efectiva para el diseño de pilotes en suelos cohesivos. A través de la integración de principios de mecánica de suelos y consolidación, este enfoque permite a los ingenieros calcular con precisión la capacidad de carga de los pilotes, considerando las condiciones específicas del suelo y las características del proyecto. Sin embargo, es crucial realizar ensayos de campo y laboratorio adecuados para obtener datos precisos que respalden las decisiones de diseño. Este trabajo ha destacado la importancia de entender los fundamentos teóricos y la aplicación práctica del método de Aoki Veloso en la ingeniería de cimentaciones profundas, subrayando su relevancia en proyectos de construcción civil modernos. Bibliografía Aoki, N., & Veloso, L. A. (1975). "A method for analysis of pile foundation in soft clay." Proceedings of the 9th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Tokyo, Vol. 2, 209-214.