FUNDACIONES DE PILAS EN CIMIENTOS

FUNDACIONES DE PILAS EN CIMIENTOS

Una pila es básicamente un cilindro largo de un material fuerte, como el hormigón, que se empuja hacia el suelo para actuar como un soporte constante para las estructuras construidas sobre él.

 

Los cimientos de pilotes se utilizan en las siguientes situaciones:

Cuando hay una capa de tierra débil en la superficie. Esta capa no puede soportar el peso del edificio, por lo que las cargas del edificio deben pasar por alto esta capa y transferirse a la capa de tierra o roca más fuerte que está debajo de la capa débil.

Cuando un edificio tiene cargas muy pesadas y concentradas, como en una estructura de gran altura, puente o tanque de agua.

 

Los cimientos de pilotes son capaces de soportar cargas más altas que las zapatas extendidas.

Hay dos tipos fundamentales de cimientos de pilotes (basados ​​en el comportamiento estructural), cada uno de los cuales funciona a su manera.

Pilotes de apoyo final En los pilotes de apoyo final, el extremo inferior del pilote descansa sobre una capa de tierra o roca especialmente fuerte. La carga del edificio se transfiere a través de la pila a la capa fuerte. En cierto sentido, esta pila actúa como una columna.

El principio clave es que el extremo inferior descansa sobre la superficie, que es la intersección de una capa débil y fuerte. Por lo tanto, la carga evita la capa débil y se transfiere de manera segura a la capa fuerte. Las pilas de fricción Las pilas de fricción funcionan con un principio diferente.

La pila transfiere la carga del edificio al suelo en toda la altura de la pila, por fricción. En otras palabras, toda la superficie de la pila, que tiene forma cilíndrica, trabaja para transferir las fuerzas al suelo.

Para visualizar cómo funciona esto, imagine que está empujando una barra de metal sólido de, digamos, 4 mm de diámetro dentro de una tina de helado congelado. Una vez que lo ha empujado, es lo suficientemente fuerte como para soportar algo de carga.

Cuanto mayor es la profundidad de inserción en el helado, más carga puede soportar. Esto es muy similar a cómo funciona una pila de fricción. En una pila de fricción, la cantidad de carga que puede soportar una pila es directamente proporcional a su longitud.

 

cómo funcionan los cimientos de pilotes

¿DE QUÉ ESTÁN HECHAS LAS PILAS?

Las pilas pueden estar hechas de madera, hormigón o acero. En la construcción tradicional, las pilas de madera se usaban para sostener edificios en áreas con suelo débil. Las pilas de madera todavía se usan para hacer embarcaderos.

 Para esto se necesitan árboles con troncos excepcionalmente rectos. La longitud de la pila se limita a la longitud de un solo árbol, unos 20 m, ya que no se pueden unir dos troncos. Toda la ciudad de Venecia en Italia es famosa por estar construida sobre pilotes de madera sobre el agua del mar.

 

Fundaciones de pila

Secciones transversales de varios cimientos de pilotes

Las pilas de hormigón se prefabrican, es decir, se hacen a nivel del suelo y luego se clavan en el suelo con un martillo, más sobre eso más adelante. Las pilas de acero en H también se pueden conducir al suelo. Estos pueden llevar cargas muy pesadas y ahorrar tiempo durante la construcción, ya que se elimina el proceso de fundición de pilotes. No se aplica ninguna capa protectora al acero, ya que durante la conducción, el suelo lo rasparía. En áreas con suelo corrosivo, se deben usar pilas de concreto.

 

CÓMO SE USAN LAS PILAS

Como los cimientos de pilotes llevan mucha carga, deben diseñarse con mucho cuidado. Un buen ingeniero estudiará el suelo en el que se colocan las pilas para asegurarse de que el suelo no se sobrecargue más allá de su capacidad de carga. Cada pila tiene una zona de influencia en el suelo a su alrededor. Se debe tener cuidado para espaciar las pilas lo suficientemente separadas para que las cargas se distribuyan de manera uniforme sobre todo el bulbo de tierra que las transporta, y no se concentren en unas pocas áreas.

 

patrón de carga de cimientos de pilotes

El patrón de carga de las pilas en el suelo que las rodea. Esto también se llama zona de influencia.

Los ingenieros generalmente agruparán algunas pilas y las cubrirán con una tapa de pila. Una tapa de pila es una tapa muy gruesa de hormigón que se extiende sobre un pequeño grupo de pilas y sirve como base sobre la cual se puede construir una columna. La carga de esta columna se distribuye a todas las pilas del grupo.

 

 

CÓMO SE CONSTRUYEN LAS PILAS

construcción de pilotes, pilotaje

Los montones pueden ser montados en el lugar o montados prefabricados.

 

Las pilas fundidas en el lugar se realizan en los siguientes pasos:

martillar un tubo de acero de paredes delgadas en el suelo

eliminar toda la tierra que queda dentro del tubo

bajar una jaula de refuerzo de acero en el tubo

eche la pila vertiendo hormigón húmedo en el tubo

El tubo de acero de paredes delgadas se llama carcasa, y solo sirve para formar un molde seguro para fundir concreto libre de tierra y escombros. No tiene un papel estructural que desempeñar después de completar el casting.

 

Algunos suelos son altamente cohesivos, lo que significa que si uno perfora un agujero en el suelo que es de 1 pie de ancho por 50 pies de profundidad, entonces el suelo mantiene la forma del agujero y no se derrumba en el agujero y lo bloquea. Si tal suelo está presente en el sitio, entonces no es necesario dejar una cubierta en su lugar: se puede usar la cubierta para perforar el agujero para la pila, y luego retirarla, y luego echar la pila en su lugar. Esto ahorra costos ya que se puede usar el mismo tubo de revestimiento para perforar agujeros para todas las pilas.

 

Pilotes prefabricados primero se lanzan a nivel del suelo y luego se martillan o se clavan en el suelo con un maquinista . Esta es una máquina que mantiene la pila perfectamente vertical y luego la golpea en el suelo golpe por golpe. Cada golpe se golpea levantando un peso pesado y dejándolo caer en la parte superior de la pila: la pila se cubre temporalmente con una tapa de acero para evitar que se desintegre. Por lo tanto, el impulsor de pilotes realiza dos funciones: primero, actúa como una grúa, levanta el pilote de una posición horizontal en el suelo y lo gira a la posición vertical correcta, y segundo, martilla el pilote hacia el suelo.

 

Las pilas deben ser clavadas en el suelo hasta el rechazo, momento en el cual no pueden ser empujadas más adentro del suelo.

MONTONES ESPECIALES

La conducción de pilas es muy ruidosa y provoca vibraciones masivas a través del suelo. Por esta razón, a veces es difícil usarlos en ubicaciones sensibles. Por ejemplo, si se va a extender un hospital operativo o un laboratorio de ciencias, las pilas de conducción causarían disturbios no deseados. Su uso también está restringido en áreas residenciales en muchos países.

Las vibraciones también podrían causar daños estructurales a los edificios más antiguos que están cerca. En tales situaciones, es posible utilizar micro pilotes o pilotes helicoidales, ninguno de los cuales depende del martilleo. Los micro pilotes o manipules son pequeños montones que se construyen de la siguiente manera: Paso 1:

 

un agujero un poco más grande que el diámetro de la pila y toda la longitud de la pila se excava en el suelo utilizando un aparato como una máquina de perforación de suelos.

Paso 2: una pila de hormigón prefabricado se baja o se empuja hacia el agujero.

Paso 3: se vierte una lechada de concreto en el espacio entre la pila y la tierra. Las pilas helicoidales son tubos de acero que tienen cuchillas helicoidales (espirales) unidas.

 Estos pueden perforarse en el suelo, lo que significa que la pila actúa como una broca gigante, y se gira y empuja hacia el suelo desde arriba, al igual que un tornillo perfora madera. Una vez que la pila de acero se introduce en el suelo, se vierte una tapa de pila sobre la pila para prepararla para la construcción de arriba.