11. Appendix B Guidelines for Intelligent Workflow
11.2 Workflow Process Description
En este módulo, el programa realiza un cálculo de deformaciones relativas suelo- pilote, para encontrar la profundidad hasta la que puede actuar el rozamiento negativo.
El método se basa en la comparación de la curva de asiento del terreno debido a una sobrecarga en superficie y la curva de asiento del pilote debido a la carga en cabeza y en función de la profundidad considerada hasta la que se moviliza el rozamiento negativo. El corte de ambas curvas define la profundidad hasta la que se produce el rozamiento negativo.
1 Curva de asiento del terreno
debido a una sobrecarga superficial. 2 Curva de asiento del pilote en función de la profundidad hasta la que se produce rozamiento negativo.
Para el cálculo de la curva de asiento del terreno debido a una sobrecarga en superficie, el programa utiliza el método de Steinb renn er:
Este método permite evaluar el asiento de la superficie como la suma de acortamientos de cada uno de los estratos. El asiento de cada estrato viene dado por:
CPILOTE
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∙ 2∙ ∙ ∅ ∙∅
Siendo: 1
1 2
∅
1 ∙ 1 1
∅
1
Por otro lado, para el cálculo del asiento del pilote o grupo de pilotes, el programa realiza el cálculo de la rigidez del pilote en función de la profundidad hasta donde se desarrolla el rozamiento negativo.
El asiento del pilote, en función de la profundidad hasta la que se desarrolla el rozamiento negativo, s(x), viene dado entonces por:
∙ 40
Donde:N(x) = Carga virtual de referencia, incluyendo el rozamiento negativo
N = Carga vertical que actúa sobre el pilote o grupo de pilotes. W = Peso del pilote.
R-(x)= Rozamiento negativo hasta la profundidad x.
D = Diámetro del pilote.
Qh (x)= Carga de hundimiento suponiendo que se produce rozamiento negativo
hasta la cota x.
Lc(x)= Longitud de cálculo del pilote teniendo en cuenta que se produce rozamiento negativo hasta la cota x.
CPILOTE
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‐ 54 ‐ E = módulo de elasticidad del pilote.
4.6.1. Barra de herramientas lateral
En este módulo, la barra lateral de herramientas tiene en su zona 3 y 4 las siguientes herramientas:
Barra he rramientas lateral. Mó dulo d e rozamiento neg ativo.
Botón de definición de las características del pilote que abre la siguiente ventana:
CPILOTE
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‐ 55 ‐
Ve ntana definición del pilote. Mód ulo de rozamiento neg ativo.
Esta ventana también emerge automáticamente cuando se abre por primera vez el módulo. En ella, el usuario puede definir la forma del pilote, longitud, tipo de pilote y elegir entre pilote aislado o grupo de pilotes.
En caso de elegir el cálculo de un grupo de pilotes, el usuario debe definir la geometría del grupo de pilotes en función del número de filas y columnas, y la separación entre ambas.
Por otro lado, el usuario también tendrá que definir el valor medio del módulo de deformación E y el módulo de Poisson ν, del terreno en la zona de interés.
La zona de interés es el volumen de terreno comprendido entre los dos niveles siguientes:
• Por encima de las puntas, hasta una altura igual a un tercio de la longitud enterrada de los pilotes. Si los pilotes están empotrados en roca una altura menor, se considerará únicamente la zona de empotramiento en roca.
CPILOTE
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‐ 56 ‐ • Por debajo de las puntas, una profundidad igual al ancho del grupo, salvo que a mayor profundidad existan suelos especialmente blandos, en cuyo caso se ampliará esta profundidad hasta dos veces el ancho del grupo.
Botón de definición del Nivel Freático que abre la siguiente ventana:
Ve ntana definic ión de l nivel freá tic o. Mód ulo de rozamiento neg ativo.
El usuario puede elegir la existencia o no del Nivel Freático y a la cota en la que se encuentra. El programa tendrá en cuenta el Nivel Freático para el cálculo del peso efectivo del pilote.
Botón que abre la ventana de definición de la carga en cabeza del pilote para la cual será calculada la profundidad hasta donde se desarrolla el rozamiento negativo:
Ve ntana de finición ca rg as sobre pilotes. Mód ulo de rozamiento neg ativo.
El usuario debe definir dicha carga vertical para el pilote aislado y para el grupo de pilotes (si este tipo de cálculo está activado).
CPILOTE
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‐ 57 ‐ Botón que abre la ventana de definición de la carga superficial del terreno, sus dimensiones y posición relativa de la cimentación respecto de la carga:
Ve ntana de finición carg as sobre el terreno. Mód ulo de rozamiento neg ativo.
Botón que abre la ventana de opciones de cálculo:
Ve ntana opc iones de c álc ulo. Módulo de rozamiento neg ativo.
En esta ventana, el usuario podrá:
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‐ 58 ‐
Elegir si quiere promediar o no el valor de la resistencia por punta en la
zona de influencia del bulbo.
Definir los coeficientes para determinar la longitud de pilote deformable.
Para el cálculo de la longitud de cálculo del pilote deformable, el programa realiza una media ponderada entre los valores de a (tanto por
uno de la longitud real del pilote) cuando el pilote trabaja exclusivamente por punta (pilote columna) y cuando trabaja exclusivamente por fuste (pilote flotante) en función de los valores de resistencia por punta y fuste reales.
En la GCOC se define un valor de α de 1,00 para pilotes por punta y de
0,67 para pilotes flotantes. La ROM considera un valor de a para pilotes
por punta de 1,00 y de 0,50 para pilotes flotantes.
Definir la cota en la que el programa considerará que el terreno es
indeformable. El usuario puede definir esta cota de manera fija, o en función de unos diámetros por debajo de la punta del pilote.
De finición de la posición del estrato indeformab le. Mód ulo de rozamiento neg ativo.
4.6.2. Características de los estratos en este módulo.
Al crear un nuevo estrato, o editar uno existente, en la pestaña “Edición” del módulo, se abrirá la siguiente ventana:
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‐ 59 ‐
Ve ntana ed ición de estrato. Módulo de rozamiento neg ativo.
En ella, el usuario puede:
- asignar descripción al estrato, - definir su color,
- definir la profundidad en la que se encuentra el techo del estrato,
- definir las resistencias por fuste y por punta del estrato. En este caso el usuario puede elegir entre asignar valores constantes de la resistencia o considerar valores variables con la profundidad (definiendo gradiente y valor máximo). - definir los parámetros elásticos del estrato (módulo de deformación y
coeficiente de Poisson).
- definir los coeficientes de seguridad tanto para la resistencia por fuste como por punta del estrato y para cada combinación definida (ver definición de combinaciones en el punto 3.4).
4.6.3. Interpretación de los resultados.
Una vez definidos los estratos, con sus características geotécnicas, las características de la cimentación profunda y las cargas en cabeza y en terreno, el programa automáticamente ofrece el resumen de los datos introducidos por el usuario en la pestaña “Resumen” y los resultados de los cálculos en la pestaña “Resultados”.
CPILOTE
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‐ 60 ‐
Ve ntana resumen. Mód ulo de rozamiento neg ativo.
Área 1: el programa muestra en esta área el resumen de las características
de la cimentación en una pestaña llamada “Datos Pilote” y el resumen de las cargas sobre el terreno y cimentación en una pestaña llamada “Cargas aplicadas”.
Área 2: el programa muestra el resumen de los datos de los estratos,
indicando también los parámetros elásticos de estos.
Área 3: el programa muestra una gráfica de la variación del rozamiento
por fuste, rozamiento por punta y parámetros elásticos en función de la profundidad. El botón permite al usuario modificar el color de la curva y decidir si quiere o no que se dibuje en el gráfico la cuadrícula, delimitación de estratos y nivel freático.
Parámetros de visualizac ión de las g ráficas. Mód ulo de rozamiento neg ativo.
Área 1 Área 2
CPILOTE
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‐ 61 ‐
En la pestaña “Resultados” encontramos:
Ve ntana resultados. Mód ulo de rozamiento neg ativo.
Área 1: zona donde el programa muestra la profundidad hasta la que se
puede desarrollar rozamiento negativo.
Área 2: el programa muestra la ley de asientos del terreno debido a la
carga superficial y la ley del asiento del pilote debido a la carga definida en cabeza en función de la profundidad del punto hasta donde se moviliza el rozamiento negativo. El botón permite al usuario modificar el color de las leyes, decidir si quiere o no que se dibuje la cuadrícula, divisorias de los estratos y Nivel Freático.
Parámetros de visualizac ión de las g ráficas. Mód ulo de rozamiento neg ativo.
CPILOTE
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‐ 62 ‐
4.7.
CÁLCULO DE ASIENTO DE PILOTES :En este módulo, el programa realiza el cálculo de asiento esperable en una cimentación profunda.
Para el cálculo del asiento del pilote o grupo de pilotes, el programa realiza el cálculo de la rigidez de la cimentación. Así, el asiento del pilote, s, viene dado por:
∙ 40
Donde:
N = Carga vertical que actúa sobre el pilote o grupo de pilotes. D = Diámetro del pilote.
Qh = Carga de hundimiento del pilote o grupo de pilotes.
Lc= Longitud de cálculo del pilote A = Área transversal del pilote.
E = Módulo de elasticidad del pilote.
4.7.1. Barra de herramientas lateral
En este módulo, la barra lateral de herramientas tiene en su zona 3 y 4 las siguientes herramientas:
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‐ 63 ‐
Barra herramientas lateral. M ódulo de c álculo d e asiento de pilotes.
Botón de definición de las características del pilote que abre la siguiente ventana:
CPILOTE
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‐ 64 ‐ Esta ventana también emerge automáticamente cuando se abre por primera vez el módulo. En ella, el usuario puede definir la forma del pilote, longitud, tipo de pilote y elegir entre pilote aislado o grupo de pilotes.
En caso de elegir el cálculo de un grupo de pilotes, el usuario debe definir la geometría del grupo de pilotes en función del número de filas y columnas, y la separación entre ambas.
Por otro lado, el usuario también tendrá que definir el valor medio del módulo de deformación E y el módulo de Poissonν, del terreno en la zona de interés.
La zona de interés es el volumen de terreno comprendido entre los dos niveles siguientes:
• Por encima de las puntas, hasta una altura igual a un tercio de la longitud enterrada de los pilotes. Si los pilotes están empotrados en roca una altura menor, se considerará únicamente la zona de empotramiento en roca.
• Por debajo de las puntas, una profundidad igual al ancho del grupo salvo que a mayor profundidad existan suelos especialmente blandos, en cuyo caso se ampliará esta profundidad hasta dos veces el ancho del grupo.
Botón de definición del Nivel Freático que abre la siguiente ventana:
Ve ntana nivel freático. M ódulo de c álculo de asiento de pilotes.
El usuario puede elegir la existencia o no del Nivel Freático y a la cota en la que se encuentra. El programa tendrá en cuenta el Nivel Freático para el cálculo del peso efectivo del pilote.
CPILOTE
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‐ 65 ‐ Botón que abre la ventana de definición de la carga en cabeza del pilote para la cual será calculado el asiento.
Ve ntana c arg as sobre el pilote. Mód ulo de c álculo de a siento de p ilotes.
El usuario debe definir dicha carga vertical para el pilote aislado y para el grupo de pilotes (si este tipo de cálculo está activado).
Botón que abre la ventana de opciones de cálculo:
CPILOTE
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‐ 66 ‐ En esta ventana, el usuario podrá:
Elegir considerar o no el peso del pilote.
Elegir si quiere promediar o no el valor de la resistencia por punta en la
zona de influencia del pilote.
Definir lo coeficientes para determinar la longitud de pilote deformable.
Para el cálculo de la longitud de cálculo del pilote deformable, el programa realiza una media ponderada entre los valores de α (tanto por
uno de la longitud real del pilote) cuando el pilote trabaja exclusivamente por punta (pilote columna) y cuando trabaja exclusivamente por fuste (pilote flotante) en función de los valores de resistencia por punta y fuste reales.
En la GCOC se define un valor de α de 1,00 para pilotes por punta y de
0,67 para pilotes flotantes. La ROM considera un valor de α para pilotes
por punta de 1,00 y de 0,50 para pilotes flotantes.
4.7.2. Características de los estratos en este módulo.
Al crear un nuevo estrato, o editar uno existente, en la pestaña “Edición” del módulo, se abrirá la siguiente ventana:
CPILOTE
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‐ 67 ‐ En ella, el usuario puede:
- asignar descripción al estrato, - definir su color,
- definir la profundidad en la que se encuentra el techo del estrato,
- definir las resistencias por fuste y por punta del estrato. En este caso el usuario puede elegir entre poner valores constantes de la resistencia o considerar valores variables con la profundidad (definiendo gradiente y valor máximo). - definir los coeficientes de seguridad tanto para la resistencia por fuste como
por punta del estrato y para cada combinación definida (ver definición de combinaciones en el punto 3.4).
4.7.3. Interpretación de los resultados.
Una vez definidos los estratos, con sus características geotécnicas, las características de la cimentación profunda y las cargas en cabeza, el programa automáticamente ofrece el resumen de los datos introducidos por el usuario en la pestaña “Resumen” y los resultados de los cálculos en la pestaña “Resultados”.
En la pestaña “Resumen” encontramos:
Ve ntana resumen. Mó dulo de c álculo de a siento de p ilotes.
Área 1 Área 2
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‐ 68 ‐
Área 1: el programa muestra el resumen de las características de la
cimentación y el resumen de las cargas sobre cimentación.
Área 2:el programa muestra el resumen de los datos de los estratos.
Área 3: el programa muestra una gráfica de la variación del rozamiento
por fuste y por punta en función de la profundidad. El botón permite al usuario modificar el color de las curvas y decidir si quiere o no que se dibuje en el gráfico la cuadrícula, delimitación de estratos y nivel freático.
Parámetros de visualizac ión de las g ráfica s. Módulo de c álculo de asiento de p ilotes.
En la pestaña “Resultados” encontramos:
Ve ntana resultados. Mód ulo de c álculo de asiento de p ilotes.
Área 1: zona donde el programa muestra la rigidez calculada de la
cimentación así como el asiento esperable.
Área 2: el programa muestra la ley de asientos de la cimentación en
función de la carga en cabeza. También se indica el punto donde se sitúa
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‐ 69 ‐ la carga y el asiento esperado. El botón permite al usuario modificar el color de la ley y decidir si quiere o no que se dibuje la cuadrícula.
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