18 IMPLEMENTACIÓN DEL MÓDULO "ARMADO"

Transcripción

1 18 IMPLEMENTACIÓN DEL MÓDULO "ARMADO" 18.1 OBJETIVO El objetivo de este módulo es proporcionar un armado óptimo para los esfuerzos máximos a los que está sometido un pilote en su longitud, proporcionados en el módulo anterior. A continuación mostramos un diagrama donde se muestra de forma esquemática el funcionamiento de este módulo (diagrama 7). NORMATIVA ESFUERZOS MÁXIMOS EN EL PILOTE MÓDULO ARMADO ARMADO ÓPTIMO DIÁMETRO DEL PILOTE Diagrama 8. Módulo armado FUNDAMENTOS TEÓRICOS Para que el pilote resista bien las solicitaciones a las que esta sometido y pueda por tanto transmitir bien al terreno las cargas sin romperse, ha de estar armado, tanto longitudinalmente como transversalmente. A continuación se explica de forma resumida la formulación utilizada. 277

2 ARMADURA LONGITUDINAL El pilote, generalmente, esta sometido a esfuerzos axiles, flectores y cortantes. Para dimensionar la armadura longitudinal, utilizaremos métodos aproximados reflejados en la bibliografía especializada. Dado que para el caso de pilotes, tenemos una sección constante, podemos utilizar correlaciones existentes en la bibliografía para secciones rectangulares sometidas a flexocompresión y extrapolar el resultado a una sección circular. Para armaduras simétricas se tiene que el momento reducido para una sección circular es: 0785 D cal Es el diámetro de cálculo del pilote. M d Es el momento de cálculo sobre el pilote a armar. f cd La resistencia de calculo del hormigón a compresión a los 28 días. El axil reducido tiene la expresión: 0785 D cal Es el diámetro de cálculo del pilote. 278

3 N d Es la carga vertical aplicada en la cabeza del pilote. f cd La resistencia de calculo del hormigón a compresión a los 28 días. La cuantía mecánica en función de μ y de δ es: 1 α 1, α 2 ; α 3 Son parámetros tabulados. μ Es el momento reducido. δ Es el recubrimiento mecánico adimensional que consideramos: r Es el recubrimiento considerado. D cal El diámetro de cálculo utilizado. 279

4 Entrando en la siguiente tabla con ν obtenemos la cuantía mecánica ω. ν α1 α2 α3 0,1 0,14 2,55 1,95 0,2 0,22 2,67 2,03 0,3 0,27 2,71 2,2 0,4 0,28 2,76 2,18 0,5 0,23 2,63 2,38 0,6 0,19 2,67 2,32 0,7 0,16 2,78 2,17 0,8 0,09 2,8 2,01 0,9 0,01 2,81 1,86 1 0,07 2,81 1,71 1,1 0,16 2,8 1,58 1,2 0,25 2,8 1,47 1,3 0,35 2,79 1,36 1,4 0,44 2,78 1,27 1,5 0,54 2,77 1,19 Tabla 27. Parámetros para cuantía mecánica. Por otro lado, la cuantía mecánica en función de la sección de acero necesaria es: 0785 D cal Es el diámetro del pilote. f cd La resistencia de calculo del hormigón a compresión a los 28 días. f yd La resistencia de calculo a tracción del acero. A tot La sección longitudinal de acero en la armadura necesaria. 280

5 Hay que decir, que la aplicación no solo calcula el diámetro de armadura necesaria, sino que además da como resultado la menor cuantía de acero para optimizar el material empleado en términos de costes. Una vez calculada la sección de acero necesaria en función de los esfuerzos de cálculo máximos, se compara el resultado con las cuantías mínimas necesarias, tanto la cuantía mecánica como la geométrica que la EHE-08 indica, 4% o, respecto a la sección total del hormigón para la cuantía geométrica y 10% para la cuantía mecánica ARMADURA TRANSVERSAL Para la obtención de la armadura transversal utilizamos la siguiente formulación: Contribución del hormigón a resistir el cortante: / D cal Es el diámetro del pilote. f ck La resistencia característica del hormigón a compresión a los 28 días. r Es el recubrimiento considerado. A tot La sección longitudinal de acero en la armadura necesaria. 281

6 Contribución del acero a resistir el cortante: V d Es el cortante de cálculo máximo sobre el pilote. La armadura necesaria la obtenemos de la siguiente expresión: 0 9 D cal Es el diámetro del pilote. r Es el recubrimiento considerado. f yd La resistencia de calculo a tracción del acero. V su Es el cortante a resistir por el acero. Si suponemos que los estribos serán siempre del diámetro φ = 10, y que tenemos 2 ramas por sección (suponemos que la sección circular es equivalente a una sección cuadrada), tenemos que la separación entre estribos es de: A s2r Es el área de dos redondos del φ 10. A st es el área necesaria de acero para resistir el cortante. 282

7 18.3 IMPLEMENTACIÓN Para abordar este problema utilizamos una hoja de Excel, la cual implementa internamente la formulación anterior, actualizándose al instante las casillas resultantes. A continuación mostramos un diagrama donde se muestra de forma esquemática el funcionamiento de este módulo (diagrama 7) INSTRUCCIONES DE UTILIZACIÓN El método de utilización de este módulo es muy simple, simplemente introduciremos en las casillas coloreadas en azul claro los valores requeridos correspondientes, con su signo y con dimensiones en el sistema internacional. Una vez hecho esto la hoja de Excel se actualiza automáticamente mostrando el resultado. 283