Cimentaciones con Pilotines: Cálculo de Carga y Aplicaciones Técnicas

Pilotines: Características y Aplicaciones en la Construcción

Los pilotines son pequeños pilotes perforados y hormigonados in situ, con diámetros que oscilan entre los 30-50 cm y longitudes desde los 2-5 metros. Son elementos muy utilizados en nuestro medio para la fundación de edificios pequeños de una o dos plantas.

Soluciones para Suelos con Arcillas Expansivas

Representan la solución habitual en el caso de suelos con mantos superiores donde existen arcillas potencialmente expansivas, las cuales son muy comunes en diversas zonas geográficas. En estos casos, la viga de fundación se despega del suelo intercalando, por ejemplo, telgopor (poliestireno expandido) en un espesor no menor de 5 cm.

Los pilotines pueden presentar un bulbo en su base con el objetivo de aumentar la superficie de punta, aunque este procedimiento complica significativamente la ejecución y puede derivar en la pérdida de parte de las ventajas operativas del sistema.

Cálculo de la Capacidad de Carga de un Pilotín

La capacidad de carga de un pilotín se calcula siguiendo el mismo principio que el de un pilote convencional, sumando los términos de fuste y punta mediante la siguiente fórmula:

Q_adm = Q_p + Q_f

• Q_p = A_p x q_p: Carga admisible por punta, igual al área de la punta por la tensión admisible de punta.
• Q_f = A_f x f: Carga admisible por fuste, igual al área del fuste por la tensión admisible de fuste (f).

Determinación de la Separación entre Pilotines

Cuando la estructura consta de muros portantes, una vez conocida la carga admisible de un pilotín (Q_adm) y la carga lineal por metro de muro (q_m), la separación (s) entre los pilotines surge de la siguiente igualdad:

q_m · s = Q_adm → s = Q_adm / q_m

(GRÁFICO 22)

Capacidad de Carga para Pilotes: Conceptos Fundamentales

Se define como carga de rotura de un suelo para una cimentación dada a la resistencia que ofrece el suelo al momento de la penetración continua del cimiento en la masa del mismo.

Por simplificación, esta se obtiene como la suma de la carga tomada en la punta del pilote más la resistencia total por fricción generada en la interfaz suelo-pilote.

(GRÁFICO 23)

Métodos para Obtener la Capacidad de Carga

La capacidad de carga de un pilote se puede determinar mediante:

• Fórmulas estáticas.
• Fórmulas dinámicas.
• Ensayos de carga.

Factores que Intervienen en su Valoración

Para una correcta evaluación, se deben considerar los siguientes factores técnicos:

• Características del suelo de fundación: Peso específico (γ), cohesión (c) y ángulo de fricción interna (φ).
• Profundidad de la fundación: (D_f).
• Forma y dimensiones de la base: Geometría circular o cuadrada; diámetro o lado; y largo total.
• Número de golpes: Obtenidos mediante el Ensayo de Penetración Estándar (SPT).