Fundamentos de Diseño y Comportamiento de Grupos de Pilotes en Ingeniería Geotécnica
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Grupos de Pilotes: Comportamiento y Diseño
Los grupos de pilotes se utilizan para transmitir la carga estructural al suelo. Es fundamental evaluar con exactitud la capacidad de carga de un grupo de pilotes y relacionarla con la de los pilotes aislados.
La capacidad portante de un grupo de pilotes puede no ser igual a la suma de las capacidades portantes de todos los pilotes individuales en el grupo, por lo que debe considerarse el comportamiento del grupo como un todo.
La experiencia ha demostrado que la resistencia de los pilotes en grupo es generalmente menor a la suma de las resistencias individuales de cada uno de ellos.
Consideraciones de Diseño y Espaciamiento
Idealmente, los pilotes en un grupo deben espaciarse de manera que la capacidad de carga del grupo sea, por lo menos, igual a la suma de las capacidades individuales.
Frecuentemente, los pilotes se colocan agrupados y, en general, la cantidad de pilotes por cabezal es de 2 a 15. El mínimo ideal es de 3 pilotes para equilibrar excentricidades parásitas, y la cantidad máxima sin disminución importante de la eficiencia es de 12 pilotes. La separación entre ejes es superior a 2.5Ø e inferior a 4Ø. La proximidad da lugar a fenómenos de interacción cuyo efecto, positivo o negativo, depende del tipo de pilote y terreno.
Para que un pilote dentro de un grupo tenga su máxima eficiencia, la separación debe ser mayor a un valor que dependerá del número de pilotes en fila y columna, así como de su diámetro.
Eficiencia de Grupo (EG)
Este valor está definido por la siguiente relación:
EG = (Carga de rotura promedio del pilote en grupo) / (Carga de rotura promedio del pilote individual)
Pilotes de punta hincados al rechazo
Debido a que la carga última está limitada por la resistencia del pilote y no por la capacidad portante del terreno, no existe efecto grupo. Por lo tanto:
EG = 1
Suelos granulares
Pilotes hincados en suelos granulares sin cohesión
La hinca de pilotes compacta el terreno y la resistencia del grupo es mayor que la suma de resistencias de los pilotes aislados. En diseño, se utiliza un factor de EG = 1 para todo tipo de pilotes hincados en suelo granular.