Modelos mecánicos para el diseño de encepados de 3 y 4 pilotes solicitados por cargas centradas y excéntricas
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[1] Universidad Politécnica de Valencia
Universidad Politécnica de Valencia
Valencia, España
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- Localización: VII Congreso Internacional de Estructuras: [resúmenes publicados en la revista Hormigón y Acero (ISSN 0439-5689), v. 68, especial Congreso, junio 2017], 2017, págs. 239-240
- Idioma: español
- Títulos paralelos:
- Mechanical models for three and four-pile cap design under centered and eccentric loads
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Resumen
El diseño de encepados de más de dos pilotes mediante modelos de bielas y tirantes (MBT) requiere la extensión de los mismos a tres dimensiones.
La geometría del modelo para carga centrada es sencilla, pero la definición de zonas nodales congruentes para la comprobación de tensiones puede ser compleja y los factores de eficacia desarrollados para estados biaxiales de tensiones pueden ser inapropiados, tal y como se apunta en el fib Bulletin 61.
Partiendo de ensayos experimentales propios sobre 30 encepados de 3 y 4 pilotes bajo cargas centradas y excéntricas, se analiza la precisión del MBT tridimensional propuesto por la instrucción española EHE-08 en la predicción de la carga de rotura y el modo de fallo observados.
Se detecta que estos modelos no captan la influencia de la relación vuelo-canto. Además, el efecto de la armadura secundaria horizontal y vertical (cercos) en los especímenes ensayados tampoco puede ser explicado por el modelo tradicional de bielas y tirantes.
Sólo la existencia de mecanismos alternativos o complementarios a los descritos por los modelos clásicos de bielas y tirantes, que consideren la contribución del hormigón en tracción, podría explicar la mayor resistencia observada en los especímenes sobre la prevista por estos. Este campo de tensiones complejo que se genera en el encepado se simplifica en forma de modelo de bielas y tirantes complementario.
Se definen por tanto dos MBT para el análisis de encepados, el tradicional por descarga directa y el nuevo MBT que describe el flujo de compresiones hacia las bandas del encepado, que adquiere mayor importancia cuando se tienen cargas excéntricas.
Por otra parte, se complementa el cálculo por MBT de descarga directa con la formulación de punzonamiento propuesta por el Código Modelo 2010, basado en la Teoría de la Fisura Crítica. Se adapta esta formulación al caso particular de encepados, ajustando el perímetro de control básico, el coeficiente de excentricidad y la definición de la abertura de la fisura crítica. Esta propuesta se ha validado a partir de los 30 ensayos propios y además se ha extendido a 20 ensayos de la base de datos experimental disponible.
Se obtiene así una propuesta más segura y con un coeficiente de variación menor que el determinado a partir del MBT tradicional. Con modelos de cálculo más precisos se consigue un diseño más ajustado de estos elementos o una mejor evaluación de las estructuras existentes, lo que finalmente permite reducir costes.
