CYPECAD Cómo modelizar una losa pilotada

mjmm

Bronce
Para los más expertos. ¿Cómo se podría modelizar una losa pilotada en Cypecad? Lo único que se me ocurre es la de plantear una planta superior de losa maciza apoyada en pilares circulares que representarían los pilotes pero no estaría funcionando como una losa pilotada ya que todo el esfuerzo se lo llevarían los pilotes y no se repartiría entre la losa y los pilotes como debería funcionar la losa pilotada.

Gracias por vuestra atención.
 
Es la manera, pero explícame qué % se lleva la losa al terreno siendo los pilotes mucho más rígidos, ¿cómo lo estimas?, si lo sabes puedes poner una carga superficial hacia arriba en la losa.
 

GOBA

VIP
Pregunto... ¿y definir la losa con un coeficiente de balasto, y unos pequeños paños que simulen los pilotes, con un balasto mucho mayor?
 
También, lositas en punta, pero me sigue pareciendo que la losa superior y el terreno poco interaccionan si han de asentar los pilotes y no lo hacen lo suficiente para que se transmita carga por la losa al terreno.
 

jrsoft

Plata
Ya me he quedado con la duda... entonces, ¿cuál sería la mejor manera de modelarla?
A mí lo que se me ocurre es poner los pilotes, vigas de cimentación planas formando una cuadrícula entre pilotes, y luego unos paños de losa normales entre las vigas de cimentación.
 
Es un problema que me plantean todos los calculistas cada vez que propongo una losa sobre pedestales, el determinar en qué proporción está colaborando cada uno de los elementos en la entrega de cargas al terreno. Yo utilizo el programa Deepfound de la firma Geostru, específico para cimentación mixta de losa y pilotes. Es un programa casi experimental y que no permite variables en lo que respecta a la situación de los pilotes, pero que al menos proporciona valores coherentes.
 
Es una cuestión que debe responder el ingeniero geotécnico, porque hay que caracterizar adecuadamente el asiento de los pilotes.
Lo que es evidente es que para que el cabezal o losa de encepado de las cabezas de los pilotes transmita carga al terreno, tendrán que asentar los pilotes. Si definimos unas lositas de cimentación en el arranque de los pilotes, caracterizados mediante pilares circulares, tenemos que poner muy bien el módulo de balasto, acorde a dichos asientos. Si a la losa superior le definimos un módulo de balasto correcto, pues con ambos elementos bien caracterizados obtendremos unos resultados adecuados, pero sin un experto que te asesore en esos valores, me parece arriesgado.
De todas formas, por probar y tantear con distintos valores, ver los desplazamientos y las cargas que bajan por los pilotes y su diferencia respecto de las cargas aplicadas, sabremos si transmite algo la losa superior.
La pregunta es, ¿cuál es la rigidez axil del pilote?, porque si sé que aplico 100 t y asienta 2 cm, su rigidez axil es 100t/0.02m = 5000 t/m, pues bien, dibujo una losita en el arranque del pilote (pilar) de 1.00x1.00 m, A=1 m2, luego el módulo de balasto a dar será K=5000 t/m3, que evidentemente su constante de muelle será KxA=5000x1=5000 t/m.
Y de la losa superior o encepado, pues habría que tener el K30, transformarlo en función del tipo de terreno y sus dimensiones y ver lo que hay que dar como dato de la losa. Pero como decía antes, habrá que consultarlo con el ingeniero geotécnico.
 
Y a mi siempre hay una cosa que me genera dudas, al excavar el terreno para alojar el encepado o losa de los pilotes, haber perforado los pilotes y trabajado en ese fondo de excavación, no sé en qué condiciones habrá quedado, si no han removido en exceso, si han compactado... por lo que no sé hasta qué punto podemos considerar esa colaboración, y como proyectista prefiero dejar ese margen de seguridad, caso que exista, y no considerarlo en proyecto.
 

EdgRo

Novel
@castelar de la misma manera o quizás más incertidumbre es lo que pasa en la excavación del pilote, es algo que no vemos o es muy difícil de controlar que pasa al hormigonar el pilote, tendrá la resistencia esperada? los ensayos de integridad son muy caros y se hacen cuando el pilote ya está ejecutado. Como muchas cosas, es cuestión de fe.
 
Que los cálculos de deformaciones son poco precisos está asumido, pero en pilotes normales o en losas normales no es dramático.
El método de cálculo del asiento de los pilotes (DB-SE-C F.2.6.1 Asientos del pilote aislado o GCOC 5.13.1.1. Rigidez vertical) parece de juguete; lo que nos salva es que los asientos suelen ser tan pequeños que da igual. Calculamos 3 mm, asiento 8 mm... un asiento de 8 mm sigue siendo insignificante.
En losas, balasto vale para armar la losa porque el armado es muy poco sensible a los errores de balasto, podemos multiplicarlo o dividirlo por diez sin apenas consecuencias en el armado, pero los asientos son proporcionales (inversamente) al módulo de balasto.
El problema viene cuando de esos asientos depende el reparto de las cargas de la losa entre los pilotes y el suelo, porque es difícil de creer.
 

GOBA

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Recientemente (como sabes ;)), me encontré con un caso en el que el coeficiente de balasto era determinante, también para el armado de la losa: caso de pantallas perimetrales y losa de cimentación. Hubo una "discusión" entre la OCT y el redactor del estudio geotécnico, que proponían valores muy diferentes.
 

mjmm

Bronce
He encontrado un artículo muy interesante en la siguiente dirección donde habla de cómo modelizar este tipo de elementos.
https://estructurando.net/2012/07/03/losas-combinadas-con-pilotes-economizando-la-cimentacion/

Aparte veo que hay algún software Cedrus (Cubus software) donde parece que pueden calcular losa pilotadas. Yo, y no por hacer publicidad, soy PROCype. Hasta el día de hoy, y llevo algunos años, he conseguido modelizar todo en el paquete Cype de una manera u otra. Pensando en la página que os he mandado se me ocurre, utilizar Cype 3D y meter láminas con un coeficiente de balasto y modelizar los pilotes con un punto o un conjunto de puntos en circulo con un coeficiente de balasto igual a la rigidez vertical del pilote. Hacer varias combinaciones modificando la rigidez vertical del pilote para tener en cuenta la posibilidad de diferentes asientos y analizar las variaciones que se producen, armando para el caso más desfavorable. Donde veo el mayor trabajo es en el paso de cargas desde Cypecad (si la estructura es de pilares y forjados) a Cype 3d (sobretodo del sismo).

Estoy abierto a cualquier aclaración o comentario que hagáis.
 
Se puede con CYPECAD además de con CYPE 3D, es lo que he explicado más arriba en este hilo, losas de cimentación pequeñas en arranque de pilares y losa de cimentación superior emulando el encepado.
 

Roberbond

Bronce
Recientemente (como sabes ;)), me encontré con un caso en el que el coeficiente de balasto era determinante, también para el armado de la losa: caso de pantallas perimetrales y losa de cimentación. Hubo una "discusión" entre la OCT y el redactor del estudio geotécnico, que proponían valores muy diferentes
Por mi experiencia los redactores de estudio geotécnico suelen dar un coeficiente de balasto que rara vez suele servir, pues aplican fórmulas convencionales (Terzaghi el 95%) y rara vez efectuar correcciones tal usuales como que la losa no esté centrada respecto al edificio.

A mí me han llegado a decir que ponían el módulo que yo decidiera. Uno de los problemas que veo es que los redactores suelen ser geólogos o geógrafos con nulo conocimiento estructural y se limitan a copiar y pegar y "meter los datos en las tablas" (literal).

Respecto al tema del hilo en el vídeo del seminario que hubo durante el confinamiento de los trucos sobre cypecad, se explica precisamente cómo realizar este modelado. Hablando de memoria, el coeficiente de balasto que le daba a esa losa que servía de encepado era muy alto, puesto que se supone que más que apoyarse en el terreno el encepado transmite las cargas a los pilotes que están empotrados en un estrato los suficientemente resistente.
 
El coeficiente de balasto, como la tensión admisible del terreno, el ángulo de rozamiento interno o la cohesión, la clasificación del terreno de cimentación, son datos que deben figurar en el informe geotécnico y que debe aportar por escrito, lo que hay que hacer es pedirlo siempre. De cara a un juicio, si has tomado los datos del informe nadie te podrá decir que lo consideraste arbitrariamente.
 

GOBA

VIP
Por mi experiencia los redactores de estudio geotécnico suelen dar un coeficiente de balasto que rara vez suele servir, pues aplican fórmulas convencionales (Terzaghi el 95%) y rara vez efectuar correcciones tal usuales como que la losa no esté centrada respecto al edificio
En este caso, el geólogo usaba unas fórmulas a partir del módulo de deformación, con resultado menos conservador que a partir del k30, que es lo que usaba la OCT. La diferencia era x10. Al final se aceptó el valor del geólogo, a la espera de confirmación con una prueba, una vez hecha la excavación de los 2 sótanos. La "discusión" fue larga.
 
Por mi experiencia los redactores de estudio geotécnico suelen dar un coeficiente de balasto que rara vez suele servir, pues aplican fórmulas convencionales (Terzaghi el 95%) y rara vez efectuar correcciones tal usuales como que la losa no esté centrada respecto al edificio.
En este artículo encontramos cuatro tablas y más de media docena de fórmulas distintas para calcular balasto, cada una da valores diferentes partiendo de parámetros distintos.
https://estructurando.net/2015/10/26/breve-resumen-del-coeficiente-de-balasto/
 
El módulo de balasto a colocar en las lositas de cimentación (de 1x1 m2) en arranque de pilar (sin vinculación exterior) que simula al pilote será mucho mayor porque es de suponer que el asiento del pilote será pequeño, mientras que el de la losa de cimentación que simula el encepado será mucho más bajo (además de por sus dimensiones). Eso en CYPECAD e dará unos resultados.
Supongamos el caso extremo (nos olvidamos de las lositas), ponemos losa de cimentación inferior que contiene a la punta de los pilotes, como un encepado inferior, y arriba lo mismo, dependiendo del módulo de balasto relativo entre ambas losas, se repartirá la carga, más claro, agua. Esto también se puede hacer con CYPECAD.
Me estoy acordando del caso que en más de una ocasión he oído, cimentación por zapatas, por ejemplo a la cota -2 m, pilares enanos hasta la cota 0, y en el nivel 0, de rasante, hago una solera que quiero que trabaje parcialmente como losa de cimentación, vamos el mismo caso. Mi opinión, que se puede hacer, pero que se moje alguien diciendo lo que hay que ponerle a la solera, que además quiero que sea del menor espesor posible.
Con las zapatas convertidas en losas pequeñas se puede hacer en CYPECAD, pero yo no lo haría, es una opinión personal. Que en la realidad colabore, pues depende del asiento de las zapatas, de cómo se haya excavado la rasante, el terreno existente en esa cota, si se ha sustituido y compactado adecuadamente...
 

mjmm

Bronce
Ya con lo que se ha comentado en el hilo parece que tengo claro cómo podríamos modelizar la losa pero ¿cómo obtenemos los axiles de los pilotes?
Deberíamos sumar las reacciones de todos los resortes en los tramos de 1x1 que indicaba @castelar pero este dato no lo tenemos. ¿Podríamos hacer una aproximación a partir de los isovalores de esa losa y obtener un valor promedio? ¿Qué opináis?
 
Basta sacar el listado de esfuerzos en pilares, el plano de cargas a cimentación sería en la punta o arranque de pilares.
 
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