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AS 2159 & 3600 Verificación de diseño de pila

AS-Verification-Books-Preview
La información presentada en esta página está destinada a demostrar la convergencia del diseño de la sección de AS 2159 & 3600 disposiciones para cimientos de pilotes que se pueden lograr con SkyCiv. Todos los ejemplos se toman de los siguientes libros:

Libro 1: Agua Rajapakse, Reglas generales de diseño y construcción de pilotes, 2016.

Libro 2: Paquete Lonnie, Guía australiana para ingenieros estructurales, 2018.

Se esperan discrepancias entre el cálculo manual y los resultados de SkyCiv debido a los cambios recientes en AS 3600. Lonnie Packs sigue la versión anterior del estándar (AS 3600-2009), como SkyCiv implementa la versión más reciente (AS 3600-2018).

Capacidad geotécnica vertical

Ejemplo 7.4.1 (Libro 1): Calcule la capacidad de carga última del pilote:

Detalles
Sección de
Diámetro 500 mm
Longitud 10 m
Propiedades del suelo
Unidad de peso 17.3 kN / m3
Ángulo de fricción 30 Grados
Cohesión 0 KPa
Nivel freático No presente

 

Resultados
Parámetro Manual SkyCiv
Presión efectiva vertical 173 kPa 173 kPa
Término de resistencia base 713.3 kN 713.338 kN
Esfuerzo vertical efectivo promedio 86.5 kPa 86.500 kPa
Término de resistencia a la fricción del eje 703.5 kN 703.510 kN
Capacidad de carga máxima 1,416.8 kN 1,416.848 kN

 

Ejemplo 7.4.2 (Libro 1): Calcule la capacidad de carga última del pilote:

Detalles
Sección de
Diámetro 500 mm
Longitud 10 m
Propiedades del suelo
Unidad de peso 17.3 kN / m3
Ángulo de fricción 30 Grados
Cohesión 0 KPa
Nivel freático 3 m

 

Resultados
Parámetro Manual SkyCiv
Presión efectiva vertical 104.33 kPa 104.330 kPa
Término de resistencia base 430.19 kN 430.188 kN
Esfuerzo vertical efectivo promedio
0-3m 25.95 kPa 25.950 kPa
3-10m 78.12 kPa 78.115 kPa
Término de resistencia a la fricción del eje
0-3m 63.32 kN 63.316 kN
3-10m 444.72 kN 444.720 kN
Término de resistencia total a la fricción del eje 508.04 kN 508.036 kN
Capacidad de carga máxima 938.22 kN 938.224 kN

 

Ejemplo 7.4.3 (Libro 1): Calcule la capacidad de carga última del pilote:

Detalles
Sección de
Diámetro 500 mm
Longitud 12 m
Propiedades del suelo de la capa 1
Grosor 5 m
Unidad de peso 17.3 kN / m3
Ángulo de fricción 30 Grados
Cohesión 0 KPa
Nivel freático No presente
Propiedades del suelo de la capa 2
Grosor 7 m
Unidad de peso 16.9 kN / m3
Ángulo de fricción 32 Grados
Cohesión 0 KPa
Nivel freático No presente

 

Resultados
Parámetro Manual SkyCiv
Presión efectiva vertical 204.8 kPa 204.800 kPa
Término de resistencia base 1,166.2 kN 1,166.159 kN
Esfuerzo vertical efectivo promedio
Capa 1 43.3 kPa 43.250 kPa
Capa 2 145.7 kPa 145.650 kPa
Término de resistencia a la fricción del eje
Capa 1 176.1 kN 175.878 kN
Capa 2 891.6 kN 891.295 kN
Capacidad de carga máxima 2,233.9 kN 2,233.332 kN

 

Ejemplo 7.4.4 (Libro 1): Calcule la capacidad de carga última del pilote:

Detalles
Sección de
Diámetro 500 mm
Longitud 15 m
Propiedades del suelo de la capa 1
Grosor 5 m
Unidad de peso 17.3 kN / m3
Ángulo de fricción 30 Grados
Cohesión 0 KPa
Nivel freático 3 m
Propiedades del suelo de la capa 2
Grosor 7 m
Unidad de peso 16.9 kN / m3
Ángulo de fricción 32 Grados
Cohesión 0 KPa

 

Resultados
Parámetro Manual SkyCiv
Presión efectiva vertical 137.9 kPa 137.780 kPa
Término de resistencia base 785.2 kN 784.538 kN
Esfuerzo vertical efectivo promedio
0-3m 26 kPa 25.950 kPa
3-5m 59.4 kPa 59.390 kPa
5-15m 102.4 kPa 102.330 kPa
Término de resistencia a la fricción del eje
0-3m 63.4 kN 63.316 kN
3-5m 96.6 kN 96.605 kN
5-15m 895.2 kN 894.573 kN
Capacidad de carga máxima 1,840.4 kN 1,839.032 kN

 

Axial & Capacidades de flexión

Ejemplo 4.6 (Libro 2): Determine la capacidad de compresión y flexión de la siguiente sección:

Detalles
Sección de
Profundidad 600 mm
Anchura 400 mm
Reforzamiento
Bares superiores 4-Barras N20
Barras intermedias 2-Barras N20
Barras inferiores 4-Barras N20
Barras de corte R10-200
Materiales
Resistencia concreta 40 MPa
Fuerza de la barra de refuerzo 500 MPa

 

Resultados
Parámetro Manual (AS 3600 2009) SkyCiv (AS 3600 2018)
Centroide de plástico (req) 300 mm 300 mm
una 1 0.85 0.85
una 2 0.85 0.790
C 0.77 0.870
Punto de carga de squash (ΦNuo) 5,774 kN 5,774.389 kN
Área del bloque de compresión (Ac) 89,040 mm2 99,597.600 mm2
Fuerza compresiva del hormigón (Fcc) 3,027 kN 3,147.284 kN
Cepa de barra superior (mis(superior)) 0.0023 0.00227
Cepa de barra media (mis(medio)) -0.0001 -0.00014
Deformación de la barra inferior (mis(larva del moscardón)) -0.0025 -0.00256
Capacidad axial máxima (nortetu) 2,913.5 kN 3,030.648 kN
Capacidad axial de diseño (ϕNtu) 1,748 kN 1,818.389 kN
Capacidad máxima de flexión (Mtu) 837.4 kN-m 818.739 kN-m
Capacidad de doblado de diseño (ϕMtu) 502 kN-m 491.243 kN-m

 

Pilotes cargados lateralmente

Ejemplo 5.2 (Libro 2): Calcule la capacidad geotécnica horizontal de un pilote de cabeza libre que se encuentra en una arcilla consolidada rígida con los siguientes parámetros de pilote y suelo:

Detalles
Datos de pila
Longitud de la pila 3.5 metros
Diámetro de la pila 0.6 metros
Propiedades del suelo
Unidad de peso 16 kN / m3
Ángulo de fricción 45 Grados
Cohesión 2 KPa
Factor de reducción geotécnica 0.45
Material
Resistencia concreta 40 MPa
Módulo de hormigón 32,800 MPa
Factor de colocación de hormigón 1

 

Resultados
Parámetro Manual SkyCiv
Factor de rigidez (R) 1,845 mm 1,845.203 mm
Longitud crítica 3,690 mm 3,690.405 mm
Excentricidad equivalente 725 mm 725 mm
Presión pasiva del suelo (En profundidad: 3.5m) 843.9 kPa 843.943 kPa
Fuerza pasiva (En profundidad: 3.5m) 354.4 kN 354.456 kN
Momento sobre V*aplicado (En profundidad: 3.5m) 1,373.5 kN-m 1,373.517 kN-m
Momento sobre el punto de rotación (En profundidad: 3.5m) 124.1 kN-m 124.060 kN-m
Capacidad horizontal no factorizada 184 kN-m 184.077 kN
Capacidad horizontal factorizada 82.8 kN-m 82.835 kN

 

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