INGENIERIA DE CIMENTACIONES

FACULTAD DE INGENIERIA

TABLESTACASSon elementos estructurales conectados o semi-conectados que se utilizan para detener el suelo, normalmente son utilizados en diques o embarcaderos para lanchas, se diferencian de otros tipos de muros de contención porque no requieren desagüe del sitio. Estos son hincados con maquinas hidráulicas.

Son fabricados con madera, aluminio, acero y concreto armado y se diseñan para soportar los esfuerzos que se generan cuando son hincados y también los esfuerzos a los que son sometidos por el suelo.

TIPOS Y USOS DE TABLESTACAS

ACERO CONCRETO

SEPARACION DE TALUD

CONSTRUCCION DE MUELLES

ESQUEMA

Imagen 1 Fuente: Principios de ingeniería de cimentaciones , quinta edición Braja M. Das

Hincado de Tablestaca

TIPOS DE TABLESTACAS

Existen dos tipos de Tablestacas:

Voladizo: Generalmente se utilizan para alturas moderadas no mayores a los 20 pies, medidas desde la línea de dragado.

Anclados: Estos tipos de Tablestacas se utilizan cuando la altura excede los 20p pies de altura, estos ayudan a mantener el equilibrio en el sistema ayudados de un anclaje en la parte superior de la Tablestaca.

Este esquema muestra como se comportan las fuerzas de empuje del suelo y como reacciona la Tablestaca en voladizo a esas fuerzas

Imagen 2 Fuente: Principios de ingeniería de cimentaciones , quinta edición Braja M. Das

VOLADIZO

PROCEDIMIENTO PARA DISEÑO DE TABLASTACA EN VOLADIZO

1. Calcular Ka y Kp

2. Calcular el σ´1 y esfuerzo σ´2 (L1 y L2 están dadas)

3. Calcular L3

4. Calcular P

5. Calcular Z (presión del área ACDE) ver imagen 2.1

6. Calcular σ’5

7. Calcular A1, A2, A3 y A4

8. Determine L4 (método tanteos)

9. Calcule σ’4

10. Calcule σ’3

11.Obtenga L5

12.Dibuje el diagrama de distribución de presiones como el de la figura 2.1 (a)

13.Obtener la profundidad teórica de penetración L3+L4

14.Penetración real aumenta un 20 a un 30% de (L3+L4)

15.Incluir un factor de seguridad.

Determinación del Momento de diseño

Se determina el momento máximo y luego se diseña la sección con el esfuerzo admisible del material que se quiera utilizar

Fuente: Principios de ingeniería de cimentaciones , quinta edición Braja M. Das

Imagen 2.1

Aplicación del diseñoEjemplo

La figura muestra un tablestacado en voladizo con empotramiento en un suelo granular. L1= 1.5m, L2 = 2 m, γ= 17kN/m^3, γ sat = 20 kN/m^3 y φ´ = 35° a. Cual es la profundidad D teórica de empotramiento?

b. Para un incremento del 30% en D ¿Cuál debe ser la longitud total de las tablestacas

c. ¿Cuál será el modulo de sección mínimo? Usando σ adm= 172 MN/m^2

Solución Ka = tan^2(45-φ’/2)= tan^2(45-35/2)= 0.271Kp = tan^2(45+φ’/2)= tan^2(45+35/2)=

3.69σ´1= γL1Ka= (17)(1.5)(0.271)= 6.91 kN/m^2σ´2= (γL1+ γ´L2)Ka= (17*1.5+(20-9.81)(2)

(.271)= 31.00L3 = σ´2/(γ(Kp´-Ka))= 18.53/(20-9.81)(3.69-

0.271)= 0.53P= ½ σ´1L1+σ´1L2+1/2(σ´2-σ´1)L2+1/2σ

´2L3= 0.5(6.91*1.5)+6.91(2)+0.5(31-6.91)*2+0.5(31)(0.53)=51.31 kN/m

Z = 9.763

Este esquema demuestra como es colocado el anclaje en la parte superior de la Tablastaca, para lograr obtener una oposición en ambos lados de el elemento, y lograr la estabilidad.

Fuente: Principios de ingeniería de cimentaciones , quinta edición Braja M. Das

ANCLADO

DIAGRAMA DE ESFUERZOS DEL TABLESTAQUEDO ANCLADO

Fuente: Principios de ingeniería de cimentaciones , quinta edición Braja M. Das

Aplicación del diseñoEjemplo

Tipos de fallas