Tipos de fundaciones ensayadas con

Statnamic en el mundo

Pilotes Perforados hasta 3500t

axial y lateralmente

Pilotes Hincados

Grupo de Pilotes y Cabezales axial y lateralmente

Jet Grouting

CFA convencionales y de desplazamiento

Bases y Plateas Micropilotes

Teoría y Análisis de Statnamic

• OBJETIVO:

– Obtener el comportamiento ESTATICO

de la curva carga-hundimiento de una

fundación mediante STATNAMIC

…objetivo de los ensayos de carga a compresión

m

k

m

k

Analogía Estructural

u Estático u Dinámico

F F

(Estático) (Statnamic)

F = ma + cv + ku F = ku

Método de Descarga (U.P.M.) • Un método simple para determinar la

capacidad estática de un pilote mediate

Statnamic

U.P.M. se basa en… Dinámica (NO confundir con Dinámica de Fundaciones- PDA)

Esta ecuación plantea el equilibrio de:

• Inercia (masa x aceleración)

• Amortiguamiento (coef.amort. x velocidad)

• Rigidez (coef.rigidez x desplazamiento)

Esta ecuación describe el movimiento del cuerpo rígido

F = ma + cv + ku

Método de Análisis y Teoría

Basado en:

■ Pilotes modelizado como masas concentradas y

resortes

■ En el punto de descarga (UPM) la velocidad = 0

(punto estático)

El método de análisis se llama :

Unloading Point Method

UPM: Paso 1°

• En todo nivel, el pilote se desplaza a velocidades

similares

Fuerza Statnamic (Fstn) Fuerza Inercia (Fa)

Resistencia suelo (Fsoil) Fstn = Fsoil + Fa

Fstn Fstn

u

Fstn

u

M Fa v

a

M

= medido

= medido

= du/dt

= d2u/dt2

= masa del pilote Fsoil

Fuerzas Actuantes:

Step 1 UPP, continued

1) Fsoil = Fu + Fv Fu = resistencia del suelo = ?

2) Fv = C.v = fuerza de amortiguamiento 3) Fa = M.a

Equilibro

4) Fstn = Fsoil + Fa 5) Fstn =Fu + Fv + Fa

6) Fu = Fstn - Fv - Fa 7) Fu = Fstn - C.v -M.a

En el Punto de Descarga

u = max, v = 0 , t = tumax :

8) Fv = C.v = 0

9) Fu = Fstn- M.a

(Máxima Resistencia Estática Mobilizada)

Paso 1° (cont.)

STATNAMIC SIGNALS Load Fstn

Funl

Displacement u

uunl

Velocity v

v = 0, t = tumax

Acceleration a

Time

Time

Time

En el Punto de Descarga:

u = max, v = 0 , t = tumax :

Fv = C.v = 0

Fu (tumax) = Fstn(tumax) - M.a(tumax)

Fumax = Funl - Fa

MÁXIMA RESISTENCIA

ESTÁTICA MOBILIZADA

aunl

Time

Fv + Fa

Fstn

Load Fstn

Fstn(max)

UPM: Paso 2°

Reconstrucción de

la curva estática

Fa

Funl, uunl Fusp,uunl

Displacement u Load displacement diagrams

Asumiendo que el suelo fluye de Fstn(max) a Fumax

En este área : Fu = Fumax y Fv = Fstn - Fu - Fa

Fv = C. v : C = (Fstn - Fumax - Fa)/v

Calcular Cmean para todos los puntos

Static resistance

Fstn

Load Fstn

Fu

Fstn(max)

Fa

Funl, uunl Fusp, usp

Displacement u Load displacement diagrams

Resistencia Estática

Fu = Fstn - Cmean . v - Fa

2

1

Análisis de resultados de

Statnamic

Pilote premoldeado de H°A°

B=600mm

L=14m

Suelo: arenoso

Ubicación: Florida, USA

Caso 1:

Datos del Proyecto

Pte. Bayou Chico • Florida DOT

• Inversión: u$s 20.000.000

• Programa de ensayos:

– SLT

– STN

– PDA

Standard Penetration Test (N)

0 40 80 120

0

5

10

15

20

Qc (kg/cm²)

0 100 200 300 400

0

2

4

6

8

10

12

Fs (kg/cm²)

0 1 2 3 4

0

2

4

6

8

10

12

Rf (%)

0 2 4 6 8

0

2

4

6

8

10

12

De

pth

(m

)

Dep

th (

m)

Silty Sand, Loose (SM)

Sand w / Silt, Loose (SP-SM)

Sand. Compact (SP)

Sand w / Silt, Dense to

Very Dense (SP-SM)

Instrumentation Details

Level 1

1.8 m

Level 2

1.8 m

1.8 m

1.8 m

0. 6 m

Level 3

Level 4

Level 5

Vibrating Wire Strain Gages

Resistance Strain Gages

Toe Accelerometer

Toe Accelerometer

Top Accelerometer

2.5

2.0

1.5

1.0

0.5

0.0

-0.5

-1.0

0.05 0.10 0.15 0.20

TIME (s)

Velocidad (Top & Toe)

VE

LO

CIT

Y (

m/s

)

100

50

0

-50

-100

-150

-200

-250

0.05 0.10 0.15 0.20 0.25

TIME (s)

Aceleración (Top & Toe)

AC

CE

LE

RA

TIO

N (

m/s

2)

LOAD (MN)

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0

0

20

40

60

80

”Curva Derivada” de un Statnamic

Curva Statnamic medida

Estática derivada

DIS

PL

AC

EM

EN

T (

mm

)

(s)

7.0

5.0

Fstn (celda

de carga)

3.0

1.0

-1.0

-3.0

Fa (Inercia)

Fv (Amortig.)

0 50 100 150 200

TIME (ms)

Fuerza Statnamic , Fuerza Inercial & Fuerza Amortiguada

FO

RC

E (

MN

)

(s)

6.0

4.0

2.0

0.0 0 50 100 150 200

TIME (ms)

Fuerza Statnamic & Fuerza Estática Derivada

FO

RC

E (

MN

)

0

20

40

60

80

100

120

LOAD (MN)

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0

Pilote Hincado de 14m

Estático (3 ciclos)

Statnamic

DIS

PLA

CE

ME

NT

(m

m)

Actividades recientes en USA

Ensayos sobre Jet Grouting

Jet Grouting (250 t)

Actividades recientes

enTaiwan

Ensayo de 20MN para

el Proyecto TFC

Pilote excavado de H°A°

=1800mm

L=72m

Suelo: arcilloso

Ubicación: Taipei, TAIWAN

Caso 2:

Ensayo Estático

Derived Static Load Displacement

Measured Static Load-

Displacement

Dis

pla

ce

me

nt

(mm

)

Load (tonnes)

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

0

5 10

15

20

25

30

Load (tonnes)

0 500 1000 1500 2000 2500

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Measured Static

Load-

Displacement

ASTM Quick Test,

Pile 241

Derived Static Load-

Displacement from

Measured Statnamic

Pile 241

Dis

pla

ce

me

nt

(mm

)

Quick Static Load-

Displacement

Derived Static Load-

Displacement Dis

pla

cem

ent

(mm

)

Load (tonnes)

0 500 1000 1500 2000 2500

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Obras STATNAMIC

en el mundo

Biblioteca de Alexandría, Egipto

Puente en Ft. Lauderdale, Florida, USA

Edificio Quay West , Melbourne, Australia

Autopista Hanshin, Kobe, Japan