Los tubos para pilotes se utilizan ampliamente en diversos proyectos de construcción, desde carreteras y puentes hasta instalaciones de tratamiento de agua. Instaladas mediante martinetes especiales o martillos de impacto, las tuberías pasan a formar parte de los cimientos del suelo antes de permanecer en su lugar por la presión del suelo. Los pilotes de tuberías presentan altas propiedades estructurales, lo que hace que la instalación sea más sencilla y rápida. El acero suele ser el material elegido; sin embargo, también se pueden emplear otras formas, como hormigón y madera, para pilotes. El polímero reforzado con fibra (FRP) se ha convertido en un material cada vez más popular. Este material no sólo es más fuerte que el acero, con una resistencia a la tracción mucho mayor y sin efectos de corrosión, sino que también es liviano, lo que hace que el transporte y la instalación sean mucho más simples que con los materiales tradicionales.
La penetración de un pilote depende de su capacidad para resistir cargas laterales y de qué tan bien funciona la interacción entre su porción helicoidal y el suelo; esta interacción se define por las propiedades mecánicas del contacto que incluyen el comportamiento tanto normal como tangencial de las superficies en contacto. Este artículo busca evaluar cómo la posición afecta la capacidad portante de pilotes helicoidales de placa única de eje hueco mediante el empleo de expresiones de envolvente de falla; Luego se hace una comparación entre los resultados de este estudio y los encontrados en otros lugares.
El pilote hueco de acero 11 presenta una proyección helicoidal 13 compuesta por una varilla redonda o rectangular que tiene una altura aproximada de 20 mm, unida en un extremo de la circunferencia exterior mediante soldadura sobre una parte de longitud aproximada que es inferior a 10 veces su diámetro. Además, una proyección interior de tornillo al menos dos veces mayor que dos veces mayor de diámetro puede actuar para aumentar el empuje de la pared interna del pilote y las pruebas de penetración han demostrado que, como resultado, los requisitos de torsión durante el proceso pueden reducirse drásticamente.
El proceso de atornillado también mejora la velocidad de penetración al tiempo que acorta el tiempo necesario para alcanzar la resistencia de diseño requerida, aumenta la capacidad de carga del pilote y mejora la capacidad de carga debido al efecto del tornillo en el pilote. Para lograr el efecto deseado, la proyección del tornillo en un pilote debe fijarse al menos al doble de su diámetro, teniendo cuidado al seleccionar su forma y tamaño según el rendimiento de penetración y las consideraciones de trabajabilidad. Las proyecciones de los tornillos también deben ubicarse en una parte inaccesible del pilote para minimizar la fricción interna causada por las proyecciones de los tornillos, manteniendo así un rendimiento de penetración óptimo del pilote. Se recomienda insertarlo en ángulo para minimizar al máximo la resistencia a la penetración.
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