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

Analogía Estructural Estático

u

m

k

Dinámico

u

m

F

k

F = ku

F = ma + cv + ku

(Estático)

(Statnamic)

F

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)

F = ma + cv + ku 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

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 Fstn = medido

Fstn

Fstn

u

Fa

M

u

= medido

v

= du/dt

a

= d2u/dt2

M

= masa del pilote

Fsoil

Fuerzas Actuantes: Fuerza Statnamic (Fstn)

Fuerza Inercia

Resistencia suelo (Fsoil)

Fstn = Fsoil + Fa

(Fa)

1) Fsoil = Fu + Fv

Fu = resistencia del suelo = ?

3) F Step 1 UPP, continued

2) Fv = C.v = fuerza de amortiguamiento

a

= 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.) En el Punto de Descarga:

STATNAMIC SIGNALS Load Fstn

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

Fv = C.v = 0 Time

Displacement u

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

Fumax

= Funl - Fa

uunl Velocity

v

Time

v = 0, t = tumax

Acceleration a

Time

aunl Time

MÁXIMA RESISTENCIA ESTÁTICA MOBILIZADA

Load

Fstn

UPM: Paso 2°

Fstn

Fv + Fa Fstn(max)

Reconstrucción de la curva estática

Fa

Funl, uunl Displacement u

Fusp,uunl

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

Load

Fstn

Static resistance 2 Fstn

Fu Fstn(max) Fa

1

Funl, uunl

Displacement u

Fusp, usp

Load displacement diagrams

Resistencia Estática Fu = Fstn - Cmean . v - Fa

Análisis de resultados de Statnamic

Caso 1: Pilote premoldeado de H°A° B=600mm L=14m Suelo: arenoso Ubicación: Florida, USA

Datos del Proyecto Pte. Bayou Chico • Florida DOT • Inversión: u$s 20.000.000 • Programa de ensayos: – SLT – STN – PDA

Qc (kg/cm²)

Standard Penetration Test (N) 0

40

80

0

120

0

100 200 300 400

Rf (%)

Fs (kg/cm²) 0

1

2

3

4

0

0

0

0

2

2

2

4

4

4

6

6

6

8

8

8

10

10

10

12

12

12

Silty Sand, Loose (SM) Sand w / Silt, Loose (SP-SM)

5

Depth (m)

Depth (m)

Sand. Compact (SP)

10

15

20

Sand w / Silt, Dense to Very Dense (SP-SM)

2

4

6

8

Instrumentation Details Level 1 1.8 m

Level 2 1.8 m

Level 3 1.8 m

Level 4 1.8 m 0. 6 m

Vibrating Wire Strain Gages Resistance Strain Gages

Level 5

Toe Accelerometer Top Accelerometer

Toe Accelerometer

2.5

VELOCITY (m/s)

2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 0.05

0.10

0.15 TIME (s)

Velocidad (Top & Toe)

0.20

100

2

ACCELERATION (m/s )

50 0 -50 -100 -150 -200 -250 0.05

0.10

0.15 TIME (s)

0.20

Aceleración (Top & Toe)

0.25

LOAD (MN) 0.0

2.0

4.0

6.0

DISPLACEMENT (mm)

0

20

40

Curva Statnamic medida

Estática derivada

60

80

”Curva Derivada” de un Statnamic

8.0

7.0

Fstn (celda de carga)

FORCE (MN)

5.0 3.0 1.0 -1.0

Fa (Inercia)

Fv (Amortig.)

-3.0 0

50

100 TIME (s) (ms)

150

200

Fuerza Statnamic , Fuerza Inercial & Fuerza Amortiguada

FORCE (MN)

6.0

4.0

2.0

0.0 0

50

100 TIME (s) (ms)

150

200

Fuerza Statnamic & Fuerza Estática Derivada

LOAD (MN) 0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

DISPLACEMENT (mm)

0 20

Estático (3 ciclos)

40 60

Statnamic

80 100 120

Pilote Hincado de 14m

7.0

Actividades recientes en USA Ensayos sobre Jet Grouting

Jet Grouting (250 t)

Actividades recientes enTaiwan Ensayo de 20MN para el Proyecto TFC

Caso 2: Pilote excavado de H°A°

=1800mm L=72m Suelo: arcilloso Ubicación: Taipei, TAIWAN

Ensayo Estático

Load (tonnes) 0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Displacement (mm)

0 5

Derived Static Load Displacement

10 15 20 25 30

Measured Static LoadDisplacement

Load (tonnes) 0

500

1000

1500

2000

2500

0

Displacement (mm)

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Measured Static LoadDisplacement ASTM Quick Test, Pile 241

Derived Static LoadDisplacement from Measured Statnamic Pile 241

Load (tonnes)

Displacement (mm)

0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

500

1000

1500 Quick Static LoadDisplacement

Derived Static LoadDisplacement

2000

2500

Obras STATNAMIC en el mundo

Biblioteca de Alexandría, Egipto

Puente en Ft. Lauderdale, Florida, USA

Edificio Quay West , Melbourne, Australia

Autopista Hanshin, Kobe, Japan