¿Se deben armar todos los pilotes in situ?

Artículo en colaboración con el estupendo blog “Geojuanjo” de Juan José Rosas Alaguero (Barcelona. Ingeniero de Caminos y Consultor de geotecnia)

Llevamos años escuchando los diversos argumentos que abogan tanto por el armado en toda su longitud de los pilotes, como por reglas de tercios (1/3, 2/3) o bien, directamente por decisión salomónica: La mitad.

¿Se deben armar todos los pilotes in situ?

Existen varias razones tanto en contra como a favor de armar los pilotes.

– No es necesario armar los pilotes porque:

  • Los pilotes trabajan fundamentalmente a compresión por lo que el hormigón no precisa de armadura para soportar el esfuerzo.

  • La presencia de la armadura complica el hormigonado, fundamentalmente para diámetros inferiores a 60 cm.

  • Tecnologías de pilotaje como los ejecutados con barrena continua y posterior inyección de hormigón por el centro de ésta (sistema CPI-8 según la nomenclatura de la NTE), se basan en la colocación de la armadura mediante la hinca de ésta en el hormigón fresco, con la consiguiente dificultad cuando las armaduras son largas.

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-Es necesario armar los pilotes porque:

  • Los pilotes pueden estar sometidos a esfuerzos diferentes a una compresión simple como puedan ser esfuerzos de flexión, corte o deformaciones impuestas.

  • La existencia de armadura en toda la longitud del pilote da una cierta garantía de la continuidad de éste.

  • Un pilote puede estar sometido a esfuerzos laterales.

  • Bajo rasante pueden haber esfuerzos y campos de movimiento imprevistos a lo largo de la vida útil del pilote y el armado permite dotar a éste de una capacidad resistente añadida.

  • Es necesaria la armadura de espera para conectar el pilote al encepado o losa.

Pero ¿qué dice la normativa vigente al respecto, por ejemplo en España?

¿Se deben armar todos los pilotes in situ?Las, para nosotros tan queridas, Normas Tecnológicas de la Construcción (NTE) marcaban un armadura mínima para cada tipo de pilote (según método de ejecución). Por ejemplo para el tipo CPI-7 indicaba 5, 6, o 7 barras de diámetro 12 mm según su diámetro fuese 34, 45 o 55 cm respectivamente. Respecto a la longitud se pronunciaba de forma clara al indicar que la longitud de la armadura debía ser como el mayor de estos valores: 9 veces el diámetro del pilote o 6,00 metros.

El actual Código Técnico de la Edificación (CTE) no se pronuncia de forma tan clara:

 – Nos remite a la normativa UNE-EN 1536:2000 Ejecución de trabajos geotécnicos especiales, pilotes perforados.

 – En el apartado 5.3.8.2 Capacidad estructural del pilote de la CTE_Parte_2_DB_SE-C se limita a decir: El armado de los pilotes se hará de acuerdo con las reglas especificadas en la instrucción EHE.

Si nos vamos a la EHE-08, tampoco encontramos un posicionamiento claro, únicamente el artículo 52º Elementos estructurales de hormigón en masa expone los criterios para la comprobación de secciones de hormigón en masa.

En el Eurocódigo 7: Proyecto geotécnico, parte 1: Reglas generales se nos remite de nuevo a la EN 1536-2000 Ejecución de trabajos especiales de geotecnia, pilotes perforados. En dicho Eurocódigo se establece que: El terreno donde se van a colocar los pilotes puede estar sometido a desplazamientos provocados por efecto de la consolidación, el hincamiento, las cargas adyacentes, la fluencia del suelo, deslizamientos o terremotos. Se deben considerar estos fenómenos ya que afectan a los pilotes causando rozamiento negativo, levantamientos, tracciones, cargas transversales y movimientos.

En definitiva, parece que nuestra pregunta debe encontrar respuesta en la norma UNE-EN 1536:2000 Ejecución de trabajos geotécnicos especiales, pilotes perforados (Tomamos para su análisis la norma actualizada UNE-EN 1536:2000)

En esta norma permite la ejecución de pilotes sin armadura, salvo la colocada en cabeza para proteger de cargas accidentales durante la construcción y como barras de espera. Es de suponer que debe colocarse una longitud de armadura que cumpla las longitudes de anclaje y solape establecidas en la EHE.

También recomienda armar los pilotes en toda su longitud cuando se ejecuten en terrenos blandos o sueltos.

Para el armado tanto longitudinal como transversal se establecen cuantías de armado mínimas.

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En la práctica, Juan José Rosas, utiliza el siguiente método:

Si el pilote trabaja claramente a compresión opto por poner armadura mínima en los primeros 6 metros o 9 diámetros, si el pilote es más corto lo armaré en toda la longitud.

Respecto a la posibilidad de presencia de terreno blando, entiendo que en condiciones normales a partir de una cierta profundidad es difícil tener un terreno con una Cu inferior a 10 KPa (límite mencionado en el Eurocódigo 7) o 15 KPa (límite mencionado en el CTE) . De hecho, asumiendo una cierta relación lineal entre la Cu y la tensión vertical a partir de 4 metros es difícil encontrarse con una Cu inferior a 10KPa.

Si el pilote puede estar sometido a esfuerzos de flexión o cortante, evalúo en que medida éstos pueden generar tracciones en la sección de hormigón, valorando dos posibilidades:

Posibilidad 1: La rotura de la sección sin armar no implica la pérdida de la funcionalidad del elemento como cimentación. En este caso dejo el pilote sin armar. Este sería el caso de un muro pantalla que también hace las funciones de cimentación de pilares, pero a partir de una cierta profundidad de empotramiento ya no es necesario a efectos de soportar empujes pero sí para transmitir el esfuerzo del pilar a capas inferiores.

Posibilidad 2: La rotura de la sección sin armar implica el colapso del elemento de cimentación o su “no funcionalidad”. En este caso diseño la armadura en toda su longitud para soportar los esfuerzos no considerando la concomitancia del esfuerzo axil con los esfuerzos de corte o de flexión, ya que no puedo estar seguro del nivel de cargas verticales que llegan a dicha sección. Este sería el caso de un pilote de la cimentación de un muro que haga la función de estribo de puente o un pilote de una pila de un puente ferroviario que deba soportar acciones laterales o rasantes en cabeza, en ambos casos suponer la generación de una rótula plástica equivale a asumir movimientos normalmente no admisibles para la estructura o incluso el colapso de la cimentación.

Por supuesto en el caso de estar en zona sísmica aplico lo que dice la normativa NCSE-02 Norma de Construcción Sismorresistente, la cual suele llevar a armado los pilotes en toda su longitud, ya que la normativa te indica que armes en la zona sensible y ésta suele ser la longitud del pilote por encima del empotramiento, por lo que si armas esta zona más la correspondiente transición, generalmente acabas armando todo el pilote.

Adaptación del artículo publicado en el blog http://geojuanjo.blogspot.com.es/ de Juan José Rosas Alaguero (juanjose.ra@telefonica.net)

Imágenes tomadas de http://commons.wikimedia.org/ bajo licencia Creative Commons o GNU
Imagen de cabecera autor: 5gon12eder
Fotografía barrena autor: 5gon12eder
Fotografía muro pilotes autor: Asmodai
Fotografía perforadora: ChoumX
 
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