En marzo de 2017 Allnamics realizó la monitorización de una prueba de carga estática para un cliente en Ámsterdam. Los pilotes de madera que sustentaban un edificio existente se presumían con capacidades portantes insuficientes y, por lo tanto, debían de ser probados.
La mayoría de edificios en el centro de Ámsterdam tienen cimentaciones con pilotes de madera de aproximadamente 12 metros de longitud, hincados en la llamada primera capa de arena. Sin embargo, en algunos emplazamientos esta primera capa de arena no se encuentra y en ese caso los pilotes de ese emplazamiento tendrán una capacidad portante (punta) inadecuada.
Para probar un antiguo pilote de madera se requiere un equipo de monitorización especial. El proceso comienza creando una pequeña excavación para exponer la cabeza del pilote de madera y, debido al alto nivel de la capa freática, se necesita una bomba continua para mantener la cabeza del pilote expuesta.
La cabeza del pilote se corta entonces y se prepara de manera que se pueda poner una placa de acero para transmisión de esfuerzos aplicados por un pistón hidráulico. En la parte superior de la placa de acero se posiciona una célula de carga y el pistón hidráulico. Debajo la placa se construye un marco de referencia perimetral para montar los potenciómetros que medirán el desplazamiento.
La célula de carga y los potenciómetros se conectan al PDR (ya sea un Quad-PDR o un PDR estándar) que se conecta a su vez con un portátil de campo con el programa Allnamics-SLT. El software permite mostrar todos los datos del ensayo de forma tabular y gráfica.
Durante la prueba, la carga aplicada se controla manualmente de acuerdo con el especificaciones del cliente y regulaciones locales. Los resultados típicos de una prueba se muestran en los siguientes gráficos.
La carga ultima de la prueba se puede determinar según especificaciones del cliente. Esto es comúnmente definido como la carga que causa un desplazamiento del 10% del diámetro del pilote, pero también se puede definir en base a otros métodos como el Chin-Knoder, Davidsson, Van Delft, Van der Veen.
Allnamics ha desarrollado para este tipo de prueba estática un set de medición con una célula de carga de elevada precisión (+0.23kN) sobre su relativamente bajo rango operativo (de hasta 1 MN), el cual es mas que adecuado considerando las cargas actuales en esos pilotes de madera.
Foto 1: La célula de carga con el cable y el conector USID para la conexión con el PDR
Dentro del conector de la célula de carga hay un chip de memoria que contiene información de la célula de carga como datos de calibración e información variada para comprobar el correcto funcionamiento de la célula de carga.
La carga en el pilote puede comprobarse también utilizando un presiómetro conectado al sistema hidráulico. Para este propósito Allnamics ha seleccionado un sensor capaz de medir presiones de hasta 700 bares (70 MPa) con una precisión de 0.28 bares (28 kPa).
Foto 2: Presiómetro con cable y conector USID para la conexión con la unidad PDR
Además de la precisa monitorización de la fuerza aplicada en cabeza del pilote, registrar el movimiento del pilote es esencial. Para este propósito, Allnamics ha seleccionado unos potenciómetros con un rango de 200 mm y una precisión de 0.1 mm.
Foto 3: El potenciómetro para medir desplazamientos durante la prueba en el pilote
Foto 4: El corte del pilote de madera y 4 placas para medir desplazamientos alrededor de la cabeza del pilote
Foto 5: El pilote con una placa de acero, célula de carga y un pistón hidráulico con un presiómetro en el sistema hidráulico
Foto 6: El pilote con el marco de referencia y los potenciómetros instalados
Foto 7: Vista general de la prueba de carga estática bajo un edificio existente
Video 1: Como instrumentar una prueba estática. Vea este video.
Foto 8: El Quad-PDR, al fondo, el emplazamiento de la prueba, bajo el edificio existente
Foto 9: Los especialistas tras el software de monitorización
Gráfica 1: Fuerza aplicada medida por la célula de carga respecto del tiempo
Gráfica 2: Medidas de los potenciómetros respecto del tiempo
Gráfica 3: Asiento medio calculado en cabeza del pilote respecto del tiempo
Gráfica 4: Diagrama carga asiento de un pilote de madera
Si está interesado en las pruebas de carga estaticas no dude en contactarnos.
