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¿Cuánto peso pueden soportar los pilotes helicoidales? métodos y cálculos
Descubre cómo calcular la capacidad de carga de los pilotes helicoidales utilizando tres métodos principales
Los pilotes helicoidales proporcionan cimientos fuertes y estables, ideales para terrenos difíciles o aplicaciones industriales. Para garantizar una base segura, es esencial calcular su capacidad de carga correctamente. En este blog, exploramos tres métodos clave para determinar cuánto peso pueden soportar.
Los pilotes helicoidales son una solución eficiente para cimentaciones en terrenos complejos o con altas cargas estructurales. Debido a su función crítica en la estabilidad de edificaciones industriales y comerciales, es fundamental conocer su capacidad de carga exacta.
Sin embargo, la capacidad de un pilote helicoidal depende de múltiples factores, como el material y la construcción del pilote, así como las condiciones del suelo donde será instalado. Para determinar con precisión cuánto peso puede soportar, existen tres métodos principales:
- Correlación de torque
- Capacidad de carga en el suelo
- Medición directa de capacidad
A continuación, explicamos cada método en detalle.
1. Correlación de Torque
También conocida como la relación entre el torque y la capacidad de carga última, esta técnica empírica mide la resistencia a la instalación del pilote helicoidal. Cuanto más denso y resistente es el suelo, mayor es el torque requerido para instalar el pilote, lo que indica una mayor capacidad de carga axial (capacidad de soportar peso en el eje vertical).
Fórmula de correlación de torque
Para calcular la capacidad de carga con este método, se utiliza la siguiente ecuación:
Qult= Kt x T
Donde:
- Qult = Capacidad de carga última (en kg o kN)
- Kt = Factor de correlación de torque (depende del tamaño y tipo del pilote)
- T = Torque promedio de instalación (en kg-m o kN-m)
Dado que el factor de correlación de torque está relacionado con el diámetro del pilote, los pilotes más pequeños suelen tener valores de Kt más altos, mientras que los más grandes tienen valores más bajos.
En términos simples: cuanto más duro sea el suelo, mayor será la capacidad de carga del pilote helicoidal.
2. Capacidad de Carga en el Suelo
Este método se basa en cálculos teóricos a partir de datos de resistencia del suelo obtenidos mediante pruebas geotécnicas, como la Prueba de Penetración Estándar (SPT). En esta prueba, se perfora el suelo y se mide la resistencia del material al proceso de perforación.
Los datos obtenidos incluyen:
✔ Perfil del suelo
✔ Presencia de agua subterránea
✔ Peso unitario del suelo
✔ Clasificación del suelo
Según su granulometría, los suelos pueden clasificarse en:
- Suelos finos: como arcillas y limos, que generan mayor fricción lateral en los pilotes.
- Suelos granulares: como arenas y gravas, que pueden proporcionar mayor capacidad de carga debido a la compactación.
Estos factores afectan la fricción y el torque de instalación, lo que, a su vez, influye en la capacidad de carga de los pilotes.
Utilizando estos datos, los ingenieros pueden predecir la capacidad de carga del pilote antes de su instalación real.
3. Medición Directa de Capacidad
La medición directa de capacidad se realiza mediante pruebas de carga estática, cumpliendo con los estándares de la ASTM para cimentaciones profundas bajo carga axial compresiva.
¿Cómo funciona la prueba de carga?
- Se instala el pilote helicoidal en el terreno de prueba.
- Se aplica una carga de compresión en incrementos controlados.
- Se mide el desplazamiento del pilote tras cada incremento de carga.
- Se continúa el proceso hasta alcanzar la carga máxima o hasta que el pilote falle estructuralmente.
Este método es el más preciso y confiable, ya que simula las condiciones reales de operación del pilote en la estructura. Sin embargo, debido a su costo y complejidad, no siempre es viable para cada proyecto.
¿Cuál es el Mejor Método?
Para garantizar la seguridad y estabilidad de una cimentación, lo ideal es combinar al menos dos métodos.
- En algunos casos, los ingenieros pueden confiar solo en la correlación de torque, especialmente cuando el presupuesto no permite pruebas adicionales.
- Sin embargo, si se usa solo este método, es recomendable aplicar factores de seguridad adicionales para compensar la falta de datos más precisos.
Los pilotes helicoidales son una de las soluciones de cimentación más resistentes y versátiles en el mercado. Si necesitas instalar pilotes helicoidales para tu proyecto, consulta a un equipo de expertos para garantizar una instalación segura y eficiente.
By Ph.D. Carolina Hernández Valerio
Referencias
Elite Helical. (2022). How to determine helical pile load capacity. Elite Helical. Recuperado el [06/02/2025], de https://elitehelical.com/how-to-determine-helical-pile-load-capacity/
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