Cuando usamos cimentaciones por pilotaje, necesitamos resolver la transición entre los soportes de la estructura y los pilotes. Generalmente la solución es un encepado o cabezal, que es un prisma de hormigón que descansa sobre los pilotes y recibe la carga del pilar.
Existen también otras soluciones, como las losas pilotadas o incluso vigas apoyadas directamente sobre los pilotes, pero eso es tema para otro día.
1. Encepados de dos pilotes
En teoría, el encepado más simple es el encepado de 1 pilote: el pilar o columna se sitúa justo encima del pilote y le transmite las cargas. Podríamos pensar el pilote como un tramo más de pilar, más grueso y enterrado. Sin embargo, la posición de los pilotes puede no ser tan exacta como la de los pilares, porque la hinca o la excavación son procesos poco preciso. Esto conduce a posibles excentricidades. En consecuencia, la transición entre el pilar y el pilote se resuelve con un encepado. Además, si el pilote tiene menos de 1 m de diámetro (que es lo habitual en edificación), es necesario disponer vigas centradoras en ambas direcciones para absorber las posibles excentricidades.
2. Encepado de dos pilotes
El encepado de dos pilotes ya presenta las características propias de un encepado: la carga del pilar o columna debe desviarse a los pilotes.
Fuente: propia
El encepado de 2 pilotes precisa vigas centradoras en la dirección perpendicular a la línea que une ambos pilotes.
Fuente: propia
3. Encepado rígido o flexible
Según la distancia entre el el pilar o columna y los pilotes, el encepado se clasifica en rígido o flexible. Un encepado rígido es aquel en que el vuelo no supera el doble del canto.
Fuente: EHE-08
En edificación se utilizan siempre encepados rígidos, con vuelos similares al canto.
4. El complejo funcionamiento estructural de un encepado
El
funcionamiento estructural de un encepado es complejo, por su carácter tridimensional. Aunque se puede analizar mediante elementos finitos, lo habitual es utilizar métodos mucho más simples, como el método de bielas y tirantes o puntal-tensor.
En un encepado típico, con el pilar o columna centrado y carga de compresión centrada o con muy poca excentricidad, el modelo consiste en unas bielas inclinadas que transmiten compresión a los pilotes y un tirante que une ambos pilotes. Cuando la excentricidad es mayor, el modelo se complica.
Fuente: Elaboración propia a partir de los modelos de EHE-08
La armadura principal del pilote es precisamente la que representa este tirante.
5. Armaduras secundarias
Para confinar el hormigón y para absorber las tracciones perpendiculares a las bielas y otros esfuerzos no contemplados en el modelo se disponen otras armaduras secundarias.
Fuente: Elaboración propia a partir de un modelo de Cypecad
6. El encepado de tres pilotes es ya autoestable, no precisa vigas centradoras.
La armadura principal se sitúa entre los tres pilotes. La armadura secundaria puede situarse en las medianas del triángulo (propuesta de NTE-CPE) o bien con una malla.
Fuente: Elaboración propia
EHE-08 sugiere además una armadura secundaria vertical. Esto hace que podamos encontrarnos encepados con armaduras verticales aisladas o directamente con armaduras tipo viga uniendo los pilotes, con su armadura inferior –que sería la armadura principal del encepado-, su armadura superior y sus estribos.
Sin embargo, muchos autores e incluso la NTE-CPE (una norma que, aunque nunca fue obligatoria, fue referencia durante décadas) omiten esta armadura vertical.
7. El encepado de cuatro pilotes, el más común en edificación
El encepado de cuatro pilotes es el mayor de los habituales en edificación. La armadura principal une los pilotes de cada lado. La armadura secundaria se puede colocar en las diagonales o bien como una malla.
Fuente: Elaboración propia
EHE-08 sugiere además una armadura secundaria vertical.
8. Pilares excéntricos respecto al encepado
En muchas ocasiones, como cuando tenemos pilares en borde de parcela, sucede que dichos pilares resultan excéntricos respecto al encepado. En estos casos es preciso disponer vigas centradoras que absorban el momento generado. El modelo de bielas y tirantes se puede complicar, aunque el punto clave es relativamente simple: la viga trabaja en ménsula y por tanto la armadura principal es la superior y tiene que absorber el momento generado por la excentricidad del pilar.
Fuente: Elaboración propia
