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8/17/2019 pasta de fundações profundas IMED.docx

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Imed – Passo Fundo – Porto Alegre

FUNDAÇÕES PROFUNDAS

PROFESSOR: Ronald Vera Gallegos


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A Deus que me iluminou, me guiou e esteve sempre presente ,e que

me permitiu chegar até aqui e meu deu forças em todos momentos difíceis.

A minha amada mãe Emperatriz Gallegos, pelos ensinamentos, amor

infinito, carinho e dedicação.

A minha filha Aleandra !ierina é a razão de minha vida

A minha amada esposa "olanda, pelo amor, carinho e confiança


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FUNDAÇÕES PROFUNDAS - ESTACAS

Este capitulo presenta uma revisão da literatura sobre os principais

aspectos referentes a fundações profundas de estacas, provas de carga e métodos

de calculo capacidade de carga.


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1.1.Introdução

Devido às dificuldades associadas á execução dos ensaios de carga

estáticos, os professionais da área têm recorrido a métodos alternativos maisexpeditos para a avaliação da capacidade resistente das estacas.

este contexto a monitoração durante a cravação tem sido desde o século

passado, ferramenta importante e usualmente empregada no controle e aferição de

fundações em estacas cravadas. Então valendo!se dos elementos obtidos durante a

cravação para a avaliação da capacidade de carga das estacas, são utili"adas as

c#amadas formulas din$micas %ue partem da medição da &nega' %ue é a

penetração %ue sofre a estaca ao receber um golpe do pilão ao final da cravação,

observa!se %ue a nega é uma condição necessária para con#ecer a capacidade de

carga de uma estaca.

( tentativa de determinação da capacidade de carga de estacas utili"ando!se

as c#amadas &f)rmulas din$micas' de cravação, sempre envolveu uma serie de

incerte"as tanto em relação á validade das teorias empregadas no desenvolvimento

das mesmas, %uanto em relação á segurança dos resultados obtidos.

Essas incerte"as normalmente implicavam na utili"ação de elevados

coeficientes de segurança para cada formula, visando, principalmente, a garantia

da capacidade de carga diante de diversas situações de cravação e,

conse%uentemente deixando!se de lado os aspectos econ*micos.

+ nesse contexto %ue, nos anos - foi proposto um ensaio baseado na

e%uação de onda. Este ensaio utili"a a onda gerada pela cravação para verificação

do desempen#o das estacas solicitadas axialmente, embora por %uestões de

dificuldades no processamento e na interpretação dos dados, apenas nos anos -

se ten#a iniciado a sua aplicação.

/om o surgimento das provas de carga din$mica o controle de

esta%ueamento de fundações desenvolveu!se significativamente nos 0ltimos anos

devido á facilidade na execução desses ensaios e seu relativo baixo custo.

Este ensaio foi desenvolvido numa tentativa de aperfeiçoamento das

f)rmulas de cravação, sendo e1ton em 232 o primeiro a referir %ue no

processo de cravação se desenvolve um efeito ondulat)rio. Em 234 5ox publicou

o primeiro con6unto de e%uações para estimara a capacidade resistente de estacas a


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partir do ensaio de carga din$mico, este ensaio consiste basicamente na aplicação

de energias crescentes sobre o topo de uma estaca, seguido de registro dos sinais

das ondas de tensão refletidas e interpretação dos mesmos através de algum

método de calculo especifico 789 2:-4;:--nio praticamente absoluto dos

métodos /(?E e /(@A(@, os %uais são regulamentados pela 89 2:-4;3B!

Ensaio de /arregamento Din$mico %ue trata da metodologia empregada para a

reali"ação deste ensaio.

Dan"iger, 8.9. 5erreira, C.?. 7:---=, verificam uma concord$ncia entre a

análise com a e%uação de onda e a aplicação das f)rmulas din$micas

7dinamar%ueses= na cravação de estacas metálicas. uso dessas f)rmulas deve ser

restrito ao controle da uniformidade do esta%ueamento, sendo %ue o engen#eiro

deve escol#er uma formula de acordo com a sua experiência e 6ulgamento.

De fato as f)rmulas din$micas de cravação baseadas no repi%ue elástico

constituem ferramentas bastante efica"es no controle de capacidade de carga em

estacas, segundo mostram diversos estudos sobre este assunto como Fto et al.

7234G=, (oHi 7234=, ?ou"a 5il#o e (breu 7233-=, Iomes e Jope" 7234=,

Dan"iger 72332=, (oHi e (lonso 7233=, etc.


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1.2.Fundaçõe !ro"unda


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1.2.1.Con#e$to de "undaçõe !ro"unda

( 89 2::;3 define fundação profunda como &elemento de fundação %ue

transmite a carga ao terreno pela base 7resistência de ponta=, por sua superf>cielateral 7resistência de fuste=, ou por uma combinação das duas, em %ue está

assente em profundidade superior ao dobro de sua maior dimensão em planta, e no

m>nimo m, salvo 6ustificativa. este tipo de fundação incluem!se as estacas, os

tubulões e os caixões'.

a verdade, a análise das fundações é um problema de interação solo!

estrutura. Esta interação pode ser considerada pouco relevante para construções

correntes 7Kiago (lberto 8enucci et al. :---=.

/onceitua também estaca como &elemento de fundação profunda executada

inteiramente por e%uipamentos ou ferramentas, sem %ue, em %ual%uer fase de sua

execução #a6a descida de operário. s matérias empregados podem ser madeira,

aço, concreto pré!moldado, concreto moldado in!situ ou mistos'.

( 89 2::;3 define a estaca cravada por percussão como &tipo de

fundação profunda em %ue a pr)pria estaca ou um molde é introdu"ido no terreno

por golpes de martelo 7por exemplo de gravidade, de explosão, de vapor, de

diesel, de ar comprimido, vibrat)rio, Lidráulicos=. Em certos casos, esta cravação

pode ser precedida por escavação ou lançagem'.

(s estacas são elementos bem mais esbeltos %ue os tubulões, caracteri"ados

pelo grande comprimento e pe%uena secção. ?ão implantados no terreno por

e%uipamentos situado á superf>cie. ?ão em geral utili"ados em grupos.


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1.2.2.C%a$"$#ação de eta#a

(s fundações por estacas podem ser classificadas de acordo como o material

e o processo executivo. (s estacas classificadas pelo tipo de material sãoconstru>das de madeira, concreto, aço ou mistas. Cá pelo método ou processo de

execução são classificadas em estacas de deslocamento e escavadas.


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1.2.2.1.Eta#a de de%o#a&ento

?ão a%uelas introdu"idas no terreno através de algum processo %ue não

provoca a retirada do solo.

Estacas pré-moldadas de concreto

(s estacas pré!moldadas de concreto são constitu>das de peças prontas %ue

podem ser concreto armado. ( sua instalação no terreno pode ocorrer por

cravação, prensagem ou vibração e não #á remoção do solo na região onde é

executada.

( energia empregada na cravação deve ser suficiente para %ue a estaca

penetre no terreno sem %ue #a6a danos á sua constituição e ao solo. Devido á

vibração e ru>dos %ue causam durante a instalação, sua instalação não é

recomendada em áreas onde, na vi"in#ança, existam construções antigas

7Iotlieb,:-2-=.

#antagens$

@ermita uma boa fiscali"ação durante a concretagemM

@ermite a moldagem de corpos de prova para verificação da resistência á

compressãoM

@ermite a moldagem das estacas no local da obraM

@ermita a emenda de uma peça na outra

Desvantagens$

Kem limitações de comprimento, sendo fabricadas em segmentosM

9e%uerem armaduras especiais para içamento e transporte.

Estacas metl!cas

(s estacas metálicas podem ser perfis laminados, perfis soldados, tril#os

soldados, ou estacas tubulares. @odem ser cravadas em todo tipo de terrenos,

possuem facilidade de corte e emenda, podem atingir grande capacidade de carga,

trabal#am bem á flexãoM e, são utili"ados em serviços provis)rios, podem ser

reaproveitadas varia ve"es.

?eu emprego necessita com cuidados sobre a corrosão do material metálico.

#antagens$


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(tingem grandes profundidadesM

@odem atravessar camadas resistentes de soloM

@e%uena vibração durante a cravaçãoM

ão apresenta atrito negativoM

Fma estaca pode ser feita com vários perfis soldados um ao outroM

Emenda fácil de executar.

Desvantagens sua maior desvantagem é o custo maior em relação ás

estacas pré!moldadas de concreto, ?trauss e 5ranHi.

Estacas de made!ra

(s estacas de madeira são troncos de árvore cravado com bate!estacas de

pe%uenas dimensões e martelos leves. (ntes da difusão da utili"ação do concreto,

elas eram empregadas %uando a camada de apoio ás fundações se encontrava em

profundidades grande. @ara sua utili"ação, é necessário %ue elas fi%uem

totalmente abaixo dNaguaM o n>vel dNagua não pode variar ao longo de sua vida

0til.

(tualmente utili"em!se estacas de madeira para execução de obras

provis)rias, principalmente em pontes e obras mar>timas 7(lonso, 23


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c. /#egando!se á profundidade dese6ada, prende!se o tubo e, sob os golpes

do pilão, soca!se o concreto tanto %uanto o solo suporta , de modo a construir uma

base alargada 7ponta alargada da estaca=M

d. Kerminada a execução da base alargada é colocada a armação e iniciada a

execução do fuste, neste momento inicia!se a retirada do tubo

e. /ontinua!se a execução do fuste da estaca, socando!se o concreto por

camadas sucessivas, mantendo sempre a ponta do tubo abaixo do concreto para

garantir a impossibilidade de penetração de água ou solo no interior do concreto.

#antagens$

Irande área da base, fornecendo grande resistência de pontaM

?uperf>cie do fuste 7lateral= muito rugosa, fornecendo grande resistência

lateral devido a boa ancoragem do fuste no soloM

Devido a sua execução o terreno fica fortemente comprimidoM

@ode ser executado em grandes profundidadesM

?uporta grande capacidade de cargas.

Desvantagem$

Irande vibração durante a cravaçãoM

Demora no tempo de execuçãoM

/usto elevado da mão de obra.


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1.2.2.2.Eta#a e#a'ada

?ão a%uelas executadas &in situ' através de perfuração do terreno por um

processo %ual%uer, com remoção de material, com ou sem revestimento, com ousem utili"ação de fluido estabili"ante.

Estaca Stra#ss

( estaca ?trauss é uma fundação em concreto 7simples ou armado=, moldada

in loco, executada com revestimento metálico recuperável sua execução obedece

ao seguinte roteiro

a. /rava!se o tubo no solo en%uanto se retira o solo do interior do tubo com

uma sondaM

b. (tingida a cota dese6ada, limpa!se totalmente o interior do tuboM

c. @reenc#e!se o tubo com concreto apiloado em camadas sucessivas ,

en%uanto é feito o preenc#imento retira!se o tubo, om o cuidado de manter a ponta

do tubo sempre abaixo do concreto.

#antagens$

@ouca vibração durante sua execuçãoM

/usto relativamente baixoM

5ácil de execução em solo acima do n>vel da água.

Desvantagens$

Dif>cil execução abaixo do n>vel de águaM

/apacidade de carga pe%uenaM

Dif>cil cravação em solo resistente.

Estaca trado rotat!$o

?ão estacas executadas &in loco' sem molde, por perfuração no terreno com

o auxilio de um trado 7 ∅ 2G a - cm=, sendo o furo posteriormente preenc#ido

com o concreto apiloado 75abiani,s.d.=.

?ua execução obedece ao seguinte roteiro

a. trado é cravado no solo por meio de um tor%ueM

b. Puando o trado está c#eio ele é sacado e retirado o soloM


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c. Puando a cota dese6ada é atingida, o furo é cuidadosamente limpo e na

sua parte inferior é colocado brita e apiloadoM

d. Onicia!se a concretagem é colocado a ferragem e a parte final da estaca é

vibrada com um vibrador de imersão.

#antagens$

@rodução diária muito grande em solo com coesão e $ngulo de atrito interno

acima do n>vel da águaM

@ossibilita a construção de estacas relativamente longasM

@ossibilita a construção de estacas inclinadas.

Desvantagens$

?olo com n>vel de água muito elevado é necessário a utili"ação de fluido

estabili"ador do furoM

9esistência de ponta não contribui com a capacidade de carga da estaca.

Estaca %él!ce cont!n#a

( estaca tipo #élice continua é executada mediante a introdução no terreno

de uma #aste tubular dotada externamente de uma #élice continua a %ual é descida

no terreno por aplicação de um tor%ue. Durante a penetração e dependendo do

di$metro da #aste, não ocorre a retirada do solo escacado, resultando uma estaca

do tipo implantada sem deslocamentos do solo. (inda, pode ocorrer além de uma

certa profundidade, %ue o solo fi%ue totalmente aderido ás pás da #élice %uando

então, na continuação da penetração, a estaca passa a ser por deslocamento de

solo. a parte inferior da #aste tubular existe um tampão, a ser perdido, %ue

impede a penetração do solo no seu interior.

(lcançada a cota dese6ada inicia!se a concretagem por bombeamento deconcreto pela #aste tubular sob pressão constante de 2Hg;cm:, retirando!se a

composição de perfuração sob velocidades constante. Durante a remoção da #aste

um limpador mec$nico retira o solo %ue está aderente entre as pás da #élice

continua.

Omediatamente ap)s o termino da concretagem é inserido dentro do

concreto, por gravidade ou com o auxilio de um vibrador, a armação.

#antagens$


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s e%uipamentos são dotados de instrumentos %ue monitoram

continuamente toda a execução das estacasM

ão #á desconfinamento lateral do soloM

/omo o concreto é bombeado sob pressão ele preenc#e continuamente o

volume escavado, fornecendo uma maior resistência por atrito lateral da estacaM

Devido o monitoramento eletr*nico é permitido um controle continuo da

%ualidade de execução da estacaM

@ermite a execução de cerca de :--m a --m de estaca por dia em

condições normais de terreno.

Desvantagens$

/usto relativamente elevadoM

umero de e%uipamentos limitados no brasil.

Estacas ra!&

?egundo a 89 2::, a estaca rai" caracteri"a!se pela execução por

perfuração rotativa ou rotopercussiva e por uso de revestimento 7con6unto de

tubos metálicos recuperáveis= integral no trec#o em solo, e %ue é completada por

colocação de armação em todo comprimento e preenc#imento com argamassa

cimento!areia. ( argamassa é adensada como o auxilio de pressão geral dada por

ar comprimido.

Essas estacas têm a particularidade %ue permitem sua utili"ação em casos

em %ue os demais tipo de estacas não podem ser empregadas.

#antagens$

ão produ"em c#o%ues nem vibraçõesM

@odem ser executadas na vertical ou em %ual%uer inclinação

Desvantagens$

s e%uipamentos são, em geral, de pe%ueno porte, o %ue possibilita o

trabal#o em ambientes restritos.


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1.(.A'a%$ação de #a!a#$dade de #ar)a e& "undaçõe !ro"unda

?egundo 9eese et al . 7:--=, as estacas são empregadas com duas

finalidades aumentar a capacidade de carga do solo e redu"ir os recal%ues dafundação.

/intra Q (oHi 72333= definem a capacidade de carga de um elemento

isolado de fundação como a carga %ue provoca a ruptura do sistema 7elemento

estrutural!maciço do solo= o %ual presente valor limitado pela resistência do

elemento estrutural.

( capacidade resistente 0ltima de uma estaca isolada sob ações axiais pode

ser avaliada através de expressões clássicas derivadas da teoria da plasticidade,

considerando a soma das parcelas resultantes da resistência de @onta 79b= e da

resistência lateral 79s=. Fma pratica comumente utili"ada no 8rasil, admite como

sendo nula a parcela de resistência lateral ao longo do fuste dos tubulão.

Figura (3.1) – Esquema da capacidade de carga de fuste e ponta da estaca, figura

(a)parcelas totais, (b) parcelas unitárias.

% % % s&u += 7.2= Aq % s s s .= e Aq % &&&

.= 7.:=

nde

9u resistência total á compressão

9s resistência lateral

9b resistência de ponta

%s resistência lateral unitária

%b resistência de ponta unitária


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(b área da base da estaca

(s área da superf>cie lateral

ΔJ espessura da camada.

s dois termos de 9b e 9s, recon#ece!se são dif>ceis de serem avaliados

corretamente. Dai o grade n0mero de f)rmulas, baseadas em #ip)teses mais ou

menos %uestionáveis.

?i 9b ¿ 9s , di"!se %ue a estaca trabal#a a ponta e se 9s ¿ 9b, di"!se

%ue a estaca trabal#a por atrito 7é c#amada estaca flutuante=.


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1.(.1.Ca!a#$dade de #ar)a de eta#a ut$%$*ando &+todo ra#$ona$ oute,r$#o


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D

J

9b

9s

9u

1.(.1.1.Re$tn#$a %atera%

( primeira componente da capacidade de carga é a resistência por atrito,

conforme à e%uação 7.:=, o tratamento te)rico para a determinação do atritolateral unitário &%s' é, em geral, análogo ao usado para analisar a resistência ao

desli"amento de um solido em contato com o solo. (ssim usualmente, seu valor é

considerado como a soma de duas parcelas 7(lencar Relloso Q Jope", :-2-=

5igura 7.:= S estaca submetida á carga de ruptura de compressão.

(ssim temos

A ' ' Aq % &qc&&& ( .... -σ +== 7.=

( ) ( ) A Aq % sv ) * s s + ( ( .tan..tan.. φ α φ α σ σ +=+== 7.=.

nde

(b área da base da ponta da estaca(s área lateral da estaca

/ coesão do solo 7efetiva para condições drenadas /N e não drenadas ?u=

σ 0 tensão vertical na ponta da estaca 7 σ 0 ´ efetiva para condições

drenadas=

c, % fatores de capacidade de carga

T coeficiente de empuxo #ori"ontal

σ v tensão media vertical ao longo do fuste 7 σ v ´ efetiva paracondições drenadas=.


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∅ $ngulo de atrito

α coeficiente de adesão 7Caime (. ?antos, :--4=.

@ara o calculo da resistência lateral reveste de elevada incerte"as dados %ue

os par$metros são fortemente influenciados pelo processo construtivo e podem

apresentar uma variabilidade significativa ao longo do fuste da estaca.

s vários métodos de calculo de resistência lateral dividem!se em dois

grandes grupos os baseados em análise em tensões totais e os baseados em

análise em tensões efetivas. Em solos granulares, utili"am!se os métodos baseados

em tensões efetivas, e em solos coesivos podem ser usados ambos métodos.

a' Para solos gran#lares

(dmite!se %ue &%s' consiste de duas parcelas aderência /, Ondependiente

da tensão normal σ H ´ , %ue atua contra o fuste, e a parcela de atrito

proporcional a essa tensão normal. Em solos granulares /U-.

( tensão normal contra o fuste σ H ´ é relacionada à tensão vertical

efetiva na profundidade correspondente por meio de um coeficiente de empuxo

&T', logo a e%uação 7.= é escrita

( ) A + Aq % sv* s s .tan... φ σ == 7.B=

coeficiente &T' depende do estado de tensões iniciais no solo e do

método de execução da estaca é afetado, ainda, pelo comprimento e forma da

estaca.

(' Para solos coes!$os

s métodos mais con#ecidos para a obtenção da resistência unitária do

atrito lateral são três cu6os procedimentos são escritos agora

Método “ α ” baseado em parâmetros de tensões totais

Este método define o valor da resistência lateral em função da resistência

não drenada do solo no seu estado inicial.

método α é mais extensamente usado na estimação da resistência do

atrito lateral unitário de uma estaca cravada em solo coesivo.


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* q u s .α = 7.G=

nde

%s resistência lateral unitária

α fator de adesão?u resistência não drenada

o guia de dimensionamento de fundações 7ID5= são sugerido valores de &

α ' descritos na tabela 7.2=.

Kabela 7:.2= valores de α segundo o guia de dimensionamento de fundações

7ovais 5erreira et al. 2334=.

?u 7T;m:= Ralores de & α '

≤ :G 2.--G- -.3-


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T 2.:To U 1.2(1−sen∅´ ) , para estacas com pe%uenos

deslocamentos

T 2.GTo U 1.5(1−sen∅ ´ ) , para estacas de grandes deslocamentos

75leming, :-2:=.

σ H ´ Kensão radial efetiva.

∅ R ´ Vngulo de atrito correspondente à argila remexida

9esultados experimentais mostram %ue para estacas cravadas em argilas de

baixa sensibilidade o valor de & β ' situa!se entre -.:G a -.- 7Relloso Q Jope",

:-2-=

Método de “ λ” ou enfoque misto

este método, a resistência lateral é expressa em função da tensão efetiva e

da resistência não drenada da argila. Ria6aWvergiWa e 5oc#t 723


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5igura 7.=! valores de λ segundo 8o1les 7233=.


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1.(.1.2.Re$tn#$a de !onta ou ae

(s primeiras f)rmulas te)ricas datam do inicio do século YY e foram

institu>das por Rerendeel, 8énaben% etc. (s f)rmulas estudadas para calcular aresistência de ponta ou base da estaca, se baseiam na teoria da plasticidade. (s

soluções propõem diferentes mecanismos de ruptura.

/onsiderando a e%uação 7.:= a resistência da ponta ou base da estaca é

A ' ' Aq % &qc&&& ( .... -σ +== 7.22=

nde

(b área da base da ponta da estaca

σ 0 tensão vertical na ponta da estaca 7 σ 0 ´ efetiva para condiçõesdrenadas=

c, % fatores de capacidade de carga 7Caime (. ?antos, :--4=

Proposta de )er&ag*! +,./0

Fsa a teoria de plasticidade para avaliar a capacidade de carga de uma

fundação r>gida num solo, desenvolveu uma teoria para o calculo de capacidade

de fundações rasas %ue foi estendido ao caso de fundações profundas. ?egundoesse autor o modelo de ruptura de uma fundação profunda pode ser presentado na

seguinte figura.

5igura 7.B=!superf>cie de rotura assumida por Ker"ag#i e ?oHlovsHi.

essa figura é representado o carregamento de uma fundação na superf>cie

do solo. ?ão identificadas as três "onas.


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Zona 7O= devido ao seu atrito e à adesão com superf>cie de fundação, o solo

permanece em estado elástico nessa "ona. ( penetração do solo se da em forma de

cun#a. Essa concepção é important>ssima, pois muitos métodos levam em

consideração essa forma de ruptura %uando consideram o &envelope' na ponta de

estacas metálicas ou efeito de buc#a em estacas pré!moldadas de seção va"ada.

Zona 7OO= Essa "ona comporta!se como no estado de 9anHine, e

principalmente no caso de fundações profundas, assume import$ncia relevante no

calculo de capacidade de carga de uma fundação.

Zona 7OOO= Essa "ona, situada entre as "onas O e OOO, é c#amada "ona de

cisal#amento radial, por%ue as lin#as constituintes de seu es%uema de

desli"amento são originadas na aresta de fundação conforme indicado na figura

7.B=.

(ssim a capacidade de carga unitária na ponta é

' ( q c& .= 7.2:=

−

+= 2

:BGtan..cot

:tan. φ

φ φ π e ' c7.2=

Puando #á uma sobre carga &%' uniformente distribu>da na superf>cie do

terreno, o es%uema de deslocamento continua o mesmo, mas a capacidade de

carga é incrementada do valor %X%. Dq f .γ =

Ker"ag#i e @ecH 723B4= para uma fundação circular ou %uadrada não #á uma

relação definida. o entanto, partindo!se de resultados experimentais e métodos

numéricos, a e%uação semi!emp>rica apresentada a seguir resolve

satisfatoriamente o problema para uma fundação circular de raio &r' assentada em

material denso.

9esistência de ponta para uma base circular 7di$metro &D'= '

D ' D ' ( q q f c& γ γ γ .

:..-... ++=

7.2B=

@ara base %uadrada 78x8=

' .

' D ' cq q f c& γ γ γ .:

..4.-...:.2 ++=7.2G=

+=:

BGtan. :tan. φ φ π

e ' q

7.2=nde


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/ coesão

c, % fatores de capacidade de carga f7 ∅ =

γ peso especifico do solo

φ

$ngulo de atrito( resistência lateral desenvolvida ao longo do fuste da estaca segundo

Ker"ag#i 7@aulo ?. 8arbosa et al. :-2= é dado por

δ σ tan.ha s ( q += 7.2brio plástico de uma sapata superficial para uma fundação rasa e uma fundação

profunda, de acordo com essa teoria, as "onas de e%uil>brio plástico aumentaram

com a profundidade da fundação até um valor máximo no caso de uma fundação

profunda conforme indicado na figura 7.G= e também dependem da forma, e da

rugosidade da base. @ara a carga 0ltima na base de fundação, [eWer#of c#egou a

uma e%uação com a mesma forma da e%uação de Ker"ag#i para a carga ultima na

base da fundação. . ' ' D ' ( q q f c& ..G.-... γ γ γ ++= 7.2


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/om &%c' resistência de ponta do /@K em Tpa.

5igura 7.G= S modelo proposto por [eWer#of

5igura 7:.= S fatores de capacidade de carga [eWer#of 723G=.


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1.(.2./+todo e0!ed$to ou &+todo e&$ - e&!r$#o

(lgumas f)rmulas expeditas foram institu>das em determinadas regiões e se

utili"am de resultados de sondagens a percussão simples ?@K 7?tandard@enetration Kest=.

?@K é largamente usado pelos pro6etistas de fundações é sem sombra de

d0vidas um ensaio %ue %uando bem executado é um fort>ssimo aliado no pro6eto

de um esta%ueamento, de modo %ue a previsão de capacidade de carga

desenvolvidas de maneira semi S emp>rico são calculadas com base a valores de

>ndice de penetração do ensaio de ?@K.


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1.(.2.1./+todo de /eer3o"

[eWer#of 723G= e 723


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1.(.2.2./+todo de Ao4$ e 5e%%oo 61789:

método de (oHi e Relloso 723


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Puando não se mede o valor de &fc', pode!se correlaciona!lo com a

resistência de ponta 7%c=.

q f cc .α = 7.:=

Em %ue α é função do tipo do solo 7ver tabela :.=.(lém disso, %uando não se dispõem de ensaio de /@K, o valor da resistência

de ponta 7%c= pode ser estimado por uma correlação com o >ndice de resistência à

penetração 7= dos ensaios de penetração ?@K

' + qc .= 7.:ndice de resistência à penetração

na cota de apoio do elemento estrutural de fundação e o >ndice de resistência à

penetração médio na camada de solo de espessura ΔJ, obtidos a partir de

sondagem mais pr)xima.

@or tanto, a capacidade de carga 79= de um elemento isolado de fundação

pode ser pela f)rmula semi!empirica.

( )∑ ∆+= n

- s

&& - ' + 0

/

0

A ' + % ....

:2

..α

7.-=

Puando a ponta da estaca se situa entre as cotas de determinação de dois

valores do >ndice de resistência à penetração do ?@K, procede!se ao calculo dos

dois correspondentes valores de capacidade de carga, e em seguida, fa"!se uma

interpolação linear para determinar o valor 9 desse elemento de fundação 7(oHi e(lonso, 234=.

/om o valor médio da capacidade de carga dos elementos isolado de

fundação 79med= e um coeficiente de segurança de no m>nimo : 7(oHi, 23vel 7 ! =, oriunda da análise de ruptura geotécnica, resulta

:

% ! med ≤

7.2=

Kabela 7:.=! coeficientes T e α 7(oHi e Relloso, 23


32/51

Kipo do solo T7[pa= α 7\=(reia 2.-- 2.B(reia siltosa -.4- :.-(reia silto S argilosa -.


33/51

1.(.2.(./+todo D+#ourt-;uare&a 6178ndice à penetração do ?@K ao longo do fuste 7s=, de acordo com Décourt

7234:= os valores de 7rs= são

=..72,

.2- +pa 's

r s

+=

7.B=

' * , é o valor médio do spt ao longo do fuste, onde o limite superior de

sUG-, para estacas de deslocamento e estacas escavadas com betonita, e s ≤

2G para estacas ?trauss e tubulões a céu aberto, o limite inferior sU.

/onvém lembrar a impossibilidade de cravar estacas pré!moldadas e tubos

5ranHi em terrenos com ?@K da ordem de G- golpes 7para estacas pré!moldadas, o

limite é de 2G a G golpes, em solos arenosos e - golpes em solos argilosos =.

( capacidade de carga do solo à ponta ou base do elemento estrutural de

fundação 7rb= é estimada pela e%uação

' ( r && .= 7.G=

Em %ue

b U valor médio do >ndice de resistência à penetração na ponta ou base do

elemento estrutural de fundação, obtido a partir de três valores o correspondente

ao n>vel da ponta ou base, o imediatamente anterior e o imediatamente superior.

/U fator caracter>stico do solo 7tabela :.B=


34/51

Kabela 7:.B= fator carater>stico do solo / 7Décourt!Puaresma, 23vel de uma estaca se6a determinada

aplicando!se um coeficiente de segurança global à soma das cargas de ponta e

lateral.

:

% ! med ≤

7.=

Décourt 7234:= propõem a utili"ação de %uatro coeficientes de segurança

&parciais' onde

5p coeficiente de segurança relativo aos par$metros do solo 7igual a 2.2

para o atrito lateral e 2.G para resistência de ponta=.

5f coeficiente de segurança relativo à formulação adotada 7igual 2.-=.

5d coeficiente de segurança para evitar recal%ues excessivos 7igual a 2 para

o atrito lateral e :.G para resistência de ponta=.

51 coeficiente de segurança relativo à carga de trabal#o da estaca 7igual a

2.:=.

/om isso temos

-.B,.2N

% % % & s +=

7.vel, desde %ue atenda também ao coeficiente de segurança global

de :.

Décourt 7233= introdu"iu coeficientes α e β na e%uação da capacidade

de carga para aplicação em estacas escavadas com lama beton>tica, estacas

escavadas em geral 7inclusive tubulões a céu aberto=, estacas tipo #élice continua

e rai" e estacas in6etadas sob altas pressões. s valores propostos para α e β

são apresentados nas tabelas 7:.G= e 7:.=. método original permanece para

estacas pré!moldadas, metálicas e tipo 5ranHi.

% % % & s ..N β α += 7.4=


35/51

Kabela 7:.G=! valores de α em função do tipo de estaca e do tipo de solo

Kipo de

solo

Kipo de estaca

Escavada em

geral

Escavada

7betonita=

Lélice

continua

9ai

"

On6etada sob altas

pressões(rgilas -.4G -.4G -.- -.4G 2.-?olos -.- -.- -.- -.- 2.-(reias -.G- -.G- -.- -.G- 2.-

Kabela 7:.=! valores de β em função do tipo de estaca e do tipo de solo

Kipo de

solo

Kipo de estacaEscavada em

geral

Escavada

7betonita=

Lélice

continua

9ai

"

On6etada sob altas

pressões(rgilas -.4G -.4G -.- -.4G .-?olos -.- -.- -.- -.- .-(reias -.G- -.G- -.- -.G- .-

?ergio 5ernandes Ionçalve" et al. :--4


36/51

1.(.(.Ca!a#$dade de #ar)a a !art$r de ena$o no e%e&ento de "undação!ro'a de #ar)a

De acordo com [ilititsHi 72332=, as provas de carga são os mel#ores ensaios

para a determinação do comportamento de fundações profundas sob carga, sendo

os 0nicos realmente confiáveis. ( dificuldade natural de se con#ecerem as

propriedades do solo onde as fundações serão executadas, a alteração das

condições inicia ocasionada pela execução das estacas e o comportamento do

con6unto estaca!solo, demonstram a necessidade de utili"ação destes ensaios.

Estas provas de cara podem prover dados para pro6eto, avaliar as fundações

executadas em uma determinada obra ou ainda, a6udar no estudo das

caracteristicas de comportamento do con6unto solo!estaca. (ssim sendo, o ensaio

deve reprodu"ir as condições de funcionamento real a %ue a estaca estará

submetida para uma mel#or previsão de desempen#o para pro6etos.

s ensaios com carga vertical de compressão são os mais comuns. [as

também existem ensaios de tração, carga transversal ao eixo ou uma combinações

destas.


37/51

1.(.(.1.Pro'a de #ar)a et=t$#a

(s provas de carga estáticas 789 2:22;:--= desta%uem!se como uma

dos ensaios de campo mais importante usados na engen#aria de fundações.( 89 2:22;:--, prescreve procedimentos de execução de prova de

carga em estacas, visando fornecer elementos para avaliar o comportamento carga

x deslocamento e estimar a capacidade de carga.

?egundo (oHi 7233=, a prova de carga estática é um ensaio do tipo &tensão

x deformação' reali"ada no solo estudado para receber solicitações, ou um

elemento estrutural de fundação constru>do para a obra ou especialmente para ser

testado. Este ensaio vem sofrendo continua evolução para permitir sua execução

da forma mais representativa da condição prevista para entrada em operação da

fundação estudada, bem como para torná!lo mais preciso, rápido e econ*mico.

?ua evolução envolve instalação, metodologia, e%uipamentos operação e

interpretação.

complexo comportamento do con6unto solo!fundação é repercutido neste

ensaio. + utili"ado, principalmente, como verificação de desempen#o de um

elemento estrutural de fundação, %uanto a ruptura e recal%ues. @odem também ser

reali"ados para fins de estudos, pes%uisas ou pro6etos.

( prova de carga estática consiste basicamente em aplicar esforços estáticos

crescentes à estaca e registrar os deslocamentos correspondentes, os esforços

podem ser de tração ou compressão.

dispositivo de aplicação de carga é constitu>dos por um ou mais cilindros

#idráulicos alimentado por bombas #idráulicas elétricas ou manuais atuando

contra um sistema de reação estável.

con6unto deve ser pro6etado, montado e utili"ado de forma %ue a carga

aplicada atue na direção dese6ada sem produ"ir c#o%ues e vibrações.

Ondiscutivelmente a mel#or forma de se determinar a capacidade de carga

de uma estaca ou de solo é a execução de uma prova de carga estática, pois a

partir de um bom estudo detal#ado da curva carga x recal%ue produ"ida nesse

ensaio, pode!se obter uma boa %uantidade de informações 7Décourt, :--4=.

?egundo Décourt 7:--4=, uma prova de carga estática indica somente pares

de valores de carga!recal%ue, sem indicar na maioria dos casos, a carga de ruptura


38/51

da fundação, isso por%ue segundo esse autor, pelo menos desde ponto de vista

geotécnico, a grande maioria de fundações %ue rompem e fundações %ue não

rompem, ficando, portanto o conceito de carga de ruptura pouco eficiente para se

estabelecer a capacidade de carga de uma fundação dado %ue a ruptura esta

associada a uma deformação infinita %ue normalmente não interessa à obra.

@or isso é %ue #á uma grande desvantagens nos métodos de previsão de

capacidade de carga, %ue não levam em conta as deformações atingidas durante e

ap)s do carregamento e %ue podem ser tão grandes %ue, mesmo se utili"ando

coeficientes de segurança à ruptura, indu"am na estrutura %ue apoiam

deformações indese6áveis. [esmo assim, vários métodos foram desenvolvidas a

partir do estudo de resultados obtidos em provas de carga para se obter a previsão

de carga de ruptura em fundações. @or sua ve", as fundações executadas com base

nesses métodos foram confirmadas por outras provas de carga.

@elo exposto, fica clara a necessidade de se definir o conceito de carga de

ruptura. Fma poss>vel definição de carga de ruptura esta associada à energiaM ela

ocorreria no caso de elementos de fundação em estaca %uando a energia resistente

tendesse a ser ultrapassada pela mobili"ada gerando assim o dese%uil>brio. (

energia mobili"ada seria a%uela oriunda das cargas aplicadas na estaca e a

resistência seria proveniente da interação solo!estrutura.

( grande vantagem da prova de carga estática é se produ"ir no ensaio o tipo

de carregamento a %ue a estaca estará su6eita na obra.

as provas de carga de compressão, o carregamento é feito mediante um

macaco #idráulico reagindo contra um sistema de reação, geralmente constitu>do

por uma viga ou estrutura metálica. s tipos de montagem mais usuais de prova

de carga de compressão estão indicados na figura 7:.G=.


39/51

5igura 7:.G=!sistemas de reação usuais para provas de carga estáticas em

estacas.

Em %ual%uer es%uema de montagem de prova de carga 7pousada, :--B=

devem ser tomados certos cuidados para evitar influenciam indese6áveis, tais

como centrali"ação e alin#amento dos macacos e cédulas de carga utili"adas,

distancia m>nima de tirantes ou estacas de reação em relação ao elemento a

ensaiar, excesso de capacidade de carga do sistema do sistema de reação em

relação à carga máxima prevista no ensaio, tempo de cura de elementos de

concreto moldados &in situ', para %ue a resistência atingida se6a compat>vel com

as solicitações de prova de carga, intervalo de tempo m>nimo entre a instalação de

estacas pré!moldas cravadas e o inicio do ensaio, %ue deve corresponder ao tempo

necessário para restabelecimento do solo em torno da estaca 7%ue #avia sido

alterado pela cravação=. utro aspecto %ue merece cuidados especiais é a fixação

e calibração prévia do sistema de referencia, para medidas de recal%ues através de

deflect*metros ou extens*metros mec$nicos 7]assuda, 234G=.

( 89 2::7233=, admite uma significativa redução em coeficientes de

segurança a serem adotados na obra caso ten#am sido reali"ados, &a priori' ,

provas de carga em %uantidade ade%uada. o entanto, a maioria dos ensaios

reali"ados para a verificação de desempen#o de um elemento de fundação, %uanto

à ruptura e recal%ue, &a posteriori'. + convenientemente ressaltar %ue algunsaspectos com influencia no comportamento do elemento de fundação podem não

ser envolvidos nos ensaios usuais como, por exemplo, o #ist)rico correto de

carregamento.


40/51

1.(.(.1.1.T$!o de !ro'a de #ar)a et=t$#a

5ellenius 7234-=, IodoW 7234=, [ilititsH 72332=, F.?. (rmW 72332=,

Relloso Q Jope" 7:--:=, (8K 7:--=, apresentaram os métodos de ensaiosusados na execução de prova de carga estática e as interpretações dos resultados.

Estos métodos estão citados abaixo.

a' Slo4 1a!nta!ned 5oad )est +S15 o# S10 6 Ensa!o lento de carga

constante

carregamento é feito em incrementos iguais até determinado n>vel de

carga, maior do %ue carga do trabal#o. /ada é mantido até se atingir a

estabili"ação dos deslocamentos, de acordo com certo critério de estabili"ação.

?egundo a (8K 7:--=, para o carregamento lento cada incremento de

carga deve ser de no máximo, :-\ de carga do trabal#o prevista para a estaca,

devendo ser mantida até estabili"ação do deslocamento e, no m>nimo, por - min.

(s leituras dos deslocamentos ocorridos deverão ser feitas, nos seguintes

tempos :min, Bmin, 4min, 2Gmin, -min, uma, duas, três, %uatro #oras, etc.

Em caso da carga não atingir à ruptura a carga máxima deverá ser mantida

durante 2: #oras entre a estabili"ação dos recal%ues e o inicio do descarregamento

%ue deveras ser feito no m>nimo em %uatro estágios com um tempo m>nimo de 2G

minutos para cada estagio.

(' 7#!c" 1a!nta!ned 5oad )est +715 o# 710 6 Ensa!o rp!do de carga

constante

?ão aplicados incrementos iguais de carga, até determinado n>vel de

carregamento maior do %ue a carga de trabal#o prevista para a estaca. /ada

estagio de carga é mantida por um intervalo de tempo fixo pré!determinado,

independentemente da estabili"ação dos deslocamentos, este procedimento é

aceito pela (8K 7:--=. carregamento é feito em estágios iguais e sucessivos

não superiores a 2-\ da carga de trabal#o é mantida durante 2- minutos,

independente da estabili"ação dos deslocamentos. ?ão lidos os deslocamentos no

inicio e final e no final de cada estagio. (tingida a carga máxima do ensaio,

devem ser feitas cinco leituras a de" minutos, - minutos, - minutos, 3-


41/51

minutos e 2:- minutos, neste estagio. ( seguir procede!se ao descarregamento,

%ue deve ser feito em cinco ou mais estágios, cada um mantido por 2- minutos,

com a leitura dos respectivos deslocamentos.

5ellenius 7234-= recomenda enfaticamente este tipo de prova de carga em

lugar da tradicional ?[J, por permitir uma mel#or definição da curva carga x

recal%ue.

c' 8onstant Rate o3 Penetrat!on +8RP0 - Ensa!o de $eloc!dade de recal9#e

constante

( carga é a6usta para manter constante a velocidade de recal%ue do topo da

estaca ou c#amado também, carregamento sob velocidade constante de

penetração. Este ensaio força a estaca a se deslocar, penetrando no solo a uma

velocidade constante da ordem -,Gmm;min.

d' 82cl!c 5oad )est o# S4ed!c* 82cl!s )est +85) o# S8)0 6 Ensa!o ccl!co de

carga o# ensa!o ccl!co s#eco

na (8K 7:--= o ensaio c>clico possui dois tipos ensaio c>clico lento e

ensaio c>clico rápido.

ensaio c>clico lento deve ser reali"ado com o carregamento em ciclos de

carga S descarga com incrementos iguais e sucessivos, observando!se %ue o

incremento de carga aplicada, entre ciclos sucessivos de carga!descarga, não

devera ser superior a :-\ da carga de trabal#o prevista para a estaca ensaiada, em

cada ciclo de carga!descarga a carga máxima, aplicada de uma s) ve" 7um

estagio=, deve ser mantida até a estabili"ação dos deslocamentos 7no m>nimo, por

-min=.

o ensaio c>clico rápido deve!se reali"ar o carregamento em ciclos decarga!descarga, com incrementos iguais sucessivos de carga!descarga, não sendo

superior a 2-\ da carga de trabal#o prevista para a estaca ensaiada. Em cada ciclo

de carg!descarga a carga máxima, aplicada de um s) ve" 7um estagio=, deve ser

mantida durante de" minutos independentemente da estabili"ação dos

deslocamentos e o recal%ue máximo do topo deve ser no m>nimo 2-\ a :-\ do

di$metro da estaca, de forma a garantir para as cargas máximas dos ciclos finais, o

esgotamento do atrito lateral e %ue se avance no desenvolvimento da resistênciade ponta.


42/51

e' 1!;ed 1a!nte!ned 5oad )est +1150 6 Ensa!o 1!sto

este ensaio a primeira parte é reali"ada tal como no ensaio lenta e segunda

como no ensaio rápido. ensaio com carregamento misto 7lento, seguido de

rápido= deve ser reali"ado segundo as prescrições, conforme à (8K 7:--= o

ensaio é feito com carregamento lento até a carga 2.: ve"es a carga do trabal#o, a

seguir, executar o ensaio com carregamento rápido.

5ellenius 7234-= comparou os ensaios mencionados acima 7exceto o [[J=,

presentado curvas de deslocamento de cada tipo de prova carga 7Eder (lve",

:-2-=.

5igura 7:.= S /urva carga!recal%ue t>pica 7modificada por 5ellenius, 234-=

5onte Dissertação de mestrado de Eder /#aveiro (lves, :-2-


43/51

1.(.(.1.2.Ana%$e de #ur'a #ar)a-re#a%>ue

?egundo /laudio Ionçalves Q Ieorge @. 8ernardes 7233= a grande

dificuldade %ue existe em efetuar!se a comparação entre resultados obtidos por instrumentação e por provas de carga estáticas. Osso por%ue as provas de carga

estática efetuadas são em n0meros muito redu"idos e, raramente, são levadas à

ruptura. (ssim sendo, a escasse" de informações originada pelo pe%ueno numero

de provas de carga estática efetuadas, em relação aos ensaios de carregamento

din$mico, dificulta tal estudo. Decorrente do fato de raramente serem levadas às

ruptura, é necessário %ue os valores finais da curva carga!recal%ue se6am

extrapolados e, em geral, isso é feito através de critérios consagrados pela

[ec$nica de solos. Kais correlações devem ser efetuadas cuidadosamente, pois

podem entre si, apresentar resultados %ue divergem em até :-\ em relação a um

valor médio obtido entre os mesmos.

?egundo 8urin e [affei 72343=, na maioria de provas de carga o %ue se

verifica é %ue as curvas carga x recal%ue não apresentam uma indicação clara da

carga de ruptura da estaca 7assint)tica vertical=, devido a isso existe uma

dificuldade na determinação de um valor ob6etivo e incontestável para a carga

ultima.

De acordo a (8K 7233=, nesses casos, deve!se extrapolar a curva carga x

recal%ue para se avaliar a carga de ruptura.

s critérios para a determinação da carga ultima podem ser classificados em

três grupos

Irupo 2 os %ue determinam a carga ultima a partir da análise do

deslocamento da estaca.

Irupo : os %ue procuram a6ustar os pontos 7carga, recal%ue= obtidos na

prova de carga a uma função matemática cu6a ass>ntota ou ponto de máximo

fornece o valor de carga ultima 7deslocamento infinitamente grande=

Irupo e a partir da análise da rigide" do sistema estaca!solo, pela %ual

definem a baixa rigide" do sistema estaca!solo como o critério da carga ultima.

9ecomende!se %ue esses métodos se6am aplicados %uando a curva carga!recal%ue

atinge valores máximos à carga de ruptura, de tal forma %ue os valores obtidos

pelos diversos métodos não se6am muito discrepantes.


44/51

Gr#po: ,

8r!tér!o de Da$!sson o critério de Davisson 75ellenius,234-M IodoW, 234M

Relloso e Jope", :--:M Ionçalves et al, :--


45/51

EA

1- D* +=

,- 7:.B-=

(ssim a e%uação 7:.B-= define a carga de ruptura da estaca como a%uela %ue

provoca, além do recal%ue elástico do elemento estrutural, um recal%ue plástico

adicional estimado em 2;- do di$metro da estaca. Este critério deve ser utili"ado

em provas de carga %ue apresentam recal%ues consideráveis acima de D;-.

5igura 7:.4= S critério da 89 2::

8r!tér!o de 5opes +,?0: Jopes, 723


46/51

5igura 7:.3= S critério de Jopes 723 : E;trapola@o gr3!ca

Puando as provas de carga não atingem a ruptura em campo, é necessário

%ue se empreguem métodos %ue extrapolem o comportamento da curva carga x

recal%ue para obtenção da carga ultima 7Pult=. s principais métodos de

extrapolação consideram uma função matemática %ue se a6usta de modo ade%uado

a um determinado tipo de comportamento da estaca.

8r!tér!o de Van der Veen o critério de Ran der Reen 75ellenius,234-=,

determina a extrapolação de uma curva carga x recal%ue por meio de uma função

exponencial como é mostrado pela e%uação 7:.B:=.( )e11 sult α −−= 2. 7:.B:=

nde

P carga vertical aplicada num determinado estagio de carregamento

? é o correspondente recal%ue medido no topo da estaca

α coeficiente %ue define a forma de curva

9eescrevendo a e%uação 7:.B:=, considerando estágios variando in ≤≤2 ,

tem!se


47/51

−=→=− −

1

1 se s

1

1

ult

nn

ult

nn ln2 α α

7:.B=

( relação da expressão 7:.B= evidencia uma relação linear entre os valores

te)ricos de recal%ue &?n' e a parcela

−

1

1

ult

nln

. ormalmente estes valores não

estão totalmente alin#ados, e %ue a mel#or reta de a6uste por estes valores

apresenta um intercepto linear ou, alternativamente, o a6uste consiste de dois

segmentos de reta, com o primeiro deles passando pela origem.

De acordo com iWama e Décourt 72333=, o critério de Ran der Reen pode

ser aplicado nas seguintes condições.

a. ensaios %ue atingiram pelo menos :; da carga da ruptura

b. estacas de deslocamento, pois os resultados da carga de ruptura em

estacas escavadas são subestimadas .

5igura 7:.2-= S Extrapolação da curva carga!recal%ue por Ran der Reen

Gr#po / : a part!r de anl!ses de r!g!de& solo-estaca8r!tér!o de Déco#rt +,=0: apresenta um critério baseado na #ip)tese de

%ue a rigide" T, da fundação pode ser calculada pela relação genérica entre força e

deslocamento 7TUP;?=, em %ual%uer estagio de carregamento T.

Puando se aumenta gradualmente os carregamentos no topo da estaca, a

rigide" da fundação tende a "ero no limite em %ue ∞→ s e 1ulti1 → . (dotando a

#ip)tese em %ue a rigide" T varia linearmente com o carregamento P, dedu"!se a

e%uação 7:.BB=.


48/51

1( ( + .2: += 7:.BB=

s valores de /2 e /: podem ser determinados por regressão linear dos

dados de campo e a carga ultima 7Pult= estimada considerando!se a condição em

%ue TU-, na e%uação 7:.BB=, então temos

(

( 1ult

2

:−= 7:.BG=

critério de Décourt 7233= é indicado para casos de prova de carga onde

o ensaio é efetuado até a ocorrência de recal%ues elevados. ( carga ultima de

extrapolação de Décourt é obtida pela ra"ão entre a interseção de eixo ] e a

inclinação da lin#a de tendência.

( e%uação da curva ideal é dada por

* (

* ( 1

.2

.

2

:

−=

7:.B=

nde

P carregamento aplicado no topo da estaca

? deslocamento vertical

/2 inclinação da lin#a de rigide"

/: intercepto da lin#a de rigide" no eixo ]

5igura 7:.22= S criterio de Décourt 75ellenius, :--=

5onte dissertaçaõ de [elo 7:--3=


49/51

1.(.(.2.Pro'a de #ar)a d$n?&$#a

Kradicionalmente a capacidade resistente das estacas é verificada através do

ensaio de carga estática, mas devido a %uestões econ*micas e aos pra"os deexecução das obras, em alguns pa>ses tem vindo a ser complementado pelo ensaio

de carregamento din$mico. Este ensaio encontra!se normali"ado em diversos

pa>ses, possivelmente o c)digo mais divulgado %ue rege este ensaio é a norma

(?K[ B3BG!--.

o 8rasil atualmente 6á se encontra devidamente normali"ada, através da

89!2:-47Estacas ! Ensaio de /arregamento Din$mico=, porém a 89 ! 2::

7@ro6eto de Execução de 5undações=, atualmente revisada e aprovada, estabelece

sua necessidade de execução de ensaios de carregamento din$mico em

conformidade com a 89 S 2:-4, em um determinado n0mero de estacas da

obra, para %ue possa ser carateri"ado como verificada a capacidade de carga a ser

adotada em uma estaca.

principio de execução do ensaio é relativamente simples, uma ve" %ue

consiste apenas na aplicação de um impacto na cabeça da estaca, gerando uma

onda %ue se propaga até à ponta onde se reflete voltando à cabeça. ( forma mais

simples de provocar este impacto é através da utili"ação do e%uipamento de

cravação de estacas.

( onda gerada propaga!se na estaca sob a forma de uma onda longitudinal e

unidimensional segundo o eixo da estaca. o processo de propagação onda é

afetada pela interação solo!estaca. ( análise através da e%uação de onda

apresentados por ?mit# 723-= consiste na %uantificação desta interação, através

do estudo da onda %ue se propaga na estaca, inicialmente no sentido descente e em

uma fase posterior no sentido ascendente.

Devido às limitações tecnol)gicas, embora se con#ecessem os princ>pios de

execução e de interpretação de ensaio, este não era muito utili"ado. Esta situação

alterou!se com o desenvolvimento dos meios informáticos e com o trabal#o

pioneiro de ?mit# 723-=.

uma primeira etapa de aplicação de este ensaio, a energia transferida para

a estaca era determinada a partir da velocidade de impacto do martelo e do

coeficiente de restituição do amortecedor. /ada uma destas grande"as era


50/51

determinada teoricamente recorrendo às leis básicas da f>sica. ( interpretação do

ensaio baseava!se na energia transferida para a estaca e no trabal#o reali"ado

correspondente à penetração da estaca.

(s duvidas surgidas na interpretação do ensaio podiam ser devido às

incerte"as no con#ecimento dos par$metros do solo, mas também às aproximações

efetuadas no calculo da energia. @ara ultrapassar estas incerte"as foi

implementada a reali"ação de medições na pr)pria estaca, efetuadas por

extens*metros e aceler*metros. Desta forma, são obtidas as curvas da força e da

velocidade em função do tempo numa determinada posição da estaca. (tualmente,

é esta técnica é con#ecida como &Ensaio de /arregamento Din$mico'. Este ensaio

foi desenvolvido em uma tentativa de aperfeiçoamento das f)rmulas de cravação.

ensaio de carregamento din$mico tem como principal ob6etivo a

determinação da capacidade resistente do con6unto solo!estaca, mas os dados %ue

permitem obter podem ainda ser utili"ados na verificação da integridade da estaca,

no calculo da eficiência do sistema de cravação, na determinação das tensões

principais à estaca e na %uantificação de algumas propriedades do solo.

Kem sido efetuadas correlações na presente teses, entre os resultados deste

ensaio e os resultados da aplicação das formulas din$micas mostrado para vários

tipos de estaca e em diferentes tipos de solos %ue existem uma concord$ncia

satisfat)ria entre os resultados de ambos ensaios, principalmente nas situações em

%ue o ensaio din$mico é reali"ado na mesma estaca.

ensaio de carregamento dinamico, é mais apropriado para as estacas

cravadas, mas pode ser executada em estacas do tipo escavadas, ou moldadas in

loco, embora se6a necessaria toda a mobili"ação de e%uipamentos de grande

porte , como bate estacas, para %ue se possa povocar deslocamentos suficientes

para mobili"ar as resitencias de ponta e lateral 78ernardi et al. (pud (oHi,233


51/51

1.([email protected],r&u%a d$n?&$#a

as formulas dinamicas são utili"ados como compelementos aos controles de

campo. Dificilmente em uma obra instrumenta!se todas as estacas e, por tanto, énecessario %ue de alguma forma se obten#aa uma avaliação do esta%ueamento em

execucação, e %ue se6a possivel estimar a capacidade da estaca antes mesmo do

ensaio de cravaçaõ.

?egundo [anuel (8E5 7:--:=, estiula!se a nega e repi%ue como par$metros

de controle %ue deverão ser obtidas para todas as estacas cravadas. repi%ue

constitui a parcela elasica do deslocamento maximo da estaca e a nega vem a ser o

deslocamento permanente da estaca 789 !2::;233=

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