Bianca de Oliveira Lobo - Capacidade de Carga de Estacas Ensaio Spt
15 Capacidade de Carga de Estacas
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3.1.3 Capacidade de Carga de Estacas
Compete a nós a fixação do comprimento necessário para que o solo
contribua com resistência igual ou maior que a carga de trabalho.
Um elemento de fundação deve garantir a segurança adequada quanto a
capacidade de carga estrutural, a capacidade de suporte do terreno e o
desenvolvimento de recalques aceitáveis.
3.1.3.1 Capacidade de Carga Estrutural
O cálculo estrutural do elemento de fundação em estaca é semelhante ao de
um pilar.
Devido ao embutimento no terreno a flambagem normalmente é desprezada.
Quando elementos esbeltos atravessam camadas de solos moles (como estacas
escavadas injetadas) ela deve ser considerada.
A carga estrutural admissível, ou a carga característica nominal, pode ser
calculada por:
)85,0
(1
s
Asfyk
c
Acfck
fQk
γγγ
⋅+
⋅⋅=
Onde:
fck = Resistência característica à compressão do concreto
Ac = área da seção transversal de concreto
fyk = Resistência característica ao escoamento do aço de armadura passiva
As = área de aço
γf = fator de majoração das cargas (1,4)
γc = fator de minoração da resistência do concreto (tabelado)
γs = fator de minoração da resistência do aço (1,15)
80
Segundo a ABNT NBR 6122, tem-se:
Estaca fck min para a execução (MPa) γc
Pré-fabricada de concreto 35 1,3 – 1,4
Broca 15 1,8
Strauss 15 1,8
Franki 20 1,5
Escavada com Lama 20 1,9
Estacas Injetadas 20 1,6
Hélice Contínua 20 1,8
Exercício 1: Calcular a capacidade estrutural de uma estaca hélice contínua com
diâmetro nominal de 40 cm. Desprezar a contribuição da armadura.
Exercício 2: Calcule a capacidade estrutural de uma estaca broca com diâmetro de
30 cm armada com 5 barras de aço com 8,0 mm de diâmetro (fyk = 435 MPa).
3.1.3.2 Capacidade de Suporte do Terreno
A capacidade de suporte do terreno em se tratando de fundações profundas
se decompõe em:
RlRp +=Pr
Onde:
Pr = capacidade de carga da estaca
Rp = resistência de ponta
Rl = resistência lateral
Mas,
qpSpRp ⋅= e qlSlRl ⋅=
81
Onde:
Sp = seção transversal
qp = capacidade de carga do terreno na ponta
Sl = superfície lateral da estaca
ql = tensão de atrito ao longo do fuste (fs)
Então,
)()(Pr qlSlqpSp ⋅+⋅=
A avaliação das cargas de uma fundação profunda pode realizada ser
através de fórmulas estáticas, empíricas e semi-empíricas, provas de carga e por
métodos dinâmicos.
Fórmulas Estáticas Teóricas visam estabelecer uma relação entre a força
máxima que pode ser aplicada a uma estaca e a resistência ao cisalhamento do
solo. Existe uma diversidade de fórmulas teóricas, cada uma considerando as
características do solo em questão, são exemplos os métodos de Terzaghi e de
Meyerhof. No entanto, são pouco utilizadas no Brasil.
No Brasil são mais utilizados os métodos empíricos desenvolvidos por Aoki e
Velloso (1975) e por Décourt e Quaresma (1978).