0. Capacidade de carga

Considerando uma estaca trabalhando com esforo de compresso axial, sua resistncia de esforos se d pela gerao de tenses cisalhantes, denominadas atrito lateral (em areias e adeso em argilas) e por meio de tenses normais na ponta da estaca.Com a aplicao de esforo axial crescente, a resistncia ao longo de todo fuste da estaca gradativamente mobilizada, quando cada segmento tem seu atrito lateral mobilizado ao mximo, a resistncia de ponta comea a ser acionada gradualmente at seu limite. Ao ser esgotada toda resistncia (atrito lateral e ponta), o elemento de fundao inicia uma movimentao incessante para baixo at que a carga que provocou esse estado seja retirada. Esse estado de recalques incessantes segundo Jos Carlos A. Cintra e Nelson Aoki, 2010, caracteriza a ruptura do elemento, onde o valor de tal carregamento representa a capacidade de carga da estaca, ou seja, o valor mximo de resistncia que o elemento pode oferecer em termos de ruptura. importante observar que ao se carregamento fosse diminudo, os recalques cessariam, no ocorrendo dano estrutural algum elemento de fundao. Portanto, a ruptura em termos geotcnicos se refere condio capacidade de carga solo-estaca em termos de mobilizao de resistncia.Comment by Elix: Retirado do livro Velloso e Lopes, Fundaes Vol II. Oficina de Textos, 2010 Figura XXX: Condio de mobilizao da resistncia a compresso (ruptura). Velloso e Lopes, 2010

0.1. Mtodos Semi-Empricos de previso de capacidade de carga.Para a estimativa da capacidade de carga bem como os comprimentos das utilizou-se os mtodos de previso de capacidade em solo: o Mtodo de Dcourt&Quaresma (1978) e Aoki-Velloso (1975)

1. Mtodo Aoki-Velloso

O mtodo Aoki-Velloso (1975) teve sua concepo partir de um estudo comparativo entre ensaios de prova de carga esttica e o ensaio de penetrao esttica de cone (ensaio CPT), que por sua vez pode ser pode ser utilizados com ensaio SPT(Standard Penetration Test) por meio de correlaes.A capacidade de carga se d por meio da seguinte frmula:

Onde Rl caracteriza a parcela de resistncia lateral enquanto Rp caracteriza a da ponta que podem ser detalhadas respectivamente como:

Onde:U = Permetro da estaca;l = rea lateral da estaca;Ap = rea de ponta;rl e rp = incgnitas geotcnicas de resistncia de ponta e fuste .As incgnitas geotcnicas foram obtidas partir de correlaes do ensaio de cone por meio de valores obtidos no ensaio de resistncia de ponta e atrito lateral unitrio da luva, qc e fs respectivamente dados por:

Onde F1 e F2 so fatores de correo levando em conta efeitos de escala e execuo. A diferena de escala se deve pela diferena do cone e a estaca que possuem comportamentos diferentes. O modo de ruptura para o cone com medidas muito inferiores se d em escala menor pois a mobilizao da resistncia se d com profundidades menores. Como o Nspt mais difundido que o ensaio CPT usa-se a relao com o ndice de resistncia penetrao:

Para o atrito lateral, podemos usar a relao acima substituindo na razo de atrito():

Onde e K so parmetros que esto em funo do tipo de solo.Podemos reescrever ento as equao como:

Onde Np o ndice de resistncia penetrao na cota da ponta da estaca e Nl ndice mdio na camada de espessura l do solo. Cujos valores so retirados de sondagens mais prximas.Assim, a capacidade de Carga de um elemento de fundao pode ser dada como:

Cujos valores F1 e F2 foram retirados de ajustes de um banco de dados de 63 provas de carga situadas em vrios estados brasileiros.Os parmetros K e esto representados na tabela abaixo:SoloK (KPa)(%)

Areia10001.40

Areia Siltosa8002.00

Areia Siltoargilosa7002.40

Areia Argilosa6003.00

Areia Argilosiltosa5002.80

Silte4003.00

Silte Arenoso5502.20

Silte Arenoargiloso4502.80

Silte Argiloarenoso2303.40

Silte Argiloso2503.00

Argila2006.00

Argila arenosa3502.40

Argila Arenossiltosa3002.80

Argila Siltosa2204.00

Argila Siltoarenosa3303.00

Tabela 2.1:Parmetros K e em funo do tipo de solo (Aoki-Velloso,1975)Tipo de estacaF1F2

Franki2.505.00

Metlica1.753.50

Pr-Moldada1.753.50

Escavada3.006.00

Raiz2.004.00

Tabela 2.2:Fatores de correo F1 e F2

0. Mtodo Dcourt-Quaresma (1978)O presente mtodo baseia-se nos resultados de ensaio de penetrao (SPT). A resistncia de fuste e ponta se d por:

A resistncia de fuste caracterizada pela estimativa do atrito lateral, rl (ou adeso no caso das argilas). Essa estimativa baseada mdia do Nspt ao longo de todo fuste com limites estabelecidos como: e no considerando os valores de Nspt usados para a determinao de resistncia de ponta, dado pela formulao abaixo:

N mdio ao longo do fusteAtrito Lateral

32

63

94

125

156

Tabela 2.3: Valores de atrito mdio (Dcourt e Quaresma,1978)Onde para o clculo para Nspt < 3 utiliza-se 3 como limite e para Nspt > 50 utiliza-se o prprio 50 como limite. A resistncia de ponta dada pelo valor mdio de Nspt correspondente ao valor da ponta da estaca, aos valores imediatamente anterior e posterior e seu produto com o coeficiente caracterstico do solo (C), que foi ajustados por meio de estacas pr-moldadas.

Tipo de soloC(KPa)

Argila120

Silte Argiloso alterao de rocha200

Silte Arenoso alterao de rocha250

Areia400

Tabela 2.4 Valores do coeficiente caracterstico do solo(Dcourt e Quaresma, 1978)Comment by Elix: Colocar as alteraes do mtodo para estaca escavadas (Dcourt, 1986 ) e as melhorias para o mtodo (Dcourt , 1996)?

Comment by Elix: Ver se consigo uma do Mtodo Aoki- Velloso, 1975Figura 2.3:Relao entre a carga admissvel calculada e carga admissvel da prova de carga de pelo mtodo de Dcourt e Quaresma (Dcourt e Quaresma 1978)