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Furasté, P. A. (2008).Normas Técnicas Para o Trabalho Científico. (14ª ed.). Brasil
Gráfica e Editora. Porto Alegre.
JOSÉ WELLINGTON SANTOS DE VARGAS
POSICIONAMENTO OTIMIZADO DE ESTACAS EM FUNDAÇÕES DE RADIER
ESTAQUEADO
CUIABÁ
2014
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
FACULDADE DE ARQUITETURA ENGENHARIA E TECNOLOGIA
COORDENAÇÃO DE ENSINO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL
TRABALHO DE GRADUAÇÃO
JOSÉ WELLINGTON SANTOS DE VARGAS
POSICIONAMENTO OTIMIZADO DE ESTACAS EM FUNDAÇÕES DE RADIER
ESTAQUEADO
Trabalho de Graduação submetido ao corpo
docente da Faculdade de Arquitetura,
Engenharia e Tecnologia da Universidade
Federal de Mato Grosso em 25 de fevereiro de
2014, como requisito para a obtenção do
bacharelado em Engenharia Civil.
Prof. D.Sc. Claudio Cruz Nunes
Orientador
CUIABÁ
2014
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JOSÉ WELLINGTON SANTOS DE VARGAS
POSICIONAMENTO OTIMIZADO DE ESTACAS EM FUNDAÇÕES DE RADIER
ESTAQUEADO
Trabalho de Graduação submetido ao corpo docente da Faculdade de Arquitetura,
Engenharia e Tecnologia da Universidade Federal de Mato Grosso em 25 de fevereiro de
2014, como requisito para a obtenção do bacharelado em Engenharia Civil.
Banca examinadora:
______________________________________________
Prof. D.Sc Claudio Cruz Nunes – Orientador
_____________________________________________
Prof. D.Sc. João de Deus Guerreiro Santos
_____________________________________________
Prof. D.r Milton Soares Filho
Data de aprovação: 25 de fevereiro de 2014.
Aos meus pais, que me ensinaram no caminho direito.
Ao Criador, que me deu a vida.
AGRADECIMENTOS
Aos meus pais, Valdir e Erica, e às minhas irmãs Itaibeli e Valérika, pela
compreensão e pelo incentivo. Amo muito vocês!
Aos colegas e amigos que fiz ao longo dessa jornada, em especial à turma que me
acolheu tão gentilmente.
Aos meus professores, pelo conhecimento que me transmitiram, principalmente ao
meu orientador, professor Claudio Cruz Nunes, pela atenciosa instrução.
Ao Senhor Deus, por ter me dado graça em todos os momentos.
RESUMO
O trabalho apresenta um método de posicionamento otimizado de estacas em
fundações de radier estaqueado com base nas distorções angulares, por meio de um algoritmo.
A interação solo-fundação é descrita pela Hipótese de Winkler e a fundação é calculada por
meio do programa SALT utilizando-se o método de placa sobre molas. Os coeficientes de
reação vertical do solo e das estacas são obtidos, respectivamente, por correlações e por
ensaio de carregamento estático. São realizados exemplos de verificação para os casos de
cargas concentradas e linhas de carga, incluindo um caso real de edifício em alvenaria
estrutural, nos quais comparam-se os resultados obtidos por meio da ferramenta desenvolvida
com aqueles apresentados em outros textos. O método mostrou-se eficiente, principalmente
nos casos de fundação submetida a cargas concentradas e com radier mais espesso.
Palavras-chave: Radier estaqueado, otimização, distorções angulares
ABSTRACT
This work presents a method of optimized pile positioning in piled raft foundations
based on angular distortions, using an algorithm. The soil-foundation interaction is described
by the Winkler’s Hypothesis and the foundation is analyzed with the software SALT, using
the method of plate on springs. The vertical reaction modules for the soil and the piles are
obtained, respectively, by correlations and static load test. Examples are conducted for the
cases of concentrated loads and line loads, including a real case of structural masonry
building, in which the results obtained by the developed tool are compared to those presented
in other papers. The method proved itself efficient, especially in the cases of foundation
submitted to concentrated loads and with thicker raft.
Key words: Piled raft, optimizing, angular distortions.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Esquema de funcionamento de: (a) estaca isolada; (b) bloco sobre estacas e (c)
radier estaqueado 14
Figura 2 – Curvas carga-recalque para radier (curva 0), abordagem convencional (curva 1),
“Creep piling” (curva 2) e controle de recalques (curva 3) 17
Figura 3 – Modelo de placa sobre molas 20
Figura 4 – Diferenças de comportamento da fundação considerando-se a Hipótese de Winkler
ou o meio contínuo para os casos extremos de rigidez 25
Figura 5 – Ensaio de prova de carga estática 28
Figura 6 – Valores limites ou admissíveis de distorção angular 30
Figura 7 – Curva carga-recalque de estaca 32
Figura 8 – Diagrama de processamento 34
Figura 9 – Radier estaqueado com cargas concentradas 36
Figura 10 – Arranjos de estacas segundo: (a) o autor e (b) Kim et al. (2001) 37
Figura 11 – Radier estaqueado com cargas distribuídas 38
Figura 12 – Arranjos de estacas segundo: (a) o autor e (b) Kim et al. (2001) 38
Figura 13 – Planta arquitetônica do pavimento-tipo do edifício de alvenaria estrutural 40
Figura 14 – Layout do carregamento no radier 40
Figura 15 – Arranjo de estacas a partir do radier sem estacas (a) até a 12ª iteração (m) 42
Figura 16 – Diferentes arranjos de estacas para comparação dos resultados: (a) distribuição
otimizada segundo Silva (2007), (b) distribuição otimizada neste trabalho e (c)
distribuição uniforme 43
Figura 17 – Deslocamentos do radier nas seções (a) A-A’ e (b) B-B’ 44
Figura 18 – Deslocamentos do radier nas seções (a) A-A’ e (b) B-B’ 46
Figura 19 – Variação dos recalques totais da fundação com o número de estacas 47
Figura 20 – Variação das relações entre os recalques totais máximos e mínimos 48
Figura 21 – Deslocamentos do radier nas seções (a) A-A’ e (b) B-B’ 49
Figura 22 – Variação do recalque diferencial máximo com o número de estacas 50
Figura 23 – Variação das relações entre recalques diferenciais máximos 51
Figura 24 – Variação das distorções angulares no radier 52
Figura 25 – Variação das relações entre distorções angulares 53
Figura 26 – Variação dos momentos fletores máximos em função do número de estacas 54
Figura 27 – Variação das relações entre os fletores máximos 54
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................. 11
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ..................................................................................... 13
2.1 FUNDAÇÕES EM RADIER ESTAQUEADO .............................................................. 13
2.1.1 Considerações sobre o emprego do radier estaqueado .............................................. 15
2.2 ABORDAGENS DE PROJETO ..................................................................................... 16
2.3 MÉTODOS DE ANÁLISE ............................................................................................. 18
2.3.1 Métodos simplificados ................................................................................................... 18
2.3.2 Métodos computacionais aproximados ........................................................................ 20
2.3.3 Métodos computacionais mais rigorosos ..................................................................... 21
2.4 POSICIONAMENTO DAS ESTACAS .......................................................................... 22
2.5 INTERAÇÃO SOLO-FUNDAÇÃO ............................................................................... 23
2.6 ENSAIOS CORRELATOS ............................................................................................. 26
2.6.1 Ensaio de carga sobre placa .......................................................................................... 26
2.6.2 Ensaio de prova de carga estática em estaca ............................................................... 27
2.7 RECALQUES TOTAIS, DIFERENCIAIS E DISTORÇÕES ANGULARES ............... 28
2.8 MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS ......................................................................... 30
3 MATERIAL E MÉTODO ............................................................................................ 32
3.1 ANÁLISE DA FUNDAÇÃO .......................................................................................... 32
3.2 PARÂMETRO-BASE PARA O PROBLEMA DE POSICIONAMENTO .................... 33
3.3 FERRAMENTA DE ORIENTAÇÃO DO POSICIONAMENTO ................................. 33
3.4 EXEMPLOS DE VERIFICAÇÃO .................................................................................. 35
3.4.1 Exemplo 1 – Radier com cargas concentradas ........................................................... 36
3.4.2 Exemplo 2 – Radier com cargas distribuídas .............................................................. 37
3.4.3 Exemplo 3 – Radier de um edifício de alvenaria estrutural ...................................... 39
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO .................................................................................. 44
4.1 EXEMPLO 1 – RADIER COM CARGAS CONCENTRADAS .................................... 44
4.2 EXEMPLO 2 – RADIER COM CARGAS DISTRIBUÍDAS ........................................ 45
4.3 EXEMPLO 3 – RADIER DE EDIFÍCIO DE ALVENARIA ESTRUTURAL .............. 47
4.3.1 Recalques totais ............................................................................................................. 47
4.3.2 Recalques diferenciais ................................................................................................... 50
4.3.3 Distorções angulares ...................................................................................................... 52
4.3.4 Momentos Fletores ........................................................................................................ 53
5 CONCLUSÕES E SUGESTÕES ................................................................................. 56
5.1 CONCLUSÕES ............................................................................................................... 56
5.2 SUGESTÕES .................................................................................................................. 57
6 REFERÊNCIAS ............................................................................................................ 58
11
1 INTRODUÇÃO
A utilização de estacas em radier com o objetivo de diminuir os recalques é a
abordagem que conduz a soluções mais econômicas para esse tipo de fundação. Na maioria
das vezes, entretanto, os projetistas alocam essas estacas por meio de uma distribuição
uniforme, isto é, um grupo retangular de elementos com espaçamento definido em função de
diversos critérios. Essa metodologia pode conduzir à subutilização das estacas, elevando
desnecessariamente os custos da fundação.
Por meio do posicionamento estratégico das estacas, baseado na própria resposta da
fundação ao carregamento imposto e possível graças à disponibilidade de recursos
computacionais, pode-se maximizar a eficiência na redução dos recalques e utilizar as estacas
de maneira mais racional, o que conduz à diminuição dos custos da obra.
Diante disso, propôs-se como tema da pesquisa, a otimização do posicionamento de
estacas em fundação do tipo radier estaqueado por meio de ferramenta computacional. Essa
otimização não envolve a aplicação de funcionais e rotinas de maximização ou minimização,
mas está referida à indicação de posições ótimas para as estacas, com base num parâmetro
específico, por meio de um processo semi-automático.
O objetivo geral do trabalho foi desenvolver matemática e computacionalmente o
processo de posicionamento estratégico de estacas em radier com vistas para a redução dos
recalques na fundação. Os estudos geotécnicos correlatos não foram objeto do trabalho, senão
pela consideração da ação do solo por uma propriedade elástica. Idem para o concreto
armado, constituinte do radier e das estacas, sendo que esses elementos foram representados,
respectivamente, por propriedades mecânicas elásticas e por coeficiente de mola obtido em
ensaio de prova de carga realizado por outro autor.
Como objetivos específicos, teve-se:
a) o estudo das fundações em radier estaqueado;
b) a obtenção de um parâmetro para guiar o processo de posicionamento das estacas;
c) a análise estrutural do radier por meio de software de cálculo;
d) o desenvolvimento e o aprimoramento de uma ferramenta computacional de orientação
ao posicionamento das estacas;
e) a análise dos resultados obtidos por meio da validação das hipóteses e
f) a comparação com outros trabalhos sobre o tema.
12
O problema que se buscava solucionar pode ser sumarizado pela seguinte questão: É
possível obter redução significativa nas distorções angulares de um radier estaqueado por
meio do posicionamento otimizado das estacas?
Foram propostas como hipóteses iniciais as seguintes:
a) Um radier com estacas posicionadas de forma otimizada tem uma redução da ordem de
50% nas distorções angulares se comparado a outro com uma distribuição uniforme das
estacas, considerando-se o mesmo número de estacas nos dois casos e
b) Um radier com um número menor de estacas, porém posicionadas de forma otimizada,
tem uma redução da ordem de 30% nas distorções angulares se comparado a outro com
uma distribuição uniforme de estacas.
O arcabouço teórico recorrido durante o desenvolvimento da pesquisa é apresentado
no capítulo 2, onde são estudados as fundações de radier estaqueado e suas particularidades,
as abordagens de projeto para esse tipo de fundação, os métodos de análise, o posicionamento
das estacas, os modelos de interação solo-fundação e os ensaios de campo usualmente
recorridos, além de breves discussões sobre os recalques das fundações e o Método de
Elementos Finitos.
Apresenta-se no capítulo 3 o método empregado no desenvolvimento do trabalho,
que inclui o desenvolvimento do algoritmo de orientação do posicionamento de estacas e
experimentos numéricos (exemplos) para comparação de resultados e verificação das
hipóteses.
Os resultados obtidos são mostrados e discutidos no capítulo 4, sendo que os mesmos
foram separados por exemplo. Já as conclusões e as sugestões do trabalho são apresentadas no
capítulo 5 e as referências bibliográficas no capítulo 6.
13
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 FUNDAÇÕES EM RADIER ESTAQUEADO
Constituem-se num tipo de fundação mista, composta por elementos dispostos na
horizontal (radier) e na vertical (estacas), em que a transferência de cargas ao solo se dá por
meio do contato do radier com o solo e pelo fuste e ponta das estacas (BACELAR, 2003).
O radier é uma laje de concreto armado, geralmente retangular ou circular, sendo um
tipo de fundação rasa empregada onde o solo apresenta baixa capacidade de carga, tal que
necessite de grande área de contato para a transmissão das cargas.
São diversos os tipos de radier que podem ser executados: lisos (lajes maciças),
nervurados, com pedestais ou cogumelos, em caixão etc. Podem ser ainda totais, abrangendo
toda a extensão da obra, ou parciais.
Geralmente este tipo de fundação é indicado para edificações com grande densidade
de pilares, de maneira que ocorre a sobreposição das sapatas isoladas ou necessita-se de uma
grande quantidade de escavações individuais, o que causa grandes dificuldade de obstrução do
canteiro de obras (TOMLINSON; BOORMAN, 1995).
Por meio da experiência dos projetistas, os autores que discorrem sobre o tema
recomendam que se considere a utilização do radier ao invés das sapatas quando a área destas
exceder 50% da área da construção (VELLOSO; LOPES, 2010; TOMLINSON; BOORMAN,
1995).
As estacas são elementos verticais de fundação profunda que podem ser de concreto
armado, aço ou madeira, executadas das mais diversas formas. Uma classificação interessante
relacionada à interação da estaca com o solo é a denominada clássica de Terzaghi e Peck
(1967 apud VELLOSO; LOPES, 2010), que agrupa as estacas em três tipos:
a) estacas de atrito em solos granulares muito permeáveis, que transferem a maior parte da
carga por atrito lateral; o processo de cravação destas estacas reduz a porosidade e a
compressibilidade do terreno adjacente, por isso são denominadas estacas de
compactação;
b) estacas de atrito em solos finos de baixa permeabilidade, que também transferem carga
por atrito lateral, porém não produzem compactação notável no solo, sendo
denominadas estacas flutuantes e
14
c) estacas de ponta que, por se apoiarem sobre horizontes rígidos de solo, transferem a
maior parte da carga pela sua extremidade inferior.
A associação das estacas ao radier justifica-se quando ocorrem recalques excessivos
neste. Dessa forma, os elementos de fundação profunda são adicionados com o objetivo de
controlar os recalques para que a fundação atenda aos valores limites de deformação para o
Estado Limite de Serviço (ELS).
Diferentemente das fundações em blocos sobre estacas, onde considera-se que o bloco
não contribui na transferência direta de cargas ao solo, o radier estaqueado leva em conta a
contribuição do elemento horizontal (veja-se Figura 1) conduzindo, evidentemente, à
elaboração de projetos mais econômicos. Segundo Randolph (1994 apud BACELAR, 2003), a
redução no número de estacas se comparada à fundação estaqueada convencional é da ordem
de 65-75%.
Figura 1 - Esquema de funcionamento de: (a) estaca isolada; (b) bloco sobre estacas e (c)
radier estaqueado
(a) (b) (c)
(Fonte: BEZERRA, 2003)
No que se refere à quantidade de estacas a serem utilizadas na fundação, o número delas
varia em função da porcentagem do carregamento total que será suportada pelas estacas (ou
pelo radier), que está intimamente relacionada à abordagem ou filosofia de projeto, conforme
será comentado no item 2.2.
15
Deve-se ressaltar a conveniência de não se apoiar as estacas em horizontes muito
rígidos de solo para que a fundação em radier estaqueado possa funcionar adequadamente,
caso contrário, exigir-se-á do radier uma rigidez muito grande (traduzida pelo aumento na sua
espessura), fazendo com que o sistema funcione como um bloco sobre estacas. Assim, é
recomendado que sejam utilizadas estacas de atrito lateral para radier estaqueado e estacas de
ponta para fundações de bloco sobre estacas.
2.1.1 Considerações sobre o emprego do radier estaqueado
Conforme elucidado no mecanismo de funcionamento deste tipo de fundação,
autores como Poulos (1991 apud CASTILLO, 2013) recomendam o emprego do radier
estaqueado em locais onde o radier possa receber uma porção representativa do carregamento
e as estacas possam trabalhar com o objetivo principal de melhorar o desempenho do mesmo
frente às deformações, como é o caso dos solos constituídos de argilas relativamente rijas ou
areias mais compactas.
Dessa maneira, o aumento da capacidade de carga da fundação não é a preocupação
primordial, fazendo com o que o uso de estacas seja limitado a um número estritamente
necessário para a redução dos recalques a níveis aceitáveis.
Ainda segundo o mesmo autor, alguns solos são desfavoráveis para a aplicação,
como:
a) perfis que contenham argilas moles próximas à superfície;
b) perfis que contenham areias fofas próximas à superfície;
c) camadas compressíveis a pouca profundidade;
d) solos sujeitos à expansão e
e) solos sujeitos a recalques por consolidação.
O objetivo é evitar que a consolidação ou a expansão do terreno influencie na
pressão de contato da fundação, modificando o seu comportamento.
Franke et al. (2000 apud CASTILLO, 2013) apresentam situações de projeto nas
quais o uso de radier estaqueado é vantajoso:
a) edifícios com relação altura/largura (H/B) maior que 4, indicando sensibilidade ao
deslocamento lateral;
16
b) elevadas pressões de contato no radier (em média 500 a 600 kPa) e deformação
excessiva;
c) superestrutura carregada excentricamente;
d) proximidade com estruturas adjacentes etc.
Algumas localidades, em função das suas características geotécnicas, tem sido palco
da aplicação extensiva das fundações em radier estaqueado, como é o caso da cidade de
Frankfurt, na Alemanha, onde altos edifícios foram construídos fazendo uso da técnica, a
respeito dos quais foram desenvolvidos estudos que contribuíram para o avanço da fronteira
científico-tecnológica na área, conforme descrito por Hemsley (2000).
2.2 ABORDAGENS DE PROJETO
Randolph (1994 apud POULOS, 2001) apresenta uma definição das abordagens de
projeto possíveis no caso de radier estaqueado:
a) abordagem convencional;
b) “Creep piling” e
c) controle de recalques.
Na abordagem convencional as estacas são projetadas para suportar a maior parte do
carregamento, enquanto o radier contribui com determinada parcela da carga total. Essa
metodologia leva a fundações com alto fator de segurança e comportamento
preponderantemente linear, sendo que o comportamento do sistema é ditado pelo
comportamento do grupo de estacas, que por sua vez trabalham em regime distante da sua
capacidade última.
Nessa abordagem, são utilizados métodos simplificados de cálculo que, em geral,
desconsideram os efeitos causados pela interação dos diversos elementos da fundação, além
de usualmente adotarem uma distribuição uniforme de estacas sob o radier (BEZERRA,
2003).
A abordagem denominada “Creep piling” é caracterizada pela utilização de um
menor número de estacas, sendo que estas trabalham muito próximas da sua capacidade
última (70-80%), quando apresentam-se deformações (creep na língua inglesa) significativas e
regiões de plastificação nas proximidades das estacas.
17
Diferentemente da abordagem anterior, nesta são incluídas estacas apenas em
número suficiente para que a pressão de contato sob o radier não exceda a pressão de pré-
consolidação do solo.
Já na abordagem de controle de recalques, as estacas são projetadas para trabalharem
na sua capacidade última, além de serem alocadas estrategicamente sob o radier com o intuito
de reduzir os recalques (diferenciais, preferencialmente, mas sem desconsiderar a
possibilidade da redução nos recalques totais, caso estes também sejam limitações de projeto).
Apesar de contribuírem de alguma maneira para o acréscimo da capacidade de carga da
fundação global, este não constitui-se no objetivo principal, já que o radier em si satisfaz os
critérios de Estado Limite Último (ELU).
Quando as estacas trabalham como redutoras de recalques é possível a ocorrência de
plastificações no solo mesmo para cargas de serviço. Entretanto, segundo Poulos (2001), o
sistema ainda apresenta adequada margem de segurança e satisfaz os critérios de projeto.
A Figura 2 apresenta, para efeito comparativo, as curvas carga-recalque para as
diferentes abordagens de projeto em fundações de radier estaqueado.
Figura 2 – Curvas carga-recalque para radier (curva 0), abordagem convencional (curva 1),
“Creep piling” (curva 2) e controle de recalques (curva 3)
(Fonte: adaptado de POULOS, 2001)
18
Fica evidenciado que as fundações projetadas pelo critério de controle (ou redução)
de recalques são as mais econômicas, uma vez que utilizam mais racionalmente os elementos
do sistema.
2.3 MÉTODOS DE ANÁLISE
O tema das fundações em radier estaqueado tem ganhado atenção nos últimos anos,
principalmente por ter sido alavancado pelo desenvolvimento das ferramentas numéricas
recentes. Com esse ganho de importância, diversos autores procuraram estudar e desenvolver
métodos para a análise dessas fundações.
Poulos et al. (1997 apud POULOS, 2001) apresentaram um apanhado dos métodos
de análise disponíveis, que podem ser divididos em três classes:
a) métodos de cálculo simplificado;
b) métodos computacionais aproximados e
c) métodos computacionais mais rigorosos.
O autor apresenta também um estudo comparativo desses métodos, apontando as
respostas possíveis de se obter por meio de cada um deles, bem como as suas limitações e
capacidades.
2.3.1 Métodos simplificados
São métodos que envolvem simplificações na modelagem do perfil de solo e nas
condições de carregamento do radier. Dois exemplos podem ser citados: o método Poulos-
Davis-Randolph (PDR) e a abordagem de Burland (POULOS, 2001).
O primeiro faz a consideração da capacidade de carga total da fundação como sendo
a soma das capacidades dos elementos individualmente e a determinação da rigidez do
sistema é feito levando-se em conta um fator de interação radier-estaca que depende da
geometria do sistema.
A rigidez do radier estaqueado, Kpr, é dada pela Equação 1 (POULOS, 2001 ):
prcp
cprp
prKK
KKK
/1
1
2
(1)
19
onde Kp e Kr são a rigidez do grupo de estacas e do radier, respectivamente, e αcp é um fator
de interação radier-estaca. As rijezas do grupo de estacas e do radier podem ser obtidas por
meio de teoria elástica.
Na abordagem de Burland, o radier é analisado isoladamente depois de computada a
contribuição das estacas, isto é, assume-se que as estacas, com capacidade total mobilizada,
carregam um excesso do carregamento correspondente à sua capacidade e o radier estaqueado
pode ser então analisado, para a determinação dos momentos fletores, como sendo um radier
simples submetido a um carregamento reduzido, Qr, conforme a Equação 2.
sur PQQ 9,0 (2)
Psu na Equação 2 corresponde à capacidade de carga das estacas e o fator 0,9 é um
fator de mobilização da estaca, sugerido por Burland (1995 apud POULOS, 2001) com o
objetivo de estimar conservadoramente a capacidade da estaca. Ressalta-se que este método é
válido para radier submetido a cargas concentradas e estacas posicionadas sob essas cargas,
além do fato de as estacas serem do tipo redutoras de recalque, funcionando por atrito lateral.
Poulos (2001) sugere que a estimativa dos recalques na fundação analisada segundo
a abordagem de Burland seja feita segundo a Equação 3.
pr
rrpr
K
KSS (3)
onde Spr é o recalque no radier estaqueado e Sr o recalque do radier sem estacas submetido ao
carregamento total (Q).
De acordo com Bezerra (2003), os métodos simplificados constituem-se ferramentas
úteis no estágio inicial do projeto, quando necessita-se de uma rápida caracterização do
desempenho e das dimensões da fundação. Alerta, entretanto, para o fato desses métodos
terem sido desenvolvidos para carregamentos isolados, isto é, apenas cargas verticais,
horizontais ou momentos, o que pode não vir ao caso num projeto mais complexo.
20
2.3.2 Métodos computacionais aproximados
São dois os métodos mais tradicionais incluídos aqui: o método de faixa sobre molas
e o método de placa sobre molas. Ambos os métodos baseiam-se na consideração da interação
solo-fundação por meio de molas de Winkler, conforme será abordado mais adiante.
O método de faixa sobre molas consiste na discretização do radier em faixas
apoiadas sobre molas. Este tipo de análise foi sugerida por Poulos (1991 apud BEZERRA,
2003) e apresentou resultados condizentes com aqueles obtidos por métodos mais elaborados.
Por outro lado, o modelo de faixa sobre molas pode oferecer resultados equivocados se
analisado considerando-se a não linearidade do solo em dois planos diferentes.
O método de placa sobre molas consiste numa forma muito versátil de análise dessas
fundações onde o radier é tratado como uma placa elástica (em função das suas dimensões)
apoiada sobre molas que representam um meio idealizado como elástico contínuo e isotrópico
(solo) e as estacas modeladas como molas interativas. A Figura 3 apresenta um esquema do
modelo.
Figura 3 – Modelo de placa sobre molas
(Fonte: NODA, 2006)
A placa elástica pode ser analisada por qualquer método numérico, sendo que o mais
comum é o Método dos Elementos Finitos (MEF). Geralmente são utilizados elementos
finitos bidimensionais para a modelagem da placa.
21
A análise de placa pode ou não levar em consideração os efeitos da força cortante. A
teoria proposta por Kirchhoff não leva em consideração as distorções na seção e é mais
adequada às placas finas. Já a teoria de Reissner e Mindlin leva em conta esses efeitos e é
recomendada para o caso de placas espessas ou semi-espessas (SORIANO, 2003).
Em geral, para os casos tradicionais de radier, não ocorrem diferenças significativas
entre os resultados das diferentes teorias de placa. Entretanto, Poulos (2001) chama a atenção
para o fato de a modelagem por placa delgada fornecer valores mais altos de tensão no solo, o
que pode ser problemático se a plastificação do mesmo devido à aplicação de cargas
concentradas for significativa.
A obtenção dos coeficientes de mola do solo e das estacas pode ser feita por meio de
ensaios de prova de carga em placa e estaca, que serão discutidos no item 2.6. A
representação do solo por meio de molas será comentada no item 2.5.
2.3.3 Métodos computacionais mais rigorosos
Esses métodos constituem-se em análise mais complexas do problema de fundação,
que envolvem a modelagem de um espaço semi-infinito de solo por métodos como o MEF.
Essa modelagem pode ser feita em duas ou três dimensões, dependendo das características de
simetria do problema.
A análise em duas dimensões consiste na representação do sistema como uma faixa
equivalente, cujas propriedades geométricas, de resistência e de deformação representem o
caso real.
Prakoso e Kulhawy (2001) apresentam uma análise detalhada das influências das
diversas propriedades geométricas envolvidas num problema com fundações em radier
estaqueado utilizando a modelagem no plano (estado plano de deformação). Os autores
defendem que a abordagem apresenta resultados satisfatórios, além de possibilitar a
modelagem de grandes sistemas sem demandar muita complexidade e tempo de
processamento.
Poulos (2001), por meio de análise comparativa com outros métodos, demonstrou
que e o modelo de estado plano levou a previsões significativamente mais altas para os
recalques e sugeriu extrema cautela nesse tipo de abordagem.
22
Outro método incluído nesta classificação é a análise numérica tridimensional, que
possibilita análises muito mais complexas do problema. Em princípio, este é o método mais
completo, pois dispensa todas as simplificações e aproximações necessárias para os métodos
descritos anteriormente e, portanto, conduz a resultados os mais próximos possíveis da
realidade.
Tanto o método bidimensional, quanto o tridimensional são realizados por programas
profissionais específicos. Esses programas são onerosos para o usuário e por isso esse tipo de
análise é efetuada em projetos mais complexos e inovadores.
2.4 POSICIONAMENTO DAS ESTACAS
Quando a abordagem de projeto preconiza o uso de estacas como redutoras de
recalque, o problema do posicionamento das mesmas sob o radier ganha uma importância
significativa.
Em geral, os projetos são desenvolvidos sem que esse problema seja analisado mais
profundamente. Dessa forma, as estacas são alocadas na fundação seguindo-se um arranjo
retangular com espaçamento uniforme entre elas, ou, em casos mais específicos, posicionadas
na região central ou nas bordas do radier.
Kim et al. (2001), no entanto, sugerem que essas metodologias baseiam-se em
julgamentos empíricos ou levam em conta no máximo a distribuição das pressões de contato
sob o radier, quando, na verdade, outros fatores devem ser analisados simultaneamente, como
as propriedades mecânicas e a geometria da fundação, condições de carregamento e a rigidez
relativa solo-fundação.
Os referidos autores apresentaram uma ferramenta computacional para o
posicionamento otimizado de estacas. Essa ferramenta se baseia numa função objetivo que
minimiza os recalques diferenciais por um processo iterativo de análise da fundação e arranjo
de estacas. Alguns exemplos numéricos foram apresentados e demonstraram a eficácia do
processo de otimização, sendo que foi possível chegar a reduções nos recalques diferenciais
da ordem de 94% e nos momentos fletores de 60% em comparação com valores obtidos para
distribuição uniforme de estacas.
23
Já Silva (2007), ao estudar uma fundação de radier estaqueado para um edifício em
alvenaria estrutural, efetuou um posicionamento de estacas manualmente, seguindo as
sugestões presentes na literatura no processo. Esse exemplo foi estudado e comparado com os
resultados obtidos nesta pesquisa.
2.5 INTERAÇÃO SOLO-FUNDAÇÃO
De acordo com Velloso e Lopes (2010), a análise da interação solo-fundação objetiva
fornecer os deslocamentos reais da fundação e pode ser feita de maneira direta, como
procedem os métodos descritos em 2.3 ou indiretamente por meio das pressões de contato.
Opcionalmente a estrutura como um todo pode ser incluída na análise, o que é
desejável já que ela pode contribuir significativamente na rigidez da fundação e,
simultaneamente, ter seu comportamento dependente da mesma.
Velloso e Lopes enumeram os fatores que afetam as pressões de contato na fundação:
a) características das cargas aplicadas, que constituem-se o fator de maior significância,
visto que a distribuição de pressões tem resultante de igual intensidade e oposta a elas;
b) rigidez relativa fundação-solo, significa dizer que quanto mais flexível for a fundação,
mais as pressões de contato espelharão o carregamento, ao passo que o enrijecimento do
sistema leva a uma distribuição uniforme de pressões;
c) propriedades do solo, que governam as pressões máximas nas bordas dos elementos de
fundação e
d) intensidade das cargas, isto é, à medida que as cargas crescem em magnitude as
pressões na região central aumentam.
Dentre os modelos disponíveis para a representação do solo nas análises solo-
fundação, os principais são a Hipótese de Winkler e o meio contínuo.
Na Hipótese de Winkler, as pressões de contato (q) são proporcionais aos recalques
(w) e o solo pode ser representado por meio de molas , conforme a Equação 4.
wkq v (4)
24
O coeficiente kv é denominado coeficiente de mola do solo, ou ainda coeficiente de
reação vertical, coeficiente de recalque ou módulo de reação, e o modelo de molas é também
conhecido por modelo do fluido denso, por assemelhar-se em comportamento, a uma
membrana assente sobre fluido denso (VELLOSO; LOPES, 2010).
Para se obter o valor do coeficiente de mola do solo pode-se recorrer a ensaio de
placa, tabelas ou correlações e cálculo do recalque da fundação real.
Por meio do ensaio de placa, pode-se obter o valor do coeficiente de mola utilizando-
se a Equação 4, que fornece um valor secante. A Equação 5 fornece um valor de kv,B corrigido
em função da geometria da fundação:
Bs
bsbvBv
I
I
B
bkk
,
,
,, (5)
onde b e B são, respectivamente, os menores lados da placa e da fundação e Is,b e Is,B são
fatores de forma.
Dentre as correlações, pode-se citar a que Vesić (1961 apud KIM et al., 2001)
sugere, (Equação 6):
)1(
2
B
Gkv (6)
onde G é o módulo de elasticidade transversal do solo; ou, segundo Velloso e Lopes (2010), a
Equação 7:
s
vIB
Ek
1
)1( 2 (7)
sendo E o módulo de elasticidade do solo e Is um fator de forma da fundação, análogo a Is,B. É
possível ainda obter valores de kv por correlações que relacionam o Nspt do solo.
25
Na análise pelo modelo de meio contínuo o maciço de solo sob a fundação é
considerado por meio das suas propriedades de deformação, podendo ser elástico ou
elastoplástico. Como existem apenas algumas soluções para vigas e placas sobre meio
contínuo, geralmente faz-se uso de métodos numéricos (conforme 2.3.3) para a obtenção das
soluções.
Conforme demonstrou Poulos (2001), tanto os métodos de meio contínuo como os
métodos de molas fornecem valores condizentes de recalques e solicitações na fundação.
Velloso e Lopes (2010) comentam que as diferenças nos resultados passam a ser
notáveis nos casos extremos de rigidez nula ou infinita. Quando a fundação é muito flexível
as diferenças aparecem nos recalques, e quando a fundação é muito rígida, aparecem nas
pressões de contato, conforme mostra a Figura 4.
Figura 4 – Diferenças de comportamento da fundação considerando-se a Hipótese de Winkler
ou o meio contínuo para os casos extremos de rigidez
(Fonte: VELLOSO; LOPES, 2010)
26
Vale ressaltar que, nas análises do meio contínuo, é possível de ser modelada até
mesmo a interação do fuste da estaca com o solo, por meio de elementos de interface,
podendo-se observar fenômenos bastante complexos como o desenvolvimento de fricção
significativamente maior ao longo do fuste das estacas dispostas em grupo se comparadas
com as estacas isoladas (KATZENBACH et al., 1998 apud POULOS, 2001).
2.6 ENSAIOS CORRELATOS
Os ensaios de placa e de estaca podem ser utilizados na determinação dos
coeficientes de reação vertical do radier e das estacas da fundação, por meio da Equação 4.
No caso de placa, deve-se fazer uma correção que é necessária em função das
características geométricas da fundação real. Quanto ao valor do coeficiente de mola da
estaca, este pode não expressar fielmente o comportamento da mesma, visto que as estacas de
redução de recalque trabalham na sua capacidade última, e podem estar sofrendo
plastificações mesmo para as cargas de serviço.
Outro ponto importante é que o comportamento de uma estaca isolada é diferente do
comportamento de uma estaca contida em um grupo, isto é, os valores de k obtidos no
primeiro caso são mais conservadores.
2.6.1 Ensaio de carga sobre placa
Segundo Velloso e Lopes (2010), o ensaio de placa pode ser classificado quanto: a) à
posição de aplicação (superfície, cava ou furo); b) ao tipo de placa (convencional ou screw-
plate) e c) ao modo de carregamento (carga controlada ou deformação controlada ).
Os autores ainda descrevem que a interpretação do ensaio dependerá do que se deseja
obter, podendo ser parâmetros de deformação (E, ν etc.), parâmetros de resistência,
coeficiente de reação vertical (kv) ou previsão do recalque de uma fundação por extrapolação
direta.
A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) (1984) regulamenta o ensaio
de prova de carga direta, ou ensaio de placa. Dentre as recomendações, citam-se as mais
importantes:
27
a) a placa deve ser rígida, com área não inferior à 0,5 m² e ter relação geométrica igual à
da fundação real;
b) deve-se aplicar o carregamento em incrementos de, no máximo, 20% da taxa admissível
suposta para o solo e os recalques devem ser medidos em intervalos de tempo dobrados
(1, 2, 4, 8, 15 min ...) até que se estabilizem;
c) o ensaio deve ser conduzido até que se observe, no mínimo, um recalque total de 25 mm
ou o dobro da taxa admissível do solo;
d) não podem haver trepidações e outras interferências durante o ensaio;
e) o solo da cava deverá ser mantido nivelado e não deverá ser amolgado;
f) manter a carga máxima do ensaio durante 12 h, pelo menos, e o descarregamento deve
ser incremental, com reduções não superiores a 1/4 da carga total e leitura dos
recalques.
O mecanismo de aplicação da carga sobre a placa é geralmente constituído de um
atuador hidráulico que utiliza como carga de reação um peso (e. g. uma plataforma carregada
de algum material) ou um sistema de tirantes ancorados no terreno.
2.6.2 Ensaio de prova de carga estática em estaca
O ensaio de prova de carga em estaca é efetuado quando se deseja verificar se o
elemento já instalado apresenta a resistência prevista ou quando objetiva-se definir uma carga
de serviço e não se dispõe de uma previsão de comportamento. No primeiro caso as provas de
carga são feitas a posteriori e, no segundo, anteriormente à execução das fundações por meio
de estacas-teste ou piloto (VELLOSO; LOPES, 2010).
A norma brasileira em vigor, NBR 6122:2010, estabelece a obrigatoriedade de serem
realizadas provas de carga estáticas sempre que o número de estacas utilizadas ou a tensão
admissível empregada excederem um valor limite, sendo este dado em função do tipo de
estaca (ABNT, 2010, p. 30).
28
Para realizar-se o ensaio de compressão em estaca (há o de tração, mas não será
discutido), analogamente ao ensaio de placa, aplica-se o carregamento por meio de um
atuador hidráulico cuja carga de reação pode ser construída de peso, vigas apoiadas em outras
estacas ou um sistema de ancoragem no próprio terreno. Deve-se tomar o cuidado de executar
a ancoragem de maneira que esta não interfira no comportamento da estaca. A Figura 5
apresenta um ensaio de prova de carga em execução.
Figura 5 – Ensaio de prova de carga estática
(Fonte: MORETTI ENGENHARIA CONSULTIVA, 2013)
Assim como no ensaio de carga sobre placa, o ensaio de estaca possibilita a obtenção
de uma curva carga-recalque. Essa curva pode ser utilizada para a determinação do
coeficiente de mola da estaca, por meio de uma reta secante, desde que seja garantido que a
estaca trabalhe no nível de carga correspondente.
A norma brasileira que regulamenta as provas de carga estáticas é a NBR
12131:2006.
2.7 RECALQUES TOTAIS, DIFERENCIAIS E DISTORÇÕES ANGULARES
O fator de segurança da fundação à ruptura não é o único problema a ser contornado
pelos engenheiros, mas existe outra grande preocupação que está relacionada aos recalques da
estrutura, uma vez que os mesmos determinam as condições de funcionamento da mesma,
além de influenciarem outros aspectos como o estético, por exemplo.
29
Os recalques podem ser distinguidos em dois tipos, a saber, recalques totais ou
absolutos e recalques diferenciais. O recalque total pode ser entendido como o deslocamento
vertical de um elemento de fundação. O recalque diferencial é a diferença de recalques entre
dois pontos do elemento de fundação. Como um elemento de fundação pode ser flexível (é o
caso do radier), as definições também valem para pontos internos a esse elemento.
Há ainda o recalque diferencial específico (δ), ou distorção angular, que consiste no
recalque diferencial entre dois pontos ponderado pela distância entre eles, conforme Equação
8:
2,1
21
r
ddtg
(8)
onde θ é o ângulo em relação à horizontal da reta que une os pontos 1 e 2, d1 e d2 são os
recalques absolutos dos pontos e r1,2 é a distância no plano entre os pontos. A distância entre
os pontos após o recalque não é a mesma que no plano, mas o erro cometido na interpretação
é pequeno e pode ser desprezado.
Apesar de os recalques absolutos em si não serem problemáticos para a estrutura (e.
g. se uma fundação descende por igual alguns centímetros) eles podem ocasionar problemas
de funcionamento como ruptura de tubulações, ressaltos de terra na periferia da construção
etc. Já os recalques diferenciais impõem distorções na estrutura que acarretam solicitações
adicionais e podem levar ao aparecimento de fissuras e trincas, comprometendo o sistema. Por
isso, necessita-se estabelecer recalques admissíveis para que a estrutura permaneça cumprindo
satisfatoriamente a finalidade do seu uso (ALONSO, 1991).
A Figura 6 apresenta valores de distorções angulares limites para alguns usos ou
características de edificações.
30
Figura 6 – Valores limites ou admissíveis de distorção angular
(Fonte: adaptado de ALONSO, 1991)
2.8 MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS
Soriano (2003) define o Método de Elementos Finitos (MEF) como uma eficiente
ferramenta numérica de resolução de problemas de meio contínuo, baseada na divisão deste
em um número discreto de subdomínios ligados entre si por pontos (ou nós) em seu contorno
de forma que o conjunto desses subdomínios apresente comportamento semelhante ao do
meio contínuo original.
Esse método tem sido largamente utilizado na solução de problemas de engenharia,
principalmente pela disponibilidade de microprocessadores de alto desempenho a baixo custo.
A utilização do MEF na solução de problemas de fundações em radier estaqueado
pode ser feita quando considera-se a interação solo-estrutura pela Hipótese de Winkler ou
pelo modelo de meio contínuo. No primeiro caso, analisar-se-á a placa (radier) apoiada sobre
molas. No segundo caso, o sistema é analisado como um todo (solo, estacas e radier), sendo
necessária a modelagem da interface dos elementos que compõem a fundação.
De acordo com Soriano (2003), os pioneiros na utilização do MEF para a solução de
problemas de interação solo-fundação foram Cheung e Zienkiewicz, em 1965.
31
Segundo Velloso e Lopes (2010), se comparado ao Método das Diferenças Finitas, o
MEF oferece mais possibilidades de se acompanhar geometrias mais complexas na
modelagem do radier e também a variação do solo num plano horizontal.
Os tipos de elementos finitos existentes são os elementos bidimensionais e os
elementos tridimensionais. A proximidade entre a solução exata e a solução por MEF é tanto
maior quanto maior for a quantidade de elementos utilizados na discretização do modelo, ou
quanto mais robusto e eficiente for o elemento utilizado. Há também melhoria nos resultados
utilizando-se elementos finitos de ordem superior como os quadráticos.
32
3 MATERIAL E MÉTODO
3.1 ANÁLISE DA FUNDAÇÃO
O modelo de interação solo-fundação adotado para o desenvolvimento do trabalho é
a Hipótese de Winkler, em função da sua versatilidade e facilidade de implementação. O
método de análise escolhido foi o de placa sobre molas principalmente pela sua
disponibilidade nos programas de cálculo estrutural comumente utilizados.
A obtenção dos coeficientes de mola do solo deu-se tanto por meio da utilização da
correlação proposta por Vesić (1963 apud KIM et al., 2001), dada pela Equação 6, como por
correlação com o NSPT do solo, conforme Silva (2007). A opção por uma ou outra deu-se em
função de que este trabalho reproduziu os exemplos dos autores supracitados, sendo então
necessária a adoção dos mesmos coeficientes.
Dimensionalmente, as correlações de kv tem unidade kN/(m.m²), que equivale a uma
mola por unidade de área. Essa unidade de área é correspondente à região de influência de um
nó do modelo discreto de placa.
Para chegar-se ao coeficiente de mola da estaca, recorreu-se a um ensaio de prova de
carga realizado por Mendes, Barbosa e Conciani (2005 apud NUNES; SILVA, 2007), cuja
curva carga-recalque é mostrada na figura 7.
Figura 7 – Curva carga-recalque de estaca
(Fonte: MENDES; BARBOSA; CONCIANI, 2005 apud NUNES; SILVA, 2007)
33
Já para o cálculo da placa, recorreu-se à resolução via MEF por meio do programa
profissional de cálculo SALT, desenvolvido na Universidade Federal do Rio de Janeiro
(UFRJ). O elemento de placa utilizado no programa foi o isoparamétrico misto, recomendado
para a análise de placas finas e semi-espessas.
3.2 PARÂMETRO-BASE PARA O PROBLEMA DE POSICIONAMENTO
O parâmetro escolhido para comandar o processo de posicionamento é a distorção
angular, na forma de somatório de distorções nos nós do radier.
A razão da escolha pelo somatório de distorções ao invés do valor máximo de
distorção é justificada pelo fato de que uma estaca, ao ser posicionada, influencia uma região
de recalques e não um recalque em particular, exceto para um caso hipotético de rigidez nula
do radier. Dessa forma, o somatório de distorções angulares (Equação 9), avalia o poder de
influência da estaca em um ponto, isto é, quanto maior a distorção acumulada em um nó i da
placa (Δi) , mais influência tem uma estaca sobre as distorções da placa se posicionada no
referido ponto.
m
jjii
1, (9)
onde δi,j é a distorção entre os pontos i e j, e m é o número total de nós da placa
discretizada. Cabe ressaltar que os valores não são absolutos, pois a distorção acompanhada
do sinal indica a posição relativa dos pontos na estrutura.
3.3 FERRAMENTA DE ORIENTAÇÃO DO POSICIONAMENTO
Utilizando-se o parâmetro acima descrito, elaborou-se uma ferramenta
computacional, utilizando a linguagem Fortan e o compilador gratuito Force 2.0, capaz de
calcular o somatório de distorções angulares nos nós da placa, ordenar esses valores de
maneira decrescente e apresentar ao usuário um vetor de nós que devem receber estacas.
34
Para a entrada de dados do programa são necessários o número de nós da placa, as
coordenadas no plano dos nós, os deslocamentos verticais dos mesmos após as análises, os
nós que possuem estaca posicionada e a distância mínima entre estacas.
As coordenadas e os deslocamentos são utilizados no cálculo das distorções
angulares, por meio da Equação 8, e o número de nós orienta o dimensionamento das matrizes
e vetores que o programa processa.
Na primeira análise, o radier é calculado sem estacas, mas à medida que as mesmas
vão sendo adicionadas, o algoritmo as considera. Dessa forma, o usuário deve informar o
número de estacas que já foram posicionadas, bem como os nós nos quais elas estão situadas,
juntamente com a distância mínima entre os seus baricentros, que servirá para eliminar os nós
que estiverem muito próximos das estacas já posicionadas.
A Figura 8 apresenta um diagrama do processamento dos dados para o
posicionamento das estacas por meio da ferramenta desenvolvida.
Figura 8 – Diagrama de processamento
(Fonte: o autor)
35
Apesar de poderem ser posicionadas mais de uma estaca de cada vez, é preciso que o
usuário faça as iterações manualmente, isto é, calcular a fundação e posicionar algumas
estacas, até que as deformações da fundação atinjam os valores preestabelecidos pelo
projetista. Isto é necessário porque os deslocamentos da fundação apresentarão mudanças à
medida que estacas vão sendo posicionadas, e neste trabalho não se dispõe de um processo
completamente automatizado, que seria recomendável.
Outro aspecto importante a ser observado que pode reduzir a quantidade de iterações
a serem efetuadas pelo usuário é a simetria do problema, assim o usuário deve tomar partido
da simetria sempre que possível.
3.4 EXEMPLOS DE VERIFICAÇÃO
Com o intuito de verificar a eficiência do método empregado, bem como submeter à
prova as hipóteses elaboradas no início deste trabalho, foram desenvolvidos três exemplos
numéricos de radier estaqueado, nos quais o posicionamento de estacas foi feito por meio do
algoritmo construído.
Os exemplos 1 e 2 reproduzem as análises efetuadas por Kim at al. (2001), onde foram
feitas otimizações no arranjo das estacas para os casos de carregamentos compostos por
cargas concentradas e cargas distribuídas, respectivamente. Vale ressaltar que esses exemplos
não puderam ser plenamente fiéis à referência, já que não se dispunha de todas as informações
necessárias para isso. Por exemplo, naquele trabalho as estacas não foram representadas por
uma mola, mas sim por uma matriz de rigidez, o que não poderia ser implementado neste
trabalho em função do método de análise adotado.
O exemplo 3 reproduz a análise de um radier estaqueado de um edifício em alvenaria
estrutural, desenvolvida por Silva (2007), onde o posicionamento das estacas foi feito
manualmente, em um processo bastante dispendioso.
Os resultados obtidos foram analisados por meio de planilha eletrônica, permitindo a
comparação dos resultados das análises em termos de recalques totais (máximos, mínimos e
médios), recalques diferenciais, distorções angulares e momentos fletores.
36
3.4.1 Exemplo 1 – Radier com cargas concentradas
Este exemplo consiste num radier estaqueado de dimensões 20m x 20m x 1m,
submetido a cargas concentradas, conforme a Figura 9. Os elementos que constituem a malha
da placa tem dimensões de 1m x 1m.
Utilizou-se no exemplo um solo com módulo de elasticidade (Es) igual a 700 MPa,
coeficiente de Poisson (νs) igual a 0,5 (sic), concreto armado do radier com módulo elástico
igual a 35 GPa e coeficiente de Poisson igual a 0,16. As estacas utilizadas são do tipo
apresentado por Mendes, Barbosa e Conciani (2005), apud Nunes e Silva (2007). Essas
estacas possuem 23 m de comprimento de 35 cm de diâmetro, concreto fck = 25 MPa e taxa de
armação ρ = 0,64%. As estacas utilizadas no trabalho de referência possuíam 20 m de
comprimento e 60 cm de diâmetro, todavia, conforme já mencionado, não foi possível
reproduzi-las, tomando-se assim outra fonte para a obtenção de coeficiente de mola.
Figura 9 – Radier estaqueado com cargas concentradas
(Fonte: adaptado de KIM et al., 2001)
37
O valor de kv para a estaca utilizada no exemplo foi de 2,75 x 105 kN/m, que
corresponde a uma valor secante do gráfico força versus deslocamento apresentado na Figura
7. Já as molas representativas do solo foram calculadas utilizando-se a Equação 6, sendo que
os valores obtidos foram:
a) molas de centro do radier: kv = 4,667 x 104 kN/m;
b) molas de borda do radier: kv = 2,333 x 104 kN/m e
c) molas de canto do radier: kv = 1,167 x 104 kN/m.
A Figura 10 apresenta a comparação do arranjo otimizado de estacas por meio das
ferramentas desenvolvidas neste trabalho e por Kim et al. (2001).
Figura 10 – Arranjos de estacas segundo: (a) o autor e (b) Kim et al. (2001)
(a) (b)
(Fonte: o autor e KIM et al., 2001)
3.4.2 Exemplo 2 – Radier com cargas distribuídas
Este exemplo consiste no mesmo radier utilizado no exemplo 1, para os mesmos
tipos de solo e estaca, entretanto, com um carregamento composto por cargas distribuídas em
forma de linha, na região central da fundação, conforme mostra a Figura 11. Note-se as seções
A-A’ e B-B’ que servirão de referência para a análise dos resultados.
38
Figura 11 – Radier estaqueado com cargas distribuídas
(Fonte: adaptado de KIM et al., 2001)
A Figura 12 apresenta a comparação do arranjo otimizado de estacas por meio das
ferramentas desenvolvidas neste trabalho e por Kim et al. (2001).
Figura 12 – Arranjos de estacas segundo: (a) o autor e (b) Kim et al. (2001)
(a) (b)
(Fonte: o autor e KIM et al., 2001)
39
3.4.3 Exemplo 3 – Radier de um edifício de alvenaria estrutural
Com o objetivo de comparar resultados bem como avaliar a implementação da
ferramenta em uma situação real de projeto, fez-se aqui uma reprodução do problema
estudado por Silva (2007), também apresentado por Nunes e Silva (2007). Esses autores
realizaram um estudo da influência da espessura do radier nos recalques, distorções,
puncionamento do radier e na distribuição dos esforços nas estacas.
O exemplo consiste na fundação de um edifício de 10 andares (térreo + 9
pavimentos) em alvenaria estrutural, cujo cômputo total de cargas é o seguinte:
a) Carga permanente = 18.390 kN
b) Sobrecarga = 4.850 kN
c) Carga do reservatório = 200 kN.
Os coeficientes de segurança utilizados foram os seguintes:
a) Estado Limite Último (ELU): γg = 1,4, γq = 1,4 e γres = 1,2 e
b) Estado Limite de Serviço (ELS): γg = 1,0, γq = 0,4 e γres = 0,3.
Os recalques e distorções angulares foram obtidos por meio de combinação de ELS,
já os momentos fletores foram obtidos por meio de combinação de ELU.
O radier utilizado tem dimensões de 22m x 16m, com 50 cm de espessura, sendo que
os elementos do modelo discretizado de placa tem dimensões de 1m x 1m. A distância
mínima entre as estacas adotada foi de 1m.
Apesar de não ter sido o enfoque direto do trabalho de Nunes e Silva (2007), os
autores realizaram uma otimização manual no posicionamento das estacas com o objetivo de
reduzir os seus recalques diferenciais. Para tanto, utilizaram 22 estacas, sendo que o processo
de otimização foi conduzido para um modelo no qual o radier possuía 50 cm de espessura.
Nesse processo não foram utilizados os coeficientes de segurança propostos, sendo que os
mesmos só foram aplicados por ocasião da obtenção dos resultados do trabalho (SILVA,
2007).
A Figura 13 apresenta a planta arquitetônica do pavimento-tipo do edifício.
40
Figura 13 – Planta arquitetônica do pavimento-tipo do edifício de alvenaria estrutural
(Fonte: SILVA, 2007)
O carregamento sobre o radier proveniente da ação do edifício foi determinado
utilizando-se o artifício das áreas de influência das paredes. A Figura 14 apresenta o layout do
carregamento na fundação.
Figura 14 – Layout do carregamento no radier
(Fonte: SILVA, 2007)
41
Para o posicionamento das 22 estacas por meio da utilização da ferramenta
desenvolvida foram necessárias 12 iterações. Fez-se também uma análise utilizando-se 22
estacas distribuídas uniformemente no radier com o objetivo de verificar as hipóteses iniciais
da pesquisa. A Figura 15 apresenta o arranjo de estacas após cada análise, partindo-se do
radier sem estacas.
O coeficiente de mola do solo foi obtido por meio de correlação com o NSPT do solo,
já os coeficientes de mola das estacas também foram obtidos por meio do ensaio realizado por
Mendes, Barbosa e Conciani (2005), sendo que para o ELS foi adotada a mola de 2,75 x 105
kN/m e para o ELU a mola de 2,6 x 105 kN/m, cuja secante é compatível com o nível de carga
aplicada para cada caso no diagrama carga versus recalque do ensaio da estaca.
42
Figura 15 – Arranjo de estacas a partir do radier sem estacas (a) até a 12ª iteração (m)
(a) (b) (c)
(d) (e) (f)
(g) (h) (i)
(j) (k) (l)
(m)
(Fonte: o autor)
43
A Figura 16 apresenta a comparação entre o arranjo manual de Silva (2006), o
arranjo semi-automático efetuado neste trabalho e o arranjo uniforme de estacas, para o total
de 22 estacas posicionadas sob o radier. Note-se as seções A-A’ e B-B’, que servirão de
referência para a análise dos resultados (Figura 16 c).
Figura 16 – Diferentes arranjos de estacas para comparação dos resultados: (a) distribuição
otimizada segundo Silva (2007), (b) distribuição otimizada neste trabalho e (c) distribuição
uniforme
(a) (b)
(c)
(Fonte: o autor e SILVA, 2007)
44
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 EXEMPLO 1 – RADIER COM CARGAS CONCENTRADAS
Para este exemplo, foram escolhidos como referência, além da distribuição uniforme
de estacas, arranjos otimizados com 13, 25 e 30 estacas, com o objetivo de verificar a
influência do número delas nos recalques e distorções. Vale ressaltar que Kim et al. (2001)
utilizaram um total de 25 estacas na sua otimização. A Figura 17 apresenta os deslocamentos
do radier, para os arranjos citados, nas seções A-A’ e B-B’ (veja-se a figura 9).
Figura 17 – Deslocamentos do radier nas seções (a) A-A’ e (b) B-B’
(a)
(b)
(Fonte: o autor)
45
Conforme observado na Figura 10, as estacas foram posicionadas nas regiões onde
existem cargas aplicadas, assim como no arranjo do texto de referência. A distribuição
uniforme de estacas, entretanto, não diminuiu os recalques diferenciais do radier, reduzindo,
entretanto, os recalques totais em comparação com o radier sem estacas.
Avaliou-se ainda que 13 estacas (pouco mais que a metade de 25) posicionadas de
maneira otimizada reduziram o recalque diferencial máximo em 34,8%, a distorção angular
máxima em 20,9% e a distorção angular média em 33,3%, em relação ao arranjo de 25 estacas
uniformemente distribuídas no radier.
Por outro lado, 25 estacas com otimização forneceram uma redução de 45,4% nos
recalque diferencial máximo, 21,6% na distorção angular máxima e 49,4% na distorção
angular média, se comparado ao mesmo número de estacas posicionadas uniformemente.
Percebe-se ainda, na Figura 17, que a fundação praticamente não teve melhoria no
seu desempenho além do número de 25 estacas.
Para efeito de comparação, Kim et al. (2001) obtiveram uma redução de 78% no
recalque diferencial máximo para este exemplo, entretanto, reitera-se que não foi possível
reproduzir fielmente os dados do problema, além da diferença significativa no nível das
ferramentas computacionais comparadas.
4.2 EXEMPLO 2 – RADIER COM CARGAS DISTRIBUÍDAS
Neste exemplo, foram tomados como referência os arranjos de 25 estacas
uniformemente distribuídas e de 24 estacas com otimização, além do radier com estacas. A
Figura 18 apresenta os deslocamentos nas seções de interesse para os arranjos indicados.
Quanto ao posicionamento das estacas, verificou-se que as mesmas foram alocadas
num círculo inscrito ao carregamento, tanto neste trabalho como no de referência (Figura 12),
com exceção de algumas estacas que, pela limitação de serem posicionadas apenas nos nós da
malha do radier, foram posicionadas abaixo da linha de cargas. Essa, aliás, é uma limitação
que não estava presente no trabalho de referência, uma vez que a formulação matemática
proposta permitia a sua livre alocação em qualquer ponto do domínio físico do problema, isto
é, o radier.
46
Figura 18 – Deslocamentos do radier nas seções (a) A-A’ e (b) B-B’
(a)
(b)
(Fonte: o autor)
Observou-se neste exemplo que o arranjo com 24 estacas otimizadas reduziu o
recalque diferencial máximo em 33,9%, a distorção angular máxima em 31,4% e a distorção
angular média em 41,1%, se comparado a uma distribuição uniforme com 25 estacas. Por
outro lado, Kim et al. (2001) obtiveram uma redução de 83% no recalque diferencial máximo
para a otimização de 25 estacas.
47
4.3 EXEMPLO 3 – RADIER DE EDIFÍCIO DE ALVENARIA ESTRUTURAL
Neste exemplo, foram tomados como referência os seguintes casos: a) radier com 13
estacas otimizadas; b) radier com 22 estacas otimizadas – Figura16 b; c) radier com 22 estacas
otimizadas segundo Silva (2007) – Figura 16 a e d) radier com 22 estacas distribuídas
uniformemente – Figura 16 c. Para uma referência mais objetiva, serão os resultados obtidos
por Silva (2007) indicados pelo índice “ref. 1” e os resultados obtidos com uma distribuição
uniforme de estacas indicados pelo índice “ref. 2”. Os resultados sem índices de referência
são aqueles obtidos neste trabalho.
4.3.1 Recalques totais
A Figura 19 apresenta a variação dos recalques totais de acordo com o número de
estacas posicionadas, sendo que esse posicionamento é aquele cuja sequência é mostrada na
Figura 15.
Figura 19 – Variação dos recalques totais da fundação com o número de estacas
(Fonte: o autor)
48
Nota-se que o recalque total máximo decresceu com o aumento do número de estacas
até estabilizar-se após a alocação de 8 estacas. As 17ª e 18ª estacas foram posicionadas na
região central do radier, próximas a outras que já haviam sido posicionadas, o que justifica a
redução relativamente brusca do gráfico. Já o recalque total mínimo teve um acréscimo de
pouco menos de 50% após o posicionamento de 22 estacas, e o recalque médio sofreu uma
redução constante à medida que as estacas iam sendo posicionadas.
A Figura 20 apresenta a variação das relações entre os recalques máximos e mínimos
e os máximos e mínimos obtidos por Silva (2007) e numa distribuição uniforme de estacas.
Figura 20 – Variação das relações entre os recalques totais máximos e mínimos
(Fonte: o autor)
Nota-se aqui uma grande semelhança entre os valores de recalques totais obtidos nos
arranjos otimizados de Silva (2007) e deste trabalho, principalmente após a adição de 10
estacas no radier. Entretanto a distribuição uniforme de estacas, apesar de também apresentar
recalque total máximo muito semelhante, teve um recalque total mínimo muito menor, o que
não é favorável em termos de recalques diferenciais.
Por exemplo, a relação entre os recalques máximo e mínimo foi muito semelhante
para os casos a, b e c, em torno de 2,5. Já para o caso d, isto é, 22 estacas com distribuição
uniforme essa relação foi de 6,6.
49
A Figura 21 apresenta os deslocamentos do radier nas seções A-A’ e B-B’, indicadas
na Figura 16c.
Figura 21 – Deslocamentos do radier nas seções (a) A-A’ e (b) B-B’
(a)
(b)
(Fonte: o autor)
Observa-se que a introdução das estacas teve influência preponderante na redução
dos recalques totais e, na seção B-B’ em especial os recalques do radier com estacas
posicionadas de maneira otimizada, tanto 13 como 22 apresentaram uma maior uniformidade
dos recalques.
50
4.3.2 Recalques diferenciais
A Figura 22 apresenta a variação do recalque diferencial máximo da fundação em
função do número de estacas posicionadas.
Figura 22 – Variação do recalque diferencial máximo com o número de estacas
(Fonte: o autor)
A redução só foi expressiva até o arranjo de 8 estacas (Figura 15 e), tendo se
estabilizado a partir de então. Nota-se que adição de apenas 8 estacas no radier fez com que o
recalque diferencial máximo se reduzisse pela metade, o que evidencia o importante papel das
estacas de redução de recalque nos custos da fundação. Novamente aqui a adição das 17ª e 18ª
estacas implicaram numa interrupção do comportamento assintótico da função, isto é, da
estabilização do recalque diferencial máximo no valor igual a 2 mm.
A Figura 23 apresenta a variação da relação entre os recalques diferenciais máximos
e o número de estacas.
51
Figura 23 – Variação das relações entre recalques diferenciais máximos
(Fonte: o autor)
Nota-se acima que a partir de 6 estacas posicionadas com otimização, o recalque
diferencial máximo já era menor se comparado à distribuição uniforme de estacas. Por outro
lado, a otimização efetuada por Silva (2007) apresentou resultados muito similares aos
obtidos com a ferramenta computacional. Vale ressaltar também que 8 estacas com
otimização forneceram valores de recalque diferencial bastante próximos às configurações
com 22 estacas, sugerindo que, assim como no exemplo 1, o acréscimo no número delas não
acarreta uma melhoria proporcional no desempenho do radier.
Para comparação, a distribuição de 22 estacas com otimização semi-automática
forneceu uma redução de 36,3% no recalque diferencial máximo se comparada à distribuição
uniforme (ref. 2) e uma redução de 15,6% se comparada à otimização manual de Silva (2007).
Para o caso de 13 estacas, houve redução de 17% e um aumento de 10%, respectivamente.
A redução nos recalques diferenciais não foi tão expressiva na seção A-A’, para
todos os casos de posicionamento, como o foi na seção B-B’ (veja-se a figura 21), além do
fato de os arranjos otimizados de 13 e 22 estacas também apresentaram maior redução dos
recalques diferenciais na seção B-B’, se comparados à distribuição uniforme.
52
4.3.3 Distorções angulares
A Figura 24 apresenta a variação das distorções angulares em função do número de
estacas no radier, pelo processo de otimização.
Figura 24 – Variação das distorções angulares no radier
(Fonte: o autor)
Nota-se que, apesar da distorção angular média ter reduzido à medida que estacas
iam sendo introduzidas na fundação, a distorção angular máxima não teve o mesmo
comportamento, pelo menos até o número de 11 estacas, quando o valor máximo se
estabilizou. Percebe-se também que o menor valor de máximo correspondeu a um arranjo de 2
estacas e, ao adicionar-se mais 2 obteve-se então a máxima distorção do sistema, sugerindo
talvez que o uso de estacas não é recomendado para placas muito finas, pois as mesmas geram
distorções consideráveis nas suas posições. O gráfico da Figura 21 mostra essa concentração
de distorções na posição das estacas.
Por outro lado, qualquer das configurações, inclusive o radier sem estacas, poderiam
ter sido utilizados no projeto, já que todos atenderam o valor máximo admissível de distorção
angular, 2/1000 (Figura 6).
A Figura 25 apresenta a variação das relações de distorções angulares com os valores
obtidos por Silva (2007) (ref. 1) e com um arranjo uniforme de estacas (ref. 2).
53
Figura 25 – Variação das relações entre distorções angulares
(Fonte: o autor)
Observa-se no gráfico acima que apesar de a otimização semi-automática ter
reduzido a distorção angular média da fundação em comparação com a distribuição uniforme
de estacas, ela foi menos eficiente que ambas, a distribuição uniforme e o arranjo manual de
Silva (2007) na redução da distorção angular máxima. Verifica-se também que o arranjo
uniforme foi aquele que proporcionou a menor distorção angular máxima, sendo que o arranjo
da referência 1 apresentou um valor 19,1% maior, e o arranjo com otimização pela ferramenta
computacional mostrou distorção máxima 43,8% e 52,1% maiores para 13 e 22 estacas,
respectivamente.
4.3.4 Momentos Fletores
Apesar de não serem o objeto central da pesquisa, os momentos fletores são de
notável importância no projeto do radier, já que determinarão a quantidade de armadura
necessária. Fez-se então uma verificação da variação desses momentos em função do número
de estacas posicionadas com otimização (Figura 15), bem como uma comparação com os
momentos obtidos por meio de um arranjo uniforme de estacas, conforme mostram os
gráficos das Figura 26 e 27, respectivamente.
54
Figura 26 – Variação dos momentos fletores máximos em função do número de estacas
(Fonte: o autor)
A Figura 26 indica que a intensidade dos momentos fletores não depende da
quantidade de estacas sob o radier, mas sim da suas posições. Note-se que o radier simples
apresenta os momentos fletores mínimos e iguais nos dois planos, que sugere uma maior
economia com armação. A partir de então, somente as configurações com 13 estacas ou mais
seriam viáveis nesse aspecto.
Figura 27 – Variação das relações entre os fletores máximos
(Fonte: o autor)
55
A Figura 27 mostra que a otimização das estacas forneceu valores menores de
momento fletor no plano xz em todas as configurações de estacas, se comparada à distribuição
uniforme de estacas. Já no plano yz isso não ocorreu. Nota-se ainda que as configurações mais
eficientes novamente foram o radier simples ou a configuração com 13 estacas.
56
5 CONCLUSÕES E SUGESTÕES
5.1 CONCLUSÕES
Observou-se que a otimização do posicionamento de estacas efetuada por meio da
ferramenta desenvolvida apresentou resultados satisfatórios, principalmente para o caso de
cargas concentradas e radier mais espesso, onde conseguiu-se um melhor desempenho da
fundação em comparação com uma configuração uniforme de estacas.
Nos dois primeiro exemplos, as distorções angulares médias tiveram redução entre
30% e 50%, para um número menor e o mesmo número de estacas que a distribuição
uniforme, respectivamente. Já as distorções angulares máximas tiveram redução da ordem de
20-30%.
Por outro lado, no caso de cargas mais distribuídas e com radier menos espesso
(exemplo 3), a otimização não apresentou melhora notável no desempenho, senão pela
redução significativa dos recalques totais da fundação. As distorções angulares máximas
aumentaram em comparação com a distribuição uniforme de estacas e mesmo com o radier
simples. Este, por sua vez, pode ser a opção mais interessante para a fundação, já que
apresentou os menores valores de momentos fletores e dispensa a utilização das armaduras de
punção, pela ausência de estacas. Outra configuração interessante para esse exemplo é a de 13
estacas (Figura 15 h), que apresentou boa redução nos recalques totais e diferenciais, além de
menores momentos fletores em comparação com as configurações de 22 estacas.
A otimização realizada por meio do programa desenvolvido também apresentou
resultados bastante similares à configuração proposta por Silva (2007), mas também indicou
que pouco se ganhou em desempenho a partir da introdução de 13 estacas.
57
5.2 SUGESTÕES
Os exemplos 1 e 3 evidenciaram que, a partir de um certo número de estacas, a
fundação não apresenta ganho significativo no seu desempenho. Dessa forma, sugere-se que a
ferramenta seja empregada em um estudo do número ideal de estacas nas fundações de radier
estaqueado para os diversos casos de carregamento, como se fez neste trabalho.
Sugere-se também que seja introduzida no algoritmo uma sub-rotina de cálculo de
placa sobre molas, por meio do Método de Elementos Finitos, para a automatização completa
do processo de posicionamento das estacas. Nesse caso, poderia também ser refinado o
cálculo dos deslocamentos da fundação, por meio da consideração do comportamento não-
linear do solo e das estacas.
58
6 REFERÊNCIAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6122: Projeto e execução de
fundações. Rio de Janeiro, 2010.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6489: Prova de carga direta
sobre terreno de fundação. Rio de Janeiro, 1984.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12131:Estacas: Prova de
carga estática: Método de ensaio. Rio de Janeiro, 2006.
ALONSO, U. R. Previsão e controle de fundações. São Paulo: Edgard Blücher, 1991.
BACELAR, C. J. R. Análises de recalque em radiers estaqueados. 2003. 193 f. Tese de
doutorado – Programa de pós-graduação em Engenharia Civil, Pontifícia Universidade
Católica do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2003.
BEZERRA, J. E. Estudo do comportamento de fundações em radier estaqueado: conceitos e
aplicações. 2003. 213 f. Dissertação (Mestrado em Geotecnia) – Departamento de Engenharia
Civil e Ambiental, Universidade de Brasília, Brasília, 2003.
CASTILLO, D. J. A. Uso da técnica de radier estaqueado para pequenos edifícios assentes
sobre solo colapsível. 2013. 181 f. Dissertação (Mestrado em Geotecnia) – Departamento de
Engenharia Civil e Ambiental, Universidade de Brasília, Brasília, 2013.
HEMSLEY, J. A. (Ed.). Design applications of raft foundations. London: Thomas Telford,
2000.
KIM, K. N.; LEE, S.; KIM, K.; CHUNG, C.; KIM, M. M.; LEE, H. S. Optimal pile
arrangement for minimizing differential settlemens in piled raft foundations. Cumputers and
Geotechnics, v. 28, p. 235-253, 2001.
MORETTI ENGENHARIA CONSULTIVA. Prova de carga estática - estaca raiz. 2013.
Altura: 360 pixels. Largura: 480 pixels. Formato jpg. Disponível em:
<http://www.morettiengenharia2.com.br/fotos/proj/0201102231207561.jpg>. Acesso em 16
out. 2013.
NODA, A. Y. Análise paramétrica da espessura de um radier estaqueado considerando
interação solo-estrutura por meio de molas de Winkler. 2006. 42 f. Trabalho de graduação –
Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal de Mato Grosso, Cuiabá, 2006.
NUNES, C. C.; SILVA, M. dos S. P. Análise paramétrica da espessura de um radier
estaqueado submetido a cargas linearmente distribuídas. In: Simpósio sobre Solos Tropicais
e Processos Erosivos no Centro-Oeste / Norte, 3., Cuiabá, 2007.
POULOS, H. G. Methods of analysis of piled raft foundations. A report prepared on behalf of
Technical Committee TC18 on Piled Foundations – International Society of Soil Mechanics
and Geotechnical Engineering, jul. 2001.
59
PRAKOSO, W. A.; KULHAWY, F. H. Contribution to piled raft foundation design. Journal
of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, v. 127, n. 1, jan. 2001.
SILVA, M. dos S. P. Análise paramétrica da espessura de um radier estaqueado submetido a
cargas linearmente distribuídas. 2007. 42 f. Trabalho de conclusão de curso – Departamento
de Engenharia Civil, Universidade Federal de Mato Grosso, Cuiabá, 2007.
SORIANO, H. L. Método de elementos finitos em análise de estruturas. São Paulo: Editora da
Universidade de São Paulo, 2003.
TOMLINSON, M. J.; BOORMAN, R. Foundation design and construction. 6. ed. New York:
Longman Scientific & Technical, 1995.
VELLOSO, D. de A.; LOPES, F. de R. Fundações: critérios de projeto, investigação do
subsolo, fundações superficiais, fundações profundas. São Paulo: Oficina de Textos, 2010.