Aula Blocos Parte1 2sem2011

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ECC 1008 – ESTRUTURAS DE CONCRETO
BLOCOS SOBRE ESTACASBLOCOS SOBRE ESTACAS
Introdução
Prof. Gerson Moacyr Sisniegas Alva
BLOCOS SOBRE ESTACAS
M
Pu
N
V
M
bloco
R
Resistência por atrito 
lateral e ponta
N bloco
RL
estacas
Vi i
R
i
F ã d bl
Rp
Vi
iM
Função dos blocos:
Transmitir (distribuir) os esforços dos pilares aos elementos de fundação 
profunda (estacas ou tubulões)
COMPORTAMENTO ESTRUTURAL DOS BLOCOS
Critério de rigidez semelhante ao das sapatas (rígidos ou flexíveis)Critério de rigidez semelhante ao das sapatas (rígidos ou flexíveis)
ap⎞⎜⎛ − aah p
h⎠⎜
⎜
⎝
>
3
h p (na direção a)
⎞⎛ bb
a
⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛ −>
3
bb
h p (na outra direção)
a
Trabalham à flexão nas duas direções (reações verticais das estacas sobre 
bl ) d i i i t i f i d blo bloco): armaduras principais na parte inferior do bloco
Trabalham ao cisalhamento nas duas direções: dimensionamento idêntico 
ao das sapatasp
Em blocos rígidos : cargas do pilar transmitidas para as estacas 
essencialmente por bielas de compressão ⇒ Método das Bielas
DIMENSÕES DO BLOCO EM PLANTA
Dependem dos seguintes fatores: p g
• número de estacas necessárias (ou seja, das características do solo)
• disposição das estacas no bloco p ç
• espaçamento mínimo entre eixos de estacas:
⇒ 2 5 x diâmetro da estaca para as pré-moldadas
B l li d t d (t) di tâ i t f t d t f
⇒ 2,5 x diâmetro da estaca para as pré moldadas
⇒ 3,0 x diâmetro da estaca para as moldadas no local ≥ 60cm
• Balanço livre adotado (t): distância entre a face externa da estaca e a face 
externa do bloco: usual entre 15 cm a 25 cm.
t
Obs: pode estar condicionado às ancoragens 
• Braços de alavanca necessários para resistir aos acréscimos de reação 
vertical introduzidos pelos momentos nos pilares
My
∆R ∆R∆R
L
DISTRIBUIÇÃO USUAL DE ESTACAS EM BLOCOS
Depende do número de estacas necessárias
C i idi CG d ti i CG d t t
p
É necessário conhecer a carga admissível da estaca
Coincidir o CG das cargas verticais com o CG do estaqueamento
Respeitar espaçamentos mínimos entre estacas
DADOS NECESSÁRIOS PARA O PROJETO ESTRUTURAL DOS BLOCOS
• Número de estacas necessárias (ou reação vertical admissível da estaca)( ç )
• Tipo da estaca (essencialmente se pré-moldada ou moldada no local) 
• Diâmetro das estacas• Diâmetro das estacas
Investigações geotécnicas 
(engenheiro de fundações)(engenheiro de fundações)
Análise Estrutural
• Esforços solicitantes dos pilares junto às fundações
Análise Estrutural
(engenheiro de estruturas)
Esforços solicitantes dos pilares junto às fundações
• Dimensões e armaduras dos pilares
REAÇÃO VERTICAL NAS ESTACAS
FkBlocos com carga centrada Fk
kFR
Blocos com carga centrada
est
k
est n
R =
=kF Carga vertical (inclui peso próprio bloco)
=estn Número de estacas
Rest
est
k
t
Fn =
adm,est
est R
n
=adm,estR Reação vertical admissível da estaca
Blocos com carga excêntrica
±±= ixiyk y.Mx.MFR ( ) ( )∑∑ ±±= 2i2iestest yxnR
adm,estest R R ≤
Exemplo: Determinação das dimensões em planta
Dados do exemplo:
Esforços do pilar junto à fundação:
kN2360N
Estacas:
Pré-moldadas: φ = 40cm
Dados do exemplo:
kN2360N =
m.kN90Mx =
Pré-moldadas: φ = 40cm
Carga admissível = 700kN
m.kN55My =
Previsão do número de estacas (estimativa como carga centrada)Previsão do número de estacas (estimativa como carga centrada)
54,3236005,1Fn kest =×== (1,05: considerar peso próprio do bloco),700R adm,estest
( , p p p )
adotar inicialmente 4 estacas
Distância mínima entre estacas:
cm100405,25,2 est =×=φ× ,, estφ
Reações nas estacas:
( ) ( ) ( )∑ =−×+×= 2222i m0,150,0250,02x
( )∑ 22 m01y( )∑ =i m0,1y
Na estaca mais carregada
( ) ( ) kN6920,1
50,0.90
0,1
50,0.55
4
2478
y
y.M
x
x.M
n
FR 2
i
ix
2
i
iy
est
k
4 =++=±±= ∑∑ Ok!( ) ( )yii ∑∑
Na estaca menos carregada
kN547
0,1
50,0.90
0,1
50,0.55
4
2478R1 =−−=
Dimensões preliminares em planta
Questão adicional: Que soluções poderiam ser tomadas se:
???R R adm,estest >
ç p
DETERMINAÇÃO DA ALTURA DO BLOCO
10hd cm10hd −≅
⎞
⎜⎜
⎛ −> aah p• Bloco rígido:
⎠⎜
⎜
⎝
>
3
h p• Bloco rígido:
• Comprimento de ancoragem das barras do pilar: cLh necb +>p g p cnec,b
• Respeitar ângulo de inclinação das bielas (Modelo de biela e tirante)
CÁLCULO DAS ARMADURAS PRINCIPAIS DO BLOCO
Mét d d b l ( ã S1)Método dos balanços (seção S1)
Cargas sobre o bloco são concentradas (estacas)
Método das bielas e tirantes
(mais indicado)
NBR 6118: item 22.5