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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
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