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FUNDAÇÕES
Marco Antonio Albano Moreira
Capacidade de Carga de Estacas
Método Aoki-Velloso
Capacidade de Cargas de Estacas
 Capacidade de carga de uma fundação: é definida como a
tensão transmitida pelo elemento de fundação capaz de
provocar a ruptura do solo ou a sua deformação excessiva.
 A capacidade de carga das fundações: depende de
algumas variáveis, como, dimensões do elemento de
fundação, profundidade de assentamento, características dos
solos, etc.
Capacidade de Cargas de Estacas
 Segundo a NBR 6122/2010, a capacidade de carga dos solos
pode ser calculada por vários métodos, destacando-se:
 Provas de carga sobre placas: cujos resultados devem ser
interpretados considerando-se as relações de comportamento
entre a placa e a fundação real.
 Métodos semi-empíricos: aqueles em que as propriedades
dos materiais são estimadas por meio de correlações e são
usadas em Teorias da Mecânica dos Solos.
Capacidade de Cargas de Estacas
 Os métodos teóricos e experimentais e os ensaios
laboratoriais são fundamentais para estabelecer a influência
relativa de todos os parâmetros envolvidos nos cálculos de
capacidade de carga.
 Sua utilização na prática da engenharia de fundações, é
todavia, muitíssimo restrita, pois a maioria dos parâmetros do
solo necessários a essas análises são de difícil obtenção.
Capacidade de Cargas de Estacas
 Por outro lado, correlações entre as tensões correspondentes
nos estados-limite de ruptura e dados de resistência à
penetração de ensaios “in situ” são simples de serem
estabelecidas.
 Correlações com boas probilidades de acerto são aquelas
obtidas de forma semi-empírica, que estabelecem através de
ajustes estatísticos, equações de correlação entre os
princípios teóricos e experimentais.
Capacidade de Cargas de Estacas
 No Brasil, os dois métodos mais utilizados para o
dimensionamento de fundações em estacas são os
conhecidos como Aoki-Veloso (1975) e Décourt-Quaresma
(1978), existindo ainda outros.
Método Aoki-Velloso (1975)
 Considerando que o fuste da estaca atravessa n camadas distintas de
solo, as parcelas de resistência de ponta (Rp) e de resistência lateral (Rl)
que compõem a capacidade de carga (R) são dadas por:
 Onde:
rp = capacidade de carga do solo na cota de apoio do elemento estrutural
Ap= área da seção transversal da ponta
Rl = tensão média de adesão ou atrito lateral na camada de espessura ∆l
U= perímetro da seção transversal do fuste
 Os valores de rp e rl podem ser calculados a partir da
resistência de ponta (qc) e do atrito lateral unitário (fc) medidos
em ensaio de penetração estática CPT:
 Em que F1 e F2 são coeficientes de transformação que
englobam o tipo de estaca e o efeito entre a estaca
(protótipo) e cone do CPT (modelo).
Método Aoki-Velloso (1975)
 Para estacas pré-moldadas de pequeno diâmetro, o valor F1 =
1,75 mostrou-se muito conservador. Por isso Aoki (1985)
propôs um novo coeficiente empírico F1 para estacas pré-
moldadas de concreto:
Método Aoki-Velloso (1975)
 Onde D é o diâmetro ou lado (em metros) do fuste da estaca, mantendo
a relação F2 = 2 F1
Tabela de Coeficiente F1 e F2
Método Aoki-Velloso (1975)
Assim, a Tabela de Coeficiente F1 e F2
 Quando não se mede o valor de fc, pode-se correlacioná-lo
com a resistência de ponta qc:
Método Aoki-Velloso (1975)
 Em que α é função do tipo de solo.
 Além disso, quando não se dispõe de ensaios de CPT, o valor
da resistência de ponta (qc) pode ser estimado por uma
correlação com o índice de resistência à penetração (N) nos
ensaios de SPT:
 Em que K é função do tipo de solo.
Método Aoki-Velloso (1975)
Tabela de Coeficientes K e α
 Pode-se então rescrever as expressões para rp e rl:
Método Aoki-Velloso (1975)
 Em que:
 Np é o índice de resistência à penetração na cota de apoio do elemento
estrutural de fundação
 Nl é o índice de resistência à penetração médio na camada de
espessura ∆l, obtidos através da sondagem mais próxima. (média
ponderada do SPT).
 Portanto, a capacidade de carga (R) de um elemento isolado
de fundação pode ser estimado pela fórmula semi-empírica:
Método Aoki-Velloso (1975)
 Assim, o valor médio da capacidade de carga, a carga admissível deve
ser:
Observações
 Intemperismo químico – poder de desagregação da rocha superior
ao Intemperismo físico;
 Regiões onde predomina Intemperismo QUÍMICO, ocorrem solos
mais profundos e com textura mais fina
 Onde predomina Intemperismo FÍSICO, ocorrem solos com
elevada semelhança com a rocha mãe
 regiões com altos índices de pluviosidade e altos valores de
umidade relativa do ar tendem a apresentar uma predominância
de intemperismo do tipo químico, o contrário ocorrendo em
regiões de clima seco