Exercício 1 Cálculo da capacidade de carga em estacas pelo Método de Aoki-Velloso

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Exercício 1 
 
 
Determinação da capacidade de carga de estacas pelo Método de Aoki-Velloso 
 
Enunciado 
 
Calcular a carga admissível de uma estaca pré-moldada de concreto, com Φ = 40 cm, 
pelo Método de Aoki-Velloso. 
 
Perfil do solo 
 
 
 
Condições do Método 
 
PR = PP + PL, 
onde: 
PR = carga de ruptura 
PP = resistência de ponta 
PL = resistência por atrito lateral 
 
 
 
Cálculo do perímetro da estaca 
 
U = π . d 
U = π . 0,40 
U = 1,26 m 
 
Cálculo da área de projeção da ponta da estaca 
 
Ap = π . d² / 4 
Ap = π . 0,40² / 4 
Ap = 0,126 m² 
 
Cálculo da resistência de ponta da estaca 
 
PP = Ap . rP 
- Ap = área de projeção da seção da estaca = 0,126 m² 
- rp (parcela responsável pela resistência de ponta) = (K . N) / F1 
- k = coeficiente tabelado em função do tipo de solo = 220 kN/m² 
- N = valor do SPT na ponta da estaca = 25 
- F1 = parâmetro tabelado em função do tipo de estaca = 1,75 
 
PP = Ap . rP 
PP = 0,126 . (220 . 25) / 1,75 
PP = 396 kN 
 
Cálculo da resistência por atrito lateral 
 
PL = U. Σ (ΔL. rL) 
 
- U = perímetro da estaca = 1,26 m 
- ΔL = trecho onde se admite rL constante = variável 
- rL (parcela responsável pela resistência por atrito lateral) = (α . K . N) / F2 = variável 
 
 
Trecho em argila arenosa mole 
 
- K = 350 kN/m² 
- α = 0,024 
- F2 = 3,5 
- N = 7 
 
(ΔL. rL) = ΔL. (α . K . N) / F2 
(ΔL. rL) = 0,5 (0,024 . 350 . 7) / 3,5 
(ΔL. rL) = 8,4 kN/m 
 
Trecho em argila siltosa pouco arenosa 
 
- K = 220 kN/m² 
- α = 0,04 
- F2 = 3,5 
- N = 8 
 
(ΔL. rL) = ΔL. (α . K . N) / F2 
(ΔL. rL) = 1,0 (0,04 . 220 . 8) / 3,5 
(ΔL. rL) = 20,11 kN/m 
 
Trecho em areia siltosa pouco argilosa 
 
- K = 800 kN/m² 
- α = 0,02 
- F2 = 3,5 
- N = 8 (média do SPT) 
 
(ΔL. rL) = ΔL. (α . K . N) / F2 
(ΔL. rL) = 3,0 (0,02 . 800 . 8) / 3,5 
(ΔL. rL) = 109,71 kN/m 
 
 
Trecho em argila siltosa pouco arenosa rija 
 
- K = 220 kN/m² 
- α = 0,04 
- F2 = 3,5 
- N = 20 (média do SPT) 
 
(ΔL. rL) = ΔL. (α . K . N) / F2 
(ΔL. rL) = 3,0 (0,04 . 220 . 20) / 3,5 
(ΔL. rL) = 150,86 kN/m 
 
Cálculo da resistência por atrito lateral 
 
PL = U. Σ (ΔL. rL) 
 
- Σ (ΔL. rL) = 8,4 + 20,11 + 109,71 + 150,86 
- Σ (ΔL. rL) = 289,08 kN/m 
 
- U = 1,26 m 
 
PL = U. Σ (ΔL. rL) 
PL = 1,26. 289,08 
PL = 364,24 kN 
 
Cálculo da capacidade de carga da estaca 
 
PR = PP + PL 
PP = 364,24 + 396 
PP = 760,24 kN 
 
Cálculo da capacidade de carga admissível da estaca 
 
Padm ≤ PR / 2 e/ou Pest (tabela) 
 
PR / 2 ≤ 760,24 / 2 = 380,12 kN 
Pest ≤ 700 kN (tabela) 
 
Padm adotada = 380,12 kN