PROJETO 2 - FUNDACOES POR ESTACAS

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GEOTECNIA								1o. SEMESTRE/ 2021
FUNDAÇÕES POR ESTACAS
CAPACIDADE DE CARGA
· Mobilização progressiva da resistência do elemento de fundação por estaca
P2 = R = CAPACIDADE DE CARGA: valor da força correspondente à máxima resistência que o sistema pode oferecer, ou o valor da condição de ruptura do sistema.
Ruptura ≠ despedaçar ou quebrar
Ruptura = recalque incessante (só é interrompido quando retirada a carga)
Obs. Se a capacidade de carga é maior que a resistência à compressão da estaca, prevalece o menor valor.
Em que: R = capacidade de carga
		RL = parcela de atrito
		RP = parcela da ponta
		rP = resistência de ponta, em unidade de tensão
		AP = área de seção transversal da ponta ou base da estaca
U = perímetro do fuste (= πD para seção transversal circular e = 4 D, para quadrada)
		rL = resistência ao longo do fuste, em unidade de tensão
 ΔL = comprimento da estaca (ou segmentos da estaca)
1 MÉTODOS SEMI-EMPÍRICOS: métodos ajustados com provas de carga
	1.2 MÉTODO AOKI VELLOSO
Em que NP e NL são, respectivamente, o índice de resistência à penetração na cota de apoio da ponta da estaca e o índice de resistência à penetração médio na camada de solo de espessura ΔL.
1.3 MÉTODO DECOURT-QUARESMA
NP – valor médio do índice de resistência à penetração na ponta ou base da estaca, obtido a partir de três valores: o correspondente ao nível da ponta ou base, o imediatamente anterior e o imediatamente posterior. 
NL – valor médio do índice de resistência à penetração do SPT ao longo do fuste.
Tab. 4 Coeficiente Característico do solo
	Tipo de Solo
	C (KPa)
	Argila
	120
	Silte argiloso
	200
	silte arenoso
	250
	areia
	400
Tab. 5 Valores do fator α em função do tipo de estaca e do tipo de solo
	Tipo de 
Solo
	Tipo de estaca
	
	Escavada em 
Geral
	Escavada 
(bentonita)
	Hélice 
contínua
	Raiz
	Injetada 
sob altas pressões
	argilas
	0,85
	0,85
	0,3
	0,85
	1,0
	solos intermediários
	0,6
	0,6
	0,3
	0,60
	1,0
	areia
	0,5
	0,5
	0,3
	0,5
	1,0
Tab. 6 Valores do fator β em função do tipo de estaca e do tipo de solo
	Tipo de 
Solo
	Tipo de estaca
	
	Escavada em 
Geral
	Escavada 
(bentonita)
	Hélice 
contínua
	Raiz
	Injetada sob 
altas pressões
	argilas
	0,8
	0,9
	1,0
	1,5
	3,0
	solos intermediários
	0,65
	0,75
	1,0
	1,5
	3,0
	areia
	0,5
	0,60
	1,0
	1,5
	3,0
1.4 MÉTODO TEIXEIRA
NP – valor médio do índice de resistência à penetração medido no intervalo de 4 diâmetros acima da ponta da estaca e 1 diâmetro abaixo; 
NL – valor médio do índice de resistência à penetração do SPT ao longo do fuste.
Tab. 7 Valor do Parâmetro α
	Solos
 (4 < NSPT < 40)
	Tipo de Estaca
	
	Pré-moldada e perfil metálico
	Franki
	Escavada a céu aberto
	Raiz
	Argila siltosa
	110
	100
	100
	100
	Silte argiloso
	160
	120
	110
	110
	Argila arenosa
	210
	160
	130
	140
	Silte arenoso
	260
	210
	160
	160
	Areia argilosa
	300
	240
	200
	190
	Areia siltosa
	360
	300
	240
	220
	Areia
	400
	340
	270
	260
	Areia com pedregulho
	440
	380
	310
	290
2 PARÂMETROS DE RESISTÊNCIA E PESO ESPECÍFICO
	2.1 COESÃO E ÂNGULO DE ATRITO
EXERCÍCIO 1 – CAPACIDADE DE CARGA
Considerando estacas pré-moldadas de concreto centrifugado, com diâmetro de 0,33 m, carga de catálogo de 750 kN e comprimento de 12 m, cravadas em local cuja sondagem com NSPT é representada na figura, com ponta à cota -13 m, fazer a previsão de capacidade de carga dessa fundação utilizando o método Aoki-Velloso.
CARGA ADMISSÍVEL
1ª. FILOSOFIA DE PROJETO: o valor Rk é reduzido por um fator de minoração (γm), não deve ser inferior ao valor característico da solicitação (Sk) aumentado por um fator de majoração (γf) com γm e γf denominados fatores de segurança parciais
2ª. FILOSOFIA DE PROJETO: utiliza o valor médio de capacidade de carga (Rmed) introduzindo o conceito de carga admissível (Pa):
Em que FS é o fator de segurança global
Para Aoki e Velloso 
Para Decourt e Quaresma 
Para Teixeira 
	2.1 CARGA DE CATÁLOGO: carga admissível da estaca (Pe) ou carga de catálogo é a multiplicação da tensão admissível do material da estaca (σe) pela seção transversal do fuste
· A carga admissível da fundação (Pa) considera o aspecto geotécnico
· Conhecido os dois valores (Pa e Pe) deve-se adotar o menor deles para garantir segurança do elo mais fraco do sistema: elemento geotécnico ou elemento estrutural
· Em projeto, a carga de catálogo é definida inicialmente e representa o limite superior para a carga admissível da fundação 
2.2 ESCOLHA DO TIPO DE ESTACA
· Dados da edificação: tipo, porte, localização, valores das cargas nos pilares
· Dados do terreno: sondagens SPT
· Localização: vizinhança da edificação, limitação dos níveis de ruído e vibração, disponibilidade de equipamentos (distância dos centros urbanos)
→ escolha da estaca, definição do diâmetro ou fuste da estaca, de acordo com as cargas de catálogo
· Aspectos relativos à exequibilidade
· Comprimento máximo limitado pelo equipamento
· Diminuição da eficiência do equipamento com o aumento da resistência dos solos
 
	2.3 METODOLOGIA DE PROJETO
· Previsão da cota de parada das estacas (L)
· Fixação da carga admissível (Pa)
1ª. METODOLOGIA
· Fixa-se a carga admissível como sendo igual à carga de catálogo
· Multiplica-se a carga admissível pelo fator de segurança (FS = 2) para obter a capacidade de carga
· Com os dados das sondagens, procura-se, por tentativas, o comprimento L da estaca que corresponde a esse valor R, pelo Método Aoki-Velloso
2ª. METODOLOGIA
· Fixa-se o comprimento máximo da estaca, por limitação da profundidade máxima executável pelo equipamento disponível, ou atingir o nível dágua, que pe limitante para certos tipos de estaca
· Com os dados das sondagens, calcula-se a capacidade de carga (R) e por último divide-se pelo fator de segurança para chegar à carga admissível
3ª. METODOLOGIA
· Por limitações executivas de equipamentos, há valores práticos dos limites de NSPT além dos quais as estacas não conseguem atravessar
· Inicialmente adota-se todos os valores de L correspondentes aos valores limites de NSPT 
· Para cada um dos valores de L, calcula-se a capacidade de carga e, finalmente, a carga admissível
2.3.1 INTERDEPENDÊNCIA DAS METODOLOGIAS
· Essas três metodologias de projeto são interdependentes, ou seja, a preferência por uma delas não significa que ela possa ser seguida até o final
· Sempre devemos verificar as outras duas para, se for o caso, mudar de metodologia, dada a interdependência entre elas
 
EXERCÍCIO 2: para os mesmos dados do exercício anterior, determinar a carga admissível do estaqueamento:
a) considerando que 12 m é o comprimento máximo disponível dessa estaca, e que não haverá emenda de estacas
b) considerando a possibilidade de emendar as estacas
PROJETO 2
Considere estaca pré-moldada de concreto vibrado, com diâmetro de 22 cm, carga de catálogo de 300 kN e comprimento de 12 m (a estaca está construída a partir da cota -1,0m), em local cuja sondagem com NSPT é representada na figura abaixo, calcule:
a) as resistências laterais e a resistência de ponta dessa fundação utilizando o método Aoki-Velloso;
b) a carga admissível, considerando as capacidades de carga apresentadas na tabela abaixo, com comprimento máximo de 12 m e prevendo que não é possível emendar as estacas (utilizar as três metodologias para a verificação).
Considere: NSPT limite = 15