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8/17/2019 Presentación fundações IMED
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PROJETO DE EXECUÇÃO
DE FUNDAÇÕES
Recalques em Fundações
Profundas
Prof. Ronald Vera Gallegos
EXEMPLOS DE APLICAÇÃO
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AVALIAÇÃO DE RECALQUES EM FUNDAÇÕES PROFUNDAS
FORMAS DE CÁLCULO – PREVISÃO
MÉTODOS EMPÍRICOS ANTE-
PROJETO);
TEORIA DA ELASTICIDADE;
MÉTODOS NUMÉRICOS.
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AVALIAÇÃO DE RECALQUES EM
FUNDAÇÕES PROFUNDAS
A. CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS DE
UMA ESTACA
1 .
RECALQUES EM UMA ESTACA ISOLADA
1
B. Características de compressibilidade de uma Estaca :
relacionado ao módulo de elasticidade do material da estaca e
solo.
.
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AVALIAÇÃO DE RECALQUES EM FUNDAÇÕES PROFUNDAS
1 .
RECALQUES EM UMA ESTACA ISOLADA
B. Características de compressibilidade de
uma Estaca : quando as estacas são
tubulares p.e metálicas)
.
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Áreasólida =As
ÁreaTotal =AT
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AVALIAÇÃO DE RECALQUES EM FUNDAÇÕES PROFUNDAS
1 .
RECALQUES EM UMA ESTACA ISOLADA
C . MECANISMO DE TRANSFERENCIA DE
CARGA NUMA ESTACA
∆ ∆ . ∆
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AVALIAÇÃO DE RECALQUES EM FUNDAÇÕES PROFUNDAS
1.1 RECALQUE PELOS MÉTODOS EMPÍRICOS
1 .
RECALQUES EM UMA ESTACA ISOLADA
Silva Cardoso (1990), citado por Meyerhotf (1959)apresenta uma fórmula para o cálculo do recalque
de uma estaca isolada para areias, quando a estacatem uma carga menor que 1/3 da carga de rotura.
Onde : recalque na cabeça da estaca;db = diâmetro da base da estaca;F = qúltima/P; F ≥ 3P = Carga aplicada na cabeça da estaca.
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1.2 USO DA TEORIA DE ELASTICIDADE POULOS E DAVIS, 1980)
ESTACAS FLUTUANTES
1 .
RECALQUES EM UMA ESTACA ISOLADA
. .
: Recalque do topo da estaca (flutuante);
D : Diâmetro da estaca;Es : Módulo de elasticidade do solo (ou média
ponderada ao longo do fuste da estaca);P = q : Carregamento aplicado à estaca; : Fator de influencia dada pela expressão (6).
5
6
Admitindo um semi-espaço elástico , homogêneo e isotrópico a
solução de Bousinessq e Midlim é dado por:
P
RL
RP
D
ES
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1.2 USO DA TEORIA DE ELASTICIDADE POULOS E DAVIS, 1980)
ESTACAS FLUTUANTES
1 .
RECALQUES EM UMA ESTACA ISOLADA
: Fator de influencia para estacasincompressível com
, Ábaco 1);: Correção pela compressibilidade real
da estaca Ábaco 2);
: Correção em uma camada finita de solo Ábaco 3);
: Correção devido ao Poisson “” real dosolo Ábaco 4);
6
P
RL
RP
D
ES
h
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1.2 USO DA TEORIA DE ELASTICIDADE POULOS E DAVIS, 1980)
ESTACAS FLUTUANTES
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1.2 USO DA TEORIA DE ELASTICIDADE POULOS E DAVIS, 1980)
ESTACAS FLUTUANTES
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1.2 USO DA TEORIA DE ELASTICIDADE POULOS E DAVIS, 1980)
FÓRMULAS PARA USAR OS ÁBACOS
,
ѵ, ,
,
,
,
,
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1 .
RECALQUES EM UMA ESTACA ISOLADA
.
. 7
8
Onde : os valores de,
, , , ,tem igualtratamento e valor que os apresentados para
estacas flutuantes.
: Correção por rigidez do estrato de apoio daponta da estaca, dada pelo Ábaco 5 e 6;
h : Espessura da camada do solo.
1.2 USO DA TEORIA DE ELASTICIDADE POULOS E DAVIS, 1980)
ESTACAS ONDE PREDOMINA A RESISTÊNCIA DE PONTA
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1.2 USO DA TEORIA DE ELASTICIDADE POULOS E DAVIS, 1980)
ESTACAS ONDE PREDOMINA A RESITENCIA DE PONTA
Ábaco 5
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1.2 USO DA TEORIA DE ELASTICIDADE POULOS E DAVIS, 1980)
ESTACAS ONDE PREDOMINA A RESITENCIA DE PONTA
Ábaco 6
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AVALIAÇÃO DE RECALQUES EM FUNDAÇÕES PROFUNDAS
EXEMPLO DE APLICAÇÃO : 01
Calcular o recalque da estaca abaixo ver figura:
.
.
− ∗ + ∗
. + .
, ∗ + , ∗
,
. ,Ee =25000MPa2500
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EXEMPLO DE APLICAÇÃO : 01
A partir dos Ábacos de abaixo temos os valores de:
-
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EXEMPLO DE APLICAÇÃO : 01
A partir dos Ábacos de abaixo temos os valores de:
, →
,
,
.
.
. , . ,., . ,.,
, ∗ − ,
,
-
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AVALIAÇÃO DE RECALQUES EM GRUPO DE ESTACAS
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.
RECALQUE DE GRUPO DE ESTACAS
O RECALQUE DE UM GRUPO É SEMPRE
MAIOR COMPARADO A DE UMA ESTACA
ISOLADA;
INTERAÇAÕ ENTRE AS ESTACAS;
INDUÇÃO DE RECALQUES ÀS ESTACAS
VIZINHAS.
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AVALIAÇÃO DE RECALQUES EM GRUPO DE ESTACAS
FORMAS DE CÁLCULO
MÉTODOS EMPÍRICOS ANTE-
PROJETO)
FUNDAÇÕES EQUIVALENTES;
TEORIA DA ELASTICIDADE;
MÉTODOS NUMÉRICOS
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2.1 RECALQUE PELOS MÉTODOS EMPÍRICOS MÉTODO SIMPLIFICADO)
São apresentados correlações normalmente expressadas em função do fator de
recalque R
s
). Dentre as várias propostas, destaca-se a de Fleming et al 1985).
. Onde :
Recalque do grupo de estacas; Coeficiente de majoração;
ecalque de uma estaca isolada;n = Número de estacas;W = Expoente, geralmente entre 0,4 e 0,6 para a maioria dos grupos. o valor
de 0,5 vem sendo empregado por diversos autores, como Poulos 1993)
P = Carga aplicada na cabeça da estaca.
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AVALIAÇÃO DE RECALQUES EM GRUPO DE ESTACAS
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2.2 FUNDAÇÕES
“EQUIVALENTES”
Diversos autores apresentam soluções simplificadas, nas quais o grupo de estacas é
substituído por um elemento isolado “equivalente” sendo então o recalque calculado
para esse elemento fictício.
Radier equivalente
AVALIAÇÃO DE RECALQUES EM GRUPO DE ESTACAS
=
∆ . ∆
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2.2 FUNDAÇÕES
“EQUIVALENTES”
Radier equivalente
AVALIAÇÃO DE RECALQUES EM GRUPO DE ESTACAS
=
∆ . ∆
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2.2 FUNDAÇÕES
“EQUIVALENTES”
TUBULÃO EQUIVALENTE – Proposto por Pômulos e Davis 1980) e alterado por
1993;
transforma-se o grupo de estacas em um “estação” único com mesmo
comprimento, mas alterando-se o diâmetro e a propriedade do material.
Poulos e Davis 1980), propõe que o grupo de Estacas seja substituído por um
tubulão equivalente, na qual seu diâmetro De) é dado por:
AVALIAÇÃO DE RECALQUES EM GRUPO DE ESTACAS
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2.2 FUNDAÇÕES
“EQUIVALENTES”
Poulos 1993) analisando alguns casos de grupos sugeriu que a solução “Radier
equivalente” seria mais adequada para grande grupos > a 16 estacas) e “tubulão
equivalente” seria mais aplicável para pequenos grupos de estacas < 16
estacas).
AVALIAÇÃO DE RECALQUES EM GRUPO DE ESTACAS
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2.3 TEORIA DA ELASTICIDADES POULOS E DAVIS, 1980)
As soluções paramétricas são obtidas e utilizadas para a determinação do índice
de recalque para um grupo de estacas. Poulos realizou um análise de um grupo
de duas estacas idênticas igualmente carregadas num semi-espaço homogêneo
obtendo uma relação entre o espaçamento relativo s/d) e o fator de interação
)
Onde :
ode ser obtida por meio de gráficos emfunção do espaçamento e da geoemtría do
problema, este parámetro depende do
comprimento relativo L/d), espessura relativa
h/L), E rigidez do solo estaca K).
AVALIAÇÃO DE RECALQUES EM GRUPO DE ESTACAS
""()
d
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2.3 TEORIA DA ELASTICIDADES POULOS E DAVIS, 1980)
A analise de fator de interação para um grupo de estacas flutuantes:
, "i" devido à rg unit ri n est "j"
Para o caso de espessura finita do maciço do solo e
alargamento da base do elemento isolado de
fundação Poulos e Davis sugerem modificar o valor
de fator de interação ), assim: .. .
= Correção por efeito da espessura h) do estratodo solo; = Correção por efeito do alargamento do dímetroda base da estaca;
= Correção por efeito do Poisson ,)
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2.3 TEORIA DA ELASTICIDADES POULOS E DAVIS, 1980)
Fatores de interação entre duas grupos de estacas de diâmetros diferentes:
∆, ,.
∆,= acréscimo de recalque da estaca “i”; = recalque da esta “j” devido ao seu
próprio carregamento;
, = fator de interação dependente doespaçamento relativo s/d entre as
estacas “i” e “j” e outros parâmetros da
estaca “j”.
∆ , ,.
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2.3 TEORIA DA ELASTICIDADES POULOS E DAVIS, 1980)
Fatores de interação para um grupos de estacas genéricas :
Poulos, utiliza uma superposição de dois fatores de interação para avaliar o
comportamento de grupos de estacas genéricas . De este modo o recalque
de uma estaca “i” num grupo de “m” estacas é:
∆ . =
. ,
∆,= acréscimo de recalque da estaca “i”; = recalque de uma estaca isolada sob carregamento
unitário;
, = fator de interação para um espaçamento Si,jobservar para “i = j” ;
, .∆ .
=
. , + .
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AVALIAÇÃO DE RECALQUES EM FUNDAÇÕES PROFUNDAS
EXEMPLO DE APLICAÇÃO : 02
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EXEMPLO DE APLICAÇÃO : 02
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AVALIAÇÃO DE RECALQUES EM FUNDAÇÕES PROFUNDAS
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AVALIAÇÃO DE RECALQUES EM FUNDAÇÕES PROFUNDAS
EXEMPLO DE
APLICAÇÃO : 02
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EXEMPLO DE APLICAÇÃO : 03 AVALIAR AS QUESTÕES
A : Calcular o módulo de elasticidade do solodrenado (E´) e não drenado (Eu). Os recalquesimediatos ou inicial e final são conhecidos:Dados do problema ;
, /
,´ , () ⋯´() ⋯
.
.
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EXEMPLO DE APLICAÇÃO : 03 AVALIAR AS QUESTÕES
A : Calcular o módulo de elasticidade do solodrenado (E´) e não drenado (Eu). Os recalquesimediatos ou inicial e final são conhecidos:Dados do problema ;
, /
,´ , () ⋯´() ⋯
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EXEMPLO DE APLICAÇÃO : 03 AVALIAR AS QUESTÕES
() 79,44.Rk *)
() **)
K Rk Es =Eu *) Es=Eu **)
10000 1.02 81.03 20.00
5000 1.08 85.80 40.00
2000 1.19 94.53 100.00
1000 1.37 108.83 200.00
500 1.68 133.46 400.00
91,00
2K = 2150