A CAPACIDADE DE CARGA DE ESTACAS DE GRANDE DIÂMETRO EMBUTIDAS EM ROCHA

[pic 1]

UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA

ESCOLA POLITÉCNICA

COLEGIADO DO CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

LUCAS MOREIRA MACEDO

CAPACIDADE DE CARGA DE ESTACAS DE GRANDE DIÂMETRO EMBUTIDAS EM ROCHA

Salvador

2014

LUCAS MOREIRA MACEDO

CAPACIDADE DE CARGA DE ESTACAS DE GRANDE DIÂMETRO EMBUTIDAS EM ROCHA

Monografia apresentada ao Curso de graduação em Engenharia Civil, Escola Politécnica, Universidade Federal da Bahia, como requisito parcial para obtenção do grau de Engenheiro Civil.

Orientador: Paulo Gustavo Cavalcante Lins

Salvador

2014

AGRADECIMENTOS

        Agradeço primeiramente ao Prof. Dr. Paulo Gustavo Cavalcante Lins pela oportunidade dada de orientar-me e apoio durante o período de concepção desta monografia.

        À Escola Politécnica da Universidade Federal da Bahia, mais especificamente o seu corpo docente que foi importante para a minha formação como profissional.

        À minha família e amigos que colaboraram me dando força para concluir meus objetivos.

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LISTA DE FIGURAS

Figura 2.1 – Esquema típico de uma estaca embutida em rocha (KULHAWY et al., 2005 apud MUSSARA, 2014).........................................................................................12

Figura 2.2 – Denominações das rochas baseadas na tensão de compressão uniaxial (KULHAWY & PHOON, 1993, apud MUSSARA, 2014).............................................13

Figura 2.3 – (a) Análise de comportamento de . (b) Análise de comportamento de .......................................................................................................................................20[pic 2][pic 3]

Figura 2.4 – Relações entre tensões principais maior e menor para o critério de Hoek-Brown e o critério de Mohr-Coulomb equivalente (Hoek et al., 2002)..........................26

Figura 2.5 – O critério de Hoek-Brown com  e  como parâmetros. F é o Foco (SERRANO & OLALLA, 1994).....................................................................................30[pic 4][pic 5]

Figura 2.6 – Tensões cisalhante e normal, normalizadas, na ruptura, em função do ângulo de atrito instantâneo (SERRANO & OLALLA, 1994).......................................34

Figura 2.7 – Critério de ruptura de Hoek-Brown em termos de tensões cisalhante e normal (SERRANO & OLALLA 1994).........................................................................36

Figura 3.1 – Visão de corte de uma célula de ensaio triaxial. A – Apoios esféricos; B – Corpo celular de aço leve; C – Tipo de rocha; D – Entrada de óleo; E – Extensômetro; F – Membrana de vedação de borracha sintética (FRANKLIN & HOEK, 1970)..............39

Figura 4.1 – Diagrama da estaca e os parâmetros do maciço rochoso (SERRANO & OLALLA, 2004)..............................................................................................................42

Figura 4.2 – Comportamento da interface estaca-rocha (JOHNSTON & LAM, 1989 apud GANNON et al.,1999 apud MUSSARA, 2014)...................................................43

Figura 4.3 – Diagrama de tensões exercido sobre o eixo da estaca (SERRANO & OLALLA, 2004)..............................................................................................................44

Figura 4.4 – Diagrama de cálculo e diagrama de tensões (SERRANO & OLALLA, 2004)................................................................................................................................48

Figura 4.5– Diagrama do problema e dados necessários para aplicação da teoria.........54

Figura 4.6– Análise paramétrica da capacidade de carga da estaca relacionada à profundidade de seu embutimento em maciço rochoso para três curvas que se referem à condição de contato entre a coluna e a rocha..................................................................57

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LISTA DE TABELAS

Tabela 2.1: Resistência lateral em função da resistência de compressão simples (DIN 4014, 1980)......................................................................................................................17

Tabela 2.2: Valores de  para rocha intacta. Note-se que os valores entre parênteses são estimativas (HOEK et al., 1995)...............................................................................21[pic 6]

Tabela 2.3: Guia para estimar o fator de perturbação D (HOEK et al., 2002)................23

Tabela 2.4: GSI baseado em observações do condicionamento geológico e estrutural (Hoek & Brown, 1997; traduzido por ZINGANO, 2002)...............................................24

Tabela 2.5: Os valores críticos das diferentes variáveis levando em consideração a variação possível quando  é escolhido (SERRANO & OLALLA 1994)...............36[pic 7]

Tabela 3.1: Média e desvio padrão de parâmetros obtidos através de ensaios triaxiais de folhelhos..........................................................................................................................40

Tabela 4.1: Dados do problema. Possíveis  para estacas com embutimento em rocha de 10 a 90 metros de profundidade..................................................................................55[pic 8]

Tabela 4.2: Capacidades de carga em tonelada força  para estacas com embutimento em rocha de 10 a 90 metros de profundidade para os valores de coeficiente de proporcionalidade estudados...........................................................................................56[pic 9]

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Macedo, Lucas Moreira. CAPACIDADE DE CARGA DE ESTACAS DE GRANDE DIÂMETRO EMBUTIDAS EM ROCHA. 60 f. il. 2014. Monografia (Trabalho de Conclusão de Curso) – Escola Politécnica, Universidade Federal da Bahia, Salvador, 2014.