DIMENSIONAMENTO DE ESTACAS TIPO PARA BLOCO DE COROAMENTO

[pic 1]

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

CENTRO DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL 

FUNDAÇÕES

DÉBORA MARTA EPAMINONDAS ALMEIDA DA SILVA

NAPOLEÃO JOSE SILVA DIÓGENES

RENAN WENDER GOMES DA SILVA

MEMORIAL DE CALCULO:

DIMENSIONAMENTO DE ESTACAS TIPO PARA BLOCO DE COROAMENTO

Natal - RN

2021

DÉBORA MARTA EPAMINONDAS ALMEIDA DA SILVA

NAPOLEÃO JOSE SILVA DIÓGENES

RENAN WENDER GOMES DA SILVA

MEMORIAL DE CALCULO:

DIMENSIONAMENTO DE ESTACAS TIPO PARA BLOCO DE COROAMENTO

Trabalho apresentado no curso de Engenharia Civil da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, para obtenção de uma das notas da 2ª unidade da disciplina de Fundações, ministrada pelo professor Yuri Daniel Jatoba Costa.

Natal - RN

2021

1. Análise do perfil de sondagem

        De início fez-se a análise do perfil de sondagem fornecido, considerou-se que a sondagem atingiu o impenetrável na cota de -17,00 metros. O perfil apresenta 4 camadas de areia fina amarela com silte. A primeira camada é de areia amarela, siltosa pouco compacta, a qual vai da cota 0,00 a -3,00 metros e apresenta (número médio de golpes para cravar o amostrador em 30 cm no solo) de 6,7. [pic 2]

        A segunda camada é de areia fina amarela com silte, pouco compacta, vai da cota -3,00 a -6,00 e apresenta  de 12,5. A terceira camada por sua vez vai da cota -6,00 a -15,00 e apresenta  de 29,3, ou seja, areia fina amarela com silte compacta. Por conseguinte, a quarta camada que vai da cota -15,00 a -17,00 apresentou de 44, portanto areia fina amarela com silte muito compacta.[pic 3][pic 4][pic 5]

        Concluiu-se ainda que não houve detecção de nível d'agua no perfil do solo estudado.

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Figura 01 - Perfil de Sondagem – simulado no programa Alpi

1. Escolha dos diâmetros das estacas tipos

        Para escolha dos diâmetros das estacas tipos, procedeu-se primeiramente com a escolha do tipo de estaca a ser utilizada na obra. Escolheu-se à estaca hélice continua, a qual permite maior agilidade no estaqueamento, visto que a hélice utilizada permite maior facilidade de perfuração do terreno. Além disso, esse tipo de estaca apresenta uma menor transmissão de vibrações ao solo. Realizada com o equipamento de trado helicoidal contínuo, disponível no mercado local. A escolha também foi influenciada por não existir detecção de nível do lençol freático no terreno, facilitando assim a concretagem simultânea a perfuração.

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Figura 2 - Esquema de execução de estacas hélices continuas

        Por conseguinte, analisou-se a grandeza das cargas e momentos que serão incididas pelo pilar sobre o elemento de fundação e os valores de no perfil do solo, atentando ao critério de parada para estacas do tipo hélice continua. Concluiu-se, a partir da análise, a hipótese de dois diâmetros, 500 mm e 600mm, respectivamente para duas estacas tipo, as quais farão a composição dos blocos, garantindo assim a otimização do dimensionamento.[pic 8]

1. Cálculo da carga admissível e comprimento das estacas-tipos

- Estaca de diâmetro de 500 mm

  Carga de catálogo =  = 1250 kN[pic 9]

        A estaca foi inserida no programa Alpi e simulada de forma que seu comprimento se correlaciona com uma carga admissível próxima a carga de catálogo, para tal estaca foi verificado o comprimento de 5,9 metros.

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Figura 3 - Esquema da estaca com comprimento de 5,9 metros no perfil de solo, simulado no programa Alpi

Parâmetros

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Resistências laterais

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- Estaca de diâmetro de 600 mm

  Carga de catálogo =  = 1800 kN[pic 23]

        A estaca foi inserida no programa Alpi e simulada de forma que seu comprimento se correlaciona com uma carga admissível próxima a carga de catálogo, para tal estaca foi verificado o comprimento de 6,0 metros.[pic 24]

Figura 4 - Esquema da estaca com comprimento de 6,0 metros no perfil de solo, simulado no programa Alpi

Parâmetros

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[pic 29]

Resistências laterais

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1. Cálculo de recalques das estacas-tipo

                Definida a carga admissível, para avaliação do estado limite de serviço calcularemos os recalques das fundações.

        O recalque em elemento de fundações do tipo estaca se dá em dois tipos: recalque por encurtamento elástico do fuste e recalque por deformação do solo abaixo da ponta da estaca.

        Utilizou-se as seguintes formulações teóricas para cálculo dos referidos recalques: [pic 37]

Recalque por encurtamento elástico

[pic 38]

Recalque por deformação do solo abaixo da ponta da estaca

- Estaca de diâmetro de 500 mm

  Carga de catálogo = Pe = 1250 kN

Recalque por encurtamento elástico para estaca de 500 mm de diametro

A = ; E= 28.000 ; = 6172,02 [pic 39][pic 40]

  = 1,12 mm[pic 41]

Tabela 1 - Recalque por deformação do solo abaixo da ponta da estaca para estaca de 500 mm de diâmetro

Subcamada	Nspt	Eo	Es	Ds	rs
1	26	83,2	257,1	1061,5	4,13
2	28	89,6	155,5	285,9	1,84
3	28	89,6	121,3	133,5	1,10
4	30	96,0	115,1	77,9	0,68
5	30	96,0	107,8	51,2	0,48
6	33	105,6	114,2	36,3	0,32
7	36	115,2	121,8	27,2	0,22
8	38	121,6	126,9	22,5	0,18
9	41	131,2	135,3	16,9	0,12
10	52	166,4	170,4	13,8	0,08
	ers	9,14