1. Embasamento teórico

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1 DicasTQS: Método de Fusco para bloco sobre estacas - Parte I Cesar Bandiera Palavras-chave: V18, fundação, blocos sobre estacas, método de Fusco A partir da versão V18.11 do sistema CAD/TQS, o programa realizou uma série de melhorias no Método de Fusco para o dimensionamento do bloco sobre estacas. Como este assunto tem despertado o interesse de vários engenheiros, vamos mostrar o embasamento teórico do método, quais critérios estão correlacionados com o método, assim como uma aplicação do mesmo com o intuito de sanar as eventuais dúvidas sobre o assunto. 1. Embasamento teórico Segundo FUSCO (1994), a seção de contato do pilar com o bloco pode não ser capaz de resistir à força normal atuante no pilar ( ) sem o auxílio da armadura do próprio pilar. Sendo e as dimensões da seção transversal retangular da base do pilar, com, verifica-se que as tensões diminuem rapidamente nas seções horizontais do prolongamento do pilar dentro do bloco. Admite-se, a favor da segurança, que toda força resistida pela armadura do pilar é transferida para o concreto ao longo de uma profundidade. 1 / 8

2 Para calcular a profundidade, é necessário calcular a razão entre a maior e menor dimensão do pilar, denominado coeficiente : (1) onde que pode variar entre 1 (pilar quadrado) e 10 (pilar alongado). Considerando taxa geométrica de armadura longitudinal do pilar ( ) igual a 3 %, a razão entre a profundidade e a menor dimensão do pilar é dada por: 2 / 8

3 (2) Para variando entre 1 e 10, tem-se variando entre 0,50 e 1,25. Quando a taxa geométrica de armadura do pilar for de 1%, faz-se a interpolação com a razão para da seguinte forma: (3) Para variando entre 1 e 10, tem-se variando entre 0,35 e 0,80. Quando a taxa geométrica de armadura do pilar for de 2%, faz-se a interpolação com a razão para da seguinte forma: 3 / 8

4 (4) Para variando entre 1 e 10, tem-se variando entre 0,42 e 1,00. Quando a taxa geométrica de armadura do pilar for de 4 %, faz-se a extrapolação com a razão para da seguinte forma: (5) 4 / 8

5 Para variando entre 1 e 10, tem-se variando entre 0,58 e 1,40. As curvas da Figura 1 ilustram o comportamento da razão em função da razão, para as taxas geométricas de armadura longitudinal do pilar iguais a 1 %, 2 %, 3 % e 4 %. Figura 1 - Curvas de x/b por α para diferentes taxas de armadura do pilar. Conhecendo-se a razão 5 / 8

6 , pode-se determinar a profundidade e Na então profundidade calcular a tensão de compressão no plano horizontal a essa profundidade., a tensão de compressão atuante é: onde (6) é a área ampliada na profundidade ângulo considerada, espraiamento admitindo-se, das também tensões a sob favor o pilar da segurança, θ1(fig. 2), que a ampliação ocorra com um é o coeficiente de majoração de carga, é o coeficiente adicional de majoração de carga e base é a força do pilar. normal equivalente para consideração dos efeitos de momento fletor atuantes na Figura Dessa 2 forma, - Tensões para o nos pilar planos retangular horizontais de dimensões do bloco. e, as dimensões da área ampliada resistente à profundidade são: (7) Sendo: (8) 6 / 8

7 Conhecendo o valor da profundidade, pode-se determinar a área ampliada de concreto: FUSCO (9) (1994) ainda afirma que a tensão nesse plano horizontal à profundidade não deve ser superior a, sendo a resistência de cálculo à compressão do concreto, expressa por: onde (10) é a resistência característica à compressão do concreto e é Portanto, o coeficiente tem-se de a minoração seguinte verificação: da resistência do concreto. biela Ao (11) mesmo junto ao tempo, topo do Fusco bloco recomenda conforme que mostra seja a verificada figura 3. a tensão máxima de compressão da Figura Deste modo, 3 - Tensão a tensão máxima junto junto ao pilar ao topo é calculada do bloco. utilizando a equação (12) limite onde Segundo (12) conforme θ é a inclinação ABNT a inequação NBR da 6118:2014, biela (13). de compressão. a tensão junto ao pilar não deve ser superior à tensão onde (13) estaca Deve-se, mais também, afastada verificar do pilar, a tensão conforme máxima é apresentado de compressão na figura junto 4. à estaca, na posição da 7 / 8

8 Figura A tensão 4. Tensão junto à estaca máxima é calculada junto à base. por meio da equação 14. onde (14) FEst é a força atuante na estaca, estacas, considerando altura dimensões dimensionamentos. é Após Em No Assim, 1 o duas segundo diâmetro um a o verificação primeiro maneiras seguindo bloco dimensionamento, da pilar. menos é nova estaca, detalhado diferentes. a das metodologia geometria a tensões, profundidade c é com o recobrimento proposta o pelo a programa maior o método x e armadura pelo as por do dimensiona dimensões do Fusco, Blévot. bloco. Fusco, obtida ou da o a seja, por bloco armadura área a meio a altura sobre ampliada dos do estacas dois bloco passam sobre é passa dimensionado sobre a estacas, serem a as 8 / 8