CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL Profª Aline Cristina Souza dos Santos (alinecris16@hotmail.com)
MÉTODOS ESTÁTICOS Capacidade de carga total da estaca Capacidade de carga lateral da estaca Peso próprio da estaca Capacidade de carga de ponta da estaca
MÉTODOS ESTÁTICOS
MÉTODOS SEMI-EMPÍRICOS Com uso do SPT Meyerhof (1956) Aoki-Velloso (1975) Décourt-Quaresma (1978) Décourt-Quaresma (1982) Velloso (1981) Teixeira (1996) Vorcaro-Velloso (2000)
MÉTODO AOKI-VELLOSO (1975) NELSON AOKI DIRCEU A. VELLOSO
PARÂMETROS GEOTÉCNICOS Uso de resultados do ensaio CPT Resistência unitária de ponta Resistência unitária lateral Uso de resultados do ensaio SPT Correlações para obtenção das resistências de ponta e lateral do CPT
MÉTODO AOKI-VELLOSO
FATORES DE ESCALA E EXECUÇÃO Aoki-Velloso (1975) TIPO DE ESTACA F1 F2 Franki 2,5 5,0 Metálica 1,75 3,5 Pré-moldada de concreto 1,75 3,5 Escavada 3,0 6,0
FATORES DE ESCALA E EXECUÇÃO Magalhães (1994), Raposo e Salem (1999) TIPO DE ESTACA F1 F2 Franki 2,5 5,0 Metálica 1,75 3,5 Pré-moldada de concreto 1,75 3,5 Escavada 3,0 6,0 Raiz, Hélice e Ômega 2,0 4,0
FATORES DE ESCALA E EXECUÇÃO Benegas (1998) TIPO DE ESTACA F1 F2 Franki 2,5 3,0 Metálica 2,4 3,4 Pré-moldada de concreto 2,0 3,5 Escavada 4,5 4,5
FATORES DE ESCALA E EXECUÇÃO Monteiro (1997) TIPO DE ESTACA F1 F2 Franki de fuste apiloado 2,3 3,0 Franki de fuste vibrado 2,3 3,2 Metálica 1,75 3,5 Pré-moldada de concreto cravada a percussão 2,5 3,5 Pré-moldada de concreto cravada por prensagem 1,2 2,3 Escavada com lama bentonítica 3,5 4,5 Raiz 2,2 2,4 Strauss 4,2 3,9 Hélice Contínua 3,0 3,8
MÉTODO AOKI-VELLOSO
CORRELAÇÕES COM SPT Resistência de Ponta Resistência Lateral
FATORES DE SOLO E CORRELAÇÃO Aoki-Velloso (1975) TIPO DE SOLO K (Mpa) α (%) Areia 1,0 1,4 Areia siltosa 0,8 2,0 Areia silto-argilosa 0,7 2,4 Areia argilo-siltosa 0,5 2,8 Areia argilosa 0,6 3,0 Silte arenoso 0,55 2,2 Silte areno-argiloso 0,45 2,8 Silte 0,4 3,0 TIPO DE SOLO K (Mpa) α (%) Silte argilo-arenoso 0,25 3,0 Silte argiloso 0,23 3,4 Argila arenosa 0,35 2,4 Argila areno-siltosa 0,3 2,8 Argila silto-arenosa 0,33 3,0 Argila siltosa 0,22 4,0 Argila 0,2 6,0
FATORES DE SOLO E CORRELAÇÃO Laprovitera (1988) TIPO DE SOLO K (Mpa) α (%) Areia 0,6 1,4 Areia siltosa 0,53 1,9 Areia silto-argilosa 0,53 2,4 Areia argilo-siltosa 0,53 2,8 Areia argilosa 0,53 3,0 Silte arenoso 0,48 3,0 Silte areno-argiloso 0,38 3,0 Silte 0,48 3,0 TIPO DE SOLO K (Mpa) α (%) Silte argilo-arenoso 0,38 3,0 Silte argiloso 0,3 3,4 Argila arenosa 0,48 4,0 Argila areno-siltosa 0,3 4,5 Argila silto-arenosa 0,3 5,0 Argila siltosa 0,25 5,5 Argila 0,25 6,0
FATORES DE SOLO E CORRELAÇÃO Monteiro (1997) TIPO DE SOLO K (Mpa) α (%) Areia 0,73 2,1 Areia siltosa 0,68 2,3 Areia silto-argilosa 0,63 2,4 Areia argilo-siltosa 0,57 2,9 Areia argilosa 0,54 2,8 Silte arenoso 0,5 3,0 Silte areno-argiloso 0,45 3,2 Silte 0,48 3,2 TIPO DE SOLO K (Mpa) α (%) Silte argilo-arenoso 0,4 3,3 Silte argiloso 0,32 3,6 Argila arenosa 0,44 3,2 Argila areno-siltosa 0,3 3,8 Argila silto-arenosa 0,33 4,1 Argila siltosa 0,26 4,5 Argila 0,25 5,5
EXEMPLO Utilizando o Método Aoki-Velloso para uma estaca do tipo Franki, com diâmetro do fuste de 40 cm e volume da base 180 l, determinar: a) Carga admissível pelas determinações de Aoki & Velloso (1975), Magalhães (1994) e Raposo & Salem (1999) b) Carga admissível pelas determinações de Laprovitera (1988) e Benegas (1993) c) Carga admissível pelas determinações de Monteiro (1997)
DADOS DO PROBLEMA Estaca Franki ϕ do fuste = 40 cm = 0,40 metros Volume da base = 180 litros = 0,18 m³ PERÍMETRO DA ESTACA AO LONGO DO FUSTE ÁREA DA BASE (PONTA) Volume da Esfera Raio da Esfera Área da Base Circular
a) Carga admissível pelas determinações de Aoki & Velloso (1975), Magalhães (1994) e Raposo & Salem (1999) PREMISSAS DESTA METODOLOGIA Valor limite de N SPT = 50 Resistência de ponta = média de 3 valores de N SPT (1m acima, na cota de apoio e 1m abaixo) RESISTÊNCIA DE PONTA 1m acima N SPT = 10 Na cota de apoio N SPT = 18 1m abaixo N SPT = 20
a) Carga admissível pelas determinações de Aoki & Velloso (1975), Magalhães (1994) e Raposo & Salem (1999) RESISTÊNCIA LATERAL CAMADAS ATRAVESSADAS PELA ESTACA L (m) Argila arenosa mole 2,0 Argila silto-arenosa mole 0,5 Areia siltosa fofa 4,5 Areia siltosa med. compacta 2,0 Areia siltosa compacta 0,1
a) Carga admissível pelas determinações de Aoki & Velloso (1975), Magalhães (1994) e Raposo & Salem (1999) RESISTÊNCIA LATERAL Estaca Franki F 2 = 5,0 CAMADAS ATRAVESSADAS PELA ESTACA Argila arenosa mole 2,0 Argila silto-arenosa mole 0,5 Areia siltosa fofa 4,5 Areia siltosa med. compacta 2,0 Areia siltosa compacta 0,1 L (m) N médio K (kn/m²) α (%) q l,ult (kn/m)
a) Carga admissível pelas determinações de Aoki & Velloso (1975), Magalhães (1994) e Raposo & Salem (1999) RESISTÊNCIA LATERAL Estaca Franki F 2 = 5,0 CAMADAS ATRAVESSADAS PELA ESTACA L (m) N médio K (kn/m²) α (%) q l,ult (kn/m) Argila arenosa mole 2,0 2 350 2,4 6,72 Argila silto-arenosa mole 0,5 2 330 3,0 1,98 Areia siltosa fofa 4,5 4,2 800 2,0 60,48 Areia siltosa med. compacta 2,0 9,5 800 2,0 60,8 Areia siltosa compacta 0,1 18 800 2,0 5,76
a) Carga admissível pelas determinações de Aoki & Velloso (1975), Magalhães (1994) e Raposo & Salem (1999) NBR 6122:2010 Capacidade de Carga de estacas sem prova de carga Fator de Segurança FS = 2,0
b) Carga admissível pelas determinações de Laprovitera (1988) e Benegas (1993) PREMISSAS DESTA METODOLOGIA Resistência de ponta = média de 3 valores de N SPT (1ϕ acima, na cota de apoio e 1 ϕ abaixo) RESISTÊNCIA DE PONTA 1 ϕ acima N SPT = 10 Na cota de apoio N SPT = 18 1 ϕ abaixo N SPT = 18
b) Carga admissível pelas determinações de Laprovitera (1988) e Benegas (1993) RESISTÊNCIA LATERAL CAMADAS ATRAVESSADAS PELA ESTACA L (m) Argila arenosa mole 2,0 Argila silto-arenosa mole 0,5 Areia siltosa fofa 4,5 Areia siltosa med. compacta 2,0 Areia siltosa compacta 0,1
b) Carga admissível pelas determinações de Laprovitera (1988) e Benegas (1993) RESISTÊNCIA LATERAL Estaca Franki F 2 = 3,0 CAMADAS ATRAVESSADAS PELA ESTACA Argila arenosa mole 2,0 Argila silto-arenosa mole 0,5 Areia siltosa fofa 4,5 Areia siltosa med. compacta 2,0 Areia siltosa compacta 0,1 L (m) N médio K (kn/m²) α (%) q l,ult (kn/m)
b) Carga admissível pelas determinações de Laprovitera (1988) e Benegas (1993) RESISTÊNCIA LATERAL Estaca Franki F 2 = 3,0 CAMADAS ATRAVESSADAS PELA ESTACA L (m) N médio K (kn/m²) α (%) q l,ult (kn/m) Argila arenosa mole 2,0 2 480 4,0 25,60 Argila silto-arenosa mole 0,5 2 300 5,0 5,00 Areia siltosa fofa 4,5 4,2 530 1,9 63,44 Areia siltosa med. compacta 2,0 9,5 530 1,9 63,78 Areia siltosa compacta 0,1 18 530 1,9 6,04
b) Carga admissível pelas determinações de Laprovitera (1988) e Benegas (1993) NBR 6122:2010 Capacidade de Carga de estacas sem prova de carga Fator de Segurança FS = 2,0
c) Carga admissível pelas determinações de Monteiro(1997) PREMISSAS DESTA METODOLOGIA Valor limite de N SPT = 40 Resistência de ponta = deverá ser considerado valor médio das resistências ao longo de espessuras de 7ϕ acima da cota de apoio e 3,5ϕ abaixo da cota de apoio RESISTÊNCIA DE PONTA
c) Carga admissível pelas determinações de Monteiro (1997) RESISTÊNCIA DE PONTA 7ϕ acima 3,5ϕ abaixo
c) Carga admissível pelas determinações de Monteiro (1997) RESISTÊNCIA DE PONTA
c) Carga admissível pelas determinações de Monteiro (1997) RESISTÊNCIA LATERAL CAMADAS ATRAVESSADAS PELA ESTACA L (m) Argila arenosa mole 2,0 Argila silto-arenosa mole 0,5 Areia siltosa fofa 4,5 Areia siltosa med. compacta 2,0 Areia siltosa compacta 0,1
c) Carga admissível pelas determinações de Monteiro(1997) RESISTÊNCIA LATERAL Estaca Franki F 2 = 3,0 CAMADAS ATRAVESSADAS PELA ESTACA Argila arenosa mole 2,0 Argila silto-arenosa mole 0,5 Areia siltosa fofa 4,5 Areia siltosa med. compacta 2,0 Areia siltosa compacta 0,1 L (m) N médio K (kn/m²) α (%) q l,ult (kn/m)
c) Carga admissível pelas determinações de Monteiro(1997) RESISTÊNCIA LATERAL Estaca Franki F 2 = 3,0 CAMADAS ATRAVESSADAS PELA ESTACA L (m) N médio K (kn/m²) α (%) q l,ult (kn/m) Argila arenosa mole 2,0 2 440 3,2 18,77 Argila silto-arenosa mole 0,5 2 330 4,1 4,51 Areia siltosa fofa 4,5 4,2 680 2,4 102,82 Areia siltosa med. compacta 2,0 9,5 680 2,4 103,36 Areia siltosa compacta 0,1 18 680 2,4 9,79
c) Carga admissível pelas determinações de Monteiro(1997) NBR 6122:2010 Capacidade de Carga de estacas sem prova de carga Fator de Segurança FS = 2,0
EXEMPLO Utilizando o Método Aoki-Velloso para uma estaca do tipo Franki, com diâmetro do fuste de 40 cm e volume da base 180 l, determinar: a) Carga admissível pelas determinações de Aoki & Velloso (1975), Magalhães (1994) e Raposo & Salem (1999) P adm = 1058,31 kn b) Carga admissível pelas determinações de Laprovitera (1988) e Benegas (1993) P adm = 720,72 kn c) Carga admissível pelas determinações de Monteiro (1997) P adm = 1923,89 kn
REFERÊNCIAS ABNT ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6122: Projeto e Execução de Fundações. Rio de Janeiro: ABNT, 2010. ALONSO, Urbano Rodriguez. Exercícios de fundações. São Paulo: Edgard Blucher Ltda. 1983. ALONSO, Urbano Rodriguez. Previsão e controle de fundações. São Paulo: Edgard Blucher Ltda. 1991. HACHICH, Waldemar et al (Org.). Fundações teoria e prática. 2. ed. São Paulo: PINI. 1998. REBELLO, Yopanan Conrado Pereira. Fundações: guia prático de projeto, execução e dimensionamento. São Paulo: Zigurate Editora, 2008. VELLOSO, Dirceu de Alencar; LOPES, Francisco de Rezende. Fundações volume 1. Nova ed. São Paulo: Oficina de Textos. 2004. VELLOSO, Dirceu de Alencar; LOPES, Francisco de Rezende. Fundações volume 2. Nova ed. São Paulo: Oficina de Textos. 2010.