aoki-velloso e décourt-quaresma (amauri)

Comparativo entre métodos para Estimativa da capacidade de

Carga de Fundações Profundas

FUNDAÇÕES

Aoki – vellosoDécourt - Quaresma

O método Aoki-Velloso corresponde a uma expressão semi-empírica para determinação das cargas em estacas de fundações

MÉTODO DE AOKI-VELLOSO


Este método foi apresentado em contribuição ao 5º Congresso Panamericano de Mecânicados Solos e Engenharia de Fundações realizado em Buenos Aires, 1975 (Aoki e Velloso, 1975).Este método foi originalmente concebido a partir de correlações entre os resultados dosensaios de penetração estática (cone, CPT) e dinâmicos (amostrador, SPT). Os autores partiram de correlações estabelecidas para os solos brasileiros entre o N e aresistência UNITÁRIA de ponta RP em Kgf/cm2, pode-se escrever:RP = K . N


Para K (em Kg /cm2)foram determinados inicialmente os seguintes valores (Costa Nunes e Velloso, 1969):

Tabela 2.1TIPO DE SOLO KArgilas, argilas siltosas e siltes argilosos 2,0Argilas arenosas e siltes arenosos 3,5Siltes arenosos 5,5Areias argilosas 6,0Areias 10,0

Para a resistência UNITÁRIA por atrito lateral local no ensaio do cone, preferiu-se adotarcorrelações estabelecidas por Begemann (1965) entre este parâmetro e a resistência de ponta:R 1 = α . RP

Tabela 2.2


TIPO DE SOLO α (%)Areias finas e médias 1,2 - 1,6Areias siltosas 1,6 - 2,2Siltes areno-argilosos 2,2 - 4,0Argilas > 4,0

O conhecimento dessas correlações permite a estimativa dos parâmetros correspondentespara uma estaca pelas expressões:


Os coeficientes F1 e F2 levam em consideração a diferença de comportamento entre aestaca (protótipo) e o cone (modelo). Seus valores foram determinados por comparações comresultados de provas de carga:


Os valores de F1 e F2 foram inicialmente avaliados para estacas Franki, Metálica, Premoldadade concreto e depois escavada sem distinção do diâmetro. Posteriormente estes valoresforam reavaliados (1988) e sugeridos novos parâmetros para outras estacas.


Tabela 2.3

TIPO DE SOLO F1 - reavaliados (1988) F2 - reavaliados (1988)Franki 2,5 5,0 - 2,0Metálica 1,75 - 1,7 3,5 - 3,0Premoldada de conc. D < 60 cm 1,75 - 1,9 3,5 - 1,4Premoldada de conc. D > 60 cm 2,5 1,4Escavada D < 60 cm 3,0 - 6,1 6,0 - 5,2Strauss 4,2 3,8

Observa-se que na versão original a relação entre coeficientes foi de F2/F1=2, exceto paraas estacas strauss. Em uma segunda versão foram publicados os seguintes valores para F1 e F2:


A fórmula geral para o cálculo da capacidade de carga é:

PR = ∆p.K.N/F1 + . ∆1. α.K.N/F2

Onde:△p = área da ponta ou base da estaca;U = perímetro da seção transversal da estaca;Ca = cota de arrasamento;Cp = cota da ponta.

Partindo das tabelas 2.1 e 2.2 foram estabelecidos para K e α os valores constantes da tabela 2.4.(obs.: l Kg /cm^2 = 100 KPa = 0,1 MPa)


Tabela 2.4 - Coeficientes K e a


TIPO DE SOLO K (Kgf/cm2) - reavaliados (1988) a (%) – reavaliados(1988) Areia 10,0 - 6,0 1,4Areia siltosa 8,0 - 5,3 2,0 - 1,9Areia silto argilosa 7,0 - 5,3 2,4Areia argilosa 6,0 - 5,3 3,0Areias argilo-siltosa 5,0 - 5,3 2,8Silte 4,0 - 4,8 3,0Silte arenoso 5,5 - 4,8 2,2 - 3,0Silte areno-argiloso 4,5 - 3,8 2,8 - 3,0Silte argiloso 2,3 - 3,0 3,4Silte argilo-arenoso 2,5 - 3,8 3,0Argila 2,0 - 2,5 6,0Argila arenosa 3,5 - 4,8 2,4 - 4,0Argila areno-siltosa 3,0 - 3,0 2,8 - 4,5Argila siltosa 2,2 - 2,5 4,0 - 5,5Argila silto-arenosa 3,3 - 3,0 3,0 - 5,0


DIMENSIONAMENTOObtidos os valores de atrito e base unitários, tem-se o valor final de capacidade de cargana ruptura (último) multiplicando-se estes valores pelas suas áreas correspondentes:

Pbu = Abase X qu ⟶ resistência de ponta.

Psu = Afuste X fu ⟶ atrito lateral médio.


A profundidade de assentamento da base ou ponta da estaca é aquela, como recomenda a Normade Fundações NBR – 6122/96, correspondente a uma carga de ruptura mínima de pelo menosduas vezes a carga admissível (útil) da estaca. Ou seja: Adota-se no método o Fator de Segurançaigual a 2.

Ru > 2 x Carga útil da estaca


Utilização em cálculo de tubulões: (Cintra e outros, 2003)* Considera exclusivamente a resistência de base* Aplica-se um fator de segurança mínimo de 3 por se tratar de caso em que se consideraexclusivamente a resistência de base (NBR 6122/96)* O coeficiente F1 para estaca escavada pode ser considerado igual a 3, de acordo com Aoki eAlonso (1992), apud Cintra e Aoki (1999)

Em 1978 os Engs. Luciano Décourt e Arthur Quaresma apresentaram ao 6º CongressoBrasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia de Fundações um método para a determinação dacapacidade de carga de estacas a partir de valores de SPT

MÉTODO DE DÉCOURT-QUARESMA

1. GeneralidadesHá vários anos, vem o primeiro autor utilizando os valores de SPT para avaliar, tanto aresistência por atrito lateral de estacas, quanto sua resistência de ponta. Os coeficientes entãoutilizados eram fruto apenas de experiência profissional, sem nunca terem sido confrontados, deforma sistemática, com dados fornecidos por provas de carga.2. Processo de CálculoO processo ora apresentado leva em conta os valores de SPT além de, no caso da resistência de ponta, o tipo de solo.


Para a estimativa da resistência UNITÁRIA lateral propôs inicialmente a utilização da Tabela I, considerando os valores médios de SPT ao longo do fuste, sem levar em conta aqueles utilizados para a estimativa da resistência de ponta. Nenhuma distinção é feita quanto ao tipo de solo.(obs.: l Kg /cm2 = 10t/ m2 = 100 KPa = 0,1 MPa)


TABELA I SPT ADESÃO (médio ao longo do fuste) (t/m2)

≤ 3 2 6 3 9 4 12 5 ≥ 15 6


Para a estimativa da resistência UNITÁRIA de ponta (em t/m2) utiliza-se a seguinte expressão:qp = C.N.onde: C é um coeficiente tirado da Tabela II e N é a resistência a penetração (SPT),tornando o valor médio entre correspondente à ponta da estaca, o imediatamente anterior e oimediatamente posterior.

TABELA II SOLO C (t/m2) Argilas 10 Siltes (alt. de rocha) 30 Areias 50

3. Análises EfetuadasForam consideradas 41 provas de carga executadas pelo segundo autor para serem confrontadas com os valores obtidos pelo processo acima indicado. Os valores obtidos confirmaram, em linha gerais, os dados da Tabela I e nos levaram a rever a Tabela II. Na Tabela III são apresentados os dados considerados mais adequados.


TABELA III SOLO C (t/m2) Argilas 12Siltes argilosos (alt. de rocha) 20Siltes arenosos (alt. de rocha) 25 Areias 40


Este método foi, posteriormente (Quaresma e outros, 1996), estendido para outros tipos de estacas também muito utilizadas e mais recentemente difundidas, não indicadas inicialmente. Para tanto, são considerados os parâmetros “” e “b” a seguir relacionados (Tabela abaixo). Estes valores são de majoração ou de minoração, respectivamente para a resistência de ponta e para a resistência lateral.Neste caso, a expressão geral para a determinação da carga de ruptura da estaca é dada por:Qu = α. qp . Ap +β. qs . As(veja que as parcelas de ponta e atrito ficaram multiplicadas por alfa e beta, respectivamente) ou ainda,Qu = α. K. Nspt p . Ap + 10 . β . [(Nspt s/3 + 1) . As]em kN/m2


onde:Nsptp : Nspt na ponta da estaca (valor médio entre correspondente à ponta da estaca, oimediatamente anterior e o imediatamente posterior)Nspt s : Nspt ao longo do fuste da estaca


DIMENSIONAMENTOObtidos os valores de atrito e base unitários, tem-se o valor final de capacidade de cargana ruptura (último) multiplicando-se estes valores pelas suas áreas correspondentes, como no método de Aoki-Velloso.Para o cálculo da carga admissível (útil) da estaca deve-se adotar os Fatores de Segurança sugeridos pelos autores.Utilização em cálculo de tubulões: (Cintra e outros, 2003)* Considera exclusivamente a resistência de base* Aplica-se um fator de segurança mínimo de 4 de acordo com a recomendação dos autores para a resistência de base.


Curiosidade

Conclusão

O método de Aoki-Velloso (1975) mostra-se mais conservador tanto para a variação do diâmetro, quanto para a variação da cota de apoio. Porém, para a carga de ruptura sofre um incremento muito maior, quando o comprimento da estaca é aumentado, quando comparado com os incrementos promovidos pelo aumento do diâmetro. Em contrapartida, os valores de carga de ruptura são muito superiores, quando os diâmetros sofrem variação.

BIBLIOGRAFIA

repositorio.unesc.net/bitstream/handle/1/.../Heriberto%20Pagnussatti.pdf?...www.lmsp.ufc.br/arquivos/graduacao/fundacao/apostila/04.pdfwww.helix.eng.br/downloads/estacas_(6).pdfwww.ufjf.br/nugeo/files/.../GF06-CapCargaProf-por-meio-SPT-2009.pdfcivil.uefs.br/.../JACQUELINE%20ALMEIDA%20MURICY.pdfwww.fec.unicamp.br/~pjra/Arquivo3.pdf

aoki-velloso e décourt-quaresma (amauri)

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