MATLOCK & REESE

ESTACAS SOB ESFORÇOS TRANSVERSAIS

A tabela abaixo faz algumas recomendações de valores para o coeficiente de reação horizontal do solo:

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INDICADO PARA OS SOLOS ARENOSOS OU ARGILAS NORMALMENTE ADENSADAS (MOLES)
VÁLIDO PARA ESTACAS “LONGAS”: $L > 5\times T$

Onde:
$L$ = comprimento da estaca
$T$ = comprimento característico

Com o auxílio da planilha acima e a aplicação do método de Matlock & Reese, é possível realizar a avaliação do deslocamento horizontal, momento fletor e força cortante que as estacas sofrem quando sujeitas a esforços transversais. O método é indicado para os casos em que o solo superficial (a uma profundidade igual a 5T) seja do tipo arenoso ou argilas normalmente adensadas (moles).

Estacas são fundações profundas que transmitem os esforços da superestrutura ao solo através do atrito lateral e tensões de ponta, muito utilizadas quando os carregamentos são elevados e/ou o solo superficial não viabiliza o uso de sapatas (fundação superficial), por exemplo. Via de regra, o estaqueamento é calculado de modo que as estacas trabalhem apenas por esforços de compressão e tração (esforços axiais), no entanto, há situações de projetos em que o comportamento das estacas sob esforços transversais (força horizontal e momento fletor no topo) precisam ser avaliados pelo projetista.

Com base nos esforços solicitantes obtidos, é possível realizar o dimensionamento estrutural das estacas de forma a assegurar a estabilidade e segurança do conjunto.

ESTACAS EM GRUPO

Os modelos de cálculo anteriormente citados analisam o comportamento de estacas isoladas submetidas aos esforços transversais, no entanto, é comum que se utilizem estacas dispostas em grupo para absorver os esforços solicitantes.

Como as estacas se deslocam em conjunto, ligadas ao bloco de coroamento, é aceitável atribuir a cada estaca a força horizontal correspondente a $H\div n$ (H = força horizontal, n = número de estacas em grupo). Porém, devido ao pequeno espaçamento entre elas (em média $3 \times D$ ), ocorre uma interação que resulta em deslocamento e, consequentemente, momento fletor maiores do que se estivessem isoladas.

Segundo DAVISSON, M. T., em sua publicação Lateral load capacity of piles (1970), para estacas em grupo, o coeficiente de reação deve ser 25% daquele que seria utilizado para estacas isoladas. Caso o carregamento seja cíclico, o coeficiente também sofrerá redução para 30%. E, por fim, se ambos os efeitos (estacas em grupo e carregamento cíclico) estiverem atuando, o coeficiente adotado será da ordem de 10% daquele que seria utilizado para estaca isolada.

INFLUÊNCIA DO DIÂMETRO NOS RESULTADOS

O diâmetro da estaca é fator importante sobre dois aspectos principais: deformação e momento fletor. Quando maior o diâmetro, maior o seu momento de inércia e melhor o seu desempenho no quesito deformação. No entanto, o aumento da rigidez vai conduzir a um momento fletor mais elevado e que se anula mais profundamente, impactando na quantidade e comprimento da armadura longitudinal.

CONCLUSÃO

A análise completa dos esforços atuantes nas estacas é fundamental para garantir a eficiência e segurança do ponto de vista geotécnico e estrutural. Mesmo que as estacas trabalhem predominantemente à compressão, faz-se necessária a análise do seu comportamento quando submetida aos esforços transversais.