ESTACAS EM GRUPO (ESTAQUEAMENTO)

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Na maioria dos casos de projetos reais, as estacas são agrupadas e conectadas por meio de um bloco de coroamento no topo. Essa abordagem é utilizada quando os pilares exercem uma carga significativa (vertical e momentos) e/ou o solo apresenta limitações para absorver os esforços caso seja empregada uma fundação direta. Os blocos sobre estacas têm a função de distribuir a carga entre os elementos e seguem um modelo geométrico padrão, dependendo do número de estacas conectadas a eles. Esses formatos são considerados altamente eficientes na maioria dos casos e são amplamente documentados na literatura, embora não sejam uma regra absoluta.

Utilizando a ferramenta acima, é possível avaliar a distribuição de força axial em um bloco sobre duas estacas, de modo que o equilíbrio entre os esforços seja garantido. A ferramenta também conta com a análise da eficiência de grupo a partir do método de Feld.

Observe que em blocos sobre duas estacas o equilíbrio dos momentos através do binário de forças nas estacas, conforme imagem abaixo, só pode ser garantido em uma direção.

Isso significa que as estacas precisam ser verificadas quanto aos esforços transversais (momento fletor e força horizontal) atuantes no eixo onde o binário de forças não acontece. Ou, como é mais comum em projetos usuais, utilizar uma viga de travamento do bloco, impedindo seu deslocamento horizontal.

Diferente do bloco sobre duas estacas, o conjunto de três estacas (posicionadas conforme o modelo indicado), quatro estacas, cinco estacas e seis estacas tem a capacidade de resistir aos momentos atuantes nos dois eixos de rotação através dos esforços axiais nas estacas (que são consideradas rotuladas no topo).

AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS

Em “RESULTADOS ESTAQUEAMENTO” podemos avaliar qual a carga que é transmitida do pilar para cada estaca do grupo.

É importante avaliar se o esforço que está sendo transmitido em cada estaca é inferior à capacidade de carga da estaca considerando a eficiência de grupo. Caso não seja, a célula fica vermelha para alertar o usuário.

Como as estacas estão posicionadas relativamente próximas, ocorre uma interação entre elas e a sua capacidade de carga se torna reduzida em relação ao valor obtido no dimensionamento geotécnico. Segundo as considerações de Feld (método utilizado para avaliar a eficiência de grupo nesta planilha), para cada estaca próxima à estaca em análise, ela perde 1/16 da sua eficiência.

Por não considerar o espaçamento entre as estacas como fator de influência no cálculo, a eficiência de grupo:

  • em bloco sobre duas estacas é sempre igual a 93,75% da soma da capacidade de carga geotécnica de cada estaca.
  • em bloco sobre três estacas é sempre igual a 87,50% da soma da capacidade de carga geotécnica de cada estaca (cada estaca interage com 2 estacas “vizinhas”).
  • em bloco sobre quatro estacas é sempre igual a 81,25% da soma da capacidade de carga geotécnica de cada estaca (cada estaca interage com 3 estacas “vizinhas”).
  • em bloco sobre cinco estacas é sempre igual a 80,0% da soma da capacidade de carga geotécnica de cada estaca. Note que nas estacas das extremidades (E1, E2, E4 e E5), existem 3 estacas “vizinhas” que interferem na eficiência, reduzindo em (3 x 1/16) a sua capacidade de carga. A estaca ao centro sofre interação das 4 estacas de extremidade, o que reduz sua capacidade em (4 x 1/16), sendo menos eficiente que as demais.
  • em bloco sobre seis estacas é sempre igual a 77,0% da soma da capacidade de carga geotécnica de cada estaca. Note que nas estacas das extremidades (E1, E2, E5 e E6), existem 3 estacas “vizinhas” que interferem na eficiência, reduzindo em (3 x 1/16) a sua capacidade de carga. As estacas E3 e E4 sofrem interação das 5 estacas de extremidade, o que reduz sua capacidade em (5 x 1/16), sendo menos eficiente.

É importante que se avalie, também, se a capacidade de carga do grupo é superior à carga que chega do pilar. Isso garante o equilíbrio do sistema, mantendo os recalques dentro dos limites previstos.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Fundações: Volume Completo

Fundações em Estacas

Elementos de Fundações em Concreto

Mecânica dos Solos – Obras de Terra e Fundações

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