HETENYI -

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 ARGILAS PRÉ-ADENSADAS (RIJAS E DURAS)
VÁLIDO PARA ESTACAS “LONGAS”: $\lambda L> 4$

Onde:
$L$ = comprimento da estaca
$\lambda$ = rigidez relativa estaca-solo

Através da planilha acima, utilizando o método de Hetenyi, é possível avaliar o deslocamento horizontal, momento fletor força cortante que atuam nas estacas quando submetidas aos esforços transversais. O método é indicado para os casos em que o solo superficial seja do tipo argila pré-adensadas (rijas e duras). Abaixo está a tabela com os valores recomendados para o coeficiente de reação horizontal do solo;

As estacas são classificadas como fundação profunda, tendo como função principal a transmissão dos esforços da superestrutura para o solo através do atrito lateral e das tensões de ponta. Elas são amplamente utilizadas em casos onde os carregamentos são elevados e/ou o solo superficial não é adequado para o uso de sapatas, por exemplo. Normalmente, o dimensionamento das estacas é feito de forma a garantir que elas trabalhem somente por esforços de compressão e tração (esforços axiais). Entretanto, em certos projetos, o comportamento das estacas sob esforços transversais (força horizontal e momento fletor no topo) precisa ser avaliado pelo projetista.

A partir dos esforços solicitantes obtidos é possível realizar o dimensionamento estrutural das estacas para garantir 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.