AssuntoQuaissooscritriosadotadospeloprogramaparaoclculodosblocosdefundao?

ArtigoSegundo a NBR 6118, em seu item 22.5.1, blocos de fundao so elementos de volume atravs dos quais sotransmitidas s estacas as cargas de fundao, e podem ser considerados rgidos ou flexveis, analogamente ssapatas.

Segundo Iyer, Sam (1992), apud Souza (2004), at o presente momento no existem solues rigorosas para odimensionamento dos blocos de fundao, sendo assim muitos critrios de ordem prtica ainda continuam sendocomumenteutilizadosparaoprojetodesteselementos.

Usualmenteodimensionamentodeblocosdefundaoutilizaoconceitodeblocosrgidos,sendoesteomesmocritrioutilizadopeloAltoQiEberick.Conformeoitem22.5.2.1daNBR6118,ocomportamentoestruturaldosblocosrgidoscaracterizadopor:

a) trabalho flexonasduasdirees,mascom traesessencialmente concentradasnas linhassobreasestacas(reticuladodefinidopeloeixodasestacas,comfaixasdelarguraiguala1,2vezesseudimetro)

b) cargas transmitidas pelo pilar para as estacas essencialmente por bielas de compresso, de forma e dimensescomplexas.

c) trabalho ao cisalhamento tambm em duas direes, no apresentando ruptura por trao diagonal, e sim porcompressodasbielas,analogamentessapatas.

MtodosdeclculoempregadospeloEberickDeacordocomIyer,Sam(1992),Adebaret.al(1990)eChan,almdePoh(2000),apudSouza(2004),doismtodostmsidobastanteempregadosparaodimensionamentodeblocos,que sooMtododeRupturaeoMtododasBielas.Aescolhaporummtodoououtronormalmentedefinidapelasdimensesdoblocoedisposiodasestacas.

MtododeclculodeBielaTiranteParablocoscujasestacasestejameqidistantesdocentrodobloco(pontodeapoiodopilar),oEberickutilizaoMtododeclculodeBielaTirante(Mtododasbielas).

Figura1BlocoscalculadospelomtodoBielaTirantenoEberick

Este mtodo admite comomodelo resistente, no interior do bloco, uma trelia espacial, para blocos sobre vrias

estacas,ouplana,parablocoscomuma,duasoutrsestacasemlinha.

Assim,acargaprovenientedopilartransmitidapeloseuinterioratasestacasporelementosdeconcretocomprimido.Taiselementossoaschamadasbielasecomportamsecomosefossemasbarrasdatreliaespacialexistentenointeriordobloco.

Figura2Esquemadetransfernciadecargasparablocosde2estacasModelorealemodelodedimensionamento(FONTE:FERNANDES.G.B.

FundaesemEstacas,Notasdeaula)

Figura3TreliaconsideradapeloMtododasBielasComprimidas

Seguindoestecritrio,aalturamnimadoblocoemfunodeumngulomnimodabieladecompressoiguala45graus.

Figura4Exemplodemodelodetreliaplanaparablocode3estacasemlinha

Figura5Exemplodemodelodetreliaespacialparablocode4estacas

Aalturatilcalculada inicialmenteemfunodoespaamentoentreasestacasedongulode inclinao(q)dasbielascomprimidas(blocoscommaisde1estaca),sendoqueestenodevesermenorque45graus.Dessemodo,nocaso de um bloco de 2 estacas, por exemplo, temse inicialmente que a altura til ser sempremaior ou igual aoespaamentodasestacasdivididopor2.Portanto,quantomaioroespaamentoentreestacasmaiorseraalturadobloco.

Emrelaosdimensesdobloco,estassoobtidasem funodasdimensesdopilar,docobrimentomnimodaestaca, dimenses da estaca e do espaamento entre as estacas, sendo estes parmetros configurveis no menu"Configuraes Dimensionamento Blocos". Temos que quanto maiores forem estes valores, maiores sero asdimensesdobloco.

Porfim,odimensionamentodasarmadurasdosblocos,feitoatravsdoprocessodasbielascomprimidas,funodacargaverticaltotalnobloco,sendoestaasomadaparceladepesoprprio,docarregamentoverticaldoprticoedaaodobinriodeforasdevidoaosmomentosfletores.Estebinrio,porsuavez,possuidoisefeitos:

Umdosladosdoblocosubmetidoaumacompressomaior.Odimensionamentofeitodeacordocomabielamaissolicitada

Ooutroladoficamenoscomprimido.Verificasetambmaocorrnciadetraonaestaca.

Figura6Carregamentosaplicadosnobloco

Aconsideraodestasduassituaescrticasdeveser feitaparacadacombinaodecarregamentos.Nocasodas

fundaes, o Eberick gera combinaes de clculo especficas para estes elementos, sendo possvel visualizar taiscombinaesem"ConfiguraesAes".

Figura7CombinaesdeclculodefundaesgeradaspeloEberick

Assim, o dimensionamento realizado para a situao mais crtica de clculo. Para simplificar so verificadasbasicamenteduassituaescrticas:

Cargaverticalmxima(dimensionamento)

Cargaverticalmnima.

Apartirdestescarregamentospodeserealizaraverificaoaoesmagamentodabieladecompresso,vlidasomenteparaosblocoscalculadospelomtodobiela/tirante.Atensosolicitantedeversermenorqueaadmissvel.

Figura8RelatriodeclculodetalhadoCargassolicitantes

Tensosolicitante:tensoquesolicitaabieladecompresso,estandoelajuntoaopilarejuntoestaca

Tensoadmissvel:tensoresistidapelabieladecompresso,juntoaopilaretambmjuntoestaca

Condio:casoatensoadmissvelsejasuperiortensosolicitante,averificaoaoesmagamentodabieladecompressoestaratendida,apresentandoostatus"Ok".

Asverificaesdastensesreferemseaodimensionamentodoblocopropriamentedito,noentantocabedestacarqueosmomentos fletoreseosesforoshorizontaisprovenientesdoprtico influenciamdiretamentenadeterminaodaquantidadedeestacasdobloco.

Devidosvariaesdeesforosaolongodaalturadoblocoedareadaseotransversal,averificaodatensodecompressodeveserrealizadatantojuntoestacaquantojuntoaopilar.

As foras atuantesnasbarrascomprimidasda treliaso resistidaspeloconcreto,enquantoas forasatuantesnasbarras tracionadas so resistidas pelas armaduras principais dos blocos.Quandoas tenses solicitantes nas bielas

foremmaioresqueastensesresistentes,oprogramaaumentaaalturadafundao,deformaaaumentaracapacidaderesistentedoelemento.

MtododeclculodaRuptura(Flexo)Parablocoscomgrandequantidadedeestacasenoscasosemqueestasnoestejameqidistantesdocentrodobloco(pontodeapoiodopilar),oEberickutilizaomtododeRuptura.SegueabaixoalgunsexemplosdeblocoscalculadospeloMtododaRuptura:

Figura9BlocoscalculadospeloMtododeRupturanoEberick

Seguindoomesmoconceitodeblocosrgidosutilizadoparaosblocoscalculadospelomtodobielatirante,inicialmentecalculadaaalturatildoblococonsiderandoumngulode45grausentreadiagonalqueligaaestacamaisdistanteaopilareahorizontal.

Emseguidasocalculadasasdimensesdobloco,que,segundoinformaesanteriores,sofunobasicamentedaalturadobloco,espaamentoentreasestacasedimetrodasmesmas.PorfimsocalculadasasarmadurasdoblocoatravsdoMtododeRuptura, tambmconhecido comoMtododeViga. Segundoestemtodononecessriorealizarasverificaesdasbielas,conformerealizadonomtodoanterior,poisomtodonosebaseianatransmissodascargasatravsdasbielascomprimidas.

SegundoSouza(2004)oModelodeViganadamaisdoqueumaaplicaoparticulardoMtododasBielasutilizadoparaoclculodearmadurastransversaisemvigasdeconcretoarmado.

Basicamente,assumesenoModelodeVigasequeoblocode fundaosecomportacomoumavigasobreapoiossimples (estacas), podendo ser adaptada a teoria elstica para a determinao dos esforos e das armadurasresistentes.

Paraodimensionamentodaarmaduraprincipaldoblocoomtodosugereumaverificaoflexoconsiderandoumaseoderefernciainternaplananormalalturadobloco,indicadacomoS1nafiguraaseguir.

Figura10Superfciederefernciaparaclculodosesforosnobloco

Paraalgunsautoresestaseodevesertomadaaumadistnciadafacedopilarde0,15*ap,sendoapamedidadoladodopilar.OutrosautoresdefendemaidiadaescolhadafaceS1exatamentenocentrodopilar,enquantoqueasnormascanadenseeamericanasugeremadefiniodaseoS1juntofacedopilar.NoEberickaseodefinidaporS1nafiguraacimaconsideradanocentrodopilar.

Oclculodareadaseotransversaldasarmadurasdoblocoobtidoapartirdaconsideraodomomentofletorrelativo superfcie de referncia S1. Este momento calculado levandose em conta a totalidade da reao dasestacas,ouseja,oprodutodareaodasestacaseadistnciadestasseodereferncia.

Figura11Reaesnasestacas

Emumelementoestruturalqueresisteaosesforospelomecanismodeviga,aforadetraonaarmaduralongitudinalvariaaolongodoelemento,demaneiraabalancearomomentofletoraplicado,mantendoobraodealavancainternorelativamente constante.Assim,Souza (2004) citaqueodimensionamentodoblocode fundaocomoumavigaperfeitamenteaceitveldesdequeoblocopossuaumageometriaquepossibilitetalhiptese.Dessamaneira,observasequeautilizaodoModelodeVigapodeserparticularmentetil no casodeblocos comumgrandenmerodeestacasafastadasdopilardeumagrandedistncia,sendobasicamenteestesoscasosqueoEberickconsidera talmodelo.

Refernciasbibliogrficas:[1]AssociaoBrasileiradeNormasTcnicas. NBR6118:ProjetodeEstruturasde ConcretoProcedimento,RiodeJaneiro,2007.

[2] SOUZA, R. A. BITTENCOURT, T. N. Concreto Estrutural: Anlise e Dimensionamento de Elementos comDescontinuidades.Tese(Doutorado)UniversidadedeSoPaulo.

[3]SOUZA,R.A.AnliseNoLineardeBlocoRgidoSobreDuasEstacas.Artigo,2004.

[4]DiscreteElementsandNonlinearityinDesignofStructuralConcreteWalls.Dissertao(Mestrado)DelfUniversityofTechnology,1998.

[5]IYER,P.K.SAM,C.ThreeDimensionalAnalysisofPileCaps.Computers&Structures,1992

[6]FUSCO,P.B.TcnicadeArmarasEstruturasdeConcreto.SoPaulo:EditoraPINILtda,1994

[7] ADEBAR, P. KUCHMA, D. COLLINS, M. P. StrutandTie Models for the Design of Pile Caps: An ExperimentalStudy.ACIStructuralJournal,v.87,n.1,p.8192,1990.

[8]CHAN,T.K.POH,C.K.BehaviourofPrecastReinforcedConcretePileCaps.ConstructionandBuildingMaterials,n.14,p.7378,2000