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Bloco sobre TUBULO

e Bloco sobre uma ESTACA

Prof.Dr. Jos Luiz P. Melges

Departamento de Engenharia Civil

Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira UNESP

Junho de 2012

Prof.Dr. Libnio Miranda Pinheiro

Prof.Dr. Jos Samuel Giongo

Material desenvolvido a partir de trabalhos elaborados por:

Obs.: diversas figuras apresentadas neste texto foram recebidas por e-mail, no sendo possvel identificar a sua origem.

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1. Introduo

Tubulo:

Tipo de fundao profunda

Composto por um fuste cilndrico, que pode ou no ter a base alargada.

Suportam cargas verticais de intensidade razovel

http://www.learningstructures.org/structures/basic_concepts/foundation/caissons.asp

Diferena entre tubulo e estaca:

ao contrrio da estaca, operrio tem que descer para escavar o fuste ou para executar a base alargada do tubulo (Carvalho & Pinheiro).

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A favor da segurana, consideramos que apenas a base do tubulo capaz de transmitir esforos para o solo.

J as estacas, transmitem esses esforos atravs de sua superfcie lateral e tambm atravs de sua ponta (Carvalho & Pinheiro).

2. Bloco de coroamento (ou de transio)

um elemento de ligao entre um pilar e um

tubulo.

(www.planeta.terra.com.br)

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Tenses verticais na base do pilar desviam para o topo do tubulo.

Mudana da trajetria provoca tenses horizontais no bloco, tanto de trao como de compresso.

Distribuio simplificada das tenses de trao ao longo da altura do bloco

Distribuio simplificada das tenses de trao ao longo da altura do bloco

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Hipteses da Resistncia dos Materiais

NO VALEM p/ calcular tenses porque a hiptese da seo plana no mais vlida.

1a. Verificao a ser feita:

esmagamento do concreto por compresso excessiva na regio de contato da carga

2a. Verificao a ser feita:

fendilhamento devido s tenses transversais de trao ao longo da altura.

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Na base do pilar: distribuio uniforme das tenses. Para que distribuio tambm seja uniforme no topo do tubulo, o bloco deve ter uma determinada ALTURA EFETIVA (He).

3. Altura Efetiva

o

eAA5,1

A1,1H

(Princpio de Saint Venant: a regio da perturbao no fluxo de tenses limitada a uma determinada regio)

A = maior das dimenses das regies onde as foras esto aplicadas, na direo onde se deseja calcular a tenso de trao

oe

AA5,1

A1,1H

Ao = menor das dimenses das regies onde as foras esto aplicadas, na direo onde se deseja calcular a tenso de trao

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Observao

Lembrar que a armadura de arranque do pilar tambm deve estar devidamente ancorada no bloco.

Fotos: Leonardo Moiss da Silva

Fora de trao:

4. Esforos de Trao e clculo das Armaduras

Armadura necessria:

*Obs.: rea de armadura deve ser corrigida quando a Altura Efetiva (He) obtida no clculo for menor que o valor adotado no projeto.

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Tenso de trao na direo considerada:

onde a dimenso B depende da situao.

Em blocos apoiados sobre o solo, B a dimenso do bloco na direo perpendicular quela em que se deseja determinar a tenso de trao.

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Em blocos onde as dimenses do pilar so menores que o dimetro do tubulo, B o dimetro do tubulo.

( entre este caso e o anterior que, ao invs de considerar a dimenso do bloco, considera-se a dimenso do tubulo)

Em blocos onde uma das dimenses do pilar maior que a dimenso do tubulo, o valor de B a maior dimenso (do pilar ou do tubulo) na direo perpendicular qual se quer obter a tenso de trao

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Nos casos de grandes blocos parcialmente carregados, a armadura transversal pode ser distribuda de modo padronizado, como sugerido por LANGENDONCK [1957], em cinco camadas com iguais reas das barras, cujos espaamentos esto indicados na figura.

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Com a finalidade de otimizar o detalhamento e facilitar o processo construtivo, esses espaamentos so uniformemente distribudos, o que justificvel em face do carter aproximado das solues apresentadas.

Quando a carga atuar em rea menor do que a da superfcie do elemento estrutural, deve-se verificar a possibilidade do esmagamento do concreto nesta regio (item 21.2.1, NBR 6118:2003, que trata de regies de introduo de cargas concentradas).

5. Esmagamento do Concreto

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Neste caso, a fora solicitante de clculo deve ser menor ou igual fora resistente de clculo.

Pode-se considerar aumentada a resistncia do concreto, no ultrapassando o valor resistente de clculo correspondente ao esmagamento, dado pela expresso:

Ac1 = a1 . b1 (rea mxima de mesma forma e mesmo centro de gravidade que Ac0, inscrita na rea Ac2);

Ac0 = ao . bo (rea reduzida carregada uniformemente);

Ac2 = a . b (rea total, situada no mesmo plano de Ac0)

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No caso de Aco ser retangular, a proporo entre os lados no deve ser maior que 2.

Os valores dados por essa equao devem ser reduzidos se a carga no for uniformemente distribuda ou se existirem esforos de cisalhamento. Essa expresso no se aplica a ancoragens de protenso, cuja segurana deve ser garantida por ensaios de certificao do fabricante.

A figura 9, extrada da NBR 6118, ilustra alguns casos em que a fissurao pode comprometer a resistncia do elemento estrutural e deve ser disposta armadura para resistir aos esforos de trao.

(Figura indicando as regies de presso localizada)

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Existem recomendaes de alguns pesquisadores para que, caso o confinamento no possa ser considerado nas duas direes (figura 10), o valor de FRd no ultrapasse o seguinte valor:

Regio de aplicao

da carga

(Exemplo em que o confinamento pode ser considerado em apenas uma direo)

6. Bloco sobre uma estaca

Usado em casos de pequenas edificaes ou cargas de baixa intensidade

Fora no pilar transmitida diretamente para o bloco

Teoricamente, nenhuma armadura necessria no bloco:

Neste caso Bloco = elemento intermedirio (necessrio por razes construtivas: locao correta de pilares, aplicao da carga na estaca de maneira uniforme, etc..) (Carvalho & Pinheiro, 2009)

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Seo horizontal do bloco:

pelo menos igual seo do pilar; deve envolver suficientemente a estaca.

Quando seo do pilar tiver uma das dimenses razoavelmente maior que dimetro da estaca, ento:

bloco pode ser relativamente baixo, desde que se arme a sua parte superior: essa armadura pode ser obtida calculando-se o bloco como consolo curto.

Embora no seja necessria, deve-se prever uma pequena malha de armadura na face inferior do bloco.

Carvalho e Pinheiro (2009) apresentam sugestes de dimenses e detalhamento de armaduras.

Dimetro da estaca (): 20 cm

Distncia entre a face da estaca face do bloco (b): 10 cm

Penetrao da estaca no bloco (m): 3 cm

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Dimetro da N1 (A)

Dimetro da N2 (C)

Dimetro da N3 (B)

Espaamento (e)

10 mm

Estacas at 500 kN

6,3 mm

8 mm

20 cm

12,5 mm

Estacas acima de 500 kN

8 mm

10 mm

15 cm

7. Observaes Finais importante que os blocos sobre uma estaca ou sobre um tubulo sejam travados nas duas direes por vigas-baldrame, uma vez que eles no resistem sozinhos atuao de momentos fletores.

Foto: Jos Luiz Pinheiro Melges