Previsão de comportamento de fundação em radier estaqueado utilizando o método dos elementos finitos e análise de prova de carga : estudo de caso

Abstract

Para ocorrer uma transmissão adequada das cargas ao terreno, dois requisitos principais devem ser atendidos como hipóteses de projeto: segurança, quanto à ruptura do solo da fundação, e recalques compatíveis com a estrutura. Realizar um projeto de fundação em radier estaqueado torna-se uma importante solução para atender aos requisitos, pois este sistema de fundação leva em consideração que, além das estacas, a fundação superficial (radier) recebe e transmite cargas da superestrutura ao terreno. O objetivo é realizar a previsão do comportamento de uma fundação em radier estaqueado em obra de um edifício em estrutura de paredes de concreto utilizando análises numéricas e resultados de ensaio de prova de carga estática. A estrutura é um edifício de 4 pavimentos tipo, mais térreo, com sistema construtivo em paredes de concreto, situado em um condomínio residencial na Região Metropolitana do Recife. Foram utilizados dados de uma prova de carga estática para análise dos parâmetros geotécnicos utilizando o método dos elementos finitos no software PLAXIS 2D. Os parâmetros de resistência e deformabilidade do solo, que deram suporte às análises numéricas no PLAXIS 2D, foram obtidos através de correlações semiempíricas a partir de dados do ensaio de sondagem à percussão (SPT). Com esses dados, foi simulada uma prova de carga estática no PLAXIS 2D. Os resultados dessa simulação foram comparados com os resultados da prova de carga estática, realizados in situ, para mostrar a rigidez do modelo experimental a partir da comparação das curvas carga versus recalque. Os parâmetros geotécnicos mais realísticos ao comportamento de campo foram utilizados para simular o comportamento da estrutura assentada sobre um radier estaqueado. Por fim, várias configurações para o projeto em radier estaqueado foram analisadas de forma a racionalizar as escolhas dos projetistas em relação a melhor geometria do radier e das estacas levando em consideração os recalques máximo e diferencial. Os resultados mostraram que, para a análise de estacas quadradas com 26,5 cm de lado, e estacas variando de 12 a 25 m de comprimento, o coeficiente de variação (CV%) dos recalques foi de 17,85%. Para a análise de estacas com comprimento de 21 m, e estacas variando de 26,5 a 46,5 cm de lado, o coeficiente de variação foi de 5,93%. Para o radier com 25 cm de espessura, o recalque diferencial é mais uniforme quando o lado das estacas é aumentado, pois foi encontrado um CV% menor para esta variável. A escolha pelo aumento do comprimento das estacas, embora mais eficiente que a variação da espessura do radier, sugere maior probabilidade de ocorrência de recalques diferenciais quando comparado ao aumento do lado da estaca.