Impacto da incerteza da previsão de recalques na redistribuição de esforços e na segurança de fundações profundas

Abstract

Mecanismos como Interação Solo-Estrutura (ISE) e Efeito Incremental Construtivo (EIC) são cada vez mais usados em detrimento de modelos que consideram os pilares como apoios fixos. Para uma correta análise da ISE e do EIC, é fundamental uma estimativa satisfatória dos recalques. No caso de fundações profundas, essa estimativa se torna ainda mais complexa pela interação da estaca com o solo, o que pode gerar efeito de grupo. Este trabalho objetiva: analisar os efeitos das incertezas das previsões de recalques de apoio na migração de esforços em edifícios de múltiplos pavimentos e seus impactos na segurança de fundações profundas; analisar o comportamento dos recalques medidos em edifícios de múltiplos pavimentos e propor um método estatístico que considera os recalques como variáveis aleatórias na construção de curvas de probabilidade de solicitação. Os métodos de Meyerhof (1959), Aoki e Lopes (1975), Poulos e Davis (1980) e da NBR 6122 (2019) foram utilizados na estimativa de recalques de 2 edifícios de concreto armado (A e B) cujas fundações são constituídas por estacas hélice contínua. Os testes de Kolmogorov-Smirnov e Shapiro-Wilk foram aplicados às amostras de recalques medidos a fim de averiguar se esses valores pertenciam a distribuições normais. A análise de segurança nas fundações considerou as incertezas na previsão de recalques e foram avaliadas em termos de Índice de confiabilidade, Probabilidade de ruína e Fator de segurança. Dois programas foram desenvolvidos na linguagem BASIC, possibilitando a análise de recalques em grupos de estacas e a construção de curvas de probabilidade de solicitação. As previsões de recalque dos diferentes métodos variaram de 1,40 mm a 20,38 mm em um pilar e de 1,17 mm a 15,57 mm em um outro. Em relação aos recalques medidos, verificou-se que nem sempre ocorre aumento na rigidez do conjunto solo-estrutura em pilares em condições menos rígidas em detrimento de pilares em condições mais rígidas. O emprego das ISE baseados nos diferentes métodos de estimativa de recalque revelou uma grande variabilidade tanto nas cargas axiais (redução de 38% e aumento de 48% em um mesmo pilar) quanto nos momentos próximos aos pilares (aumento de 160 vezes em um mesmo pilar) em relação ao modelo que considera os apoios como fixos. O teste de Shapiro-Wilk indicou que em mais de 90% das amostras de recalques avaliadas há indícios de que as populações provêm de uma distribuição normal. O método estatístico aplicado aos recalques medidos dos Edifícios A e B foram confirmados através de um teste de verificação, comprovando a validade da metodologia proposta para obtenção de recalques aleatórios. A consideração de aleatoriedade dos recalques impacta no Índice de confiabilidade, Probabilidade de ruína e Fator de segurança das fundações.