Inferência de cargas por medições contínuas de recalques

Abstract

Este trabalho apresenta um método para traçar diagramas cargas-recalques de estacas utilizando o método simplificado (τ − z, q − z) que leva em conta a falta de linearidade da relação entre as tensões cisalhantes na interface entre solo e estaca, por meio de uma função exponencial do deslocamento permanente do solo. Leva em conta também a não linearidade do concreto e do aço do concreto armado da estaca, ou da não linearidade do aço da estaca metálica. O modelo considera o atrito negativo provocado pela deformação elástica do solo causado por outras estacas, bem como o endurecimento do solo. A carga de ponta também é avaliada dentro de um modelo exponencial similar. O procedimento é implementado dentro de um algoritmo incremental-iterativo com controle do deslocamento da ponta da estaca. A determinação da parte permanente do deslocamento é resolvida pelo método de Newton- Raphson modificado. O método também permite incorporar efeitos reológicos do solo e do concreto armado. Além de que está implementado para a análise e projeto de blocos com qualquer número de cargas verticais, penetrando estratos distintos até o estrato de sua ponta. Além do mais, introduz-se dois novos conceitos para o projeto de estacas e seus blocos de coroamento. Primeiro, o conceito de que a fundação deve e pode ser projetada de forma integrada, levando em conta simultaneamente todas as estacas elasticamente influentes nas estacas do bloco, de forma prática, acurada e econômica. Introduz também a perspectiva de que a construção da obra deva ser acompanhada por campanhas periódicas de medições de recalques dos seus blocos de fundação. Desta forma o método desenvolvido é adequado para resolver o problema de determinação da série temporal de cargas nas fundações dada a série temporal de recalques medidos. O método também é adequado para a solução do problema de retroanálise definido pelos resultados da prova de carga com o objetivo de determinar as tensões de cisalhamentos ao longo do fuste da estaca e das tensões na sua ponta. São feitas aplicações do método sobre resultados experimentais e comparados com resultados numéricos da literatura, que confirmam a sua validação e grande acurácia.