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456 IBRACON Structures and Materials Journal • 2013 • vol. 6 • nº 3
Numerical analysis of two pile caps with sockets embedded, subject the eccentric compression load
1. Introdução
A escolha do tipo de fundação é feita após análise que considere as
condições técnicas e econômicas da obra, as proximidades dos edí-
fícios limítrofes, a natureza e característica do subsolo, as magni-
tudes das ações e dos tipos de fundações disponíveis no mercado.
As fundações em estacas são adotadas quando o solo em suas
camadas superficiais não é capaz de suportar ações oriundas da
superestrutura, sendo necessário, portanto, considerar resistência
em camadas profundas. Ao se utilizar solução em fundação pro-
funda por estacas (ou tubulões), faz-se necessário a construção
de outro elemento estrutural, o bloco de coroamento, também de-
nominado bloco sobre estacas.
Segundo a NBR 6118:2007[1], blocos sobre estacas são impor-
tantes elementos estruturais cuja função é transferir as ações da
superestrutura para um grupo de estacas. Esses elementos estru-
turais, apesar de serem fundamentais para a segurança da supe-
restrutura, geralmente não permitem a inspeção visual quando em
serviço, sendo assim, é importante o conhecimento de seu real
comportamento nos Estados Limites de Serviço e Último. A Figura
[1] ilustra esse elemento estrutural.
Quando a superestrutura é pré-moldada faz-se necessário que o
pilar seja embutido no bloco. O comprimento de embutimento do
pilar no interior do bloco, para que o mesmo seja considerado en-
gastado, é função dos esforços solicitantes (momento fletor, força
normal e força cortante) e do tipo de conformação superficial das
paredes (rugosa ou lisa) do cálice e do pilar pré-moldado. Os com-
primentos de embutimento são definidos pela NBR 9062:2006[2].
Existem algumas variações nos tipos de blocos com cálice (cálice
externo, cálice parcialmente embutido e cálice totalmente embu-
tido). A Figura [2] mostra as variações dos blocos sobre estacas
para pilares pré-moldados. O meio técnico utiliza com maior in-
tensidade os blocos com cálice externo e parcialmente embutido.
O código europeu (EUROCODE 2) EN 1992-1-1 [3] apresenta reco-
mendações a respeito do projeto de cálice para ligação pilar-funda-
ção, considerando o comportamento monolítico do conjunto quando
se utiliza chave de cisalhamento. Para conformação lisa das paredes
do cálice e do pilar, indica que o coeficiente de atrito entre as faces do
pilar e as faces do cálice seja maior que 0,3 e o comprimento de em-
butimento do pilar maior ou igual a 1,2 vez a maior dimensão do pilar.
Como não há consenso junto aos meios técnico e científico com
relação à seção do bloco onde se forma a escora (ou biela), re-
alizou-se análise numérica, com intuito de observar o comporta-
mento estrutural dos blocos. Para isso foram analisados numeri-
camente dezoito blocos sobre duas estacas, nove com interface
rugosa e nove com interface lisa.
O comprimento de embutimento do pilar (ℓemb) e a espessura da
laje de fundo do bloco (hs) foram variados. Assim, os comprimen-
tos de embutimento dos pilares pré-moldados foram iguais a 80
cm, 60 cm e 50 cm. As espessuras da laje de fundo foram iguais
a 30 cm, 20 cm e 10 cm. Laje de fundo do bloco, não é o melhor
termo para expressar a dimensão hs, em função de não existir uma
Figura 1 – Blocos sobre estacas com cálice embutido
Figura 2 – Blocos sobre estacas com cálice externo, parcialmente embutido e totalmente embutido