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472 IBRACON Structures and Materials Journal • 2013 • vol. 6 • nº 3
Numerical analysis of two pile caps with sockets embedded, subject the eccentric compression load
Tabela 9 – Análise de variância, Anova, blocos do com conformação rugosa e ação de força de compressão excêntrica
Fator Soma dos quadrados Média dos quadrados Graus de liberdade F0 Significância F0,01
ℓ emb
hs
ℓ x h
emb s
Erro
Total
1697377
875380
43964
1606137
4223308
848688
437915
10991
535379
527913
2
2
4
3
8
1,58
0,82
0,02
–
–
8,65
8,65
7,01
–
–
Nota: ℓ x h , acoplamento entre o comprimento de embutimento do pilar e a espessura da “laje” de fundo.
emb s
das excentricidades da força normal de cada modelo analisado
numericamente.
É possível observar por meio das Figuras [29] e [30] a formação
das diagonais comprimidas e o panorama de fissuração de um dos
blocos analisados numericamnete. Constata-se que os modelos de
bielas de tirantes devem ser modificados em função das ações ex-
ternas atuantes no bloco, ou seja, idealizar um modelo que contem-
ple as ações de momento, força normal e força horizontal.
A Figura [31] mostra curvas “reação na estaca mais solicitada vs.
deslocamento no meio do vão do bloco”.
O comportamento dos blocos submeticos a ação de momento e força
de compressão, indicam que os blocos commaior rigidez apresentam
maior capacidade portante e a presença de momento nos mesmos,
a reduz. Delalibera [5] comprova experimentalmente essa afirmação.
Delalibera & Giongo [26], analisaram os mesmos blocos deste tra-
balho, porém aplicou-se apenas força de compressão centrada.
Observou-se, que a capacidade portante dos blocos com apenas
força centrada foi superior aos blocos com força excêntrica.
A Tabela [9] apresenta os resultados da análise de variância dos
blocos submetidos à força de compressão excêntrica e conforma-
ção rugosa da interface pilar-cálice.
Figura 32 – Tensões nas barras de aço,
Lℓ 60hs20NM, tensões expressas em MPa
e
Outro resultado muito interessante que condiz com afirmações de
outros pesquisadores pode ser observado por meio dos valores da
Tabela [9]. Como a ligação com chave de cisalhamento, confere
à ligação pilar-fundação comportamento monolítico, é de esperar
que a ruína dos blocos esteja associada com outros fatores. Isso
foi constatado, pois, nota-se que os fatores previamente escolhi-
dos para esta análise não foram relevantes, ou seja, não apresen-
taram valores significantes. Tais resultados corroboram com os
resultados apresentados por Canha & El Debs[14], onde consta-
tou-se que se respeitando o comprimento de embutimento mínimo
do pilar estabelecido pela NBR 9062:2006, pode-se consdiderar
mononítico o comportamento da ligação pilar-cálice.
5.3 Tensões nas barras de aço
Analisando-se a Figura [32], percebe-se que as barras de aço da
armadura dos modelos apresentaram valores consistentes e em
alguns casos, ocorreu escoamento. Observou-se que em algumas
barras de aço das estacas, ocorreram tensões de tração. Esses
resultados são coerentes em função das ações externas aplicadas.
Os resultados apresentados na Figura [32] corroboram com os
resultados apresentados por Adebar. et al. [7], Miguel [6] e Dela-
libera [5], ou seja, a tensão nas barras da armadura principal de
tração não é constante, tendo valores nulos (ou até negativo) na
ponta dos tirantes e valores máximos no meio de vão. Observa-
-se também que, as barras de aço que compõem a armadura das
estacas apresentam tensões com valores diferentes, o que indica
flexo-compressão nas estacas.
6. Conclusão
As simulações numéricas se mostraram coerentes e apontaram
tendência do comportamento estrutural de blocos sobre duas es-
tacas com cálice embutido, com conformação das paredes do cá-
lice e do pilar lisas e rugosas.
Observaram-se para os blocos com interface lisa entre as paredes
do cálice e do pilar, os seguintes fatores: comprimento de embu-
timento do pilar – ℓemb e espessura da laje de fundo – hs , tem im-
portância relevante na capacidade portante dos modelos. Pois, os
modelos analisados numericamente com maiores comprimentos
de embutimento do pilar e maiores espessuras da “laje” de fundo,
apresentaram maior capacidade portante. Além disso, ficou evi-
dente que nas situações em que se tinha comprimento de embuti-
mento do pilar diminuído e pequena espessura da “laje” de fundo,