PROGRAMA EDE11
ESFORÇOS E DEFORMAÇÕES DE ESTACAS
Versão 1 = Cálculo pelo Método de Broms
Para estacas curtas rígidas livres no topo em solo arenoso
Revisão 1 = 22/02/2009


  1. Características, Alcance e Restrições do Programa
    2. Este programa se destina ao cálculo geotécnico de esforços e deformações de estacas lateralmente carregadas, pelo Método de Broms
    Dados de Entrada:
    - Resistência do concreto
    - Fator de segurança do método
    - Resistência do solo
    - Geometria da estaca
    - Altura da carga em relação ao nível doo terreno
    - Nível d'água
    Resultados:
    - Parâmetros de resistência do solo
    - Características mecânicas da seção traansversal da estaca
    - Rigidez da estaca
    - Carga horizontal de topo, última e admmissível
    - Momento fletor máximo, último e admisssível
    - Deformação horizontal da estaca
    Restrições do programa:
    - Para solo arenoso
    - Para sondagem à percussão SPT
    - Para estacas isoladas, livres no topo e curtas (rígidas)

  2. Coleta de Dados
    3. Ao iniciar o programa, aparece a Janela Coleta de Dados (Fig.1). Preencha as caixas de texto com os dados solicitados, teclando TAB para pular caixas de texto.
    Importante!
     Use o separador decimal configurado no seu SO Windows, geralmente a vírgula no idioma PT-BR. Separador diferente do configurado não é detectado pelo programa e provoca erros graves.


    Fig.1

    Dados de Entrada:
    1. Resistência do concreto à compressão, fck em MPa. Resistência característica à compressão do concreto da estaca, determinada conforme a NBR-6118 e normas correlatas.
    2. Fator de segurança, FS. Fator FS=Hu/Ha sugerido pelo autor do método: FS=1.5 para N>=10; FS=2 para N<10; FS>2 para N<2.
    3. Nº médio de golpes SPT, N. Valor médio dos ensaios à percussão, conforme a NBR-6484, executados do 1º metro de profundidade até o último metro de profundidade antes de chegar à profundidade da base da estaca, expresso em número de golpes para penetração de 30cm do amostrador
    4. Comprimento da estaca, L em m. Comprimento estimado da estaca, préviamente calculado pelos métodos de capacidade de carga vertical (Aoki/Velloso, Decourt-Quaresma, etc). Embora a carga vertical da estaca não entre nos cálculos do Método de Broms, é necessária a estimativa prévia de profundidade da estaca para ela, pois na prática é quase impossível existir carga horizontal sem a correspondente vertical.
    5. Diâmetro/Lado da estaca, b em m. Diâmetro (se seção circular) ou lado (se seção quadrada) da seção transversal da estaca.
    6. Altura da carga, relativa ao NT, e em m. Distância do ponto de aplicação da carga Hu ao nível do terreno, conforme Fig.1.
    7. Geometria da seção. Escolha quadrada ou circular. Clique na caixa de opção que corresponda à seção transversal da estaca.
    8. Saturação do solo. Escolha seco ou submerso. Clique na caixa de opção seco se o nível d'água indicado na sondagem estiver abaixo da base da estaca ou clique na caixa de opção submerso se o nível d'água indicado na sondagem estiver acima da base da estaca.
    Clique em Calcular + Calcular ou tecle F5 para o programa efetuar os cálculos e mostrar os resultados na tela.

  3. Resultados
    4. Os resultados mostrados na tela (Fig.2), Janela Resultados, são:


    Fig.2

    1. Módulo de elasticidade do concreto, Ec em MPa. Módulo secante de projeto calculado pela NBR-6118.
    2. Ângulo de atrito, Fi em grau. Ângulo de atrito interno médio do solo, da profundidade L, calculado a partir de dados de Aderson (1970) e do dado de entrada N SPT.
    3. Peso específico, Gama em kN/m^3. Peso específico médio do solo, da profundidade L, calculado a partir de dados de Aderson (1970), do dado de entrada N SPT e da saturação do solo.
    4. Coeficiente de empuxo passivo, kp. Calculado pela fórmula de Coulomb, a partir de Fi.
    5. Ponto de momento máximo, ym em m. Ordenada do ponto de momento fletor máximo da estaca, a partir do nível do terreno, conforme Fig.2.
    6. Carga horizontal última, Hu em kN. Carga última calculada pela reação do empuxo passivo conforme Fig.2.
    7. Momento fletor máximo último, Mu em kN.m. Momento fletor no ponto ym, máximo ao longo do comprimento da estaca.
    8. Rigidez da estaca, Eta*L. Se Eta*L<2 a estaca é curta rígida e o programa prossegue e apresenta os resultados na tela, caso contrário o programa interrompe a sessão e mostra mensagem de erro. Eta é calculado a partir do módulo de reação médio do solo (item 4).
    9. Deformação horizontal da estaca no NT, f0 em mm. Estimativa calculada a partir do módulo de reação médio do solo (item 4).
    Clique em Arquivo + Imprimir Arquivo ou tecle F5 para o programa imprimir um arquivo txt.

  4. Memória de Cálculo
    5. Após clicar em Arquivo + Imprimir Arquivo ou teclar F5, o programa abre uma janela para escolha de um arquivo existente de texto simples, extensão txt. Neste arquivo será escrita a memória de cálculo do caso (estaca) calculado em modo continuado (append), com os dados da Janela Coleta de Dados e os resultados da Janela Resultados mais os descritos a seguir:


    Fig.3

    1. Coeficiente de módulo de reação lateral, nh em kN/m^3. Coeficiente linear nh calculado a partir de dados de Simons e Menzies (1977) e do dado N SPT.
    2. Módulo de reação lateral, Kh em kN/m^3. Valor médio da profundidade L, calculado por Kh=nh*L/2, utilizado no cálculo da deformação f0.
    3. Momento de inércia da seção da estaca, I em m^4. I da seção tranversal quadrada ou circular da estaca calculada por I=b^4/12 (quadrada) ou I=0.05*b^4 (circular).
    4. Coeficiente de rigidez da estaca, Eta em m^(-1). Coeficiente Eta extraído da Hipótese de Winkler, de solo perfeitamente elástico.
    5. Carga horizontal de topo, admissível, Ha em kN. Carga Ha=Hu/FS.
    6. Momento fletor máximo admissível, Ma em kN. Momento Ma=Mu/FS.

  5. Direitos Autorais e Informações
    6. Henrique A. Cunha
    Engenheiro civil
    Brasília DF
    halcunha@gmail.com