METODOLOGIAS PARA INTERPRETAÇÃO E EXTRAPOLAÇÃO DAS

Para a análise e interpretação dos resultados obtidos nas provas de carga, foram usadas as metodologias propostas pela NBR 6122 (ABNT, 2010), Décourt (2008), Van der Veen (1953) e Camapum de Carvalho et al. (2008 e 2010).

Validou-se também a metodologia Camapum de Carvalho et al. (2008 e 2010) a partir dos resultados das curvas de transferências de carga obtidas nas provas de carga instrumentas.

3.6.2.1 Método de Van der Veen (1953)

Van der Veen (1953) propôs um método em que os pontos da curva carga (Q) vesus recalque (ρ) são ajustados a uma função matemática exponencial, com ruptura física, correspondendo ao recalque teoricamente infinito. Segundo Aoki (1989), a curva carga versus recalque é bem representada por este método, que é expresso por:

_(3.53)

( ⁄ ) (3.54)

Em que:

Q = Carga na estaca;

Qu = Carga última da estaca;

ρ = Recalque da estaca causado por Q;

a = Coeficiente que define a forma da curva carga versus recalque.

Reescrevendo-se essa função, tem-se a Equação 3.56, que corresponde a uma reta que passa pela origem, quando plotada em uma escala semilogarítmica de base neperiana.

Partindo-se dos pontos (P, ρ) obtidos na prova de carga, deve-se encontrar, por tentativas, o valor de R que conduz à melhor regressão linear pelos pontos [ ₍ ⁄ ), ρ]. Estes valores são plotados em um gráfico e novas tentativas são realizadas com outros valores de recalques (ρ). O valor adotado de recalque que originar a curva mais próxima de uma reta corresponde à carga de ruptura.

3.6.2.2 Conceito de Rigidez, Décourt (1998)

Décourt (1996, 1998) definiu a carga da ruptura convencional para estacas de seção circular como a carga correspondente a uma deformação de 10% do seu diâmetro (para estacas de deslocamento e estacas escavadas em argila) e 30% do seu diâmetro (para estacas escavadas em solos granulares), devendo-se utilizar diâmetros equivalentes para outras geometrias. Cabe lembrar que esta definição não considera a deformação elástica, importante nas estacas longas.

Para aplicar a metodologia, divide-se a carga pelo recalque correspondente (Q/ρ), obtém-se a rigidez e, posteriormente, plota-se um gráfico de carga (Q) x rigidez (RIG). A estaca atinge sua carga de ruptura quando sua rigidez é nula, logo, a partir da equação de regressão linear do gráfico carga (Q) x rigidez, calcula-se a carga correspondente à rigidez nula.

Décourt et al. (1996) definiram a ruptura física como a carga (Qu) correspondente a um valor de rigidez nula, sendo a rigidez (RIG) a relação entre a carga aplicada (Q) e o recalque (ρ) correspondente.

(3.55)

Como a rigidez nula corresponde à deformação infinita, Décourt (2008) observou que a ruptura física não é atingida.

3.6.2.3 Camapum de Carvalho et al. (2008 e 2010)

Camapum de Carvalho et al. (2008 e 2010) propuseram três análises complementares à curva tensão versus deformação, levando em consideração o comportamento característico de cada solo e os mecanismos de interação entre a estrutura de fundação e o solo suporte para o desenvolvimento da metodologia. São elas:

 A primeira análise parte da curva obtida para cada estágio de carregamento, recalque (mm) versus tempo (min), com o tempo em escala logarítmica. Em cada curva, calcula-se o coeficiente angular no trecho final, região em que os recalques estão estabilizados e a curva se encontra linearizada, como se mostra na Figura 3.18a. A partir desses coeficientes denominados de recalque ou de deslocamento (Cri) e das Cargas (Qi), é

gerado um novo gráfico, carga versus coeficientes de recalque. No referido gráfico, o primeiro ponto de inflexão corresponderia à carga de início de trabalho da ponta de modo mais efetivo, e o segundo, ao início das deformações plásticas do conjunto fuste mais base (Figura 3.18).

(a) (b)

Figura 3.18 – a) Curvas Tempo versus Deslocamento Vertical; b) e Carga versus Coeficiente de Recalque (Camapum de Carvalhoet al., 2008).

 Para a análise a partir do recalque imediato acumulado, verificam-se os recalques em cada estágio até o tempo de 4,00 min. Analogamente à primeira análise, com os pares recalques acumulados imediatos (ρimei) e carga (Qi), gera-se um gráfico. Definem-se, no gráfico,

trechos de reta semelhantes aos mostrados na Figura 3.18b para o coeficiente de recalque. Por vezes, o gráfico de recalque imediato não acumulado em função da carga aplicada pode ajudar no entendimento do comportamento.

 Finalmente, na terceira análise, a diferença entre o recalque imediato medido aos 4 min e o recalque total corresponderia ao recalque por adensamento, deslocamento e/ou secundário. De modo semelhante aos dois primeiros casos, com os pares recalques acumulados por adensamento e/ou secundário ( ̅ e carga (Qi), gera-se um gráfico, obtendo-se trechos de reta semelhantes aos mostrados na Figura 3.18b para o coeficiente de recalque ou de deslocamento. A análise com o recalque por adensamento e/ou secundário deve ser feita considerando-se o recalque até o tempo final de estabilização. Eventuais dispersões oriundas de diferentes durações nos estágios de carga poderão ser corrigidas por meio do uso do coeficiente de recalque obtido para o estágio de carga considerando uma única duração para todos os estágios de carga. Igualmente, neste caso, o gráfico de recalque por deslocamento, adensamento e/ou secundário não acumulado em função da carga aplicada, pode ajudar no entendimento do comportamento.

̅

(3.56)

Onde:

̅ recalque secundário ponderado;

= recalque acumulado medido no estágio i;

tseci= tempo total do estágio secundário;

tsecti= tempo total do estágio ponderado;

cs = coeficiente de recalque ou de deslocamento.

3.6.2.4 Metodologia da NBR 6122 (ABNT, 2010)

Basicamente, a NBR 6122 (ABNT, 2010) prescreve que a carga de ruptura pode ser convencionada como aquela que corresponde ao recalque obtido por:

(3.57)

Sendo:

ρR = recalque da ruptura convencional;

R = carga de ruptura convencional; L = comprimento da estaca;

= área da seção transversal da estaca;

E = módulo de elasticidade do material da estaca; D = diâmetro do círculo circunscrito à estaca.

A partir de um valor arbitrado de carga (Q) qualquer, calcula-se, utilizando-se a Equação 3.53, o correspondente recalque (ρ), para, em seguida, por este ponto (Q, ρ) plotar a reta que corta o eixo dos recalques em D/30. O ponto de interseção dessa reta com a curva carga x recalque caracteriza a carga de ruptura convencional (R)