OLIVEIRA (2009)

Oliveira (2009) apresentou métodos para dimensionar blocos sobre estacas adotados em projeto, comparando com as diretrizes da norma e os ensaios revisados na bibliografia. Também apresenta critérios para sistematizar a verificação e o dimensionamento de bloco sobre estacas e a verificação da tensão de compressão da biela junto ao pilar.

A autora sugere uma rotina de projeto, que inicia com a divisão da estrutura em regiões e , isolamento da região , determinação dos esforços solicitantes no contorno da região , aplicação do processo do caminho da carga, dimensionamento dos tirantes, verificação das tensões nas bielas nas regiões nodais, definição do arranjo das armaduras.

É considerada como região a região onde as tensões são não lineares e podem ser produzidas descontinuidades estáticas e/ou geométricas. Já a região tem tensões paralelas e não desenvolve tensão de tração transversal. Como ilustrado na Figura 20. A partir da análise estrutural e do projeto das regiões adjacentes obtém-se os esforços solicitantes no contorno das regiões , que são utilizados no projeto das regiões .

Figura 20 - Exemplo de regiões B e D; Schafer e Schlaich (1988) apud. Oliveira (2009) Fonte: Oliveira (2009)

Assegurando que o equilíbrio externo da região esteja sendo atendido com a determinação de todos os esforços atuantes no contorno, pode-se determinar o modelo de biela e tirante por meio do fluxo de tensões dentro da estrutura pelo

processo do caminho de carga. O caminho da carga no interior da estrutura ocorre por meio de campos de tensões de tração e de compressão que serão representados no modelo por tirantes e bielas. Em situações em que diferentes modelos de biela e tirante são exequíveis, aquele que possuir o caminho mais curto, será o mais adequado. Depois que o caminho de todas as cargas for definido e desenhado, deve-se substituí-los por linhas, onde bielas são tracejadas e tirantes são contínuas, de acordo com a figura 21.

Figura 21 - Exemplo de aplicação do processo do caminho de carga em uma viga- parede: a) a estrutura e suas ações no contorno; b) o caminhamento das ações externas; c) as linhas do polígono; d) o modelo; e e) o equilíbrio dos nós. Silva e Giongo (2000) apud. Oliveira

Fonte: Oliveira (2009)

Para o dimensionamento das bielas, Oliveira (2009) apresenta que as bielas são discretizações de campos de tensão de compressão no concreto. De acordo com a forma como as tensões de compressão se distribuem por meio da estrutura, a partir de ações concentradas e reações, têm-se campos de compressão diferentes, que são apresentados na Figura 22.

Figura 22 - Configuração típica dos campos de tensão de compressão; Tjhin e Kuchma (2002) apud. Oliveira (2009).

Fonte: Oliveira (2009)

A primeira configuração mostra uma distribuição paralela de tensões, que acontece quando estas se distribuem uniformemente, sem perturbação. Este campo é típico de uma região e não desenvolve tensões de tração transversal. A distribuição de tensões em linhas curvilíneas, segunda configuração, ocorre quando forças concentradas são introduzidas e propagadas por meio de curvaturas acentuadas. A difusão dessas tensões provocam compressão biaxial ou triaxial abaixo da força e tensões de tração transversais consideráveis. Essa tração combinada com a compressão longitudinal pode provocar fissuras longitudinais e iniciar até uma pequena ruptura prematura. E por fim, a última configuração está esquematizada a distribuição de tensões radial que é um campo de tensão com curvatura desprezível. Esse tipo de tensões caracteriza a região , onde as forças concentradas são introduzidas e propagadas de maneira suave, de modo que não se desenvolvem tensões de tração transversais.

Para os valores de resistência das bielas, Schafer e Schlaich (1988) apud. Oliveira (2009) sugere-se:

 0,85 – para um estado uniaxial e sem perturbação;

 0,68 – para campos de compressão com fissuras paralelas às tensões de compressão;

Em um trabalho subsequente Schafer e Schlaich (1991) apud. Oliveira (2009) propõe que os valores limites de resistência para as bielas de compressão sejam:

 1,00 – para um estado uniaxial e sem perturbação;

 0,80 – para campos de compressão com fissuras paralelas às tensões de compressão;

 0,60 – para campos de compressão com fissuras inclinadas.

Oliveira (2009) aponta que o código modelo CEB-FIP (1990) considera que a tensão média nas bielas, para valores de em , é calculada pelas expressões (2.2) e (2.3):

Para zonas não fissuradas:

[ ] (2.2)

Para zonas fissuradas:

[ ] (2.3)

De acordo com Oliveira (2009), a necessidade de transmitir as forças por meio das fissuras, em zonas fissuradas, a resistência à compressão pode ser reduzida pelo efeito de tração transversal da armadura. Os valores são válidos, desde que a deformação de compressão máxima no concreto seja:

( em ) (2.4)

Já o Eurocode 2 (1992) utiliza a tensão de cálculo de uma biela de concreto em uma região com tensão transversal de compressão ou nenhuma tensão transversal pode ser calculada de acordo com a expressão (2.5).

(2.5)

Pode ser apropriado supor uma tensão de cálculo maior nas regiões onde existe compressão multiaxial. Considera-se também que em regiões de compressão fissuradas a tensão de cálculo de uma biela de concreto deve ser reduzida, de acordo com a equação (2.6).

O valor de varia com a norma de cada país, mas o Eurocode 2 (1992) recomenda o valor de

conforme explica Oliveira (2009).

Para o dimensionamento dos tirantes, Oliveira (2009) explica que usualmente, as forças devem ser absorvidas pelas barras da armadura cujo eixo deve coincidir com o eixo do tirante do modelo. Para a determinação da área de armadura necessária, utiliza-se a expressão (2.7), obtida por meio da força no tirante e da resistência de escoamento do aço no Estado Limite Último.

(2.7) No dimensionamento, define-se nó como um volume de concreto que

envolve as interseções das bielas comprimidas com forças de ancoragem e/ou forças de compressão externa. Nos modelos os nós representam uma mudança brusca na direção das forças, enquanto que em um modelo real de concreto esse desvio corresponde, normalmente, em certo comprimento e largura, por isso os nós são uma simplificação do modelo real. Existem dois tipos de nós, contínuo e os singulares. Os contínuos são os que o desvio de força é feito em comprimentos razoáveis, que os torna não críticos. Já os singulares, como o próprio nome já diz, ocorrem em um ponto localizado, devido à aplicação de forças concentradas, tratando-os como críticos desta maneira e necessitam de verificação de tensões. Como indica a Figura 23.

Figura 23 - Exemplo de nós contínuos (A) e singulares (B); Silva e Giongo (2000) apud. Oliveira (2009).

Fonte: Oliveira (2009)

Após concluir os passos anteriores Oliveira (2009) determina que no detalhamento da armadura, deve-se atentar para a ancoragem das barras da armadura, principalmente nas extremidades das regiões nodais. A relação entre a área de armadura e a área de concreto não deve ser menor que 0,002 em cada direção e seu espaçamento não deve ser maior do que 30,00 cm.

Por fim, Oliveira (2009) concluiu que os métodos utilizados para projetos ainda apresentam divergências entre os existentes, por isso aponta diretrizes para os cálculos de projeto. Consta-se que a treliça de Blévot (1967) apresenta valores coerentes com sua pesquisa, porém algumas normas e autores divergem na consideração do nó superior, e consequentemente, no valor do momento do bloco. Os resultados obtidos mostram-se coerentes por serem constantes em função da quantidade de estacas.

2.4 MÉTODOS PARA DIMENSIONAMENTO DE BLOCOS SOBRE