Capacidade de Suporte Vertical - Método de Mola
O módulo do programa "Estaca - método de mola" faz parte do programa "Estaca". Este módulo permite calcular a capacidade de suporte vertical em subsolos por camadas. Esta análise fornece a curva carga-assentamento, as distribuição das forças e os deslocamentos desenvolvidos ao longo da estaca.
A principal vantagem deste módulo é a possibilidade de definir os parâmetros do solo em que a estaca está inserida - o usuário deve especificar o ângulo de atrito interno, coesão, peso volúmico e módulo de deformação do solo.
O procedimento do módulo "Estaca - método de mola" baseia-se num método semi-analítico. A resposta do solo em que a estaca está inserida consiste na solução de subsolos por camadas como generalização do modelo de Winkler-Pasternak. Assume-se uma resposta elasto-plástica rígida de cisalhamento ao longo da interface estaca-solo, de acordo com o critério de rotura de Mohr-Coulomb. A tensão normal atuante na estaca é determinada a partir da tensão geostática e da pressão do solo (mistura de concreto) em repouso.
A influência do nível freático na vizinhança da estaca é considerada na capacidade de suporte ao cisalhamento da superfície da estaca e na profundidade da zona de influência abaixo do esporão da estaca.
Se a estaca atingir um subsolo incompressível, o método de mola não pode ser utilizado.
O assentamento da estaca também pode ser influenciado pelo assentamento do terreno envolvente. O assentamento do solo pode contribuir para a redução da capacidade de suporte da estaca. O assentamento da estaca aumenta sem se verificar um aumento de carga. Este fenómeno é modelado no programa através do atrito superficial negativo.
A análise também pode considerar a influência do processo tecnológico da execução da estaca na rigidez da fundação da estaca.
O procedimento consiste em vários passos:
- Durante a análise, a estaca é subdividida em segmentos. A subdivisão em segmentos está relacionada com a condição de o rácio entre o segmento da estaca e o seu diâmetro deve ser aproximadamente 2.5. O número mínimo de segmentos é 10.
- Cada segmento é caracterizado por uma mola. A rigidez da mola serve para modelar a resistência ao cisalhamento da superfície e a rigidez do solo abaixo do esporão da estaca.
- Para cada segmento, é determinado o valor limite da força de cisalhamento Tlim transmitida pela superfície.
- A estaca é carregada, na sua extremidade superior, por incrementos da carga vertical. Para cada incremento de carga, é determinado o valor da força da mola de cada segmento. No entanto, o valor limite do atrito superficial Tlim não pode ser excedido. Para um certo carregamento, todas as molas deixarão de ser capazes de aumentar a sua força e, para um aumento de carga adicional, a estaca fica apoiada apenas na base. A mola não tem qualquer restrição para a força transmitida.
- Como resultado, a análise fornece a curva carga-assentamento, as forças desenvolvidas na estaca e o gráfico da variação do cisalhamento em função da deformação de um certo local.