ANÁLISE NUMÉRICA E EXPERIMENTAL DE PILAR DESCARREGANDO DIRETAMENTE SOBRE ESTACA

CHRISTIAN DONIN, DOUGLAS RAFAEL DA SILVA

Resumo


Atualmente, nota-se que os projetistas têm dispensando o uso de blocos de fundação entre as fundações e os pilares quando se tem no projeto a utilização de somente uma estaca para sustentação de um único pilar. Sabe-se que quando o carregamento acontece em área reduzida, como é usual, surgem tensões de tração transversais ao eixo da estaca e do pilar nos trechos iniciais onde as tensões de compressão são dissipadas na estaca. Este esforço de tração possivelmente será maior que a resistência à tração do concreto, acarretando na ruptura da estaca por fendilhamento, que é uma fenda no sentido longitudinal da estaca. Portanto uma armadura de fretagem deve ser dimensionada para suportar tais esforços e manter a função estrutural da estaca com segurança. O presente trabalho faz uma abordagem numérica e experimental do assunto buscando abranger teorias de modelos propostos na bibliografia, para que através de uma análise computacional e experimental em laboratório, comprove-se a eficácia dos mesmos, buscando aprimorar os conceitos e desenvolver os modelos de cálculo para dimensionamento das armaduras fretagem das estacas. A análise computacional é realizada com a utilização do software ANSYS. Através dessa análise são conhecidas às tensões geradas pelo carregamento, e também o caminho que os esforços percorrerão na estaca enquanto se propagam buscando uniformizar-se como esforços de compressão. Com isto, este estudo contribui com o desenvolvimento do conhecimento neste campo, expondo resultados confiáveis que possibilitem cada vez mais que o projetista possa pensar seus projetos com mais segurança, tendo a certeza de que o mesmo irá atender as exigências para as quais será solicitado e que para isso utilize os materiais da melhor maneira possível, não exagerando desnecessariamente na quantidade de aço necessária para absorver os esforços que tendem a fendilhar a estaca, oriundos do carregamento de compressão do pilar. A metodologia do estudo consiste em comparar os resultados obtidos na análise numérica com a análise experimental, que é feita com ensaios de corpos de prova que simulam o topo das estacas, com 20cm de diâmetro por 45cm de altura, em situações variáveis envolvendo a quantidade de armadura de fretagem. A comparação entre os modelos teóricos e experimentais possibilita verificar se os resultados numéricos e analíticos clássicos são condizentes com os resultados obtidos experimentalmente, possibilitando o aprimoramento dos modelos de cálculo de modo que estes apresentem resultados reais que possam ser utilizados com segurança e confiabilidade para dimensionamento de armaduras de fretagem de estacas que recebem carga direta de pilares. Como conclusão deste trabalho são apresentados os índices de confiabilidade de cada modelo teórico empregado quando comparados aos resultados experimentais obtidos, assim como, apresentado um modelo de cálculo proposto baseado nos parâmetros e resultados verificados ao longo do estudo.


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