5.1.2 – Dimensionamento na Tração
Para este caso, a estaca será sempre armada, sendo a seção da armadura condicionada pela abertura máxima permitida para as fissuras. Como geralmente a taxa dessa armadura nas estacas é reduzida, podemos usar a fórmula simplificada abaixo:
(2 b
0,75 )
2
3. s
E s . f tk
em que:
é o diâmetro, em mm, das barras tracionadas b b é o coeficiente de aderência, nunca superior a 1,8 . Geralmente = 1,5 E s s é o módulo de elasticidade do aço, ou seja, 210.000 Mpa
s
é a tensão máxima atuante no aço tracionado para garantir a abertura prefixada das fissuras (resultado em MPa ). ).
f tk tk é a resistência característica do concreto à tração (em Mpa), ou seja, ftk
fck 10
para
ftk 0.06 fck 0.7
os valores de
f ck ck 18 MPa
As para f ck ck > 18 MPa
s
são:
1 para estacas não protegidas em meio agressivo FUNDAÇÕES II UNOCHAPECÓ
e
N tk
Prof. Dr. Mauro L. Menegotto Engenharia Civil
(fissuras até 0.1 mm) Prof. Msc. Silvio E. Pilz ACEA
1
2 para estacas não protegidas em meio não-agressivo
(fissuras até 0.2 mm)
3 para estacas protegidas
(fissuras até 0.3 mm)
5.1.3 – Dimensionamento na Flexão Simples e Composta
A flexão numa estaca pode ser decorrente de esforços devido ao manuseio e ao transporte (caso de estacas pré-moldadas ) ou da própria estrutura. O cálculo das armaduras de flexão simples ou composta é efetuado na forma aprendida na disciplina de Concreto Armado 1 a 3. Cabe ressaltar que a armadura de flexão não deverá ser inferior a 0.15% A. Exemplos de aplicação podem ser encontrados no livro “Dimensionamento de Fundações Profundas” - Alonso
Um aspecto importante no dimensionamento desse tipo de solicitação refere-se ao cortante. Se a estaca é de seção quadrada ou retangular, esse dimensionamento não tem maiores dificuldades e é feito seguindo-se o prescrito na NBR 6118, ou seja:
Verificação inicial e A armadura (Asw ) é dada por
sendo V sd o cortante de cálculo na seção considerada. O cálculo da armadura é efetuado na forma aprendida na disciplina de Concreto Armado 1.
FUNDAÇÕES II UNOCHAPECÓ
Prof. Dr. Mauro L. Menegotto Engenharia Civil
Prof. Msc. Silvio E. Pilz ACEA
2
5.1.4 Exercício resolvido 1
Determinar a armadura de uma estaca escavada (tipo Strauss), com diâmetro de Ø 32 cm, que está sendo submetida a tração de 16,0 tf. Para a armadura será usado Ø 12,5 mm (CA-50) e o concreto será da classe C25. Esta estaca estará colocado em meio considerado agressivo. Solução
Neste caso temos uma estaca tracionada, sendo que deverá ser armada. Usaremos a fórmula geral de estaca tracionada. Para achar a área As de armadura na estaca, precisamos saber qual a tensão máxima ( s )que podemos colocar na armadura para que as aberturas de fissuras não comprometam a durabilidade da estaca neste meio agressivo. O valor de s deve ser isolado na equação abaixo. Cuidado com as unidades de entrada na fórmula.
As
N tk
s
e
2
(2 b
0,75)
3. s
E s . f tk
= 1 estaca está em meio agressivo b = 1,5 (valor mais utilizado para as barras do CA-50
Es = 210.000 MPa (módulo de elasticidade do aço CA-50) Ntk = 16.000 kgf Inicialmente o valor de f tk
ftk 0.06 fck 0.7 0,06. 25 0,7 2,2 MPa
(2 b
FUNDAÇÕES II UNOCHAPECÓ
0,75)
2
3. s
E s . f tk
12,5 (2 .1,5) 0,75
Prof. Dr. Mauro L. Menegotto Engenharia Civil
2
3. s
210000 . 2,2
1
Prof. Msc. Silvio E. Pilz ACEA
3
Isolando e resolvendo s = 166,5 MPa, logo
As
N tk
s
16.000 kgf 1.665 kgf / cm2
2
9,60 cm ou seja 8 Ø 12,5 mm
Neste caso as armaduras estariam dispostas no perímetro da estaca, com cobrimento mínimo de 5 cm, e com estribos Ø 5,0 a cada 20 cm. Não há risco de flambagem das barras, pois as armaduras estão tracionadas. Esta armadura deve ser colocada em todo o comprimento da estaca, em que estará transmitindo os esforços para o solo
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