Fundações - Métodos Semiempíricos para Previsão de Tensão Admissível em Sapatas e Tubulões

Fundações ENEX 50441 AULA 7 29102024 Profa Juliana Keiko Tsugawa julianatsugawamackenziebr MÉTODOS SEMIEMPÍRICOS PARA PREVISÃO DE TENSÃO ADMISSÍVEL SAPATAS E TUBULÕES TENSÃO ADMISSÍVEL A PARTIR DO NSPT Métodos semiempíricos correlacionando ensaios de campo SPT e CPT Hachich e Nader 1992 Alonso 1983 Aoki e Velloso 1975 Berberian 2007 2015 Decourt 1989 Decourt Quaresma 1978 Tensão Admissível a partir do SPT Nspt Nspt médio no bulbo de tensões abaixo da cota de assentamento q sobrecarga tensão geoestática acima da base da fundação Capacidade de carga tensão de ruptura Tensão admissível TUBULÕES SAPATAS 𝛔𝐚 𝐍𝐒𝐏𝐓 𝟓𝟎 𝐌𝐏𝐚 Tensão Admissível a partir do SPT N72 NSPT médio no bulbo de 15B o 72 se refere a eficiência do nosso equipamento SPT KDB coeficiente de Berberian mas não apresenta Tensão Admissível a partir do SPT Anexo I Coeficiente de minoração KBASE para método de Berberian SOLO Class Berb SPT N72 Brasileiro 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Areia Sand S 279 243 248 251 231 233 235 200 206 236 233 231 282 Areia Mto Pco Siltosa S3M 334 255 260 264 257 270 272 274 214 211 245 267 Areia PcoSiltosa S4M 334 255 260 264 257 270 272 274 214 211 245 267 Areia siltosa S5M 333 255 260 264 257 270 272 274 214 211 245 267 Areia Muito Siltosa S6M 334 255 260 264 257 270 272 274 214 211 245 267 Areia Silto Argilosa SMC 295 266 260 284 267 270 292 292 293 272 269 309 Areia Mto PcoArgilosa S3C 290 270 251 273 291 326 329 332 334 335 312 305 Areia PcoArgilosa S4C 290 270 251 273 291 326 329 332 334 335 312 305 Areia Argilosa S5C 290 270 251 273 291 326 329 332 334 335 312 305 Areia Muito Argilosa S6C 290 270 251 273 291 326 329 332 334 335 312 305 Areia Argilo Siltosa SCM 311 289 255 285 285 284 283 282 303 303 280 278 Silte Mó M 376 357 335 344 345 346 347 347 348 348 348 349 Silte Muito PcoArenosa M3S 335 351 331 304 325 326 357 371 373 376 378 365 Silte PcoArenoso M4S 336 351 331 304 325 326 367 371 373 376 375 355 Silte Arenoso M5S 336 351 331 304 325 326 367 371 373 376 375 355 Silte Muito Arenoso M6S 336 351 331 304 325 326 367 371 373 376 375 355 Silte Areno Argiloso MSC 397 377 352 321 317 315 352 353 353 363 354 Silte Muito PcoArgiloso M3C 799 741 580 539 511 491 455 450 446 443 440 437 Silte Argiloso M4C 801 741 580 539 511 491 455 450 446 443 440 447 Silte Muito Argiloso M5C 801 741 580 539 511 491 455 450 446 443 440 447 Silte Argilo Arenoso M6C 801 741 580 539 511 491 455 450 446 443 440 447 Argila Clay M5C5S 464 555 507 475 489 443 439 435 465 464 452 461 Argila Mto PcoArenosa C 1052 885 795 706 550 611 543 504 495 494 490 491 Argila PcoArenosa C3S 378 399 374 358 354 394 395 395 396 396 397 397 Argila Arenosa C4S 378 399 374 358 354 394 395 395 396 396 397 397 Argila Mto Arenosa C5S 378 399 374 358 354 394 395 395 396 396 397 397 Argila Areno Siltosa C555M 789 731 575 535 508 487 453 447 444 440 437 435 Argila Mto Pco Siltosa C3M 1118 913 765 683 630 551 531 495 489 485 482 479 Argila PcoSiltosa C4N 1118 913 765 683 630 551 531 494 489 485 482 479 Argila Siltosa C5N 1118 913 765 683 630 551 531 494 489 485 482 479 Argila Mte Siltosa C6M 1118 913 765 683 630 551 531 494 489 485 482 479 Argila Silto Arenosa CMS 726 608 550 513 487 488 436 434 430 426 424 421 Turta Pt 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Fonte Berberian 2015 6 Tensão Admissível a partir do SPT Décourt 1989 A resistência de base em termos de tensão pode ser considerada σₐ 25 Nspt q kPa Em que Nspt é o índice de resistência médio entre a cota de apoio da base até distância 2Db abaixo desta cota q sobrecarga acima da cota de apoio 7 Tensão Admissível a partir do SPT Tubulão Bulbo de Pressão 2 x B NSPT da por metro Média entre os 4 Nspts das Camadas do bulbo de pressão σadm Nspt30 MPa Nspt 13 14 14 174 145 Golpes Tensão Admissível a partir do SPT DécourtQuaresma 1996 σr α C Np σa σr 4 Tipo de solo α Argilas 085 Solos intermediários 060 Areias 050 Tipo de solo C kPa Argila 120 Silte argiloso 200 Silte arenoso 250 Areia 400 Np média dos valores de NSPT na cota o imediatamente anterior e o imediatamente posterior alteração de rocha solos residuais Tensão Admissível a partir do SPT ESTIMATIVA DO PESO ESPECÍFICO DO SOLO Godoy 1972 N golpes Consistência Peso específico KNm³ 2 Muito mole 13 3 5 Mole 15 6 10 Média 17 11 19 Rija 19 20 Dura 21 N golpes Compacidade Peso específico KNm³ Areia seca Úmida Saturada 5 Fofa 16 18 19 5 8 Pouco compacta 9 18 Medianamente compacta 17 19 20 19 40 Compacta 18 20 21 40 Muito compacta Cota de assentamento de tubulão Berberian 2018 recomenda p evitar recalques excessivos em TUBULÕES assentar em NSPT 20 solos argilosos NSPT 15 solos arenosos É aconselhável enterrar o berço ho rodapé do tubulão dentro da camada de boa resistência Estimativa da profundidade do bulbo Estimar a profundidade do bulbo que é dependente de B que ainda não sabemos Adotar tensão admissível para solo com baixa capacidade de suporte de 1 kgfcm2 100 kNm2 ou 9807 kPa Adotar a maior carga de pilar do projeto Calcular a área da base usando a equação Calcular o diâmetro da base Estimar a profundidade do bulbo z 15 D z 2D falta de consenso na literatura 𝜎𝑎𝑑𝑚 𝑃 𝐴 𝐴 𝑃 𝜎𝑎𝑑𝑚 𝐴 𝜋 𝑟2 𝜋 𝐷2 4 𝐷 4 𝐴 𝜋 NSPT médio para aplicação nas fórmulas semiempíricas Média simples da somatória de todos os valores de NSPT que estiverem sob ação do bulbo NSPTmedio σi1 n NSPTi n Exercício Determine a tensão admissível na cota de apoio do tubulão P1250 tf considerando a sondagem abaixo 1 Cota de apoio NSPT20 50 m 2 Enterrar berço na camada boa cota de apoio 520m 3 Área da base do tubulão 4 Diâmetro do tubulão 5 Profundidade do bulbo Z 15 x 56 84 m 𝐴 𝑃 𝜎𝑎𝑑𝑚 250000 𝑘𝑔𝑓 1 𝑘𝑔𝑓𝑐𝑚2 250000 𝑐𝑚2 𝐷 4 𝐴 𝜋 4 250000 𝜋 564 𝑐𝑚 56 𝑚 Exercício Determine a tensão admissível na cota de apoio do tubulão P1250 tf considerando a sondagem abaixo 6 SPT médio observe que a partir da cota 9 m o SPT passa a ser quase que impenetrável com 30 golpes sendo necessário para o avanço de 1 ou 2 cm e logo vem o impenetrável Portanto sugerese tomar para a média apenas os NSPT entre as cotas 5 m e 9 m NSPTmedio 32 38 42 45 4 3925 Exercício Determine a tensão admissível na cota de apoio do tubulão P1250 tf considerando a sondagem abaixo 7 Tensão admissível por diferentes métodos Hachich e Nader 1992 e Urbano alondo 1983 ambos são para NSPT20 e 18 respectivamente NÃO APLICAMSE AokiVelloso 1975 Berberian 2007 𝜎𝑟 𝐾 𝑁𝑆𝑃𝑇 3 330 𝑥 3925 3 432 𝑘𝑔𝑓𝑐𝑚2 𝜎𝑎 𝜎𝑟 3 432 3 144 𝑘𝑔𝑓 𝑐𝑚2 144 𝑀𝑃𝑎 1440 𝑘𝑃𝑎 𝜎𝑎 𝑁72 𝐾𝐷𝐵 1 𝑘𝑔𝑓 𝑐𝑚2 3925 501 1 883 𝑘𝑔𝑓 𝑐𝑚2 088 𝑀𝑃𝑎 880 𝑘𝑃𝑎 Exercício Determine a tensão admissível na cota de apoio do tubulão P1250 tf considerando a sondagem abaixo 8 Tensão admissível por diferentes métodos Decourt 1989 𝜎𝑎 25 𝑁𝑆𝑃𝑇 𝑞 𝑘𝑃𝑎 𝑞 𝛾𝑖ℎ𝑖 13 2 17 1 19 2 81 𝑘𝑃𝑎 σa 25 3925 81 10623 kPa Exercício Determine a tensão admissível na cota de apoio do tubulão P1250 tf considerando a sondagem abaixo 8 Tensão admissível por diferentes métodos DecourtQuaresma 1996 𝜎𝑟 𝛼 𝐶 𝑁𝑝 085 120 27 2754 𝑘𝑃𝑎 𝜎𝑎 𝜎𝑟 4 2754 4 6885 𝑘𝑃𝑎 𝑁𝑝 32 11 38 3 27 Exercício Determine a tensão admissível na cota de apoio do tubulão P1250 tf considerando a sondagem abaixo 9 Comparação dos resultados e determinação da tensão admissível MÉTODO σa AokiVelloso 1975 1440 kPa Berberian 2007 880 kPa Décourt 1989 1062 kPa DécourtQuaresma 1996 689 kPa Média ത𝑋 10178 kPa Intervalo aceitável 30 ത𝑋 7125 13231 kPa Exercício Determine a tensão admissível na cota de apoio do tubulão P1250 tf considerando a sondagem abaixo 9 Comparação dos resultados e determinação da tensão admissível MÉTODO σa Berberian 2007 880 kPa Décourt 1989 1062 kPa Média 𝑋1 971 kPa Intervalo aceitável 30 𝑋1 6797 12623 kPa σa 971 kPa