Deformações nas diagonais comprimidas em blocos sobre duas estacas

Abstract

Existem vários modelos para o dimensionamento de blocos sobre estacas, sendo que um deles é o modelo de escoras (bielas) e tirantes. Escoras são representações gráficas dos fluxos das tensões principais de compressão de um dado elemento, enquanto que os tirantes representam os fluxos das tensões principais de tração deste. A NBR 6118:2003 [1] recomenda a utilização de modelos de escoras e tirantes para o dimensionamento e verificação de elementos estruturais de volume, idéia que se aplica aos blocos sobre estacas. Os conceitos de modelos de escoras e tirantes são simples e muito utilizados na análise de estruturas de concreto. Basicamente, o modelo consiste em determinar às áreas das barras de aço da armadura principal de tração por meio das tensões de tração obtidas para o tirante e verificar a ruptura do concreto da diagonal comprimida junto à zona nodal inferior e superior (entende-se por zona nodal superior e inferior as interfaces pilar-bloco e estaca-bloco respectivamente). A integridade da diagonal comprimida é garantida quando as intensidades das tensões nas zonas nodais superior e inferior são menores que um valor último. Esse valor último é determinado em função das propriedades mecânicas do concreto do bloco e as tensões nas zonas nodais inferior e superior são determinadas em função da força resultante das tensões atuantes na diagonal comprimida e de suas áreas. A forma correta da diagonal comprimida no interior do bloco é desconhecida. Por meio de uma análise experimental obtiveram-se as deformações principais de compressão e a forma geométrica das diagonais comprimidas em blocos sobre duas estacas submetidos à ação de forças centrada e excêntrica, como também as intensidades das tensões atuantes na zona nodal inferior.

Analysis of the nodal stresses in pile caps

“…The french researchers consider that the beginning of the strut, next to the upper nodal zone, occurs at ¼ of the column size in the considered direction, measured from the column face. The collected data for the analysis was extracted from the works of Adebar et al [4], Mautoni [5], Fusco [6], Chan and Poh [7], Miguel [8], Delalibera and Giongo [9], Barros [10], Munhoz [11], Mesquita [12] and Cao and Bloodworth [13] and are shown in Tables [1] to [10]. It is also important to clarify that the experimental tests of Blévot and Frémy [2] were not considered in this work due to the large number of tests.…”

“…To calculate such forces, the equilibrium of the nodal region was made as it is shown in Figure [ 2]. The presence of a bending moment at the base of the column was studied by Delalibera and Giongo [9].…”

“…However, a limit value for a 0 is not presented. The upper and lower nodal stresses calculation is done using equations [9] and [10] respectively.…”

“…In some particular cases, such as Chan and Poh [7] and Mesquita [12], the stresses for the lower nodal zone calculated by the Fusco [15] Analysis of the nodal stresses in pile caps [15]. For the models tested by Delalibera and Giongo [9] whose name ends with A sw,C , the acting stresses were slightly higher because these models were detailed with a reinforcement designed to absorb the stresses that cause cracking of the compression struts. There was also a variability in the stresses when an eccentricity in the applied force was considered, as can be observed in models ending with e0, e2,5, e5 and e12,5.…”

Strength of pile caps under eccentric loads: Experimental study and review of code provisions

“…Later studies (Suzuki et al [5][6][7][8], Bloodworth et al [9], Gonsalves et. al [10], Delalibera and Giongo [11], Gu et al [12]) experimentally analysed the influence of different design variables on pile cap behaviour. As some studies described brittle fracture due to punching shear, some authors (Adebar and Zhou [13] and (recently) Guo [14]) proposed methods based on checking the stresses in the bearing areas to limit the resistance of the pile caps due to this type of failure, while, Miguel-Tórtola et al [15] recommended limiting punching stresses to avoid this problem on the basis of their own experimental studies on pile caps with three piles and a centered load.…”