Capacidade de carga

O amolgamendo é o fenômeno da perda de resistência de um solo pelo efeito da destruição de sua estrutura natural e, uma vez destruída, não poderá ser recomposta. O fator estrutura influi decisivamente na resistência ao cisalhamento dos solos, principalmente, das argilas. Verificou-se, experimentalmente, que a metodologia de instalação e de fabricação das estacas e tirantes metálicos helicoidais conserva a estrutura natural dos solos, influenciando de maneira decisiva na vida útil dos componentes e na capacidade de carga a tração e compressão. Uma estaca, trabalhando isoladamente, pode atingir a mais de 40 tf. A resistência a tração ou compressão das helicoidais é originada pela reação à compressão das hélices contra o solo natural quando da atuação dos esforços nas fundações. A Gomes & Guerra Engenharia desenvolveu programas de computador que determinam a capacidade de cargas das helicoidais, através do SPT (Standard Penetration Test) e parâmetros dos solos determinados em ensaios de cisalhamento. Ressaltamos que a capacidade de carga é função direta do diâmetro e número de hélices e da profundidade de instalação da Seção Guia.

Cálculo da Capacidade de carga das estacas e tirantes metálicos helicoidais

A capacidade de carga das Estacas e Tirante Metálicos Helicoidais é definida através do Método da Capacidade de Suporte, desenvolvido pela empresa A. B. Chance Company.

Tal método consiste na determinação da capacidade máxima de carga de cada hélice que compõe a estaca, através dos parâmetros do solo em que a hélice se encontra posicionada, tais como:

- Tipo de solo (argilosos ou arenosos);

- Coesão do solo (para solos argilosos);

- Ângulo de atrito interno do solo (para solos arenosos);

- Número de golpes do SPT;

- Presença de N.A., etc.

A capacidade de carga total da estaca é o somatório das capacidades de cargas individuais de cada hélice.

Equação 1: Qt = S Qn

Onde:

Qt = Capacidade total de carga da estaca
Qn = Capacidade de carga individual da hélice

Equação 2: Qn = Ah (9c + qNq)

Onde:

Qn = Capacidade de carga individual da hélice
Ah = Área projetada da hélice
c = coesão do solo
q = pressão efetiva no solo
Nq = fator de capacidade de suporte (ver gráfico 1)

Equação 3 : q = gH

Onde:

q = pressão efetiva no solo
g = peso específico do solo
H = profundidade da hélice

Substituindo na equação 1 as variáveis das equações 2 e 3,temos:

Equação 4: Qt = S (Ah (9c + gHNq))

Que expressa a capacidade total de carga da estaca.

O valor do fator de capacidade de suporte Nq é utilizado apenas para solos arenosos, sendo obtido através da curva de Meyeroff para fundações profundas, tendo sido modificada para refletir o comportamento das estacas helicoidais.

Equação 5: Cálculo da capacidade de carga

A equação 4, acima descrita, pode ser reduzida a:

Qt = S (Ah 9c) para solos coesivos e
Qt = S (Ah gHNq) para solos não coesivos.