72) DECOURT - QUARESMA - 1978 - CAPACIDADE DE CARGA DE UMA ESTACA


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72) DECOURT - QUARESMA - 1978 - CAPACIDADE DE CARGA DE UMA ESTACA

Luciano  Décourt  nasceu  em  São  Paulo,  SP, em  três  de  outubro  de  1939.


Formou-se  em engenharia  civil  em  1963  pela  Escola  Politécnica da  USP.  Fez cursos de pós-graduação entre 1964 e 1965 na mesma Escola Politécnica e na Universidade de Harvard, USA.

Iniciou sua carreira no Instituto de Pesquisas Tecnológicas, na seção de solos, em 1964.

De  1967  a  1973,  trabalhou na  Brasconsult, Engenharia  de  Projetos  S/A,  onde foi  chefe  do  departamento  de  Mecânica  dos  Solos,  encarregado  dos  projetos de quatro usinas hidroelétricas, além de trechos dos metrôs de São Paulo e Rio de Janeiro e de outras grandes obras.

Em  1969  fundou  o  laboratório  Rankine  de  Engenharia  Civil  Ltda,  sendo  seu principal executivo até 1978.

Em  1973  fundou  a  Luciano  Décourt  Engenheiros  Consultores  Ltda, atual Luciano  Décourt  Consultoria  S.  S.  Ltda., Nessa  empresa  elaborou  algumas centenas de projetos de fundações de edifícios, obras industriais, etc. Em 1994 
fundou a ETF, Estacas T Fundações Ltda, da qual foi diretor técnico.

De 1968 a 1978, lecionou Mecânica dos Solos na Faculdade de Engenharia da Fundação Armando Álvares Penteado, inicialmente como professor assistente, passando depois a professor adjunto e finalmente a professor titular.

Pertence  a  diversas  associações  profissionais,  tendo  sido  dirigente  de  todas elas.

De  1989  a  1994,  foi  Vice  Presidente  da “International  Society  for  Soil Mechanics and Foundation Engineering”. 
(ISSMFE)

Em  1991  foi  eleito  para  o  grau  de  “Fellow”  da  American  Society  of  Civil Engineering. (ASCE)

Em  1992,  a  Associação  Brasileira  de  Engenharia  de  Fundações  e  Serviços Geotécnicos  Especializados  (ABEF),  conferiu-lhe  o  título  de  Sócio  Emérito, láurea máxima   daquela   associação,   por   relevantes serviços   prestados   à 
engenharia de fundações.

A  Associação  Brasileira  de  Mecânica  dos  Solos  (ABMS)  concedeu-lhe  seus dois prêmios máximos, o Manuel Rocha, biênio 1996 - 1998 e o Terzaghi, biênio 2002 - 2004.

Em 2009, foi eleito para a Academia Nacional de Engenharia.

Em 2012, recebeu o Prêmio Milton Vargas outorgado pela Revista Fundações & Obras Geotécnicas.

Em  2014,  a  Associação  Brasileira  de  Mecânica  dos Solos e  Engenharia  Geotécnica, ABMS, conferiu-lhe o título de Associado Emérito.

Fez    parte    de    diversas    comissões    técnicas,    tanto    brasileiras    quanto internacionais  para  a  normalização  de  ensaios  e  projetos  de  fundações, destacando-se entre elas a comissão patrocinada pela ISSMFE que elaborou a Norma Internacional para o SPT.

Tem mais de 130 trabalhos publicados, na sua grande maioria em inglês, além de haver colaborado na redação de dois capítulos do livro Fundações, Teoria e Prática (1996), livro esse patrocinado pela ABMS e pela ABEF.

Em 1982, em Amsterdã, Holanda, durante o ESOPT II (“European Symposium on Penetration Testing”), foi premiado pela melhor previsão da capacidade de carga  de  uma  estaca  pré-moldada  de  concreto  armado,  utilizando  para  essa previsão fórmula de sua própria autoria.

Em 1995, foi premiado pelo Instituto de Engenharia de São Paulo pelo melhor trabalho técnico do ano.

Em  2004,  foi  o  vencedor  do  concurso  para  previsão  do  comportamento  de  4 estacas raiz, concurso esse realizado durante o SEFE-V.

Foi   convidado   a   escrever   capítulos   em   3   livros   dedicados   a   grandes geotécnicos,  os  professores  Victor  F.B.  de  Mello  (1989),  John  Schmertmann (2008) e Nelson Aoki (2009).

Eng. Luciano  Décourt e Eng. Luiz Antônio Naresi Júnior no SEFE8 - 8 Seminário de Eng. de Fundações Especiais e Geotecnia

MÉTODO DE DECOURT - QUARESMA - 1978 - CAPACIDADE DE CARGA DE UMA ESTACA

Todo engenheiro civil tem uma boa noção dos princípios básicos da engenharia geotécnica, mas quando precisa de algum conceito mais elaborado. Não adianta, precisaríamos consultar a literatura técnica, amigo especialista ou aquele caderno velho e incompleto das aulas de Fundações. Antes de você ligar para um colega de profissão especializado no assunto, vamos tentar te ajudar com uma revisão do assunto e com um rápido estudo de caso sem muita discussão teórica do assunto.

Quem deveria ler esta matéria :

  • Engenheiro civil que precisa de uma revisão no assunto “Cálculo de Fundação em Estacas”;
  • Estudante de engenharia que precisa fazer um trabalho na faculdade sobre o tema;
  • Consultor geotécnico que quer comparar seus métodos de cálculo com outras fontes.

O que podemos calcular :

  • Estimativa da capacidade de carga de estacas utilizando o SPT;
  • Comprimento das estacas para fins de orçamento dos custos de fundações profundas;
  • Quantidade preliminar de estacas por bloco de fundação.

Nota: este artigo e o material disponível para download auxilia no pré-dimensionamento. Para grandes obras e casos mais críticos (solos moles, barrancos, solos expansivos) não dispensa a experiência de um consultor geotécnico e os cálculos mais precisos de um engenheiro de fundações.

Neste artigo vai encontrar:

  1. Breve apresentação de dois dos métodos mais utilizados no dimensionamento de fundações com estacas: Aoki-Velloso e Décourt-Quaresma
  2. Cálculo de um exemplo (Estudo de Caso) através de uma planilha para download

Métodos de Cálculo: Teoria na Prática

Vantagens e desvantagens dos métodos ? Sugiro calcular os dois e escolher o menor resultado, por conservadorismo.

Método de Décourt-Quaresma

Rapidamente neste método a capacidade de carga de uma estaca (Carga de Ruptura – chamaremos de “Qu”) será obtida pela simples fórmula abaixo:

EnC - Decourt Quaresma - Carga de Ruptura2

  • qp é a tensão de ruptura de ponta;
  • Ap é a área da ponta da estaca;
  • qs é o valor do atrito lateral unitário;
  • As é a área lateral da estaca;
  • α é um parâmetro de ajuste para estacas não cravadas;
  • β é outro parâmetro de ajuste para estacas não cravadas.

O princípio é intuitivo, o solo irá atuar na lateral e na ponta da estaca para impedir que ela “afunde”. Esse limite entre a força máxima aplicada na estaca e o início do deslocamento do solo (ruptura) define a capacidade de carga da estaca.

A tensão de ruptura de ponta possui a seguinte equação:

EnC - Decourt Quaresma - Tensao de Ruptura de Ponta

Onde:

K é um coeficiente tabelado em função do tipo de solo;

Tipo de solo
K (KN/m2)
Argila
120
Silte argiloso
200
Silte arenoso
250
Areia
400
  • N é o Nstp, número STP ou ainda, o número de golpes necessários para equipamento da sondagem penetrar 30 cm no solo. Esse número você obtém no resultado da sondagem à percussão executada no terreno;

O atrito lateral unitário é calculado, sem dificuldades, pela fórmula:

EnC - Decourt Quaresma - Atrito Lateral

  • Parâmetos α e β são sugeridos pelas tabelas a seguir:
Parâmetro “α


(Décourt, 1996)ArgilasSolos intermediáriosAreias
Cravada1,001,001,00
Escavada em geral0,850,600,50
Escavada com lama bentonítica0,850,600,50
Hélice contínua0,300,300,30
Raiz0,850,600,50
Injetadas (alta pressão)1,001,001,00

 

Parâmetro “β


 (Décourt, 1996)ArgilasSolos intermediáriosAreias
Cravada1,001,001,00
Escavada em geral0,800,650,50
Escavada com lama bentonítica0,900,750,60
Hélice contínua1,001,001,00
Raiz1,501,501,50
Injetadas (alta pressão)3,003,003,00

Método de Aoki-Velloso         

Utilizando também o proposto por Aoki-Velloso, a capacidade de carga de uma estaca (Carga de Ruptura – “Qu”) será obtida pela soma da Carga de Ponta (“Qp”) com a Carga do Atrito Lateral (“Qa”), assim como na equação abaixo:

EnC - Aoki Velloso - Carga de Ruptura

A carga resistida pela ponta (Qp) segue a equação abaixo:

EnC - Aoki Velloso - Carga Resistida pela Ponta

Onde:

  • K é um coeficiente tabelado em função do tipo de solo, mas possui valores diferentes do Método de Décourt-Quaresma – cuidado;
  • N é o Nstp da sondagem;
  • F1 é um parâmetro tabelado em função do tipo de estaca. Foi calculado pelos engenheiros pesquisadores do método através de inúmeras correlações e testes de carga durante as pesquisas realizadas;
  • Ap é a área da ponta da estaca. Se for uma estaca cilíndrica maciça, por exemplo, é a velha fórmula “pi vezes o raio ao quadrado”.

A carga máxima suportada pelo atrito lateral é calculada pela fórmula a seguir:

EnC - Aoki Velloso - Atrito Lateral

Onde:

  • Qa é o valor da carga do atrito lateral;
  • ɑ também é um coeficiente que varia em função do tipo de solo;
  • K e N são os mesmos da fórmula do Qp;
  • F2 também é um parâmetro tabelado em função do tipo de estaca.

 

Tipo de soloK (KN/m2)α (%)
Areia1.0001,4%
Areia siltosa8002,0%
Areia silto-argilosa7002,4%
Areia argilosa6003,0%
Areia argilo-siltosa5002,8%
Silte4003,0%
Silte arenoso5502,2%
Silte areno-argiloso4502,8%
Silte argiloso2303,4%
Silte argilo-arenoso2503,0%
Argila2006,0%
Argila arenosa3502,4%
Argila areno-siltosa3002,8%
Argila siltosa2204,0%
Argila silto-arenosa3303,0%

 

Tipo de EstacaF1F2
Franki – fuste apiloado2,33,0
Franki – fuste vibrado2,33,2
Metálica1,83,5
Pré-moldada cravada2,53,5
Pré-moldada prensada1,22,3
Escavada pequeno diâmetro3,06,0
Escavada grande diâmetro3,57,0
Escavada com lama bentonítica3,54,5
Raiz2,22,4
Strauss4,23,9
Hélice contínua3,03,8



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