Determinação da capacidade resistente do solo em condições "drenadas" e "não drenadas"

Este artigo foca-se principalmente na determinação da capacidade resistente do terreno ao carregamento de acordo com [1] , Anexo D e na distinção entre as condições do solo "drenado" e "não drenado".

Exemplo: Pilar articulado com placa de fundação

Uma placa de fundação para um pilar articulado será dimensionada para mostrar as diferenças.

Peso próprio, carga imposta, neve e vento são aplicados em quatro casos de carga ao pilar. O gráfico a seguir ilustra os valores da carga.

As combinações de carga para a verificação do estado limite último (STR/GEO) são geradas automaticamente de acordo com a EN 1990 no RFEM e utilizadas para as verificações no RF-/FOUNDATION Pro.

Entrada de dados no RF/FOUNDATION Pro

Uma vez que será determinada a capacidade resistente ao apoio para a placa de fundação de acordo com [1] , Anexo D, é necessário selecionar esta opção na caixa de diálogo "1.1 Dados gerais".

As dimensões da placa de fundação são definidas com um comprimento e uma largura de 1,2 m e uma espessura t de 9,8 pol.

As especificações adicionais, tais como a classe do betão, as dimensões do pilar, possíveis diâmetros da armadura, a classe da armadura, etc., não são importantes neste artigo, uma vez que apenas a capacidade resistente do apoio e o dimensionamento do deslizamento foram selecionados nas configurações de detalhe. Os parâmetros mencionados não fazem parte do dimensionamento e podem ser mantidos com as configurações padrão.

O pré -ajuste dos parâmetros do solo é crucial para determinar a capacidade resistente. Isso é possível com o "Perfil do solo". A este respeito, vale a pena mencionar um artigo técnico anterior que explica em detalhe como introduzir o perfil do solo e determinar a capacidade resistente para solo em camadas com condições de solo drenado.

Neste caso, o cálculo é realizado com um parâmetro de solo constante abaixo da base da fundação. Os parâmetros do solo aplicados são os seguintes:

Cascalho, mistura de cascalho arenosa-argilosa (GC)
γ = 4.7 kip/³
φ_k = 35,0 °
c '_k = 1.574 lbf/10,8 ft²
c_uk = 9 lbf/10,8 ft²

É importante notar que o RF/FOUNDATION Pro exibe apenas os parâmetros utilizados por defeito. Depende se as condições de subsolo "drenado" ou "não drenado" foram selecionadas na caixa de diálogo "1.1 Dados gerais". Se "Mostrar apenas os parâmetros utilizados" não for selecionado, são apresentados todos os parâmetros da camada de solo.

Reações de apoio e momentos determinantes

As forças de apoio da CO4 gerado determinam a capacidade resistente. Esta combinação de carga é definida da seguinte forma:

As forças de apoio resultantes são apresentadas no gráfico abaixo.

Distinções "drenado" e "não drenado"

Os termos "consolidado" e "não consolidado" também podem ser interpretados como "drenado" e "não drenado" no RF-/FOUNDATION Pro. Antes de iniciar o cálculo, o utilizador seleciona um dos dois, o que determina se a resistência do rolamento é determinada de acordo com a equação (D.1) ou (D.2).

Em geral, assume -se que um aumento de tensão é absorvido ou removido pela estrutura do solo (estado drenado) no caso de condições de solo drenadas. No caso de condições de solo não drenadas, o aumento das tensões no solo não é absorvido pela estrutura do solo, mas sim pela água dos poros, que se encontra sob pressão excessiva (estado não drenado).

Capacidade resistente para condições de solo não drenadas

A resistência à rotura do solo para condições não consolidadas resulta de [1] , Anexo D, Eq. (D.1) para:

Onde
A '= área de base efetiva B' ⋅ L '
c_uk = coesão total do solo não drenado
b_c = fator para a inclinação da área de base
s_c = fatores de forma da base da fundação
i_c = fator de inclinação da carga
q = sobrecarga ou pressão de sobrecarga ao nível da base da fundação

Com as configurações mencionadas para o dimensionamento, surgem os seguintes resultados intermédios:

A ' = 4,6 m²
b_c = 1,00, uma vez que a posição horizontal da ligação do solo é sempre assumida no RF-FOUNDATION Pro
s_c = 1,197
i_c = 0,963
q = 0,001 kN/10,8 pés²

Se este for inserido em (D.1), resulta numa capacidade resistente característica R_k/A 'de:

O valor de cálculo da capacidade resistente resulta assim em:

Capacidade resistente para condições de solo drenado

Uma vez que a determinação da capacidade resistente para as condições do solo drenado foi explicada num artigo anterior , a Equação (D.2) não é repetida aqui.

Aqui, a capacidade resistente para as condições do solo drenado resulta em:

Conclusão

O exemplo atual mostra a influência da seleção das condições do solo "drenado" ou "não drenado" na caixa de diálogo 1.1 na determinação da capacidade resisitente de acordo com a EN 1997-1 Anexo D. Na prática, serão assumidas as condições do solo drenado na maioria dos casos.

Além disso, o RF-/FOUNDATION Pro oferece uma seleção entre as duas abordagens e oferece a opção de realizar um estudo de caso com condições drenadas e não drenadas se as condições do solo não forem claras.

Além da determinação da capacidade resistente, a configuração "drenado" ou "não drenado" também tem uma influência no dimensionamento da segurança contra deslizamento e na determinação da resistência ao deslizamento. Mais informação está disponível em "Deslizamento" no capítulo 3 do manual do RF-FOUNDATION Pro.