Convenções e unidades¶
Esta é a página que evita o erro mais comum de entrada de dados. Vale a leitura antes do primeiro projeto.
Sistema de eixos¶
Os programas usam um sistema destrógiro com Z para baixo, com origem no topo da estaca.
| Eixo | Direção positiva |
|---|---|
| X | Horizontal |
| Y | Horizontal, perpendicular a X |
| Z | Para baixo, ao longo da estaca |
O eixo Z apontando para baixo é a convenção geotécnica: profundidade cresce com Z, e as cotas de sondagem são lidas na mesma direção em que a estaca desce.
Confira no próprio programa
O SPX traz uma visualização 3D do sistema de coordenadas, com a estaca e os três eixos desenhados. Use-a sempre que houver dúvida sobre o sentido de um esforço.
Sinais dos esforços¶
| Esforço | Positivo significa |
|---|---|
| Normal \(N\) | Compressão — carga para baixo, no sentido de Z |
| Normal \(N < 0\) | Tração — o programa muda o método de cálculo da capacidade |
| Cortante \(V_x\) | Para a direita, no sentido de X |
| Cortante \(V_y\) | No sentido de Y |
| Momento \(M_x\), \(M_y\) | Sentido horário |
O sinal do normal muda o cálculo
Não é só uma questão de sinal na saída. Com \(N < 0\) o programa entende estaca tracionada e passa a desprezar a resistência de ponta, aplicando o fator de segurança de tração. Ver Capacidade de carga.
Unidades¶
A entrada e a saída são em unidades do SI usuais da geotecnia brasileira.
| Grandeza | Unidade | Onde aparece |
|---|---|---|
| Comprimento, diâmetro, profundidade | m | Geometria da estaca e do bloco |
| Cobrimento | cm | Classe de agressividade ambiental |
| Força | kN | Cargas aplicadas, \(R_p\), \(R_l\), \(P_a\) |
| Momento | kN·m | Momentos aplicados |
| Tensão do solo | kPa | \(r_p\), \(r_l\), parâmetro \(K\) |
| Resistência do concreto \(f_{ck}\) | MPa | Materiais |
| Módulo de elasticidade \(E_c\) | MPa na entrada, kPa no cálculo | Recalque elástico |
| Peso específico \(\gamma\) | kN/m³ | Tensão geostática |
| Fator \(m\) | kN/m⁴ | Coeficiente de reação horizontal |
| \(K_h\), \(K_v\) unitários | kN/m³ | Reação do solo |
| Molas \(K_h\), \(K_v\) | kN/m | Entrada do modelo de elementos finitos |
| Recalque | m no cálculo, mm na apresentação | Resultados e gráficos |
Recalque em milímetros
Internamente o recalque é calculado em metros, mas todo resultado apresentado — tabela, gráfico e relatório — vem em milímetros, que é a unidade em que se discute recalque admissível.
Tipos de solo¶
O SPX classifica o solo pelas frações que o compõem, na ordem em que predominam. São quinze combinações:
| Areia | Silte | Argila |
| Areia siltosa | Silte arenoso | Argila arenosa |
| Areia siltoargilosa | Silte arenoargiloso | Argila arenossiltosa |
| Areia argilosa | Silte argiloso | Argila siltosa |
| Areia argilossiltosa | Silte argiloarenoso | Argila siltoarenosa |
O nome se lê como a composição: areia siltoargilosa é dominante areia, depois silte, depois argila.
A classificação escolhe os parâmetros de cálculo
O tipo de solo não é rótulo: é ela que seleciona \(K\) e \(lpha\) na tabela de Aoki-Velloso, \(C\) na de Décourt-Quaresma, \(lpha_T\) na de Teixeira e o fator \(m\) das molas.
Trocar areia siltosa por silte arenoso — nomes parecidos, composições invertidas — muda \(K\) de 0,80 para 0,55 MPa, ou seja, 31 % a menos de resistência de ponta. Confira a classificação do boletim antes de lançar.
Nem todo método usa a classificação completa. Décourt-Quaresma trabalha com três famílias apenas — argilas, solos intermediários e areias — e o coeficiente de reação horizontal distingue apenas solos arenosos e siltosos de argilosos.
Discretização da sondagem¶
A sondagem é lançada metro a metro, um valor de \(N_{SPT}\) e um código de solo por metro. As cotas de resultado saem negativas, medidas a partir da superfície: −1 m, −2 m, e assim por diante.
Toda tabela de capacidade de carga é apresentada por cota — para cada profundidade possível de ponta, qual seria a carga admissível. É isso que permite escolher o comprimento da estaca lendo a coluna, em vez de tentar um comprimento por vez.