Modelo de ruptura para blocos

O dimensionamento dos blocos de fundação é uma parte essencial da análise da estrutura. Neste sentido, esta série de artigos busca explicar em maior detalhe quais as considerações do Eberick no tocante aos modelos de dimensionamento dos blocos

• Modelos para dimensionamento de blocos de fundação
• Modelo biela-tirante para blocos
• Modelo de ruptura para blocos (este artigo)

Modelo de ruptura para blocos

Para alguns tipos de blocos, como os mostrados abaixo, não é possível utilizar o método de bielas e tirantes pois as estacas não se encontram equidistantes do centro do bloco. Nestes casos, o Eberick utiliza o método de ruptura. 

Segundo Souza (2004) o Modelo de ruptura nada mais é do que uma aplicação particular do Método das Bielas utilizado para o cálculo de armaduras transversais em vigas de concreto armado. Basicamente, assume-se no Modelo de ruptura que o bloco de fundação se comporta como uma viga sobre apoios simples (estacas), podendo ser adaptada a teoria elástica para a determinação dos esforços e das armaduras resistentes.

Dimensões do bloco

Seguindo o mesmo conceito de blocos rígidos utilizado para os blocos calculados pelo método biela-tirante, inicialmente é calculada a altura útil do bloco. Este cálculo considera um ângulo de 45 graus entre a diagonal que liga a estaca mais distante ao pilar e a horizontal. Em seguida, são calculadas as dimensões do bloco, que, segundo informações anteriores, são função da altura do bloco, espaçamento entre as estacas e diâmetro das mesmas.  

Determinação dos esforços

Para a determinação dos esforços no bloco, o método sugere uma verificação à flexão considerando uma seção de referência interna plana normal à altura do bloco, indicada como S1 na figura a seguir

Por fim, são calculadas as armaduras do bloco por meio do Método de Ruptura, também conhecido como Método de Viga. Para o dimensionamento da armadura principal do bloco o método sugere uma verificação à flexão considerando uma seção de referência S1 interna plana normal à altura do bloco, indicada como 2 no modelo a seguir. É importante destacar que esta verificação é feita nas duas direções do bloco, de modo a averiguar os momentos agindo em ambos os eixos.

Para alguns autores, esta seção deve ser tomada a uma distância da face do pilar de 0.15ap, sendo ap a medida do lado do pilar. Outros autores defendem a ideia da escolha da face S1 exatamente no centro do pilar, enquanto que as normas canadense e americana sugerem a definição da seção S1 junto à face do pilar. No Eberick, a seção definida por S1 na figura acima é considerada no centro do pilar.

O cálculo dos esforços no bloco e, posteriormente das suas armaduras, é realizado por meio da consideração do momento fletor relativo à superfície de referência S1. Este momento é calculado levando-se em conta a totalidade da reação das estacas, ou seja, o produto da reação das estacas e a distância destas à seção de referência. 

Em um elemento estrutural que resiste aos esforços pelo mecanismo de viga, a força de tração na armadura longitudinal varia ao longo do elemento, de maneira a balancear o momento fletor aplicado, mantendo o braço de alavanca interno relativamente constante. Assim, Souza (2004) cita que o dimensionamento do bloco de fundação como uma viga é perfeitamente aceitável desde que o bloco possua uma geometria que possibilite tal hipótese. Dessa maneira, observa-se que a utilização do Modelo de Viga pode ser particularmente útil no caso de blocos com um grande número de estacas afastadas do pilar de uma grande distância, sendo basicamente estes os casos que o Eberick considera tal modelo.