Modelos para dimensionamento de blocos de fundação
Este artigo apresenta os dois modelos adotados pelo Eberick para o dimensionamento de blocos de fundação: o método das bielas e tirantes e o método de modelo de ruptura. Ambos são fundamentados na NBR 6118:2014 e são selecionados automaticamente pelo programa conforme a geometria do bloco e a distribuição das estacas.
Fundamento normativo
Segundo a NBR 6118, item 22.7.1, os blocos de fundação são classificados como:
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Blocos rígidos: transferência de carga sem deformações significativas, sendo os esforços resistidos majoritariamente por compressão do concreto.
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Blocos flexíveis: deformações significativas com necessidade de armaduras tracionadas.
O Eberick considera apenas blocos rígidos e aplica dois métodos de dimensionamento conforme a simetria e o número de estacas.
Método das bielas e tirantes
Conceito
O método é aplicado quando as estacas estão equidistantes do centro do bloco, geralmente em blocos com 1, 2 ou 3 estacas em linha. O modelo considera o bloco como uma treliça estrutural, com:
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Bielas (em vermelho): regiões comprimidas do concreto que transmitem os esforços do pilar às estacas.
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Tirantes (em azul): armaduras tracionadas entre as estacas, que resistem às forças de afastamento entre elas.
Dimensões do bloco
A altura útil do bloco é calculada com base no espaçamento entre estacas e no ângulo de inclinação (θ) das bielas. Para representar corretamente um bloco rígido, o ângulo deve estar entre 45° e 63°, conforme a NBR 6118.
No Eberick 2019 ou superior, o usuário pode configurar o ângulo entre 34° e 63° via:
Estrutura > Configurações > Projeto > Dimensionamento > Blocos > Biela
As dimensões gerais do bloco também dependem de:
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Dimensões do pilar
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Cobrimento da estaca
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Diâmetro e espaçamento entre estacas
Caso o modelo gerado não atenda aos esforços solicitantes, o programa testa geometrias com mais estacas.
Determinação dos esforços
O dimensionamento das armaduras considera:
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Carga vertical total (peso próprio + carga do pórtico + binário por momento fletor)
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Verificações críticas:
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Um lado mais comprimido → verifica-se a biela mais solicitada
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Outro lado tracionado → verifica-se a tração na estaca
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O dimensionamento adota a combinação mais crítica de carregamento.
Verificação das bielas
A biela de compressão é verificada para tensão solicitante versus tensão admissível junto ao pilar e à estaca:
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Se a tensão solicitante for menor que a admissível, o dimensionamento é considerado satisfatório (Ok).
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Caso contrário, o programa aumenta a altura do bloco para garantir resistência.
Método de ruptura (modelo de viga)
Quando é utilizado?
O modelo de ruptura é aplicado quando o bloco possui:
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Mais de 3 estacas ou
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Distribuição assimétrica das estacas, impossibilitando o uso de bielas/tirantes.
Conceito
Adota-se um modelo semelhante ao de viga sobre apoios simples (estacas), aplicando conceitos da teoria elástica para estimar os esforços e dimensionar as armaduras.
Dimensões do bloco
A altura útil é definida com base no ângulo de 45° entre a diagonal da estaca mais distante e a horizontal. As dimensões dependem da altura, espaçamento e diâmetro das estacas.
Determinação dos esforços
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O modelo considera uma seção de referência plana (S1), perpendicular à altura do bloco.
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O momento fletor nessa seção é calculado considerando:
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Reações nas estacas
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Distância das estacas à seção S1
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No Eberick, a seção S1 é posicionada no centro do pilar (conforme recomendação adotada pelo software).
As armaduras são dimensionadas para resistir aos momentos em ambas as direções do bloco.
Segundo Souza (2004), o modelo de viga é apropriado para blocos com grande número de estacas e distâncias elevadas ao pilar, sendo uma extensão do modelo de bielas para armaduras longitudinais.
Em suma, o Eberick seleciona automaticamente o modelo de dimensionamento de blocos mais adequado à geometria e simetria das estacas:
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Método de bielas e tirantes: blocos com até 3 estacas e simetria.
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Modelo de ruptura: blocos com mais de 3 estacas ou disposição assimétrica.
Ambos os modelos garantem dimensionamento seguro e conforme normas técnicas, com automatização completa pelo software.