Modelos para dimensionamento de blocos de fundação no Eberick

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.

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Fundamento normativo

Segundo a NBR 6118, item 22.7.1, os blocos de fundação são classificados como:

• Blocos rígidos: transferência de carga sem deformações significativas, sendo os esforços resistidos majoritariamente por compressão do concreto.

• 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.

 

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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:

• Bielas (em vermelho): regiões comprimidas do concreto que transmitem os esforços do pilar às estacas.

• 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:

• Dimensões do pilar

• Cobrimento da estaca

• 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:

• Carga vertical total (peso próprio + carga do pórtico + binário por momento fletor)

• Verificações críticas:

  • Um lado mais comprimido → verifica-se a biela mais solicitada

  • Outro lado tracionado → verifica-se a tração na estaca

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:

• Se a tensão solicitante for menor que a admissível, o dimensionamento é considerado satisfatório (Ok).

• Caso contrário, o programa aumenta a altura do bloco para garantir resistência.

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Método de ruptura (modelo de viga)

Quando é utilizado?

O modelo de ruptura é aplicado quando o bloco possui:

• Mais de 3 estacas ou

• 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

• O modelo considera uma seção de referência plana (S1), perpendicular à altura do bloco.

• O momento fletor nessa seção é calculado considerando:

  • Reações nas estacas

  • Distância das estacas à seção S1

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.

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Em suma, o Eberick seleciona automaticamente o modelo de dimensionamento de blocos mais adequado à geometria e simetria das estacas:

• Método de bielas e tirantes: blocos com até 3 estacas e simetria.

• 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.