N.º 115 - Lnec

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Para o sistema de cravação podem ser considerados os seguintes factores: • energia do martelo; • eficiência; • peso do martelo; • peso do maciço de encabeçamento; • rigidez do amortecedor do martelo e coeficiente de restituição; • rigidez do amortecedor da estaca e coeficiente de restituição (para estacas de betão). A estes elementos não é dada grande relevância, porque não necessitam de ser considerados no modelo de cálculo adoptado neste trabalho. 26 Fig. 2 – Modelação da estaca. – parâmetros da estaca – a estaca é dividida, em geral, num determinado número de elementos de comprimentos iguais dl, sendo cada um deles representado por um bloco (simulando o peso do elemento) e uma mola (simulando a rigidez do elemento). O peso e a rigidez do elemento dependem do seu comprimento de acordo com as expressões (14) e (15), respectivamente. (14) (15)
na qual γ é o peso volúmico do material. O peso de cada um destes elementos é representado na Figura 2 por um bloco (W 3 a W n), enquanto que a sua rigidez é representada, na mesma figura, por uma mola (K 2 a K n-1). Este modelo considera que os elementos de estaca, representados pelas molas K 2 a K n-1, exibem um comportamento elástico e linear, como se mostra na Figura 3a). Contudo, Samson et al. (1963) sugerem que podem ser considerados outros tipos de comportamento para os elementos de estaca, ilustrados nas alíneas b), c) e d) da mesma figura. Fig. 3 – Diferentes tipos de comportamentos para os elementos de estaca. (Adaptado de Samson et al., 1963). – parâmetros do solo – o solo é modelado através de um conjunto de molas e de amortecedores. Assim, a resistência total (dinâmica) mobilizada em cada elemento é igual à soma das componentes estática e de amortecimento. A análise dinâmica baseia-se em três parâmetros do solo: deslocamento elástico limite Q; factor de amortecimento J e resistência última R u. Este modelo considera que o solo tem um comportamento elástico-perfeitamente plástico, no qual existem duas zonas: uma zona inicial em que a resistência é proporcional ao deslocamento, e uma segunda zona em que a resistência se mantém com o aumento do deslocamento, como apresentado na Figura 4. O ponto que marca a separação das duas zonas é definido pelo deslocamento elástico limite (conhecido na bibliografia por “quake”) e pela resistência última R u. O factor de amortecimento J define a forma como a energia é dissipada pelo solo, correspondendo a uma diminuição da energia efectiva transmitida aos restantes elementos da estaca. Através dos cálculos numéricos, a partir da equação de onda, é possível obter a velocidade instantânea de qualquer ponto em qualquer instante. Se a velocidade instantânea de um ponto da estaca for designada por v, e o factor de amortecimento por J, o produto JvR x traduz a resistência por amortecimento do ponto x, representado na Figura 4. Esta metodologia aplica-se ao fuste e à ponta da estaca. 27
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