16. ESTUDO COMPARATIVO ENTRE PROVA DE CARGA ... - Unama

2.6.2.3 - Modelo de Smith
Quando uma estaca é solicitada pelo impacto de um martelo uma zona do
material é comprimida. Essa compressão causa uma tensão que será transmitida para
camadas subseqüentes. O processo contínuo de compressão desenvolve uma onda de
tensão que se propaga ao longo da estaca (Bernardes, 1989).
A velocidade de onda é função das propriedades do material da estaca. É a
velocidade com que as zonas de compressão ou de tração se movem ao longo da estaca.
A onda descendente inicial gerada pelo impacto do martelo é formada por forças
compressivas. Esta onda se propaga ao longo do fuste e quando encontra a ponta da
estaca é refletida (Gonçalves et al., 2000).
Segundo SMITH (1960), D. V. Isaacs foi o primeiro que advertiu sobre a ação
da onda durante a cravação de estacas. Em 1960, utilizando o conceito da equação da
onda e utilizando integração numérica, Smith propôs um modelo matemático, para
representar o fenômeno de cravação de estacas, tornando-se a base para o seu
desenvolvimento. A solução foi obtida pelo método das diferenças finitas, com o uso de
computadores.
Para AOKI (1997), o modelo de Smith permite avaliar os deslocamentos,
velocidades, acelerações e forças na seção da estaca, ao longo do tempo, substituindo
com vantagens a fórmula dinâmica.
Através da figura, pode-se observar o modelo numérico proposto, em que se
representam os elementos, como o martelo, o cepo, o capacete e a estaca por uma série
de pesos e molas.
Os elementos rígidos e pesados são representados por pesos, sem elasticidade,
como o capacete. A estaca, que é compressível, foi dividida em comprimentos unitários
e molas individuais, que representam seu peso e elasticidade, respectivamente. Já o
martelo, foi considerado como elemento possuidor de peso e elasticidade. As forças de
resistência do solo, são representadas pela combinação de molas elasto-plásticas e
pistons lineares ligados em cada elemento de estaca cravado.
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