2. NECATİ CUMALI SANAT HAYATI
1.11. Adı Vasfiye (1985)
Diante do fato de que não há como escapar à necessidade de escolher um critério de ruptura para a análise dos métodos semiempíricos, propõe-se aqui sugestões de como realizar tal escolha de forma conceitualmente consistente.
A primeira forma de escolha que se pode sugerir é a adoção do critério mais próximo da carga máxima alcançada no ensaio, atendendo assim à consideração de Fellenius (2006) supra citado. Desta forma, não se menospreza nem se superestima a carga de ruptura de forma ostensiva, como aparentemente ocorre com a adoção de um critério qualquer de forma indiscriminada (ver item 3.6).
Outra indicação que deve ser observada encontra-se na parte superior direita da Figura 15, onde se verifica a anotação da carga Nk=986kN, que indica a carga de ruptura estrutural da estaca, calculada pela sua taxa de armadura e pela resistência característica do concreto (fck, o qual deve a rigor ser determinado por controle tecnológico). Em nenhum caso, nem para os métodos semiempíricos, nem para os critérios de ruptura, deve-se considerar válidos resultados acima desse limite, a menos que se confirme uma subestimativa da resistência do concreto.
A fórmula de cálculo de Nk pode ser obtida de Velloso e Alonso (2000):
γ + γ γ = s c conc f fyk . As fck . A . 85 , 0 . 1 Nk (23)
onde: γf é coeficiente majorador das solicitações; γc: coeficiente de minoração da
resistência do concreto; γs: coeficiente de minoração da resistência do aço; AConc:
área da seção de concreto; As: área da seção de aço; fyk: resistência característica do aço; fck: resistência característica do concreto.
No cálculo da carga máxima de ruptura estrutural, se determinados fck e fyk por meio de controle tecnológico, devem ser adotados os coeficientes de majoração e minoração iguais a 1,0.
Por outro lado, em se tratando da análise de métodos cujo critério de ruptura utilizado em sua concepção tenha sido divulgado, este deve ser preferencialmente utilizado. Evidentemente, ao se analisarem diversos métodos ao mesmo tempo, como é comum, sugere-se que sejam considerados os respectivos critérios e
montado um gráfico como o da Figura 15 para sua interpretação. O ideal seria que os autores publicassem os dados estatísticos de dispersão dos resultados, quando da concepção dos métodos, para uma melhor análise. Na falta destes, porém, pode- se considerar um peso maior quando ocorre a proximidade entre métodos e critérios afins, se a pretensão for verificar a adequação do critério ao método para o solo em questão.
Se os valores forem muito díspares, ou ainda, se os métodos em análise não apresentam informação em relação ao critério empregado, os resultados próximos entre si, obtidos para o solo local e estaca em questão, podem indicar um novo critério a ser adotado para o caso especifico estudado. É importante, nesse caso, que todas as demais análises (com mesmo solo da região e mesmo tipo de estaca) sejam efetuadas com base neste novo critério adotado.
No exemplo acima, supondo-se que o método dado na coluna 5 (PRN3D) tivesse sido
elaborado com base em comparações com o critério de Van der Veen, teria mais peso sua proximidade com este do que o fato de ter se aproximado mais (quase “na mosca”) do critério de Brinch Hansen (BH, coluna 5).
Por outro lado, se o método da coluna 4 (PRN) fosse elaborado com base no critério
de Chin, pode-se dizer que ele não estaria adequado para ser empregado no caso em questão, visto apresentar-se muito conservador em relação a este. Como alternativa, dever-se-ia examinar outros casos na região e verificar se esse método
(PRN) se aproxima sistematicamente dos critérios da Rigidez com ajuste logarítmico,
de Terzaghi, da NBR 6122 ou de Fuller e Hoy, pois eles aparecem ali próximos, dentro da elipse.
Já se o interesse for por determinar qual o melhor método semiempírico e o respectivo critério ótimo a ser adotado, para a estaca e solo da região, poder-se-ia sugerir que se utilizasse no local do exemplo o critério da Rigidez com o método
PR8D, desde que estes resultem valores próximos entre si num número significativo
de provas de carga na região.
Dessa forma, a Metodologia Semiempírica Unificada possui flexibilidade para utilização de qualquer critério e sempre aponta para os melhores resultados (otimizados), especificamente para o caso em análise, demonstrando claramente o motivo da adoção do par método-critério. Como em todo e qualquer processo com
base empírica, a experiência com seu uso e aplicação local indicará valores cada vez mais adequados ao longo do tempo.
Observe-se que essa proposta de consideração dos critérios pode ser também usada para se identificar qual o melhor critério a ser usado na comparação com um novo método semiempírico, ou um que nunca tenha sido usado na região para aquele tipo de estaca. Porém, isso ainda não se constitui em uma forma de correção dos métodos para se melhorar as estimativas em relação a um dado critério, como faz parte da proposta da MSU.
Neste sentido, mais alguns passos devem ser dados, conforme se discute a seguir.
3.7.3 Correção dos coeficientes empíricos dos métodos semiempíricos a
partir de provas de carga e dos critérios de ruptura
Considerando-se que a proposta da MSU não é apenas o estabelecimento do critério de ruptura mais adequado, mas sim a adequação do método semiempírico para que ele se aproxime mais de um dado critério adotado, torna-se importante considerar outros aspectos.
Se boa parte dos autores dos métodos basearam-se nos ensaios de CPT e depois os correlacionaram com os resultados do SPT, sua base de análise deve ser a resistência de ponta do cone (qc), para a qual diversos autores internacionais
pesquisaram correlações com parâmetros do solo, como coesão e ângulo de atrito, etc. Nesses casos, os coeficientes empíricos devem ter sido estabelecidos primeiramente para a ponta, com base nos ensaios de cone, e, assim, o atrito lateral é colocado num plano secundário. Se não houver a luva de atrito no ensaio, seu valor acaba sendo, por vezes, estimado pela razão de atrito, a partir da classificação do solo, ou mesmo sendo admitido para ele um valor médio único independemente do tipo de solo.
Contudo, quando se analisam as provas de carga com a pretensão de aproximarem- se os resultados dos métodos semiempíricos aos de um dado critério de ruptura, observa-se que a carga de ruptura da ponta da estaca quase nunca é alcançada, diferentemente do que ocorre com o cone. Sendo assim, num ensaio de prova de carga em geral, o que se consegue obter, com alguma garantia mínima, é a carga limite transferida por atrito lateral, mais eventuais cargas residuais. A ponta, porém,
sofre uma breve mobilização, suficiente apenas para se vislumbrar sua rigidez, raramente sua ruptura.
Diante disto, para se efetivar tal correção com a Metodologia Semiempírica Unificada, pode-se no máximo tentar separar a parcela transferida por atrito daquela que mobilizou parcialmente a ponta. Tendo-se adotado um critério de ruptura (qualquer que seja), a carga na ponta, ao final do ensaio, é dada pela diferença de valores entre a parcela separada de atrito e o resultado do critério (descontando-se ainda eventuais cargas residuais).
Dessa forma, a parcela de atrito lateral se constitui aqui a de maior confiança em termos de obtenção de seu valor, sendo a parcela de ponta atribuída por diferença, sem se poder atestar, de fato, o seu valor de ruptura. Com essa constatação, a correção dos coeficientes empíricos do fuste terá maior confiabilidade do que a correção dos de ponta, ao contrário do que ocorre quando tais análises partem dos resultados do ensaio de cone. Essa é outra dificuldade de compatibilização entre os métodos semiempíricos e os critérios de ruptura que o paradigma atual não tem ferramentas para resolver. A adoção de coeficientes de segurança da ponta maiores do que os do atrito, só é eficiente para atribuição da carga admissível, em nada favorecendo a estimativa da carga de ruptura, objeto principal dos métodos.
Evidentemente, a partir de tais considerações, o critério de ruptura escolhido deve resultar sempre em valores maiores do que a parcela de atrito lateral, caso contrário isto representaria carga de ponta negativa (o que em geral não ocorre) quando comparado à carga máxima do ensaio. Isto indica mais um item a se considerar na escolha do critério de ruptura a ser adotado.
Este tema será melhor detalhado quando da proposição final da correção pela MSU, sendo que para desenvolvê-lo se faz necessário justamente discutir a forma de separação das parcelas de atrito e ponta, a partir dos métodos de transferência de carga e da Rigidez de Décourt (2008), como segue.