Análise comparativa de um sistema pilar- tubulão.

I. OBJETIVO Comparar deslocamentos e momento máximo de um sistema estrutural pilar-tubulão submetido a uma força horizontal no topo do pilar, utilizando 2 modelagens distintas: uma modelagem da rigidez do solo através de molas e outra utilizando a teoria de Davisson e Robinson – “Bending and Buckling of Partially Embedded Piles” No grupo 4, o solo em questão é arenoso, com uma taxa de crecimento do coeficiente de reação lateral para estacas imersas em solos arenosos, nh = 4.500 kN/m2.

II. Etapa 1 - DESENVOLVIMENTO

1. Modelo 1

Foi utilizado o modelo simplificado da teoria de Davisson e Robinson, considerando um modelo isostático formado pelo pilar e pelo tubulão, este com comprimento equivalente e com ¬¬¬¬as mesmas propriedades de seção e material do modelo 1.

Dados de entrada: Ep = 25GPa Jp = 0,0201m4 hp = 8,0m Et = 25GPa Jt = 0,15636m4 nh = 800kN/m3
H = 100kN Cálculo da altura equivalente do tubulão: L0 = 5,47m ht = 9,84m

Cálculo da Rigidez Horizontal do Sistema Estrutural Pilar – Tubulão: kp = 2944,3kN/m kt = 12308,4kN/m kpt = 1281,8kN/m

Cálculo do Deslocamento no topo do pilar:

Cálculo dos Momentos através do Ftool, utilizando a altura equivalente do tubulão:
Diagrama de Momentos Fletores

Momento no topo do pilar: 0 kNm

Momento no nível do terreno: 800 kNm

Momento na base do tubulão:1784,0kNm

Correção dos Momentos a partir do Método de Matlock,H.,e Reese, L.C. : Para o momento fletor
Para a Flecha:

Dados:
Lo(m) 5,47
Mt(kNm) 800
Jt(m4) 0,15636
Et(kPa) 25000000

2. Modelo 2
Foi utilizado o programa SAP 2000 v14 para análise do sistema estrutural formado de um pilar circular (d=0,80m) com 8m de altura e um tubulão com seção circular vazada (dext=1,40m) e espessura da parede de 0,25m com 22m de comprimento.

Dados