Após a Introdução do Capítulo 1, a estrutura do trabalho segue de perto as etapas apresentadas no item referente à metodologia. Dada a complexidade e abrangência do tema, optou-se por apresentar em cada capítulo um item referente à Revisão Bibliográfica específica, imediatamente seguido de um item de discussão e análise conceitual, no qual são analisadas as referências sobre o tema do capítulo e apresentadas as novas propostas para seu uso e aplicação no corpo da Metodologia Semiempírica Unificada (MSU). Ao fim de cada capítulo, um item com exemplos de aplicação é apresentado para ilustração das propostas.
Considerou-se, portanto, que a opção convencional de um extenso capítulo de Revisão Bibliográfica, seguido por outro extenso capítulo de discussões e análises da bibliografia e por fim os capítulos de aplicações, análises de resultados e conclusões, tornaria o texto disperso e imprimiria certa dificuldade de acompanhamento do desenvolvimento do raciocínio proposto. Assim, a distribuição de temas dos capítulos se apresenta como segue.
O Capítulo 2 refere-se à etapa de Previsão de Comportamento, abordando-se os doze métodos semiempíricos mais empregados no Brasil, escolhidos a partir da revisão bibliográfica dos eventos técnico-científicos brasileiros da última década (2000-2010), resumidos no Apêndice A, que subsidia a definição do paradigma atual de análise de aplicabilidade dos métodos. Apresenta-se o conceito de Hierarquia dos Solos e também a generalização dos métodos semiempíricos, que permitirá a
proposta da metodologia unificada. São definidas as relações desses métodos com os métodos teóricos e empíricos, bem como as metodologias de consideração do atrito e do embutimento da ponta, a serem empregadas na metodologia unificada. Dois novos métodos semiempíricos de teste são propostos para representarem os demais métodos analisados e para exemplificar a aplicação da correção dos coeficientes empíricos à luz das Hierarquias dos Solos.
O Capítulo 3 trata da etapa de Verificação de Desempenho por meio de ensaios de prova de carga analisados pelos nove critérios de ruptura mais empregados no mundo e analisados por Fellenius (1980, 2006). São determinadas suas inter- relações e são comparados com o método de transferência de carga das Leis de Cambefort modificadas por Massad (1992, 1993, 2001), o que permite um melhor entendimento e uma melhor interpretação de seus resultados. Discute-se o paradigma atual de análise de aplicabilidade dos métodos semiempíricos e propõe- se a nova forma de análise para a questão, com demonstração de um exemplo de aplicação.
No Capítulo 4 iniciam-se as análises dos métodos de transferência de carga que permitirão a aferição e correção dos coeficientes empíricos dos métodos semiempíricos. Desenvolve-se então a dedução da expressão geral de transferência de carga e a análise da inter-relação entre esses diversos métodos. Propõe-se, assim, uma metodologia unificada para separação das parcelas de atrito e ponta, considerando-se a relação dos métodos de transferência de carga com o método da Rigidez de Décourt (2008). Propõe-se também nova forma de solução do método das Leis de Cambefort modificadas por Massad (1992, 1993), Massad e Lazo (1998), Marques e Massad (2004), Fonseca et al. (2007) para obtenção simultânea da rigidez da estaca e do atrito lateral que melhor ajustem os trechos da curva carga-recalque, com exemplo de aplicação.
O Capítulo 5 desenvolve primeiramente a análise da distribuição do atrito nas camadas de solo do fuste pela determinação do parâmetro “B” de transferência de carga (que define as comumente chamadas curvas “t-z”). A partir disso é desenvolvida a dedução de uma nova abordagem matemática do fenômeno do atrtio latera, que será aplicada numa, também nova, proposta de análise por ajuste polinomial dos resultados de provas de carga instrumentadas.
No Capítulo 6, finalmente enuncia-se a Metodologia Semiempírica Unificada (MSU) de forma completa a partir das conclusões extraídas dos capítulos precedentes, que visaram determinar a forma mais eficiente de aplicação e desenvolvimento de cada etapa. Detalha-se a proposta de emprego das Hierarquias dos Solos e a da generalização dos métodos semiempíricos para determinação da distribuição do atrito entre as camadas de solo do fuste para ensaios não instrumentados. Apresentam-se exemplos de suas diversas possibilidades e de sua aplicação.
No capítulo 7 são tecidas as conclusões e considerações finais, bem como as propostas de pesquisas futuras.
Os capítulos até aqui comentados constam do volume 1 da tese, sendo que o volume 2 concentra os apêndices do trabalho, os quais apresentam os desenvolvimentos matemáticos, de raciocínio e aplicação de exemplos de forma mais detalhada, considerando que o texto deve ter certa agilidade para permitir o bom entendimento da metodologia proposta.
Assim, no Apêndice A apresentam-se comentários que subsidiam a definição do paradigma atual de análise de aplicabilidade dos métodos semiempíricos e uma tabela-resumo com os artigos consultados, pertencentes aos eventos técnico- científicos mais significativos do cenário nacional na última década.
O Apêndice B apresenta mais detalhadamente considerações acerca das Hierarquias dos Solos, da generalização dos métodos semiempíricos, da separação dos coeficientes de tipo de estaca do tipo de solo e da atribuição de valores dos coeficientes parciais de tipo de solo para cada camada.
No Apêndice C apresentam-se alguns exemplos de aplicação e detalhes da comparação entre os critérios de ruptura, o método da Rigidez e as Leis de Cambefort modificadas por Massad (1992, 1993) e Massad e Lazo (1998).
No Apêndice D são detalhadas as deduções da expressão geral e da nova abordagem matemática da transferência de carga aqui proposta, bem como a interrelação entre os métodos concernentes, demonstrando a possibilidade de aplicação de apenas um dos métodos na separação das parcelas de atrito e ponta. O Apêndice E apresenta as tabelas dos resultados de aplicação da forma usual e da nova proposta de análise das provas de carga instrumentadas, de forma a detalhar os valores empregados na confecção dos gráficos do Capítulo 5. Apresenta ainda
detalhes da obtenção da expressão do parâmetro matemático “B” de transferência de carga e dos polinômios aqui utilizados para ajuste dos dados de instrumentação, conforme a nova forma de análise de ensaios instrumentados proposta.
O Apêndice F apresenta a aplicação da Metodologia Semiempírica Unificada, enunciada no Capítulo 6, a estacas ensaiadas em diversas regiões e tipos de solo do país, para demonstrar sua aplicabilidade praticamente irrestrita.
Enfim, a expectativa é que a presente tese seja um instrumento útil e de referência para projetistas e pesquisadores da área de fundações por estacas, permitindo o avanço da pesquisa em fundações do ponto de vista científico aliado à prática, com economia de recursos obtida pela otimização do projeto.
2 PREVISÃO DA CAPACIDADE DE CARGA
Aborda-se aqui a etapa de Previsão de Comportamento, apresentando-se os doze métodos semiempíricos mais empregados no Brasil a serem analisados, bem como a generalização destes métodos e o conceito de Hierarquia dos Solos que abrem caminho para a unificação pretendida. Conceituam-se ainda os métodos teóricos e empíricos e sua relação com os semiempíricos, determinando-se e discutindo-se suas metodologias de consideração do atrito e de embutimento da ponta. Ao final propõe-se dois métodos semiempíricos de teste, que servirão como exemplo de aplicação da correção proposta, à luz das Hierarquias dos Solos.
É importante mencionar que aqui se considera o emprego do termo “estimativa” mais adequado do que “previsão” da capacidade de carga (que se tornou de uso corrente), pois esse último estaria mais ligado a um evento, como por exemplo a ocorrência ou não de ruptura, do que com a determinação do valor de carga com que, probabilisticamente, se dá este evento. Assim sendo, o termo “estimativa” passará a ser empregado quando referir-se à determinação de valores de capacidade de carga e o termo “previsão”, quando referir-se à ocorrência do evento de ruptura.