Análise da influência da interação solo-estrutura na determinação de esforços para o cálculo estrutural

Abstract

O sistema estrutural de uma edificação é composto por dois componentes principais: a superestrutura (lajes, vigas e pilares) e a infraestrutura (fundação), que conecta a superestrutura ao solo, transferindo as cargas. O cálculo tradicional considera que as fundações são rígidas e não se deslocam ao receber as forças da superestrutura, o que não reflete a realidade geotécnica, pois as deformações no solo influenciam o comportamento estrutural, especialmente as translações e rotações. A interação solo-estrutura (ISE) é crucial para entender como a edificação se comporta, pois o solo se deforma sob carregamento, o que começa durante a construção e continua até atingir um estado de equilíbrio. A falta de análise do solo ou considerações inadequadas durante o projeto podem resultar em deformações indesejáveis e redistribuição dos esforços. Ao incorporar a ISE no projeto, é possível prever os recalques e otimizar o dimensionamento da estrutura, aumentando sua durabilidade e evitando problemas patológicos, além de prevenir super e subdimensionamentos. Neste trabalho o cálculo dos recalques foi realizado através dos métodos de cálculo propostos por Schertmann (1970), Decóurt (1998), e Berberian (1992); e a ISE foi aplicada através do programa SAP 2000, versão 2026, que atua com base no Método dos Elementos Finitos (MEF), atribuindo molas nas condições de apoio. Este trabalho alcançou os resultados esperados, uma vez que foi possível visualizar a redistribuição dos esforços nos pilares à medida que a estrutura recebe um carregamento e se deforma, como quando calculado pelo método de Schertmann, em que se teve um aumento de 6% no valor das reações de apoio dos pilares da extremidade, e uma redução de 13% no pilar central da estrutura; pôde-se observar ainda, dentre os métodos de cálculo de recalque, uma variação significativa em seus resultados, entre os métodos de Schmertmann (1970) e de Decóurt (1998) com os demais, sendo em alguns casos de até 26%, enquanto que entre o método Simplificado de Berberian (1992) e o método Semiempírico de Beberian (1992), os valores das reações de apoio variaram em apenas 1%, no máximo.