O módulo de resposta subsuperficial do solo é levado em consideração quando o comportamento elástico do solo é utilizado para a análise. É a representação do solo na análise e modelo geotécnico.
Usamos o elemento primavera para representar a reação subterrânea. A equação a seguir representa a reação subterrânea do solo.
Reação subterrânea = pressão do solo / assentamento do solo
kS = q/w
É uma espécie de relação entre a pressão exercida e o recalque do solo.
Hoje existem inúmeros programas de software que podem ser usados para modelar solos com resposta subterrânea.
Se conhecermos o módulo de elasticidade do subsolo, podemos modelar o comportamento elástico do solo. SAP2000, Etabs e outros programas de software de análise estrutural semelhantes podem modelar o solo.
No passado, ao analisar estruturas, os planejadores geralmente presumiam que elas se comportavam como corpos rígidos. Hoje, a tecnologia avançou e existem inúmeros programas de software que podem ser usados para modelar o solo.
Análise de fundações de lajes, fundações combinadas, análise de estacas para carregamentos laterais e modelo de flambagem de estacas em subsolo fraco.
Como determinar o módulo do subleito
Existem vários métodos para determinar o módulo de reação subterrânea, utilizando métodos de teste, bem como a capacidade de carga ou valor de penetração padrão (SPT).
Os métodos para determinar a resposta do subsolo são descritos no livro “Foundation Analysis and Design” de Bowles. Uma equação empírica simplificada é fornecida para calcular a resposta de fundo. O seguinte foi retirado do livro “Foundation Analysis and Design” de Bowles.
“Descobriu-se que os momentos fletores e a pressão do solo calculada não são muito sensíveis ao valor usado para ks porque a rigidez do elemento estrutural é normalmente 10 ou mais vezes a rigidez do solo definida por ks. Em vista disso, o autor sugeriu o seguinte para determinar ks a partir da capacidade de carga admissível qa dada pelo consultor geotécnico:
SI: ks = 40(SF)qa kN/m3
FPS: ks = l2(SF)qa k/pés3 (9-9)
onde qa é dado em ksf ou kPa. Esta equação é baseada em qa = qult/SF e o máximo
A pressão no solo está em um assentamento de ∆H = 0,0254 m ou 1 polegada (1/12 pé) e ks é qult/AH. Para
AH = 6, 12, 20 mm etc., o fator 40 (ou 12) pode ser definido como 160 (ou 48), 83 (ou 24), 50
(ou 16), etc.; 40 é razoavelmente conservador, mas pequenas mudanças presumidas sempre podem
ser usado.”
Se conhecermos a capacidade de carga admissível e o fator de segurança usado para determinar a capacidade de carga admissível, podemos calcular a resposta do subsolo.
Geralmente, Um fator de 3 é assumido para solos coesivos e um fator de 2 para solos não coesivos.
Contudo, é aconselhável obter o fator de segurança correto junto aos engenheiros geotécnicos.
O módulo do subleito determinado a partir da equação acima pode ser usado para modelar fundações de lajes, fundações e fundações combinadas.
No entanto, ao modelar estacas, é melhor utilizar outro método para determinar a resposta do subsolo, embora o método descrito acima possa ser utilizado para análise.
Outros métodos
Existem muitos outros métodos para calcular a resposta subterrânea do solo. Na maioria das vezes, são estudos baseados em correlações determinadas por estudos.
A relação com o valor de penetração padrão (SPT), valor de penetração do cone (CPT), capacidade de carga, etc. pode ser usada para avaliar o módulo de reação subterrânea.
A imagem a seguir também mostra alguns desses relacionamentos.
O artigo Projeto de fundações combinadas fornece um guia mais informativo para projetar o mesmo.
