JF GALANTELABORATÓRIO DE FUNDAÇÕES
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LABORATÓRIO JF GALANTE

Modelo Interativo: Fundação em Estaca

Mude a geometria. Desloque a carga. Veja quem trabalha mais.

MODELO DIDÁTICO
Profundidade ×0,35 · vista esquemáticaArraste para girar · role para ampliar
AXIAL LOAD LABMODELO 3D INTERATIVO
Edifício simbólico · P definido pelo slider
UTILIZAÇÃO GEOTÉCNICA ESTIMADA
Estaca mais solicitada
Grupo · eficiência informada

100% = demanda igual à capacidade admissível estimada. Não é uma aprovação de projeto.

ESTACA 1 · INSPEÇÃO
Reação no topo · Nᵢ
Peso próprio da estaca
Demanda no solo
Utilização individual

CAPACIDADE DE UMA ESTACA
Qadm = (Qs + Qb) / FS
Fuste · Qs
Ponta · Qb

Fuste e ponta acima são resistências últimas. O fator global FS reduz a soma.

OBSERVE

Aumente a carga e observe a utilização. Depois, desloque-a: a média pode parecer confortável enquanto uma estaca chega ao limite.

O esforço, estaca por estaca.

Clique para inspecionar
CompressãoAcima de 100%Tração

O círculo tracejado localiza a carga. As cores usam a demanda no solo / Qadm.

GEOMETRIA QUE VIRA QUANTITATIVO
Concreto total
Dimensões do bloco
Peso do bloco + estacas
Capacidade admissível do grupo

Volume geométrico, sem perdas. A massa de solo entre estacas não entra no peso próprio deste modelo.

TRÊS EXPERIMENTOS PARA A AULA
UM MODELO LEGÍVEL E AUDITÁVEL

Da carga ao solo.

Estacas verticais iguais, dispostas em uma malha simétrica, com a mesma rigidez axial. Bloco rígido e sem apoio no solo. O edifício e as partículas mostram o caminho da carga; não representam deformações calculadas.

1. Distribuição no bloco

Nᵢ = (P + Wbloco)/n + P ex xᵢ/Σxⱼ² + P ey yᵢ/Σyⱼ²

As coordenadas são medidas a partir do centro do grupo. Nᵢ é a reação no topo. A soma das reações iguala P + peso do bloco. Os primeiros momentos igualam P·ex e P·ey. Reação negativa sinaliza tração e permanece visível; não a redistribuímos.

2. Resistência por fuste e ponta

Qs = πD (qs1 ℓ₁ + qs2 ℓ₂)
Qb = qb πD²/4
Qadm = (Qs + Qb)/FS

ℓ₁ = min(L, z₁); ℓ₂ = max(0, L − z₁). As resistências unitárias são informadas, sem correlação com SPT/CPT. Usamos unidades coerentes: kPa × m² = kN. qb é uma entrada independente na cota da ponta.

3. Demanda individual e do grupo

Dᵢ = Nᵢ + Westaca
Qadm,grupo = η n Qadm
Dgrupo = P + Wbloco + n Westaca

Comparamos cada Dᵢ à capacidade individual e a soma à capacidade global aproximada. η é informada, não uma fórmula de espaçamento. Não substitui uma análise da ruptura do grupo como bloco de solo ou de recalques. Para reação negativa no topo, a tração precisa de análise própria.

4. Geometria e limites

Bx = (nx − 1)s + D + 2a
Wbloco = 25 BxByh
Westaca = 25 (πD²/4)L

a = 0,35 m de borda livre, γconcreto = 25 kN/m³. Peso integral das estacas, sem subpressão. A escala vertical do trecho enterrado pode ser comprimida apenas no desenho. O modelo não verifica armaduras, bielas e tirantes, punção, cisalhamento, flexão, flambagem, execução ou combinações normativas. O botão automático para no primeiro limite deste modelo.

Referências de engenharia

FHWA · GEC 12, vol. I — distribuição de cargas em grupos, Eq. 8-79FHWA · Soils and Foundations, vol. II — resistência axial e eficiência de gruposFHWA · GEC 9, §7.4.2 — hipóteses do equilíbrio estático simplificado

As referências fundamentam os conceitos. Esta implementação didática usa cargas de serviço e um fator global explícito; não reproduz o procedimento LRFD nem substitui projeto conforme normas aplicáveis.
CÁLCULO EM TEMPO REAL

O equilíbrio fecha.

Estacax / y · mNᵢ topo · kNDᵢ solo · kNUtilização

Demanda no solo = reação no topo + peso próprio de uma estaca. Valores exibidos são arredondados; o cálculo usa precisão completa.