Normas e Métodos de Análise
O GEO5 permite a definição de Normas e métodos de análise de forma centralizada para todos os programas GEO5.
Em todos os programas GEO5, esses parâmetros podem ser especificados na janela “Configurações”, que permite ao usuário:
Selecionar parâmetros de análise na lista Configurações
Armazenar e gerenciar configurações no Administrador de Configurações
Criar e gerenciar novas configurações de usuário
O programa permite realizar a verificação da estrutura de acordo com cinco metodologias:
Verificação de acordo com o fator de segurança
Verificação de acordo com os estados limite
Verificação de acordo com EN 1997
Verificação de acordo com LRFD
Verificação de acordo com a Norma Chines
Os programas permitem definir situações de projeto (para diferentes etapas de construção), que podem diferir pelos fatores parciais.
Administrador
O Administrador de Configurações é a principal ferramenta para gerenciar “Configurações” ou “Templates” individuais. Em particular, ele permite ao usuário:
Determinar a visibilidade das Configurações (conjunto de Templates) na “Lista de configurações (Lista de templates)” (é determinado ao assinalar a caixa na coluna “Visível“)
Especificar as Configurações (conjunto de Templates) padrão para novos ficheiros de dados do programa atual (coluna “Padrão“)
Ver Configurações (conjunto de Templates) básicas que estão atualmente selecionadas (disponível através do botão “Exibir“)
Adicionar Configurações (conjunto de Templates) do usuário (pressionar o botão “Adicionar” abre a caixa de diálogo “Novas configurações” com uma cópia da Configuração / conjunto de Templates selecionada/o no momento)
Editar Configurações (conjunto de Templates) introduzidas pelo usuário (pressionando o botão “Editar“)
Apagar as Configurações (conjunto de Templates) do usuário (pressionando o botão “Remover“)
Além disso, o Administrador de Configurações permite exportar e importar Configurações (conjunto de Templates) armazenadas no disco.
A visibilidade e as configurações (conjunto de templates) padrão são comutadas usando o mouse ou pressionando a tecla Espaço (visibilidade) ou Shift + Espaço (configurações padrão).
Importar e Exportar Configurações
As configurações (templates) do usuário selecionadas no “Administrador de Configurações (Administrador de templates)” podem ser guardadas em um ficheiro (“Exportar“) nos formatos *.gxc (“Configurações“) ou *.gxt (“Templates“) e posteriormente carregado (“Importar“) em um computador diferente que possui programas GEO5 instalados. Isto permite compartilhar configurações (templates) de análise entre vários usuários, por exemplo, em empresas que compartilham mais licenças distribuídas entre várias subdivisões.
Esses formatos podem ser particularmente úteis ao resolver vários problemas com nossa linha direta (hotline).
Lista de Configurações
A caixa de diálogo “Lista de configurações (Lista de conjuntos de templates)” permite escolher as “Configurações” atuais, que direcionarão o cálculo e a análise de verificação da tarefa dada ou o “Conjunto de Templates” para criar a documentação geológica.
Esta lista contém dois tipos de configurações:
Básico, que acompanha a distribuição do software e não pode ser editado ou excluído
Usuário, que é definido pelo usuário
A lista aplica-se a todos os programas GEO5, apenas algumas das Configurações podem ser restritas a um programa específico.
Para maior clareza, apenas Configurações, que são verificadas no “Configurações do Administrador” como visíveis, são exibidas. Ao executar o programa pela primeira vez, a visibilidade das Configurações (Conjunto de Templates) é determinada de acordo com o país de destino. Posteriormente, o programa lembra as mudanças feitas pelo usuário.
Para trabalhar de forma eficiente com os programas GEO5, é para a maioria dos países o suficiente para criar uma ou várias “Configurações” ou “Conjunto de Templates” específicos. Então, para a solução de tarefas individuais, o usuário apenas seleciona a Configuração ou o conjunto de Templates específico. Os métodos de análise, os valores dos coeficientes e a metodologia de verificação não precisam ser especificados. Isso resulta em um trabalho mais lúcido e mais simples com o programa fornecido.
Configurações de Análise
As configurações de análise são um conjunto de dados chave para executar vários cálculos no programa. Estes incluem, em particular:
métodos e teorias das análises
metodologia de verificação; modo de verificar a segurança da estrutura (fator de segurança, estados limite, EN 1997, LRFD, Normas Chinesas)
valores reais de fatores parciais e níveis de segurança para situações de projeto individuais
Uma configuração de análise normalmente é a mesma para uma grande quantidade de tarefas – assim, o programa permite a criação de uma “Lista de configurações”. As configurações individuais podem ser editadas, exportadas e importadas no “Administrador de Configurações”.
Uma configuração pode ser válida para todos os programas GEO5 ou apenas para um programa selecionado.
Materiais e normas
Análise de muro
Análise de pressão
Análise de estabilidade
Assentamento
Sapatas
Escoras
Estaca
Estaca via CPT
Microestaca
Grupo de Estacas
Materiais e Normas
Esta secção permite inserir materiais e normas de análise para:
Estruturas de concreto
Estruturas de concreto em encontros de pontes
Os coeficientes do EC 2 são especificados para a análise de estruturas de concreto de acordo com a EN 1992-1-1. Tanto os valores padrão como os valores definidos pelo usuário podem ser adotados.
Parâmetro de determinação da seção transversal – este coeficiente determina a localização da seção crítica para o cálculo do momento de flexão dentro da fundação da parede. O valor padrão para pilares de concreto e de concreto armado é k = 0, isto é, a seção crítica é encontrada em uma face exposta do pilar. Para estruturas de alvenaria, recomenda-se escolher o valor desse coeficiente igual a 0,25.
Parâmetro de avanço da parede k – este parâmetro determina se a capacidade de suporte da armadura do avanço frontal da parede está verificada ou não. Para o comprimento de avanço x ≤ k*t, a verificação da armadura não é realizada. Ao escolher a opção “de acordo com a norma“, o parâmetro de avanço curto da parede é automaticamente calculado de acordo com a norma selecionada para dimensionamento de estruturas de concreto armado. Ao escolher a opção “inserir parâmetro“, o valor do parâmetro k é inserido pelo usuário. O parâmetro de avanço curto da parede é considerado para a análise de muros e para a análise de sapatas.
Estruturas de alvenaria (definidas apenas no programa “Alvenaria“)
Estruturas de aço (definidas nos programas “Placa“, “Verificação de Contenções” e “Estaca anti-deslizante“)
Cargas e combinações (definidas apenas nos programas “Placa” e “Viga“)
AASHTO – permite a redução do atrito entre a interface solo-solo na análise da parede com o valor de:
SNiP – permite introduzir coeficientes de dimensionamento de acordo com a Norma Russa SNiP.
Análise de Muro
Esta secção permite a introdução de parâmetros para a análise de muros:
Cálculo da pressão ativa do solo (Caquot, Coulomb (CSN 730037), Mülle-Breslau (DIN 4085), Mazindrani (Rankine), Absi, SP 22.13330.2016).
Cálculo da pressão da terra passiva (Caquot-Kerisel (CSN 730037), Coulomb, Müller-Breslau, Sokolovski (DIN 4085), Mazindrani (Rankine), Absi, SP 22.13330.2016).
Análise de terremoto (Mononobe-Okabe, Arango, JTJ 004-89, JTS 146-2012, SL 203-97).
Forma da cunha de terra (calcular como distorcido, considerar sempre vertical).
Consideração da base (A chave é considerada como base de resistência da face frontal; A chave base é considerada como sapata inclinada).
Excentricidade permitida – para avaliar a tensão de contato da base da sapata o valor assumido como excentricidade máxima permitida está entre 0,1 a 0,4.
Estabilidade interna – esta forma de cálculo é adotada em “Muro de Solo Reforçado“. A superfície de deslizamento tem uma forma diferente (reta, quebrada) de acordo com o padrão de cálculo selecionado.
Conceito de altura da dobradiça – representa o modo de análise de paredes pré-moldadas de acordo com AASHTO, em que a força da gravidade de ação favorável de uma parte da estrutura é reduzida. É usado apenas no programa “Redi Rock Wall“.
No caso da “Metodologia de verificação” de acordo com os “Estados limite” e “Fatores de segurança”, é possível reduzir os parâmetros da fundação – interface do solo. O coeficiente de redução da estrutura – interface do solo μ representa a resistência da parede contra deslizamento e contra a translação quando em contato com o solo.
Ao executar a análise de verificação de acordo com a teoria dos estados limite, o programa permite a redução da tangente do ângulo de fricção interna φ empregando o coeficiente γmφ.
Metodologia de verificação (Fator de segurança, Estados limite (LSD), de acordo com EN 1997, de acordo com LRFD, de acordo com as Normas Chinesas).
As situações de projeto são especificadas para todas as metodologias de verificação.
Análise de Empuxos
Esta secção permite inserir parâmetros para a análise de escavações e empuxos de terra:
Cálculo do empuxo ativo da terra (Caquot, Coulomb (CSN 730037), Müller-Breslau (DIN 4085), Mazindrani (Rankine), Absi, SP 22.13330.2016).
Cálculo da empuxo passivo da terra (Caquot-Kerisel (CSN 730037), Coulomb, Müller-Breslau, Sokolovski (DIN 4085), Mazindrani (Rankine), Absi, SP 22.13330.2016).
Método de análise (empuxos dependentes, JGJ 120-2012).
Análise sísmica (Mononobe-Okabe, Arango, JTJ 004-89, JTS 146-2012, SL 203-97).
Módulo da reação do subsolo (padrão, entrada, pressiômetro PMT, dilatômetro DMT, CUR 166, Normas Chinesas). As configurações padrão contém métodos internacionais recomendados para o cálculo do módulo de reação do subsolo (“MóduloKh“, na figura, para o programa “Verificação de Contenções“) – os outros métodos aqui descritos são usados apenas em países específicos.
Forma da cunha de terra (Calcular como inclinação, Considere sempre na vertical).
Considere o módulo da reação do subsolo para um revestimento reforçado – esta opção é usada apenas em programas “Análise de Contenções” e “Estaca anti-deslizante“, quando o programa reduz automaticamente os valores do módulo de reação do subsolo durante a análise.
Metodologia de verificação (fator de segurança, estados limite, de acordo com EN 1997, de acordo com LRFD, de acordo com as Normas Chinesas).
As situações de projeto são especificadas para todas as metodologias de verificação.
Análise de Estabilidade
Esta secção permite a entrada de parâmetros para análise de estabilidade:
Análise sísmica (Standard, GB 50111-2006, NB 35047-2015, GB 50330-2013, JTG B02-2013)
Metodologia de verificação (fator de segurança, estados limite, análise de acordo com EN 1997, análise de acordo com LRFD, de acordo com Normas Chinesas, análise de acordo com DIN 1054).
As situações de projeto são especificadas para todas as metodologias de verificação
Os botões “Métodos de análise para a superfície de deslizamento poligonal” e “Métodos de análise para a superfície de deslizamento circular” abre uma janela de diálogo que permite selecionar o método de análise. O programa permite calcular para a superfície de deslizamento selecionada (poligonal, circular) todos os métodos de análise. No entanto, alguns deles são muito específicos e conhecidos apenas no país de origem. Assim, os métodos que o usuário não está familiarizado, podem ser desativados.
Assentamento
Esta secção permite a introdução de parâmetros para a análise de assentamentos:
Métodos de análise:
CSN 73 1001 (Análise utilizando módulo odométrico)
Análise utilizando o coeficiente de compressão
Análise utilizando o índice de compressão
NEN (Buismann, Ladd)
Modelo de solo suave
Teoria de Janbu
Análise utilizando módulo constrangido
Restrição da zona de influência:
Baseado na resistência estrutural
Por percentagem de σor (o coeficiente de restrição da zona de influência é inserido em [%])
Sapata
Esta secção permite introduzir parâmetros para a análise da capacidade de suporte da fundação:
Análise para condições drenadas:
Abordagem padrão
CSN 73 1001
PN-81B-03020
IS:6403-1981
EC 7-1 (EN 1997-1:2003)
NCMA
GB 50007-2002
SNiP 2.02.01-83
DS/EN 1997-1 DK NA:2013
Meyerhof
Vesic
DIN 4017
CTE DB SE-C
B1/VM4
SP 22.13330-2016
Análise para condições não drenadas:
Abordagem padrão
CSN 73 1001
IS:6403-1981
EC 7-1 (EN 1997-1:2003)
DS/EN 1997-1 DK NA:2013
CTE DB SE-C
B1/VM4
Análise da sapata contínua em subsolo de rocha:
Abordagem padrão
CSN 73 1001
EC 7-1 (EN 1997-1:2003)
Análise de levantamento:
Abordagem padrão
Método do cone
DL/T 5219-2005
EN 50341
Excentricidade permitida – para avaliar a excentricidade da sapata é assumido o valor da excentricidade máxima permitida, entre os valores 0,1 a 0,4.
Metodologia de verificação (fator de segurança, estados limite, de acordo com EN 1997, de acordo com LRFD, de acordo com as normas chinesas).
As situações de projeto são especificadas para todas as metodologias de verificação.
Escoras
Esta secção permite introduzir parâmetros para a análise da capacidade de suporte de escoras:
Metodologia de verificação (fator de segurança, estados limite).
A introdução de fatores de segurança ou de coeficientes de redução reduz as capacidades de suporte no dimensionamento de escoras.
Estaca
Esta secção permite introduzir parâmetros para a análise de estacas:
Análise para condições drenadas:
CSN 73 1002
Tensão efetiva
NAVFAC DM 7.2
CTE-DB SE-C
Análise para condições não drenadas:
Tomlinson
NAVFAC DM 7.2
CTE-DB SE-C
Curva de carga limite:
Não linear (Masopust)
Linear (Poulos)
Capacidade de carga horizontal:
Subsolo elástico (p-y method)
Método Broms
Metodologia de verificação (fator de segurança, estados limite, de acordo com EN 1997, EA-Pfähle)
As situações de projeto são especificadas para todas as metodologias de verificação.
Estaca via CPT
Esta secção permite introduzir parâmetros para a análise de estacas a partir de resultados de ensaios CPT:
Metodologia de verificação (fator de segurança, estados limite, NEN 6743, EN 1997-2).
Tipo de análise:
EN 1997-2
NEN 6743
LCPC (Bustamante)
Schmertmann
NBN EN1997-1 ANB
Microestacas
Esta secção permite introduzir parâmetros para a análise de microestacas:
Verificação da capacidade de suporte de haste:
Método geométrico (Euler)
Teoria de Salas
Teoria de Véas-Souche
Verificação da capacidade de carga:
Teoria de Lizzi
Teoria de Littlejohn
Teoria de Bowles
Teoria de Zweck
Teoria de Véas
Raiz na rocha
Bustamante (SPT, Pressionômetro PMT)
Metodologia de verificação (fator de segurança, estados limite).
As situações de projeto são especificadas para todas as metodologias de verificação.
Grupo de Estacas
Esta secção permite introduzir parâmetros para a análise de grupos de estacas:
Análise para condições drenadas: CSN 73 1002, Tensão efetiva, NAVFAC DM 7,2
Análise para condições não drenadas: (UFC 3-220-01A, Masopust)
Eficiência do grupo de estacas: UFC 3-220-01A, La Barré (CSN 73 1002), Seiler-Keeney, inserir eficiência
Metodologia de verificação (fator de segurança, estados limite, de acordo com EN 1997).
As situações de projeto são especificadas para todas as metodologias de verificação.
Adicionar Novas Configurações
O programa contém um número considerável de configurações base, aplicáveis a diferentes países, e as suas abordagens teóricas. Ainda assim, é bastante comum que os usuários necessitem criar as suas próprias configurações de usuário.
As novas configurações podem ser válidas para todos os programas GEO5 ou apenas para o programa em utilização (isto pode ser especificado no canto superior direito da caixa de diálogo).
Clicar no botão “Adicionar ao administrador” abre a caixa de diálogo que mostra as configurações do programa:
se “apenas para a tarefa atual” for a configuração definida, abre uma caixa de diálogo específica para o programa em utilização
se a configuração adotada for selecionada da “Lista de configurações“, abre uma caixa de diálogo com a cópia desta configuração
Após editar e especificar o nome da nova configuração, esta fica guardada no “Administrador de configurações” ao clicar no botão “Adicionar“, passando a poder ser selecionada a partir da “Lista de configurações”.
É aconselhável que as configurações definidas pelo usuário sejam criadas com base em:
1) Normas dos diferentes países
configurações para Boguto
configurações para Borito
configurações para pro Borito, estruturas de pontes
2) tipo de construção
configurações para autoestradas
configurações para ferrovias
configurações para edifícios
3) métodos de análise
análise segundo Mazindrani
análise segundo Coulomb
4) individualmente
as minhas próprias configurações
as configurações do Pedro
O objetivo é criar uma “Lista de configurações” de forma a que o usuário não necessite de se preocupar com a forma de introduzir os vários tipos de análise e respetivos coeficientes. As novas configurações podem ser “exportadas” para outros usuários. Caso alguma das configurações criadas seja validada, a FINE irá implementa-la na lista de configurações pré-definidas, para que esta fique disponível para todos os usuários do software GEO5.
Metodologia de Verificação
O programa permite executar a verificação da estrutura de acordo com as metodologias seguintes:
Verificação de acordo com o fator de segurança
Verificação de acordo com os estados limite
Verificação de acordo com EN 1997
Verificação de acordo com LRFD
Verificação de acordo com as Normas Chinesas
Verificação de acordo com BS8006 (programa Muro de Solo Reforçado)
Verificação de acordo com DIN1054 (programa Estabilidade de Taludes)
Verificação de acordo com EA-Pfähle (programa Estaca)
Os cálculos especificados (ex.: cálculo da pressão, determinação da capacidade de suporte do solo de fundação) são os mesmos para todas as metodologias de verificação – apenas diferem na forma de introdução dos coeficientes de dimensionamento, combinações e o método de verificar a segurança da estrutura.
A metodologia de verificação pode ser selecionada na caixa de diálogo “Configurações“.
Análise de acordo com o Fator de Segurança
A metodologia de verificação de acordo com o “Fator de Segurança” é a verificação de segurança de estruturas mais antiga e mais utilizada. As principais vantagens são a sua simplicidade e lucidez.
Em geral, a segurança é garantida pelo fator de segurança:
Ao executar a análise de acordo com o “Fator de segurança“, nem o carregamento nem os parâmetros do solo são reduzidos pelos coeficientes de dimensionamento.
Uma descrição mais detalhada para cada programa e tipo de estruturas pode ser encontrada nos seguintes capítulos: Análise de Muros, Estabilidade de Taludes, Sapatas, Estacas, Estabilidade de Rochas, Microestacas, Estaca via CPT, Grupo de Estacas.
Análise de acordo com a Teoria dos Estados Limite
A metodologia de verificação de acordo com a teoria dos “Estados Limite” garante a segurança ao comparar uma variável resistente (força resistente, resistência, capacidade de suporte) a uma variável desestabilizadora (força de deslizamento, tensão).
Xact é, de um modo geral, determinado a partir dos parâmetros de dimensionamento dos solos e do carregamento:
os parâmetros do solo são reduzidos pelos coeficientes correspondentes
o carregamento (em ação) é aumentado pelos coeficientes correspondentes
Xpas é determinado de acordo com as seguintes suposições:
os parâmetros do solo são reduzidos pelos coeficientes correspondentes
a resistência da estrutura calculada é reduzida pelo coeficiente correspondente
No geral, a verificação de acordo com os “Estados limite” é uma metodologia mais moderna e apta que a verificação de acordo com o “Fator de segurança”. No entanto, não é tão lúcida.
As Normas modernas para verificação de segurança de estruturas (EN 1997, LRFD) baseiam-se no método dos estados limite. Estas Normas também introduzem vários valores de coeficientes parciais que favorecem ou desfavorecem as cargas atuantes.
Uma descrição mais detalhada para cada programa e tipo de estruturas pode ser encontrada nos seguintes capítulos: Análise de Muros, Estabilidade de Taludes, Sapatas, Estacas, Estabilidade de Rochas, Microestacas, Estaca via CPT, Grupo de Estacas.
Análide de acordo com EN 1997
O dimensionamento de uma estrutura de acordo com o EN 1997-1 segue a metodologia da análise de acordo com os estados limite.
Os fatores parciais, que ajustam os valores característicos das cargas, materiais e resistência, são introduzidos na análise consoante a “Abordagem do projeto” selecionada.
Os fatores parciais são idênticos em todas as análises dos vários programas. No entanto, a “Abordagem do projeto” pode ser diferente para etapas de construção diferentes.
Os programas podem ser agrupados em categorias, de acordo com o método selecionado:
Análise de muros, estruturas de suporte (Muros, Encontro de Pontes, Solo Grampeado)
Análise de estruturas de contenção (Projeto de Contenção, Verificação de Contenção, Empuxo de Terra)
Análise de fundações (Sapata, Estaca)
Análise de estabilidade de taludes
Os programas GEO5 contêm os seguintes Anexos Nacionais:
Finlândia, França, Polónia, Alemanha, Eslováquia, Áustria, Singapura, Dinamarca, Bélgica, Holanda, Reino Unido, Grécia, Hungria, Bulgária, Slovenia, Itália, Portugal, Roménia.
O Anexo Nacional pretendido pode ser selecionado a partir da “Lista de configurações”.
Fatores Parciais
A caixa de diálogo “Configurações” permite introduzir os fatores parciais para a análise de acordo com o EN 1997.
A lista “Abordagem do projeto” permite selecionar uma das três “Abordagens de projeto” possíveis. Dependendo na abordagem selecionada, a caixa de diálogo mostra os fatores parciais para as ações, materiais ou resistência e os coeficientes de combinação para as cargas variáveis.
A secção para introduzir os fatores parciais para as ações também permite introduzir os fatores parciais para a ação da água.
O “Administrador de configurações” e a “Lista de combinações” contêm um grande número de configurações pré-definidas para cada país da UE – configurações EN 1997 de acordo com o respetivo Anexo Nacional (AN). Para a maioria dos países, apenas uma abordagem de projeto é especificada, dependendo do Anexo Nacional e do programa utilizado (tipo de problema geotécnico) – várias configuração pré-definidas estão disponíveis apenas para alguns países.
O programa permite introduzir cada conjunto de parâmetros quatro vezes – para cada situação de dimensionamento. O programa adota os coeficientes com base na situação de dimensionamento definida a partir da janela “Configurações da etapa“.
Fatores Parciais devido à Presença de Água
Os fatores parciais devido às ações provocadas pela água ajustam o valor da força devido à ação da água; o valor da pressão nos poros.
Os fatores parciais devido à ação da água podem ser introduzidos uma vez que o EN 1997 apresenta várias formas de considerar a influência da água. Os dois métodos base são:
Variante 1 – o coeficiente da ação da água é definido como 1.3 ou 1.5, de acordo com os AN. Neste caso, o nível freático é considerado e a sua influência é multiplicada pelo fator parcial introduzido.
Variante 2 – o coeficiente da ação da água é definido como 1.0 ou, por outras palavras, a ação da água não é considerada na análise. Neste caso, o nível freático máximo permitido deve ser considerado.
A seleção da variante é realizada pelo usuário.
Caso o usuário adote ambas as opções, é recomendável introduzir duas configurações no “Administrador de configurações”, que podem diferir no valor do coeficiente γw.
Análise de Muros (Estruturas de Suporte)
A Análise de acordo com EN 1997 apresenta vários fatores parciais para a abordagem de projeto (AP) selecionada.
O dimensionamento de uma estrutura de acordo com o EN 1997-1 baseia-se na análise dos estados limite.
Redução de cargas (AP1, AP2, AP3):
Todas as abordagens de projeto consideram fatores parciais de redução de cargas. Estes são utilizados para multiplicar todas as forças introduzidas na análise. Para a verificação de modos individuais de fracasso, o programa determina se a força ou pressão atuam de forma favorável ou desfavorável. Dependendo da influência destas ações, elas são multiplicadas pelo fator parcial correspondente. A informação relativa aos fatores parciais aplicados é armazenada no relatório da análise.
A janela da análise permite definir “Ações variáveis secundárias” – os fatores parciais correspondentes são multiplicados pela combinação de coeficientes do carregamento.
Ao analisar estruturas de suporte, as condições da água e a consequente determinação do fator parcial para a ação da água são extremamente importantes.
Redução de material (AP1, AP3):
Os parâmetros do solo são automaticamente reduzidos pelos fatores parciais correspondentes.
Redução de resistência (AP2):
O valor das forças resistentes, momentos e capacidade de suporte são reduzidos.
Ao realizar a análise de acordo com a abordagem de projeto 1, todas as verificações são executadas duas vezes, para ambas as combinações de cargas. Para um dado estado limite, a tensão máxima de dimensionamento é visível na Área de trabalho.
Análise de Estruturas de Contenção
A Análise de acordo com EN 1997 apresenta vários fatores parciais para a abordagem de projeto (AP) selecionada.
O dimensionamento de uma estrutura de acordo com o EN 1997-1 baseia-se na análise dos estados limite.
Redução de cargas (AP1, AP2, AP3):
Nos programas que consideram o empuxo de terra global na análise (Empuxo de Terra, Projeto de Contenções, Verificação de Contenções), os fatores parciais são utilizados para multiplicar as componentes individuais da pressão atuante na estrutura.
A análise assume que o empuxo de terra ativo atua de forma desfavorável, enquanto que o empuxo de terra passivo é considerado favorável. Cada diagrama de pressão é multiplicado pelo fator parcial correspondente.
Redução de material (AP1, AP3):
Os parâmetros dos solos são automaticamente reduzidos pelos fatores parciais correspondentes.
Redução de resistência (AP2): é considerada. O fator parcial para a resistência reduz o empuxo de terra passivo atuante na face frontal da estrutura.
De uma forma simplificada, AP1 – Combinação 2, AP2 e AP3 aumentam o valor do empuxo ativo e reduzem o valor do empuxo passivo, enquanto que AP1 – Combinação 1 apenas aumenta o valor do empuxo ativo.
Este método pode alterar o comportamento da estrutura em alguns casos e levar a resultados enganadores. A redução dos parâmetros introduzidos deve ser executada com atenção.
Análise de Fundações (Sapatas, Estacas)
A Análise de acordo com EN 1997 apresenta vários fatores parciais para a abordagem de projeto (AP) selecionada.
O dimensionamento de uma estrutura de acordo com o EN 1997-1 baseia-se na análise dos estados limite.
Redução de cargas (AP1, AP2, AP3):
O carregamento da fundação é considerado a partir dos resultados da análise da superestrutura.
os carregamentos são determinados de acordo com as regras definidas no EN 1990:2002
as combinações de cargas são calculados de acordo com o EN 1991
Os resultados das combinações calculadas são introduzidos nos programas “Sapata” e “Estaca“.
Tanto a carga de dimensionamento (análise da capacidade de suporte, dimensionamento da fundação), como a carga de serviço (análise de assentamentos) são consideradas. Na abordagem de projeto 1, a análise é executada para a carga de dimensionamento (Combinação 1) e para a carga de serviço (Combinação 2).
Apenas o peso próprio da estrutura ou o peso do solo acima da fundação são multiplicados pelos fatora parciais. A carga de dimensionamento deve ser determinada de acordo com as Normas EN 1990 e EN 1991 – cada componente da carga é multiplicada pelo fator parcial correspondente – o programa não volta a alterar a carga introduzida.
Redução de material (AP1, AP3):
Os parâmetros dos solos são automaticamente reduzidos pelos fatores parciais correspondentes.
Redução de resistência (AP2), para estacas (AP1, AP2, AP3):
O programa “Estaca” assume os fatores parciais como dependentes do tipo de estaca (escavada, cravada, hélice contínua). A janela permite definir todos os fatores parciais. A análise adota os fatores parciais consoante o tipo de estaca selecionado na janela “Geometria“. A verificação da tração da estaca considera sempre o peso próprio da estaca. Para a compressão da estaca, o seu peso próprio pode não ser considerado, dependendo das configurações da janela “Carga“. A verificação da análise é executada de acordo com a teoria dos estados limite.
No programa “Sapata“, a capacidade de suporte vertical e horizontal da fundação é reduzida.
Análise da Estabilidade de Taludes
A Análise de acordo com EN 1997 apresenta vários fatores parciais para a abordagem de projeto (AP) selecionada.
O dimensionamento de uma estrutura de acordo com o EN 1997-1 baseia-se na análise dos estados limite.
Redução de cargas (AP1, AP2, AP3):
As cargas contínuas são reduzidas por fatores parciais. Dependendo na inclinação da superfície de deslizamento, o programa avalia se a força da gravidade atuante num dado bloco é favorável, ou não. Se a ação favorável da força for superior à ação desfavorável, o programa adota o coeficiente favorável. Assim, o peso do bloco W é pré-multiplicado pelo fator parcial para a carga permanente.
A ação da água é reduzida pelo fator parcial que multiplica a pressão nos poros resultante e as forças devido à água não confinada, acima do terreno.
Para as sobrecargas introduzidas, o programa começa por avaliar se estas atuam de forma favorável ou desfavorável e, de seguida, pré-multiplica a carga global pelo fator parcial correspondente.
Redução de material (AP1, AP3):
Os parâmetros dos solos são automaticamente reduzidos pelos fatores parciais correspondentes.
Redução de resistência (AP2):
A resistência na superfície de deslizamento é reduzida.
Combinação de Cargas
A ação das cargas que atuam simultaneamente são introduzidas na análise com base no definido para as combinações de cargas do EN 1990 Bases para o Projeto de Estruturas. A maioria das cargas são consideradas como permanentes. As sobrecargas e as forças introduzidas podem ser definidas como cargas variáveis. O programa determina automaticamente os valores de cada fator parcial, consoante a carga atue de forma favorável ou desfavorável.
Por defeito, as cargas variáveis são consideradas como primárias. As janelas “Verificação” e “Dimensionamento” permitem especificar as cargas variáveis como secundárias – cada carga é pré-multiplicada pelo coeficiente correspondente, que reduz o seu valor. Caso todas as cargas sejam consideradas como secundárias na combinação base, o programa emite uma mensagem de alerta e a verificação não é aceite.
Podem ser definidos quatro tipos de combinações na janela “Configurações da etapa“:
Situação permanente e transitória de projeto:
Situação acidental de projeto:
Situação sísmica de projeto:
Os fatores parciais de cargas e coeficientes de combinações são introduzidos na caixa de diálogo “Fatores parciais”.
Analysis According to LRFD
When performing analysis according to LRFD (Load Resistance Design Factor) we follow the theory of limit states.
The analysis according to LRFD introduces two types of design coefficients:
coefficients modifying the load magnitude (Load factors)
coefficients reducing the soil resistance (Resistance factors)
LRFD is implemented in the program to perform:
Analysis of retaining walls (support structures)
Analysis of spread foundations
Slope stability analysis
LRFD introduces new types of design situations (Strength I, Service I, Extreme I).
LRFD – Design Situations
LRFD introduces the following design situations for the analysis of support structures (retaining walls), foundations, and slope stability:
Strength I: : the basic design situation that reduces the structure resistance and the magnitude of load.
Service I: this design situation assumes for most cases the partial factors (load, resistance reduction) equal to 1.0.
Extreme I: this design situation assumes for most cases the partial factors of resistance reduction equal to 1.0.
The type of design situation is selected in the “Stage settings” frame. The values of partial factors (load, resistance reduction) can be modified in the “Settings” frame.
LRFD – Analysis of Retaining Walls (Support Structures)
Analysis according to LRFD introduces two types of design coefficients – coefficients modifying the load magnitude (Load factors) and coefficients reducing the soil resistance (Resistance factors).
These coefficients enter the analysis according to the selected design situation.
When evaluating individual cases of failure, the program determines, whether the force or pressure acts favorably or unfavorably. It is then multiplied by the corresponding partial factor.
When performing the final verification the overall resistance of the structure against failure is multiplied by the corresponding resistance factor.
For support structures (walls), the information about the applied design factors are provided in the analysis protocol.
LRFD – Analysis of Spread Foundations
Analysis according to LRFD introduces two types of design coefficients – coefficients modifying the load magnitude (Load factors) and coefficients reducing the soil resistance (Resistance factors).
These coefficients enter the analysis according to the selected design situation.
Partial factors for load are used to multiply the self–weight of spread foundation and the weight of soil above foundation (overburden) only. Individual components of load must be multiplied by corresponding partial factors – the input load is not adjusted by the program in any way.
When performing the final verification, the overall resistance of the structure against failure is multiplied by the corresponding resistance factor.
LRFD – Slope Stability Analysis
Analysis according to LRFD introduces two types of design coefficients – coefficients modifying the load magnitude (Load factors) and coefficients reducing the soil resistance (Resistance factors).
These coefficients enter the analysis according to the selected design situation.
The input loads are verified, whether they act favorably or unfavorably. The surcharge magnitude is then multiplied by the corresponding partial factor for load (ES or LL, respectively).
Resistance reduction (Resistance factors):
The overall resistance on slip surface is reduced by the ϕSS partial factor. When evaluating safety, the following condition on the slip surface must be satisfied:
Analysis According to Chinese Standards
GEO5 programs allow performing various analyses based on the methodologies provided by the Chinese standards.
Geotechnical analyses are verified using the safety factor. Neither calculated forces nor soil parameters are reduced by any coefficient.
Dimensioning of steel-reinforced concrete and masonry structures follows the GB 50153-2008 or JTS D30-2004 standards. In this case, each force entering a combination is multiplied by the corresponding coefficient.
Another coefficient influencing the dimensioning is the Coefficient of structure importance (GB 50153-2008, 8.2.2-1) to be specified in the “Settings” frame when performing the structure verification according to GB 50010-2010.
Earthquake analysis and seismic combination analysis according to GB 50010-2010 further exploit Seismic coefficients of strength (GB 50011-2010), which increase the calculated bearing capacity of a cross-section. These coefficients are specified in the “Settings” frame in the “Materials and standards” tab.
Analysis of sheeting structures follows the JGJ 120-2012 standard (Technical specification for retaining and protection of building foundation excavations). This is e.g. a determination of modulus of subsoil reaction or ditch bottom verification.
Análise de acordo com BS8006
O dimensionamento de uma estrutura de acordo com a Norma BS 8006-1 baseia-se na teoria dos estados limite.
Os fatores parciais, valores característicos ajustados do carregamento, material e resistência são introduzidos na análise em função do tipo de estrutura selecionado.
O tipo estrutura é selecionado nas “Configurações da etapa”:
Muro
Talude
Fatores Parciais do Muro
Esta análise de verificação é realizada para duas combinações de coeficientes:
Combinação A – gera capacidade de carga máxima da fundação
Combinação B – gera pior cenário para deslizamento na base
São aplicados os seguinte fatores parciais:
Fatores Parciais do Talude
O cálculo aplica os seguintes fatores parciais:
Análise de acordo com DIN1054
O dimensionamento de uma estrutura de acordo com a Norma DIN1054 é realizado de acordo com a análise dos estados limite.
Redução da carga:
As cargas atuantes de forma uniforme são reduzidas nesta análise através de fatores parciais. Dependendo na inclinação da superfície de deslizamento, o programa avalia se a força de gravidade atuante no maciço em causa é, ou não, favorável. Se a ação favorável da força for superior à desfavorável, então o programa adota um coeficiente favorável. Com base neste pressuposto, o peso do maciço W é multiplicado pelo fator parcial para a carga permanente.
A carga devido à presença de água é reduzida através do fator parcial que multiplica a pressão nos poros resultante e os esforços devido a massas de água não confinadas acima da superfície.
Para inserir sobrecargas, o programa avalia se estas atuam, ou não, de forma favorável e, de seguida, multiplica a resultante pelo fator parcial correspondente.
Redução dos materiais:
Os parâmetros dos solos são automaticamente reduzidos através dos fatores parciais correspondentes.
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