No campo das estruturas, as estacas desempenham um papel fundamental nas fundações, especialmente em terrenos geotecnicamente complexos. Para realizar corretamente a verificação e o cálculo é necessário utilizar ferramentas avançadas, e é aqui que o CYPE pode facilitar o seu trabalho nos projetos.
Com a próxima atualização 2025.d, a CYPE dá um grande passo ao incluir dois novos módulos: Estacas II e Estacas III. Estes módulos complementam no projeto de fundações profundas, por meio de maciços de encabeçamento de estacas, o já existente Estacas I, e permitem oferecer uma suíte completa para o projeto de fundações profundas no CYPECAD e CYPE 3D.
Combinando os três módulos, é possível obter um projeto global de fundações profundas, integrando-os para fornecer uma solução completa no projeto de estacas.
Verificação estrutural avançada
O módulo Estacas II centra-se na verificação estrutural de estacas, apoiando a verificar da segurança das estacas, como elementos estruturais de betão armado, de acordo com os critérios das normas selecionadas. Permite uma definição simples da secção transversal e da sua armadura. Isto facilitará a verificação da resistência face aos esforços transmitidos pelo maciço de encabeçamento à cabeça da estaca.
Por outro lado, foram implementadas algumas opções que permitem ter em conta os valores mínimos do momento fletor e do esforço axial em elementos de fundação com vinculação exterior. Também é possível configurar o comprimento de encurvadura da estaca para o seu cálculo. Estes valores podem ser modificados para cada maciço de encabeçamento de forma individual.
Análise da estabilidade lateral com o OpenSees©
O módulo Estacas III trata do análise da estabilidade lateral, um aspeto decisivo no projeto de fundações profundas sujeitas a esforços laterais significativos. O último dos módulos de estacas, para além de complementar os outros dois, considera também os esforços laterais transmitidos pelo maciço de encabeçamento das estacas. Para tal, baseia-se nas caraterísticas do solo através de curvas p-y e no comportamento não linear do terreno em análise.
Esta análise utiliza o motor de cálculo OpenSees©; é a primeira vez que se implementa esta ferramenta no CYPECAD. Este programa baseia-se num módulo de elementos finitos onde o comportamento do terreno é assimilado a uma série de molas não lineares, cujas rigidezes são determinadas em função dos parâmetros geotécnicos previamente definidos nas especificações dos estratos.
Uma vez resolvido o modelo, é possível exportar para um ficheiro CSV os esforços e deslocamentos calculados para cada nó. Adicionalmente, o programa utiliza estes esforços para verificar se a armadura da secção da estaca está em conformidade com os requisitos das normas relevantes.
Novas funcionalidades no cálculo da capacidade de carga
O módulo Estacas I, que apareceu pela primeira vez na versão 2025.c, permite verificar a capacidade de carga de estacas de betão armado sob diferentes condições de carregamento, considerando as caraterísticas do solo e da própria estaca.
Na versão 2025.d, Estacas I incorpora uma nova funcionalidade: o cálculo da capacidade resistente do terreno em função das tensões admissíveis. Esta adição permite selecionar entre dois modos de cálculo, o que amplia as opções de análise disponíveis: através da indicação dos “Parâmetros geotécnicos”, já disponíveis na versão anterior, e através da indicação das “Tensões admissíveis”, opção incluída na versão 2025.d.
Esta opção permite calcular a estaca tendo em conta as tensões admissíveis definidas no estudo geotécnico. Esta funcionalidade abre também a possibilidade de incluir o efeito do “atrito negativo”, através da introdução de valores negativos.
Uma abordagem integral para o projeto de fundações profundas
A combinação dos módulos Estacas I, II e III oferece uma solução completa para cobrir todos os aspetos do projeto de fundações profundas. Desde o cálculo inicial da capacidade resistente do terreno ao carregamento, passando pela verificação estrutural, até à análise da estabilidade lateral, estes módulos trabalham em conjunto para proporcionar um projeto completo e preciso. Esta integração permite trabalhar com CYPECAD e CYPE 3D para abordar de forma eficiente os desafios mais complexos do projeto de estacas, otimizando o processo e garantindo resultados seguros que têm em conta todas as variáveis críticas do comportamento das estacas sob diferentes condições de carga e do solo.
