Influência Sísmica
A ocorrência de um sismo aumenta o efeito do empuxo ativo e reduz o efeito de empuxo passivo. As teorias utilizadas nos nossos programas (Mononobe-Okabe, Arrango, JTJ 004-89, JTS 146-2012, SL 203-97, NCMA-SRW) consideram solos sem coesão e sem a influência do nível freático. Assim, ao aplicar estas teorias para a análise dos efeitos de um sismo, qualquer solo introduzido é assumido como não coesivo. Os efeitos de sismos devido a sobrecargas não são considerados nos programas - o usuário pode introduzir estes efeitos (dependendo do tipo de sobrecarga) como "Forças Aplicadas".
O coeficiente kh é sempre assumido como positivo e de forma a que o efeito seja sempre desfavorável. O coeficiente kv pode assumir tanto valores negativos como positivos. Caso a aceleração equivalente av atuar na direção descendente (a partir da superfície do terreno) as forças de inércia kv Ws serão exercidas na cunha do solo, na direção contrária (levantando a cunha). Os valores para a aceleração equivalente av (e, consequentemente, para o coeficiente kv) e para as forças de inércia kv Ws são assumidas como positivas. É evidente que as forças de inércia atuam na direção oposta à aceleração (caso a aceleração seja assumida como ascendente - av = - kv g então as forças de inércia pressionam a cunha do solo: - kv Ws. A direção com os efeitos mais desfavoráveis para a estrutura é a assumida para a análise dos efeitos sísmicos.
Para cortinas de contenção é possível não considerar o efeito da aceleração vertical equivalente kv Ws e introduzir kv = 0.
Convenção
O ângulo de inércia sísmica é determinado a partir dos coeficiente kh e kv (isto é, o ângulo entre a resultante entre as forças de inércia e a vertical), através da fórmula:
onde: | kv | - | coeficiente de aceleração sísmica vertical |
kh | - | coeficiente de aceleração sísmica horizontal |
Empuxo devido aos efeitos sísmicos
O incremento do empuxo de terra ativo devido a efeitos sísmicos (calculado a partir da base da estrutura) é dado por:
onde: | γi | - | peso volúmico da iésima camada do solo |
Kae,i | - | coeficiente do empuxo de terra ativo (estático e sísmico) na iésima camada | |
Ka,i | - | empuxo de terra ativo na iésima camada segundo Coulomb | |
hi | - | espessura da iésima camada | |
kv | - | coeficiente de aceleração sísmica vertical |
A redução do empuxo passivo devido a cargas sísmicas (calculado a partir da base da estrutura) é dado por:
onde: | γi | - | peso volúmico da iésima camada do solo |
Kpe,i | - | coeficiente do empuxo de terra passivo (estático e sísmico) na iésima camada | |
Kp,i | - | empuxo de terra ativo na iésima camada segundo Coulomb | |
hi | - | espessura da iésima camada | |
kv | - | coeficiente de aceleração sísmica vertical |
Os coeficiente de empuxo de terra ativo Kae,i e de empuxo de terra passivo Kpe,i são calculados através da teoria de Mononobe-Okabe ou da teoria de Arrango. O programa considera a presença do nível freático.
Na análise de um sismo, o programa assume que a superfície do solo atrás da estrutura é plana e com inclinação β. Se não for o caso, o programa assume uma forma plana como aproximação da forma real do terreno, como mostra a figura:
Aproximação da forma do terreno
Ponto de aplicação da força resultante
O programa posiciona automaticamente a força resultante no centro do seu diagrama de esforços. No entanto, algumas teorias recomendam localizações diferentes para a força resultante - assim, é possível definir o ponto de aplicação da força resultante dentro do intervalo 0.33 - 0.7H (H representa a altura da estrutura). O valor recomendado (implícito) é 0.66H. A partir da força resultante, o programa determina a forma trapezoidal do diagrama de esforços, mantendo o ponto de aplicação definido para a força resultante e o seu valor.