Reforços
Os reforços são elementos horizontais, inseridos no solo para aumentar a estabilidade de taludes através da resistência à tensão. Caso os reforços intersetem a superfície de deslizamento, a resistência gerada pelo reforço entra na equação de equilíbrio de um dado bloco em análise. Caso contrário, a estabilidade do talude não é influenciada.
O parâmetro base para os reforços é a resistência à tração Rt. É utilizado um valor de dimensionamento para este parâmetro - isto é, a força do reforço reduzida por coeficientes que consideram os efeitos da durabilidade, deformação e danos causados durante a instalação. A força transmitida pelo reforço nunca pode exceder a resistência à tração definida Rt.
Esquema do posicionamento de reforços
O segundo parâmetro é a resistência à tração Tp. Este parâmetro determina o comprimento de ancoragem dos reforços, isto é, o comprimento necessário de reforço inserido no solo, para o qual o reforço está totalmente tensionado atingindo o valor Rt. Dado que o valor real da resistência à tração é difícil de determinar, o programa oferece três opções de cálculo para a força F transmitida pelo reforço.
1) Cálculo da capacidade de carga do reforço
A força de tração F é dada por:
onde: | σ | - | tensão normal devido ao peso próprio na interseção do reforço e da superfície de deslizamento - ver Fig. |
φ | - | ângulo de atrito interno do solo | |
C | - | coeficiente de interação (0,8 assumido como valor padrão) | |
l | - | comprimento da junta do reforço inserida no solo atrás da superfície de deslizamento |
2) Introdução do comprimento de ancoragem do reforço lk
É definido um comprimento de ancoragem lk. Este parâmetro é determinado pela força de cisalhamento desenvolvida entre o reforço e o solo, que aumenta gradualmente de zero até ao seu valor limite (medido a partir do final do troço do reforço inserido no solo).
onde: | l | - | comprimento do reforço inserido no solo atrás da superfície de deslizamento |
lk | - | comprimento ancorado do reforço | |
Rt | - | resistência à tensão |
3) Introdução da resistência à tração Tp
A força de tração F é dada por:
onde: | l | - | comprimento do reforço inserido no solo atrás da superfície de deslizamento |
Tp | - | resistência à tração do reforço |
As forças dos reforços que são determinadas com base na resistência destes podem atingir valores elevados. Introduzir estas forças na análise leva a fatores de segurança superiores para uma dada superfície de deslizamento. No caso de recurso a métodos rigorosos (Spencer, Janbu, Morgenstern-Price) a introdução destas forças pode levar à perda de convergência. Isto ocorre principalmente em casos em que estas forças são tão elevadas que não é possível atingir o equilíbrio de forças que atuam sobre um dado bloco, enquanto se mantém as premissas principais de um método, ex.: a suposição do momento nulo no final da superfície de deslizamento. Neste caso, as forças nos reforços são reduzidas o mínimo possível (até aos máximos valores aceitáveis) para que o método possa convergir a sejam obtidos resultados aceitáveis. No entanto, no caso de não haver redução, estas forças não são incluídas nos resultados finais.