Fundações Rasas - Aula 2 - UNEMAT – Campus Sinop | Site da...
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DEFINIÇÃO
• Fundações Diretas �Aquelas que transmitem acarga do pilar para o solo,através de tensõesdistribuídas pela base;
0,1/ ≤BD
• Fundações Rasas �caracterizam por seapoiarem no solo empequenas profundidadescom relação ao solocircundante.
B
D
Fundações Rasas
�
Fundações Rasas
• Blocos defundação
�
• Sapatas • Radier
BLOCOS DE FUNDAÇÃO
• Grande rigidez;
• Concreto simples ou ciclópico;
• Tensões de tração produzidas absorvidas pelo próprio• Tensões de tração produzidas absorvidas pelo próprioconcreto;
• Grandes alturas,
• Trabalham essencialmente à compressão ;
• Não possuem armaduras.
Blocos de Fundação
�
a) Tronco-cônica b) Escalonada c) Quadrada
Blocos de Fundação• A inclinação α é obtida através do
gráfico ao lado, respeitando aexpressão:
1+=stg
σ
σ
α
α
�
• sendo:• σs : tensão aplicada ao solo pelo
bloco• σt : tensão admissível à tração do
concreto, cujo valor recomendado éfck/20, porém sempre menor que 800kN/m2.
tσα
RADIÊS
• Quando a área total das bases das sapatasprojetadas for maior ou igual a 70% da área
construída, torna-se viável a fundação por umaúnica sapata, denominada de radiê.única sapata, denominada de radiê.
• Os radiês
– flexíveis ou rígidos e,
– quanto à forma ou sistema estrutural, podem serprojetados segundo quatro tipos, em ordem crescente derigidez relativa;
�
RADIÊS
a) Liso c) Com vigamento
�
b) Com pedestais ou cogumelos
d) Em caixão
RADIÊS
�
Radiê Flexível Radiê Rígido
SAPATAS
�
a) QuadradaL = B
b) RetangularL � 5B
c) CircularL = B = d
d) CorridaL � 5B
SAPATAS
��
DEFINIÇÃO
�A capacidade de carga do sistemasapata/radiê/bloco de fundação-solo éa tensão (σu) que provoca a ruptura doa tensão (σu) que provoca a ruptura domaciço de solo em que o elementoestrutural está embutido (ou apoiado);
MODOS DE RUPTURA
• VÉSIC (1975)• Ruptura Geral � superfície de deslizamento
contínua que vai da borda da base do elementoestrutural de fundação até a superfície doterreno;
MODOS DE RUPTURA (Cont.)
• Ruptura Local � definida somente sob a basedo elemento estrutural de fundação. Casointermediário;
MODOS DE RUPTURA (Cont.)• Ruptura por Puncionamento � com a
aplicação da carga, o elemento estrutural defundação tende a afundar, em decorrência dacompressão do solo subjacente. Não hámovimento do solo na superfície.
Tensão admissível
�NBR 6122/96
�Tensão admissível (σadm) em fundações porsapatas é a tensão aplicada ao solo queprovoca apenas recalques que a construçãopode suportar sem inconvenientes e queoferece, simultaneamente, segurançasatisfatória contra a ruptura ou oescoamento do solo ou do elementoestrutural de fundação.
Critérios
• Critério de ruptura– Fator de Segurança Global �
• Critério de recalque– Que a estrutura pode sofrer, com segurança
3
uadm
σσ ≤
a danos• σadm deve conduzir a ρ ≤ ρadm
– Recalque limite para surgimento de dano naestrutura � FS aplicado à tensão queprovoca esse recalque
5,1
máx
adm
ρσ
σ ≤
Métodos Semi-empíricos• Décourt (1996)
– onde• α: coeficiente de redução;• C: fator característico do solo;
pu NC ⋅⋅≤ ασ
• C: fator característico do solo;• Np: valor médio da resistência à penetração na
base do elemento estrutural de fundação, obtido apartir de três valores: o correspondente à cota dabase, o imediatamente anterior e o imediatamenteposterior.
Com FSG = 4,0 �4
uadm
σσ ≤
Valores de C Tipo de Solo C (kN/m2)
Argila 120
Silte Argiloso* 200
Silte Arenoso* 250
Areia 400
* Alteração de rocha (solos residuais)
Valores de ααααTipo de Solo αααααααα
Argilas 0,85
Solos Intermediários 0,60
Areias 0,50
* Alteração de rocha (solos residuais)
Métodos Empíricos – NBR 6122/96
Classe Descrição Valores (kN/m2)
1 Rocha sã, maciça, sem laminações ou sinal de
decomposição
3000
2 Rochas laminadas, com pequenas fissuras, estratificadas 1500
3 Rochas alteradas ou em decomposição Ver nota (c)
4 Solos granulares concrecionados, conglomerados 1000
5 Solos pedregulhosos compactos a muito compactos 600
6 Solos pedregulhosos fofos 300
7 Areias muito compactas (N>40) 500 7 Areias muito compactas (N>40) 500
8 Areias compactas (9 ≤ N ≤ 40) 400
9 Areias medianamente compactas (9 ≤ N ≤ 18) 200
10 Argilas duras (N > 20) 300
11 Argilas rijas (11 ≤ N ≤ 19) 200
12 Argilas médias (6 ≤ N ≤ 10) 100
13 Siltes duros (muito compactos) 300
14 Siltes rijos (compactos) 200
15 Siltes médios (medianamente compactos) 100
Notas: a) Para a descrição dos diferentes tipos de solos, deve-se seguir as definições da NBR 6502. b) No caso de calcário ou qualquer outra rocha cárstica, devem ser feitos estudos especiais.
c) Para rochas alteradas, ou em decomposição, tem que se levar em conta a natureza da
rocha matriz e o grau de decomposição ou alteração.
Correlações empíricas com SPT
• Teixeira (1996)
(MPa)qNspt
adm +=50
σ
O valor da resistência àpenetração (Nspt) deveser o valor médiorepresentativo da camada
• com
205 ≤≤ Nspt
representativo da camadade apoio, estimado dentroda profundidade do bulbode tensões da sapata emtorno de 1,5B.
Projeto de fundações por sapatasPilar centrado
C: coeficiente de majoração da carga que leva em conta o peso próprio da sapata.
C = 1,10 para sapatas rígidasC = 1,05 para sapatas flexíveis
adm
PCA
σ
⋅=
��
C = 1,05 para sapatas flexíveisP: carga transmitida do pilar;σadm : tensão admissível do solo.
Dimensionamento econômico:
bBLxL
xbB−=−�
���
+=
+=�
� 2
2
���
−=−
=⋅
bBL
ALB
�
Dimensões mínimas0,50 m � para pequenas construções;0,80 a 1,0 m � para edifícios.
Sapatas associadas
O centro de carga (CC) para os dois pilares deve ser único e coincidente com o CG da sapata. A distância entre o eixo do pilar e o CG é dada:
sP
Y ⋅=2
Projeto de fundações por sapatas
��
sendo: s é a distância entre os eixos dos pilares
sPP
YCG ⋅+
=)( 21
2
adm
PPCA
σ
)( 21 +⋅= Para evitar torção na viga de rigidez, o
lado L da sapata deve ser paralelo ao eixoda viga e o lado B perpendicular.
Projeto de fundações por sapatas
• Sapatas no alinhamento
• A sapata projetada para o pilarsituado junto ao alinhamentoda calçada pode avançar até1,00 metro, porém não deve1,00 metro, porém não deveser maior que 2/3 da largurada calçada.
• O dimensionamento, sepossível, é feito considerandoo cálculo econômico parasapatas isoladas.
�