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Mecânica dos Solos e FundaçõesPEF 522

6a Aula

CAPACIDADE DE CARGAFundações Diretas rasas e profundas

Tipos de sapatas

Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da

Universidade de São Paulo

Vista artística de uma

fundação.

Macaulay, D., 1992

2

Situações que não

podem ocorrer

D

B D

B D

B

Rasa

Profunda

Estaca

Nível do terreno

2B

D

5B

D

3

Sapata Isolada

Sapata Corrida

Laje Radier

Tubulão

Q

Construção de uma sapata

de 7x 9m, executada para

fundação de um edifício.

Perspectiva das fundações de

um edifício com 8 pavimentos e

vãos muito grandes.

4

Sapatas escavadas para o

reaprumo do edifício

Núncio Malzoni, em

Santos.

Viga de Amaração

Remoção da areia para

levantamento do edifício

Areia removida

Sapata de alvenaria de tijolo.

5

6

o30

– Posicionamento de sapatas em

diferentes níveis.

Detalhes de uma

sapata associada

7

Planta de locação das

sapatas

Detalhes de uma sapata

alavancada.

8

Recalque

Bulbo

de pressão

Recalque

a) Aumento de tensão

b) Compressibilidade

Bulbo de tensão abaixo da sapata

Efeito do tamanho do bulbo de tensão

Solo denso

ou compacto

Solo mole ou fofo

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Comportamento Tensão-

Deformação de Fundações Diretas

Requisitos para uma Fundação

1. Economia

2. Segurança adequada (capacidade de suporte, deslizamento,

tombamento, etc.)

3. Pequenos recalques (total e diferêncial)

4. Pequenos efeitos sazonais (ressecamento, expansão)

5. Problemas construtivos (estabilidade das escavações,

levantamento do fundo, problemas de nível d’água, vibrações, etc)

6. Efeitos ambientais (Rebaixamento permanente do nível d’água)

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Engenharia

de fundações

Mecânica dos solos

Geologia de engenharia

Teoria

Capacidade de carga

Recalques

Empuxo lateral

Estabilidade de talude

Experiência

Aplicações e limitações dos

diversos métodos

Desenvolvimento das análises

1913

1950

1975

Empírico

Teórico

Semi-empírico

Computadores

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ESTADOS LIMITES

Estado Limite Ultimo - ELU: Estado que pela

sua simples ocorrência determina a

paralização no todo ou em parte do uso da

construção - RUPTURA

Estado Limite de Serviço - ELS: Estado que

por sua ocorrência, repetição ou duração,

causa efeito estrutural que não respeita as

condições especificadas para o uso normal da

construção ou que são indícios de

comprometimento da durabilidade da estrutura

- RECALQUES

Segurança perante Ruptura – Fator de

Segurança – FS

Estimativa recalques e comprovação

aceitabilidade em relação a tipo de

estrutura/acabamento/funcionabilidade

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FUNDAÇÕES

Lembrar sempre da ESTÁTICA

Esforços: verticais, horizontais e

momentos

Estabilidade: S V = 0

S H = 0

S Ma = 0

Prova de carga em Placa

13

Tensão admissível

Prova de Carga em Placa Circular = 80 cm

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

Tensão (tf/m2)

Re

calq

ue (

mm

)

0:15

0:21

0:30

0:45

1:00

1:10

2:00

2:10

2:25

2:504:05

8:35 8:50

12:20

12:28

16:50

17:50

17:05

19:10

18:00

20:20

19:26

hh:mm

Prup

Ptrabρadm

Ptrab = Prup / FS

FS 2 a 3

14

Tensão admissível

Recalques Elásticos

sIE

qBr 21

Pressão uniformemente distribuída

Material homogêneo

Massa Isotrópica

Relação tensão deformação linear

A área carregada é flexível.

o r = recalque

o Is = Fator de influência que depende da

forma da área carregada

o B = para área retangular B é a menor

dimensão e para área circular B é o

diâmetro.

Forma da

área

Is

Centro Canto Média

Quadrado 1.12 0.56 0.95

Retângulo

L/B=2

1.52 0.76 1.3

Retângulo

L/B=5

2.1 1.05 1.83

Círculo 1 0.64 0.85

Tipo de Solo E (kPa)

Argila muito mole 2500

Argila mole 2500 a 5000

Argila média 5000 a 10000

Argila rija 10000 a 20000

Argila muito rija 20000 a 40000

Argila dura 40000

Areia fofa 10000 a 50000

Areia compacta 40000 a 100000

15

Área Carregada Flexível

r r

Argila Areia

Área Carregada Rígida

Argila Areia

r r

Sapata em ArgilaEstimativa de recalques

b0 b

0

0b

brr

o r0 = recalque na placa de ensaio

o b = diâmetro ou menor dimensão da

fundação.

o b0 = diâmetro da placa de ensaio

Placa Sapata

Mola equivalente

(K0; P0)

Mola equivalente

(K = K0; l = bl0/b0)

16

Sapata em AreiaEstimativa de recalques

b0 b

20

3.01

1*90.1*

b

rr

o r0 = recalque na placa, em metros, com

diâmetro de 0.80m

o b = diâmetro ou menor dimensão da

fundação.

Placa Sapata

Molas com K

crescente com a

profundidade

Evaporação

Drenagem imprópria

Vazamento de tubulações

Expansão de raizes

Deformação do soloAterro mal executado

Causas de falhas na fundação

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Separação na

Janela ou porta

Trincas na parede

Portas e/ou janelas

travam

Inclinação do piso

Trincas no piso

Aberturas irregulares

apontam para o ponto

da deformação

Sintomas falhas na fundação

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Edifício com 5 andares, que apresenta 2o de inclinação

Núncio Malzoni