Fundações Rasas - Aula 2 - UNEMAT – Campus Sinop | Site da...

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DEFINIÇÃO Fundações Diretas Aquelas que transmitem a carga do pilar para o solo, através de tensões distribuídas pela base; 0 , 1 / B D Fundações Rasas caracterizam por se apoiarem no solo em pequenas profundidades com relação ao solo circundante. B D Fundações Rasas

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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

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Fundações Rasas

• Blocos defundação

• Sapatas • Radier

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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.

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Blocos de Fundação

a) Tronco-cônica b) Escalonada c) Quadrada

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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

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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;

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RADIÊS

a) Liso c) Com vigamento

b) Com pedestais ou cogumelos

d) Em caixão

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RADIÊS

Radiê Flexível Radiê Rígido

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SAPATAS

a) QuadradaL = B

b) RetangularL � 5B

c) CircularL = B = d

d) CorridaL � 5B

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SAPATAS

��

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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);

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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;

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MODOS DE RUPTURA (Cont.)

• Ruptura Local � definida somente sob a basedo elemento estrutural de fundação. Casointermediário;

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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.

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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.

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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 ≤

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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 ≤

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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)

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.