Mecânica dos Solos e Fundações PEF 522 6a Aula CAPACIDADE DE CARGA ... 6 Capacidade... · 3...
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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
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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
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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
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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)
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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