PROJETO DE FUNDAÇÕES

UNIVERSIDADE FEDERAL DA INTEGRAÇÃO LATINO-AMERICANA

INSTITUTO LATINO-AMERICANO DE TECNOLOGIA, INFRAESTRUTURA E TERRITÓRIO

ENGENHARIA CIVIL DE INFRAESTRUTURA

DELIA BEATRIZ BENITEZ

PROFESSOR: AREF KZAM

DIMENSIONAMENTO DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS

FOZ DO IGUAÇU

2014

METODOLOGIA

No presente projeto será dimensionadas fundações superficiais, especificamente sapata, os

quais serão:

Sapatas isoladas.

Sapatas associadas.

Sapatas com viga alavanca.

REFERENCIAL TEÓRICO

Fundação é o elemento estrutural que tem por função transmitir a carga da estrutura ao solo

sem provocar ruptura do terreno de fundação ou do próprio elemento de ligação e cujos

recalques possam ser satisfatoriamente absorvidos pelo conjunto estrutural.

ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÕES

Existem vários tipos de fundações e a escolha do tipo mais adequado depende de vários

aspectos como: em função da geologia, pesquisa de subsolo adequada ( geofísica e

sondagem), fundação inadequada ao tipo de solo e suas consequências ( calculo de cargas e

recalque), equipamentos e mão de obras disponíveis, entre outros, muitas vezes se escolhe

pela fundação que apresentar melhor relação custo-benefício.

CLASIFICAÇÃO DAS FUNDAÇÕES

De acordo com a profundidade do solo resistente, onde está implantada a sua base, as fundações podem se classificadas em:

Fundações superficiais (diretas): quando a camada resistente à carga da edificação ou seja, onde a base da fundação está implantada, não excede a duas vezes a sua menor dimensão ou se encontre a menos de 3 m de profundidade.

Fundações profundas (indiretas) são aquelas cujas bases estão implantadas a mais de

duas vezes a sua menor dimensão, e a mais de 3 m de profundidade.

SAPATAS DE FUNDAÇÕES Sapata de fundação é um “elemento de fundação superficial, de concreto armado, dimensionado de modo que as tensões de tração nele resultantes sejam resistidas pelo emprego de armadura especialmente disposta para esse fim.” TIPOS DE SAPATAS Sapata Isolada: transmite ações de um único pilar, que pode estar centrado ou

excêntrico; pode ser retangular, quadrada, circular, etc., (Figura 1).

Figura 1: Sapata isolada.

Sapata corrida: “Sapata sujeita à ação de uma carga distribuída linearmente ou de pilares ao longo de um mesmo alinhamento.”, (Figura 2).

Figura 2: Sapata corrida

Sapata associada: é a sapata comum a mais de um pilar, sendo também chamada

sapata combinada ou conjunta (Figura 3). Transmitem ações de dois ou mais pilares e é

utilizada como alternativa quando a distância entre duas ou mais sapatas é pequena.

Figura 3: Sapata associada

Viga alavanca ou viga de equilíbrio: “elemento estrutural que recebe as cargas de um ou

dois pilares (ou pontos de carga) e é dimensionado de modo a transmiti-las centradas às

fundações. Da utilização de viga de equilíbrio resultam cargas nas fundações diferentes

das cargas dos pilares nelas atuantes.” É comum em pilar de divisa onde o momento

fletor resultante da excentricidade da ação com a reação da base deve ser resistido pela

“viga de equilíbrio” (VE), Figura 4.

Figura 4: Sapata com viga alavanca

DADOS DO PROJETO

Pilar Carga tf

P1 80

P2 80

P3 180

P4 180

P5 95

P6 120

P7 100

P8 100

P9 125

P10 160

P11 95

Tabela 1: Carga dos pilares

Também foram fornecidas as dimensões dos pilares e suas respectivas localizações no local

da construção da obra, a tensão admissível do solo foi usada como sendo 0.3 Mpa ou 300

KPa.

Primeira situação

Nesta situação os pilares envolvidos são os pilares P2 e P10, nesta situação se teve duas

possibilidades, como as sapatas estavam próximas umas das outras, foram dimensionadas

como sapatas isoladas e também como sapatas associadas, o dimensionamento como sapata

isolada foi possível pois nenhuma interferia na outra, mas do mesmo jeito foram feitos os

cálculos de ambas situações em busca de uma solução mais económica.

Dimensionamento de uma sapata isolada para o pilar 2

Carga: 80 tf = 784.8KN

Sapata quadrada

a=b= 1.617m

Demais dimensões

Tomamos h0=10cm

h=0.45m

Altura útil

0.367m

Verificação quanto a compressão diagonal

Momento solicitante

Momento total

Cálculo da armadura

Para

Para

Espaçamento

Para

Para

Dimensionamento de uma sapata isolada para o pilar 10

Carga: 160 tf = 1569.6KN

Sapata retangular

a=1.617m

b= 3.234m

Demais dimensões

Tomamos h0=10cm

A partir da maior dimensão

h=0.586m

A partir da menor dimensão

Altura útil

0.567m

Verificação quanto a compressão diagonal

Momento solicitante na maior dimensão

Momento total

Cálculo da armadura

Para

Para

Espaçamento

Para

Para

Momento solicitante na menor dimensão

Momento total

Cálculo da armadura

Para

Para

Espaçamento

Para

Para

Dimensionamento de uma sapata associada para os pilares P2 e P10.

P4= 80 tf = 784.8KN

P10=160 tf = 1569.6KN

P4 P10

Condição

Segunda situação

Nesta situação os pilares envolvidos são os pilares 3 e 4 deve-se tentar dimensionar como

sapata isolada, porem a distancia entre elas é pouca, isso pode não fazer possível o

dimensionamento da mesma, caso seja assim será utilizado uma sapata associada.

Como pode ser visto as sapatas ficaram sobrepostas, logo, não tem como utilizar sapatas

isoladas para os pilares 3 e 4.

Dimensionamento de uma sapata associada para os pilares P3 e P4.

P3=180tf=1765.8KN

P4 P10

Condição

Terceira situação

O pilar em questão é o pilar 1 onde se encontra perto da divisa, a sapata foi dimensionada

como sendo isolada, como não presentou nenhuma interferência na divisa foi adotada essa

sapata.

Carga: 80 tf = 784.8KN

Sapata quadrada

a=b= 1.617m

Demais dimensões

Tomamos h0=10cm

h=0.45m

Altura útil

0.367m

Verificação quanto a compressão diagonal

Momento solicitante

Momento total

Cálculo da armadura

Para

Para

Espaçamento

Para

Para

O pilar 8 e 7 encaixam nesta situação por suas dimensões não interferiram na divisa com o

terreno e foi calculada como sendo uma sapara isolada.

Carga: 100tf=981KN

Sapata quadrada

a=1.8m=b

Demais dimensões

Tomamos h0=10cm

h=0.46m

Altura útil

0.41 m

Verificação quanto a compressão diagonal

Momento solicitante na maior dimensão

Momento total

Cálculo da armadura

Para

Para

Espaçamento

Para

Para

Quarta situação

Nesta situação se encontram os pilares 5 e 11, que são pilares circulares, como não

apresentam nenhum tipo de divida ou pilar perto pode ser adaptado de forma a dimensionar

uma sapata isolada.

Demais dimensões

Tomamos h0=10cm

h=0.42m

Altura útil

0.368 m

Verificação quanto a compressão diagonal

Momento solicitante na maior dimensão

Momento total

Cálculo da armadura

Para

Para

Espaçamento

Para

Para

O pilar 6 de forma hexagonal pode ser calculada de forma a ficar como uma sapata quadrada e

dimensionar como uma sapata isolada.

Demais dimensões

Tomamos h0=10cm

h=0.54m

Altura útil

0.49 m

Verificação quanto a compressão diagonal

Momento solicitante na maior dimensão

Momento total

Cálculo da armadura

Para

Para

Espaçamento

Para

Para

E por ultimo o pilar 9 que não presenta nenhum tipo de complicações pode ser feito o seu

dimensionamento como sapata isolada.

Carga: 125tf=1226.25KN

Sapata retangular

a=1.429m

b= 2.858m

Demais dimensões

Tomamos h0=10cm

A partir da maior dimensão

h=0.62m

A partir da menor dimensão

Altura útil

0.568m

Verificação quanto a compressão diagonal

Momento solicitante na maior dimensão

Momento total

Cálculo da armadura

Para

Espaçamento

Para

Momento solicitante na menor dimensão

Momento total

Cálculo da armadura

Para

Espaçamento

Para

O detalhe dos cálculos encontram-se em anexo de forma que possa ter uma melhor

compressão.