SAPATAS - DIMENSIONAMENTO

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Augusto da Mota Figueiredo
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1 SAPATAS - DIMENSIONAMENTO

3 VERIFICAÇÕES PRELIMINARES ORDEM DE GRANDEZA DO CARREGAMENTO

4 VERIFICAÇÕES PRELIMINARES VIABILIDADE DO EMPREGO DE FUNDAÇÃO DIRETA

5 Exemplo

6 VERIFICAÇÕES PRELIMINARES TENDÊNCIA AO ADERNAMENTO Verificar se CC cargas CG área projetada

7 SAPATA PARA PILAR ISOLADO Normalmente não se considera o peso próprio da sapata (5 a 10% P) CG sapata = CC pilar Dimensões mínimas: 60 cm Sempre que possível a/b 2,5 Dimensões finais múltiplos de 5cm.

8 DIMENSIONAMENTO Sempre que possível: utilizar critério de abas iguais. a b' x x x b x a'

9 Pilar em L, U, etc. DIMENSIONAMENTO Substituição do pilar real por outro ficticio com as seguintes caracteristicas: - deve ser retangular e circunscrito ao pilar real - Deve ter seu CG coincidente com o pilar real.

10 SAPATA ASSOCIADA Empregada quando tem-se pilares muito próximos (superposição de áreas) Necessária a execução de uma viga de interligação entre os pilares (VIGA DE RIGIDEZ) para que a sapata trabalhe sob tensão constante. O CG da sapata deve coincidir com o CC dos pilares.

11 SAPATA ASSOCIADA As dimensões econômicas da sapata dependem não só dos balanços mas também da VR (difícil prescrever regras). Quando as duas cargas são iguais : a condição econômica ocorre quando os momentos positivos e negativos na VR são iguais. Distância entre os eixos dos pilares: 3a/5

12 SAPATA PARA PILARES DE DIVISA Pilares junto aos limites do lote (divisas e alinhamento da rua) ou próximos a obstáculos: não é possível fazer com que o CG sapata = CC pilar É necessário o emprego de uma viga de equilíbrio (VE) ou viga alavanca, ligada a outro pilar, para absorver o momento gerado pela excentricidade da sapata.

13 SAPATA PARA PILARES DE DIVISA A área da sapata é dimensionada para a carga R 1.

14 ROTEIRO Adota-se R 1 =1,2 P 1 Calcula-se A = R 1 /s adm. Impondo a/b = 2,5, calculam-se os valores de a e b; com o valor de b, calcula-se a excentricidade e Calcula-se R 1 =P 1 {L/(L-e)} Compara-se o valor de R 1 com R 1 ; se R 1 -R 1 10 kn, toma-se para R 1 o valor R 1 e está encerrado o cálculo iterativo Caso contrário, calcula-se nova área (passo b) com R 1 e prossegue-se o cálculo iterativo As dimensões a e b são aproximadas para múltiplos de 5 cm; calculam-se os valores de e de R 1 correspondentes às dimensões a e b definitivas

15 OBSERVAÇÕES Não é necessário utilizar os valores reais de L e e; basta trabalhar somente com as suas componentes na direção perpendicular à divisa. O CG sapata é o ponto da reta passando pelos CC pilares que está a uma distância e, marcada na direção perpendicular à divisa, do CC do pilar P 1. Determinada a posição do CG, marcam-se as dimensões a e b nas direções paralela e perpendicular à divisa. As faces da sapata devem ser paralelas à reta que une os dois pilares, para minimizar os esforços torcionais na VE Frequentemente, sapatas de divisas estão associadas a escavações profundas junto a construções vizinhas. Pode ser preferível uma sapata mais próxima de um quadrado que uma retangular com a/b=2,5. O projeto sacrificaria a viga alavanca, na busca de uma solução mais exequível.

16 DIMENSIONAMENTO DA SAPATA INTERNA Do esquema estrutural apresentado na figura, verifica-se que o pilar a viga alavanca tende a levantar o pilar P 2, reduzindo a carga aplicada ao solo de um valor DP=R 1 -P 1 O alívio na carga do pilar não é adotado integralmente, sendo comum a adoção da metade do alívio.

17 SAPATA ASSOCIADA Solução: paralelogramo. Valor de a/2 está definido.

18 Solução: trapézio. As dimensões a, b, h são escolhidas de forma que o CG da sapata coincida com o CC dos pilares

19 Solução: dimensão b 80 cm h distância mais afastada entre os pilares h 3z

20 Procedimento a) Determina-se o valor de z b) Impõe-se um valor de h, menor do que 3z e no mínimo igual à distância entre as faces mais afastadas dos 2 pilares, medida na direção perpendicular à divisa. c) Calcula-se a área do trapézio d) Tem-se então 2 equações a 2 incógnitas (a e b). Assim se obtêm a e b. e) b deve ser maior ou igual a 0,8 m. Se b<0,8 m, diminui-se o valor de h e recalcula-se novamente.

22 a) da geometria do problema calcula-se o ângulo a. b) adota-se R 1 =1,3 P 1 c) calcula-se A = R 1 /s adm ; d) com a área conhecida e com a relação calculam-se os valores de a e b e) calcula-se f) calcula-se R 1 =P 1 {L/(L-e)}; g) se R 1 -R 1 10 kn está encerrado o cálculo iterativo; h) caso contrário, calcula-se nova área com R 1 e prossegue-se o cálculo iterativo;

23 DIMENSIONAMENTO PARA PILARES COM CARGA VERTICAL E MOMENTO Momento na fundação: carga excêntrica, efeito de pórtico em estrutura hiperestática, carga horizontal aplicada à estrutura (empuxo de terra em muro de arrimo, vento, frenagem) e = M/P

24 TENSÕES NA BASE DA SAPATA J é momento de inércia da seção transversal W = ba 2 /6 é o módulo de resistência da seção da base da sapata

25 Procedimento de cálculo

26 Impõe-se: Excentricidade dupla

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