Dimensionamento estrutural de blocos e de sapatas rígidas

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Isaac Pedroso Aveiro
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1 Dimensionamento estrutural de blocos e de sapatas rígidas Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt prof.douglas.pucgo@gmail.com FUNDAÇÕES SLIDES 13 / AULA 17

2 Blocos de Fundação Elemento de fundação de concreto simples, dimensionado de maneira que as tensões de tração nele resultantes possam ser resistidas pelo concreto, sem armadura 2

3 Blocos de Fundação O valor do ângulo β (em radianos) deve satisfazer à equação: tan f adm ct 1 σ adm = tensão admissível do solo (MPa) f ct = 0,4 f ctk 0,8 MPa f ctk é a resistência característica à tração do concreto f ctk, inf 0,21 fck 2/3 (MPa) 3

4 Blocos de Fundação Exemplo Para um solo arenoso, com N SPT =16, calcule a altura mínima de um bloco que suportará 3500 kn. Concreto C-25. Pilarete = 50cm x 50cm Dimensões da base: adm N SPT 40 adm adm 0,4MPa 3500 Ab Ab 8,75m² B L 3, 0m 400 (400kPa) 4

5 Blocos de Fundação Exemplo tan f 2/ adm f 3 ct 0,4 fctk, inf 0,4 0,21 25 ct 1 f ct 0,718MPa 0, 8MPa tan 0,4 0,718 1 tan 1,557 tan 58º 1,5811,557 5

6 Blocos de Fundação Exemplo 3,0 0,5 x 1, 25m 2 tan 58º H 1,25 H 2,0004m H 2, 05m 6

7 Sapatas Sapata Isolada Sapata corrida Sapata associada Sapata de divisa Viga de fundação Sapata com viga de equilíbrio 7

8 Dimensionamento de Sapatas Dimensionamento como placa Peças flexíveis Verificação quanto ao puncionamento Dimensionamento pelo método das Bielas Peças rígidas e de grandes dimensões Ambos os métodos Pode-se considerar pressões de contato uniformes Exceto se for rocha 8

9 Sapatas Rígidas Ocorre flexão nas duas direções da sapata As armaduras são uniformemente distribuídas Há esforços cortantes, mas a ruptura se dá por compressão diagonal 9

10 Método das bielas Surgiu a partir de ensaios realizados por Lebelle (1936) A carga é transferida do pilar para a base da sapata a partir de bielas de concreto comprimido que induzem tensões de tração na base da sapata 10

11 Método das bielas a) Adotar altura mínima (h) para se ter peça rígida h d min d' d min = altura útil da sapata d = distância da base da sapata ao centro de gravidade da armadura (adota-se 5cm) d min L l 3 dmin 1,44 P a d min B 3 b Onde a fck 0,85 1,96 11

12 Método das bielas b) Determinar os esforços de tração (T) T x P B b 8d M d y T y P L l 8d M d x c) Determinar área de aço (As) As x, 61 T 1, 61 1 Tx As y f yk f yk y 12

13 Projetos de Sapatas Recomendações As armaduras devem ser uniformemente distribuídas ao longo das dimensões (L,B) da sapata 10cm espaçamento 20cm Edificações de baixo porte: Ferro de 6,3mm com 15cm Edificações de grande porte: Ferro de 10mm com 15cm 13

14 Método das bielas - Exemplo Dimensionar e detalhar a sapata centrada P = 3500 kn (permanente) Mx = 400 kn.m (vento) My = 100 kn.m (vento) Pilar = 50cm x 20cm B = 2,9m x L = 3,20m Concreto C-25 e fyk = 50 kn/cm² 14

15 Método das bielas - Exemplo a) Adotar altura mínima (h) para se ter peça rígida 3,2 0,5 dmin dmin 0,9m 3 d = 0,9m 2,9 0,2 dmin dmin 0,9m dmin 1,44 dmin 0, 82m ,85 1,96 h d d' h 0,9 0,05 h 0, 95m min 15

16 Método das bielas - Exemplo b) Determinar os esforços de tração (T) T x P B b 8d M d y T x ,9 80,9 0, ,9 T x 1423, 61kN T y P L l 8d M d x T y ,2 8 0,9 0, ,9 T y 1756, 94kN 16

17 Método das bielas - Exemplo c) Determinar área de aço (As) T x 1423, 61kN As x 1,611423, ,84cm² 23 ϕ16mm c/ 14cm 1,611756,94 T y 1756, 94kN As y 56,57cm² ϕ16mm c/ 10cm 17

18 Método das bielas - Exemplo d) Detalhamento 18

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