17/03/2017 FUNDAÇÕES PROFESSORA: ARIEL ALI BENTO MAGALHÃES / CAPÍTULO 2 FUNDAÇÕES RASAS

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1 FUNDAÇÕES PROFESSORA: ARIEL ALI BENTO MAGALHÃES / ARIELALI@GMAIL.COM CAPÍTULO 2 FUNDAÇÕES RASAS 1

2 Critérios Fundação direta, rasa ou superficial é aquela em que as cargas da edificação (superestrutura) são transmitidas ao solo logo nas primeiras camadas. É considerado adequado o uso de fundação direta quando o número de golpes SPT for maior ou igual a 8 e a profundidade máxima não ultrapassar 2,00m. Critérios 2

3 1º Método: REALIZAÇÃO DE PROVA DE CARGA SOBRE PLACA NBR 6489 Reproduzir o comportamento da solicitação de uma fundação Emprega-se uma placa rígida de ferro fundido de 80 cm de diâmetro É carregada por meio de um macaco hidráulico que reage contra uma caixa carregada ou contra um sistema de tirantes 3

4 1º Método: REALIZAÇÃO DE PROVA DE CARGA SOBRE PLACA Com base no valor da pressão aplicada (lida no manômetro acoplado ao macaco hidráulico) e o recalque medido no deflectômetro é possível traçar a curva pressão x recalque 4

5 1º Método: REALIZAÇÃO DE PROVA DE CARGA SOBRE PLACA A pressão é aplicada em estágios sucessivos de, no mínimo, 20% da taxa de trabalho admissível provável do terreno. Em cada estádio de carga, os recalques, com precisão de 0,01mm, serão lidos imediatamente após a aplicação da carga e após intervalos de tempo sucessivamente dobrados (1, 2, 4, 8, 16,...n minutos). Só será aplicado novo acréscimo de carga depois de verificar a estabilidade dos recalques A curva pressão x recalque é obtida ligando os pontos estabilzados (linha pontilhada) Capacidade de carga 1º Método: REALIZAÇÃO DE PROVA DE CARGA SOBRE PLACA O ensaio deverá ser levado até, pelo menos, observar-se um recalque total de 25mm ou até atingir-se o dobro da taxa admitida para o solo. A carga máxima alcançada no ensaio, caso não se vá até a ruptura, deverá ser mantida, pelo menos, durante 12 horas. A descarga deverá ser feita em estádios sucessivos, não superiores a 25% da carga total, lendo-se os recalques de maneira idêntica à do carregamento e mantendo-se cada estádio até a estabilização dos recalques, dentro da precisão requerida. 5

6 1º Método: REALIZAÇÃO DE PROVA DE CARGA SOBRE PLACA Alguns solos apresentam tensão de ruptura bem definida, são eles os solos resistentes (argilas duras ou areias compactas) Ao contrário, os solos que apresentam curva de ruptura local (não há definição do valor da tensão de ruptura) são solos de baixa resistência (argilas moles ou areias fofas) 1º Método: REALIZAÇÃO DE PROVA DE CARGA SOBRE PLACA No primeiro caso, há uma clara destinação do ponto de ruptura; No segundo, o máximo recalque tolerável (ρ max ) é que irá determinar a carga que o solo deve suportar em face da obra projetada. 6

7 OBSERVAÇÃO: É importante antes de realizar uma prova de carga conhecer o perfil geotécnico do solo Se existirem camadas compressíveis em profundidades que não sejam as solicitadas pelas tensões aplicadas, a prova de carga não terá qualquer valor, visto que o bulbo de tensões da fundação é maior que o bulbo de tensões da placa (área) 1º Método: REALIZAÇÃO DE PROVA DE CARGA SOBRE PLACA Interpretação dos resultados do ensaio de prova de carga. O critério convencional não considera a diferença de comportamento da placa e da sapata(veremos mais a frente) i. Se ocorre a ruptura do solo (ruptura geral) FS = 2 7

8 ii. 1º Método: REALIZAÇÃO DE PROVA DE CARGA SOBRE PLACA Solos com predominância de ruptura local σ 25 é a tensão correspondente a um recalque de 25mm (ruptura convencional) e σ 10 é a tensão correspondente a um recalque de 10mm (limitação de recalque). FS = 2 Exercício: Estimar a tensão admissível de uma fundação direta a partir do resultado de uma prova de carga sobre placa, cujo resultado está apresentado ao lado. Desprezar o efeito do tamanho da fundação. 8

9 Solução: traçar a curva unindo os pontos estabilizados (linha tracejada) 0,25 = 0,52/2 = 0,26 MPa = 0,25 MPa 2º Método: FÓRMULAS TEÓRICAS: TERZAGHI O solo imediatamente abaixo da fundação forma uma cunha que em decorrência do atrito com a base da fundação se desloca verticalmente, em conjunto com a fundação. O movimento dessa cunha força o solo adjacente e produz então duas zonas de cisalhamento: uma de cisalhamento radial e outra de cisalhamento linear. 9

10 2º Método: FÓRMULAS TEÓRICAS: TERZAGHI A capacidade de suporte da fundação, ou seja, a capacidade de carga, é igual à resistência oferecida ao deslocamento pelas zonas de cisalhamento radial e linear. 2º Método: FÓRMULAS TEÓRICAS: TERZAGHI Na qual: c é a coesão do solo; γ é o peso específico do solo onde se apoia a fundação; B é a menor largura da sapata; q é a pressão efetiva do solo na cota de apoio da fundação; Nc, Nγ e Nq são os fatores de carga (funções do ângulo de atrito interno). E Sc, Sγ e Sq são os fatores de forma (tabelas). 10

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12 A análise até aqui exposta refere-se ao caso de ruptura generalizada. Em se tratando de ruptura localizada, os fatores a serem usados serão Nc, Nγ e Nq. Os valores N são obtidos entrando-se com φ nas linhas cheias ou com φ nas linhas tracejadas. 12

13 Tensão admissível: FS é o fator de segurança, geralmente adotado igual a 3. Exercício: Determinar o diâmetro da sapata circular abaixo usando a teoria de Terzaghi com FS = 3. Desprezar o peso próprio da sapata. 13

14 3º Método: FÓRMULA DE SKEMPTOM É um caso particular da fórmula de Terzaghi Essa fórmula é válida para solos puramente coesivos (ângulo de atrito φ = 0) c é a coesão do solo; Nc coeficiente de capacidade de carga (tabela) e q é a pressão efetiva do solo na cota de apoio da fundação. 14

15 3º Método: FÓRMULA DE SKEMPTOM Para sapatas retangulares (AxB): 1 0,2 1 0,2 2,5 1,5 2,5 Tensão Admissível Sapatas Quadradas, circulares e corridas: Sapatas Retangulares: FS comumente adotado: 3 15

16 Exercício: Dado o perfil abaixo, calcular a tensão admissível de uma sapata quadrada de lado 2m, apoiada na cota de -2,5m, usando a fórmula de Skempton com FS = 3. Resolução Sapata Quadrata D = 0,5 B = 2 D/B = 0,25 Nc = 6,7 c = qu / 2 (coesão do solo (metade da resistência à compressão simples)) c = 280 / 2 = 140 KN/m² 16

17 Solução (continuação) q = 0,8x x0, x * 0,5 1,7*10 = 25,4 KN/m², 25,4 338 ou 0,34 MPa 3º Método: ENSAIOS DE LABORATÓRIO Com base no ensaio de laboratório das argilas, pode-se adotar como tensão admissível do solo o valor da pressão de préadensamento. 17

18 4º Método: ENSAIO SPT Com base no valor médio do SPT (na profundidade de ordem de grandeza igual a duas vezes a largura estimada para a fundação, contando a partir da cota de apoio). é 50 Esta fórmula vale para valores de SPT menor que 20. Exercício (7º livro): Para construção de um edifício de 10 andares foram realizadas sondagens a percussão SPT, cuja sondagem representativa está apresentada abaixo. Admitindo-se que a carga média de um edifício de concreto seja da ordem de 12 kpa por andar e que a área de influência de cada pilar seja da ordem de 4m, indicar qual será a tensão admissível do solo para fundações rasas na cota de -2m. Adaptação: Admitir que B = 2,5m 18

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