SAPATAS - DIMENSIONAMENTO
VERIFICAÇÕES PRELIMINARES ORDEM DE GRANDEZA DO CARREGAMENTO
VERIFICAÇÕES PRELIMINARES VIABILIDADE DO EMPREGO DE FUNDAÇÃO DIRETA
Exemplo
VERIFICAÇÕES PRELIMINARES TENDÊNCIA AO ADERNAMENTO Verificar se CC cargas CG área projetada
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.
DIMENSIONAMENTO Sempre que possível: utilizar critério de abas iguais. a b' x x x b x a'
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.
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.
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
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.
SAPATA PARA PILARES DE DIVISA A área da sapata é dimensionada para a carga R 1.
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
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.
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.
SAPATA ASSOCIADA Solução: paralelogramo. Valor de a/2 está definido.
Solução: trapézio. As dimensões a, b, h são escolhidas de forma que o CG da sapata coincida com o CC dos pilares
Solução: dimensão b 80 cm h distância mais afastada entre os pilares h 3z
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.
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;
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
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
Procedimento de cálculo
Impõe-se: Excentricidade dupla