Aula 7: Dimensionamento de Fundações Rasas

Aula 7 DIMENSIONAMENTO DE FUNDAÇÕES RASAS Fundações e Obras de Terra 15042021 Fundações e Obras de Terra Aula 7 ESTUDOS PRELIMINARES Escolha do Tipo Bloco São em geral não armados Tensão máxima de tração não ultrapassa a correspondente tensão admissível para o concreto Só se podem usar blocos em bons terrenos de fundação com tensões admissíveis superior a 1MPa Abaixo desta tensão admissível aconselhase usar sapatas ou radiers 15042021 Fundações e Obras de Terra Aula 7 ESTUDOS PRELIMINARES Escolha do Tipo Sapatas associadas e corrida Quando o terreno for relativamente fraco impondo por isso sapatas isoladas de grandes dimensões ou se os vãos entre pilares forem pequenos muitas vezes acontece que as sapatas ficariam com os bordos interiores muito próximos Neste caso é aconselhável executar uma sapata comum a 2 3 ou mais pilares em geral comum a todos os pilares de uma mesma fila denominadas sapatas associadas De modo semelhante se tratar de fundar uma parede ou um muro teremos de construir uma sapata corrida 15042021 Fundações e Obras de Terra Aula 7 BLOCOS 15042021 Fundações e Obras de Terra Aula 7 BLOCOS DIMENSIONAMENTO O dimensionamento geométrico é feito com base na tensão admissível do solo Os esforços atuantes na fundação são aqueles provenientes da superestrutura o peso próprio dos elementos de fundação os eventuais aterros escavações e carregamentos porventura atuantes durante a execução da obra Em Blocos dimensionase a base e posteriormente a altura de modo que o esforço de tração seja suportado apenas pelo concreto 15042021 Fundações e Obras de Terra Aula 7 BLOCOS DIMENSIONAMENTO Dimensionamento Dimensionamento da base Dimensionamento da altura 0 0 11 b b a a P ab ck t 20 f 1 b tg b a tg a h 2 2 0 0 s 15042021 Fundações e Obras de Terra Aula 7 BLOCOS DIMENSIONAMENTO 15042021 BLOCOS EXERCÍCIO Dimensionar um bloco de fundação confeccionado com concreto fck 20 MPa para suportar uma carga de 1500 kN aplicada por um pilar de 30 x 50 cm e apoiado em um solo de tensão admissível igual a 05 MPa 15042021 Fundações e Obras de Terra Aula 7 SAPATA ISOLADAS 15042021 Fundações e Obras de Terra Aula 7 SAPATA DIMENSIONAMENTO 15042021 Fundações e Obras de Terra Aula 7 SAPATA DIMENSIONAMENTO Dimensionamento de base e altura em sapatas 0 0 11 b b a a P ab 0 85 196 44 1 4 0 ck a a f P a a h 15042021 Fundações e Obras de Terra Aula 7 SAPATA EXERCÍCIO Dimensionar uma sapata para um pilar de 30x30 cm e carga 1500 kN considerando a capacidade de carga do solo igual a 030 MPa 15042021 Fundações e Obras de Terra Aula 7 SAPATA EXERCÍCIO Dimensionar uma sapata de fundação confeccionado com concreto fck 20 MPa para suportar uma carga de 1200 kN aplicada por um pilar de 20 x 40 cm e apoiado em um solo de tensão admissível igual a 030 MPa 15042021 Fundações e Obras de Terra Aula 7 SAPATA ISOLADAS PARA PILARES ESPECIAIS Consideremos como especiais os pilares que não apresentam a forma retangular Como exemplo podese citar um caso comum que é o do pilar em forma de L No dimensionamento da sapata devese inicialmente considerar um pilar retangular equivalente de tal modo que esse tenha o mesmo centro de gravidade e o pilar real fique inscrito no retângulo A partir daí utilizamos o critério de balanços iguais Portanto no caso de pilares com seção transversal em forma de L Z U etc 15042021 Fundações e Obras de Terra Aula 7 SAPATA ISOLADAS PARA PILARES ESPECIAIS Recai no caso anterior ao substituir o pilar real por um outro fictício de forma retangular circunscrito ao mesmo e que tenha seu centro de gravidade com o centro de carga do pilar em questão 15042021 Fundações e Obras de Terra Aula 7 SAPATA ISOLADAS PARA PILARES ESPECIAIS EXERCÍCIO Projetar uma sapata para o pilar indicado abaixo com carga de 3000kN e taxa no solo de 03MPa 15042021 Fundações e Obras de Terra Aula 7 SAPATA DE DIVISA SAPATA DE DIVISA 19042021 15042021 SAPATA DE DIVISA DIMENSIONAMENTO Por se tratar de um deslocamento do centro de carga do pilar e a fundação o momento fletor gerado pode ser substituído por um binário A resolução do problema deve seguir o seguinte roteiro Dimensionar sapata P1 sapata de divisa adotando a 2b e ΔP0 temse b Calculase a excentricidade e acréscimo de carga 2 1P b 2 0b b e d P e P 1 e P1P2 d 15042021 SAPATA DE DIVISA DIMENSIONAMENTO Calculase a nova carga reaçãoR e a dimensão de a em função da área A Se ab 25 ok se não aumentar o valor de b e redimensionar Dimensionar sapata P2 com alívio de ΔP P P R A 1 ab A 2 2 P P A 15042021 SAPATA DE DIVISA DIMENSIONAMENTO Se tiver 2 sapatas de divisa A distância entre centros de carga das sapatas d deve ser calculada em função das excentricidades e das duas sapatas 2 1 e e P1P2 d 15042021 SAPATA DE DIVISA EXERCÍCIO Ex Dimensionar as sapatas para os pilares P1 e P2 indicados na figura abaixo sendo a tensão admissível no solo de 03 MPa 15042021 Fundações e Obras de Terra Aula 7 SAPATA ASSOCIADA Quando um conjunto de sapatas isoladas ficam muito próximas ou até mesmo se sobrepõe em seu dimensionamento é conveniente empregar a sapata associada que consiste no dimensionamento de uma sapata destinada a resistir a carga de dois ou mais pilares P2 P1 viga de rigidez correto vista em perfil sapata isolada 1 P1 P2 sapata isolada 2 sobreposição não cabe errado Dimensionamento Quando P1P2 Encontrase o centro de carga dos pilares e adotao como centro de carga da fundação Calculase a área da fundação para a soma das cargas 15042021 Fundações e Obras de Terra Aula 7 SAPATA ASSOCIADA DIMENSIONAMENTO 2 1 1 2 P P P d x 2 1 2 2 P P P d y 2 1 P P ab 2 2 2 1 d d d d distância entre os centros dos pilares 15042021 Fundações e Obras de Terra Aula 7 SAPATA ASSOCIADA DIMENSIONAMENTO Centro de Carga coincide com centro da sapata CCCS Dimensionamento Quando P1P2 O cálculo se dará de forma iterativa até chegarse a uma solução adequada 15042021 Fundações e Obras de Terra Aula 7 SAPATA ASSOCIADA DIMENSIONAMENTO 2 2 2 1 d d d d distância entre os centros dos pilares Adotando valores para os balanços Para obtenção dos valores dos balanços devese variar as distâncias dos balanços até se obter valores dos momentos negativos os mais próximos dos momentos positivos Dimensionamento Quando P1P2 Calculase a área da fundação para a soma das cargas 15042021 Fundações e Obras de Terra Aula 7 SAPATA ASSOCIADA DIMENSIONAMENTO 2 1 P P ab Para um dimensionamento econômico a medida dos balanços é igual a5 a d 5 3 2 2 2 1 d d d 15042021 Fundações e Obras de Terra Aula 7 SAPATA ASSOCIADA EXERCÍCIO Ex Projetar uma sapata associada para os pilares abaixo sendo a tensão admissível do solo de 030 MPa e para os seguintes casos a P1P21600 kN b P1 1500 kN e P2 1700 kN