Projeto de Sapatas Rígidas em Concreto Armado - Dimensionamento e Detalhes

PROJETO de SAPATAS RÍGIDAS Concreto Armado II OBJETIVOS Discutir dimensionar e detalhar sapatas rígidas Conteúdo 1 Classificação das sapatas 2 Geometria das sapatas 3 Distribuição das tensões sob as sapatas 4 Modelo de calculo 5 Dimensionar e detalhar sapatas rígidas CLASSIFICAÇÃO DAS SAPATAS RÍGIDAS As sapatas rígidas podem ser Altura constante Altura variável h A h A Altura constante Altura variável Geometria das SAPATAS hdd d A d Aa2 a Asb Asa h altura total d altura útil ho altura mínima d distancia cdg da armadura até a borda inferior A dimensão da sapata a dimensão do pilarA Aa2 balanço ho balanço Considerase a sapata rígida quando h Aa3 e hBb3 Ou seja a altura h seja maior que o balanço dividido por 15 balanço h ho A d Aa2 a Asb Asa d Condição geométrica para sapata rígida Condição de para sapata rígida A a balanço Aa2 h Fazendo h Aa3 1 Do triângulo tg h Aa2 2 Levando 1 a 2 Tg Aa3 Aa2 Logo Tg 23 3369 Isto significa dizer que se for maior ou igual a 3369o a sapata pode ser considerada rígida A condição deve ser verificada nas direções a e b Aa2 h Distribuição das tensões no solo A distribuição das tensões sob a sapata depende do tipo do solo e da rigidez da sapata Uma sapata sobre areia tem uma distribuição similar à figura a A distribuição sobre argilas apresentase semelhante à figura b Adotase uma distribuição linear de pressões linha pontilhada a sapata sobre areia b sapata sobre argila Distribuição das tensões no solo A distribuição das tensões sob a sapata é calculada assumindo um comportamento do solo elástico linear na compressão É desprezada tensões de tração no contato sapatasolo b sapata com momento a cargas na sapata M N L y centroide Modelo de cálculo d A N A4 N2 N2 A4 a4 A4 A4 Tirante Biela Modelo de cálculo d A N N2 a4 N2 A4 a4 A4a4 T N2 C T N2 C Calculo da força no tirante d N N2 a4 N2 A4 a4 A4a4 T N2 C T N2 C Tg d A a 4 d A4a4 Tg N2 T Igualando as tangentes N2 T d A4 a4 N A a T 8d Dimensionamento do tirante d A N a T N2 C T N2 C T N A a 8d As gf T fyd As 14 T fyd fyd fyk 115 Calculo da tensão na biela N d N2 N2 A4 a4 A4 C C N2 sen T N2 C Ap2 sen sb i C N2 sen Abi N Ap sen 2 Ap2 N2 C Ap2 Abi Ap2 sen Ap area do pilar Abi area da biela Segurança da Biela Para a segurança da biela a tensão sbi deve ser menor ou igual a fcd porque a biela é totalmente comprimida N2 C sbi fcd sb i N Ap sen 2 fcd Verificação da tensão de compressão diagonal no concreto de acordo com a NBR6118 item 24 Contorno critico C na face do pilar 1 Calculo do perímetro do pilar u 2 ab Uma alternativa da verificação da biela é a comprovação da tensão de compressão diagonal na face do pilar b 2 Calculo do tensão solicitante t sd Fsd u d Onde Fsd gf N 14 N Pilar 3 Calculo do tensão resistente t Rd2 027 av fcd Onde av 1 fck250 fck em MPa a u N 4 Comparação da tensão solicitante e tensão resistente t sd t Rd2 Exemplo Verificar a tensão de compressão diagonal no concreto sabendose que a carga N no pilar vale 800kN as dimensões do pilar são a20cm e b40cm o concreto fck25MPa e a altura útil d vale 40cm Contorno critico C na face do pilar 1 Perímetro do pilar u 2 ab 2 2040120cm 2 Tensão solicitante t sd Fsd u d 14 x 800 120x40 t sd 0233kNcm2 233MPa 3 Tensão resistente t Rd2 027 av fcd 027x 125250 x 25 14 t Rd2 434 MPa a b u Pilar 4 Comparação t sd t Rd2 233 434 OK N Sapata d Detalhamento d A B Ancoragem Lbg27 f Lbg27 f