Investigação do Subsolo e Fundações Rasas: SPT e Normatizações

FUNDAÇÕES OBRAS DE TERRA E MECÂNICA DAS ROCHAS TAYRA LOPES PALOMA MORAIS DE SOUZA MARCUS VINÍCIUS PAULA DE LIMA 2 1 INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO E FUNDAÇÕES RASAS INTRODUÇÃO Neste bloco será apresentado o SPT Standard Penetration Test Também serão apresentados os tipos de fundações superficiais e a execução dessas fundações Serão discutidos os modos de ruptura e o ensaio de prova de carga em placa A capacidade de carga em fundações superficiais e o dimensionamento de sapatas também serão abordados 11 Standard Penetration Test Normatização O SPT Standard Penetration Test é o ensaio pelo qual se determina o índice de resistência à penetração 𝑵 𝑵𝑺𝑷𝑻 sendo um índice da medida de resistência dinâmica conjugada à sondagem de simples reconhecimento Este ensaio por sistema manual ou mecanizado é normatizado pela ABNT NBR 6484 2020 A avaliação de energia em SPT é normatizada pela ABNT NBR 16796 2020 e a medida de torque é normatizada pela ABNT NBR 16797 2020 Para execução do SPT por sistema manual retirase o primeiro metro de profundidade por trado concha ou cavadeira manual sendo denominado de amostra zero Após o primeiro metro amostrase o solo por sondagem de simples reconhecimento com trado helicoidal e simultânea execução do ensaio de SPT Sob condições específicas posteriormente apresentadas pode ser realizada perfuração com trépano de lavagem ABNT NBR 6484 2020 Caso o furo mostrese instável pode ser utilizado tubo de revestimento eou fluido de estabilização como polímeros O ensaio deve ser realizado nos limites de projeção da edificação e nos pontos de maior concentração de carga Devese evitar a locação de pontos alinhados para ter diversos planos de corte Também se deve evitar apenas uma sondagem É importante realizar nivelamento em relação a um RN nível de referência em ponto fixo fora da obra ABNT NBR 6484 2020 O número de ensaios a serem realizados e a locação dos mesmos deve ser estabelecido pela contratante ABNT NBR 6484 2020 que se espera ser assessorada por uma consultoria em geotecnia 3 A cravação do amostradorpadrão é realizada com martelo de 65 kg em queda livre de 75 cm após elevação por corda têxtil Figura 11 A cravação é contínua nos últimos 45cm de cada metro figura 12 Quando as condições de norma forem alteradas com o uso de cabo de aço por exemplo e for afetada a energia de cravação devese aferir a energia incidente ABNT NBR 16796 2020 Fonte SETE ENGENHARIA SD Figura 11 Realização do SPT Para a execução do ensaio é normatizado dividir cada metro de cravação em um segmento final de 45 cm que deve ser dividido em três segmentos de 15 cm O erro máximo relativo ao comprimento de cravação é de 05 cm ABNT NBR 6484 2020 O somatório do número de golpes dos últimos 30 cm é o índice de resistência à penetração 𝑵𝑺𝑷𝑻 4 Fonte ABNT NBR 6484 2020 Figura 12 Cravação por metro de ensaio O critério para a interrupção da cravação é de responsabilidade técnica da contratante Na ausência do fornecimento de critério de paralização pela contratante ou de seu preposto as sondagens devem ser paralisadas quando atingido um dos seguintes critérios ABNT NBR 6484 2020 Avanço da sondagem até a profundidade na qual tenham sido obtidos 10 m de resultados consecutivos indicando N iguais ou superiores a 25 golpes Avanço da sondagem até a profundidade na qual tenham sido obtidos 8 m de resultados consecutivos indicando N iguais ou superiores a 30 golpes Avanço da sondagem até a profundidade na qual tenham sido obtidos 6 m de resultados consecutivos indicando N iguais ou superiores a 35 golpes Se atingido um desses critérios o avanço da perfuração é executado por circulação de água ABNT NBR 6484 2020 A sondagem pode ser encerrada quando em perfuração por circulação de água forem obtidos avanços inferiores a 50 mm em cada período de 10 min Quando for terminada em tais circunstâncias é necessário constar no relatório a designação de impenetrável ao trépano ou peça de lavagem ABNT NBR 6484 2020 Caso haja necessidade técnica de continuar a investigação do subsolo a perfuração deve prosseguir por perfuração rotativa ABNT NBR 6484 2020 5 A perfuração por circulação de água deve ser realizada com trépano de lavagem por escavação Durante este processo há a remoção do material escavado por circulação de água com movimentos de rotação alternados aplicados manualmente pelo operador Na cota de ensaio devese suspender a composição de perfuração por 20cm mantendo circulação de água até que todos os detritos tenham sido removidos do interior do furo 12 Standard Penetration Test Correlações O índice de resistência à penetração 𝑵𝑺𝑷𝑻 é função da energia aplicada e das tensões geostáticas em campo A energia nominal é aplicada à composição de hastes e não há a energia de queda livre teórica transferida pelo martelo mas uma porcentagem desta SCHNAID ODEBRECHT 2012 A eficiência do golpe do martelo no Brasil pelo sistema manual de queda é entre 70 e 80 SCHNAID ODEBRECHT 2012 A eficiência da composição depende do equipamento utilizado e do estado de conservação como pode ser verificado na tabela 11 Nos Estados Unidos o sistema comumente utilizado é o mecanizado que tem como valor padrão a eficiência de 60 Para adotar o índice de resistência à penetração ao padrão de eficiência de 60 devese utilizar a seguinte formulação 𝑁60 𝑁𝑆𝑃𝑇 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎𝐴𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑑𝑎 060 Equação 11 Por sua vez o índice de resistência à penetração 𝑵𝑺𝑷𝑻 pode variar conforme a tensão geostática atuante O confinamento proporcionado pela tensão geostática resulta em um maior índice de resistência à penetração 𝑵𝑺𝑷𝑻 Portanto é necessário corrigir o 𝑵𝑺𝑷𝑻 para o efeito das tensões geostáticas de campo SCHNAID ODEBRECHT 2012 Para tal podese considerar a seguinte formulação na qual o 𝑵𝑺𝑷𝑻 corrigido é representado pelo símbolo 𝑵𝟏𝟔𝟎 sendo 1 referente à tensão de sobrecarga padrão de 1 atm 100 kPa 𝑵𝟏𝟔𝟎 𝑪𝑵 𝑵𝟔𝟎 Equação 12 6 Tabela 11 Porcentagem de energia aplicada em relação ao ensaio padrão Fonte SCHNAID ODEBRECHT 2012 O fator de correção 𝐂𝐍 representa a correção relativa à tensão efetiva de sobrecarga que pode ser obtida com as formulações apresentadas na tabela 12 O índice de resistência à penetração 𝐍𝐒𝐏𝐓 pode ser empregado para a estimativa de parâmetros geotécnicos caracterizando os métodos denominados indiretos ou pode ser usado para estimar parâmetros de projeto por métodos denominados diretos As correlações preferíveis são aquelas que normalizam o resultado pela tensão geostática Os métodos indiretos apresentados a seguir são empregados para estimar o peso específico a densidade relativa o ângulo de atrito a resistência não drenada e o módulo de elasticidade O peso específico pode ser estimado por método empírico como se segue na 13 e 14 A densidade relativa pode ser estimada com método semiempírico pela formulação de Skempton 1986 dada a seguir com a tensão vertical efetiva 𝛔𝐯 em kPa 𝑫𝒓 𝑵𝑺𝑷𝑻 𝟎 𝟐𝟖 𝝈𝒗𝟎 𝟐𝟕 𝟎𝟓 Equação 13 7 Tabela 12 Porcentagem de energia aplicada em relação ao ensaio padrão Fonte SCHNAID ODEBRECHT 2012 O ângulo de atrito pode ser estimado com método semiempírico pela formulação de Mello 1971 dada em função da densidade relativa 𝑫𝒓 pela seguinte relação 𝟏 𝟒𝟗 𝑫𝒓 𝒕𝒈𝝓 𝟎 𝟕𝟏𝟐 Equação 14 Tabela 13 Peso específico de solos argilosos Fonte GODOY 1972 apud MARANGON 2009 A resistência não drenada pode ser estimada pela formulação de Stroud 1979 dada em kPa pela seguinte relação 𝑺𝒖 𝟒 𝟓 𝑵𝑺𝑷𝑻 Equação 15 8 Tabela 14 Peso específico de solos arenosos GODOY 1972 apud MARANGON 2009 O módulo de elasticidade pode ser estimado pela formulação dada em função dos coeficientes 𝜶 e 𝑲 Tabela 15 e Tabela 16 em Mpa por meio da seguinte relação 𝑬 𝜶 𝑲 𝑵𝑺𝑷𝑻 Equação 16 Tabela 15 Coeficiente 𝜶 TEIXEIRA E GODOY 1996 apud MARANGON 2009 Os métodos diretos são empregados para determinar a tensão admissível a capacidade de carga e o recalque a partir do índice de resistência à penetração 𝑵𝑺𝑷𝑻 Esses métodos serão abordados posteriormente quando for tratada a teoria para determinação da capacidade de carga e da tensão admissível 9 Tabela 16 Coeficiente K TEIXEIRA E GODOY 1996 apud MARANGON 2009 13 Tipos de Fundações Superficiais Normatização Fundação superficial direta ou rasa é o elemento de fundação cuja base está assentada em profundidade inferior a duas vezes a menor dimensão da fundação recebendo aí as tensões distribuídas que equilibram a carga aplicada para esta definição adotase a menor profundidade ABNT NBR 6122 2019 Em uma fundação superficial a carga é transmitida por sua base ressaltando a definição apresentada pela ABNT NBR 6122 2019 Os distintos tipos de fundações superficiais são o radier o bloco e a sapata que por sua vez pode ser classificada como sapata isolada sapata corrida e sapata associada Para qualquer tipo de fundação superficial é importante ressaltar que o objetivo do estudo da fundação em geotecnia é determinar a tensão admissível do solo e da rocha em sua interação com o elemento de fundação estrutural sapata radier bloco ou estaca O dimensionamento do elemento de fundação é tratado pelo engenheiro estrutural que é responsável pela determinação da armadura e demais verificações estruturais O radier Figura 13 é o elemento de fundação estrutural que apresenta suficiente rigidez para receber e distribuir mais de 70 das cargas da estrutura ABNT NBR 6122 2019 Portanto ele é o elemento de fundação que recebe parte ou todos os pilares de uma estrutura VELLOSO LOPES 2010 10 O radier deve ser projetado quando as sapatas se tornarem próximas umas das outras ou até se interpenetram e quando é necessário uniformizar recalques VELLOSO LOPES 2010 Quanto à forma ou sistema estrutural os radiers são classificados em lisos nervurados em caixão ou com pedestais ou cogumelos VELLOSO LOPES 2010 Podem ser armados ou protendidos e apresentarem maior ou menor rigidez Figura 13 Fundação superficial em radier O bloco é um elemento não armado que pode ser constituído de concreto alvenaria blocos de rocha ou outro tipo de material ABNT NBR 6122 2019 Para que seja não armado é necessário que as tensões de tração sejam suficientemente resistidas pelo material de formação do bloco O bloco pode ser executado em formato de tronco de cone ou escalonado como pode ser verificado na Figura 14 Fonte HACHICH et al 1998 Figura 14 Fundação superficial em bloco 11 O dimensionamento do bloco é realizado adotando 𝜶 𝟔𝟎 ou um critério que considera as pressões de contato q na base do bloco 𝒕𝒈𝜶 𝜶 𝒒 𝝈𝒂𝒅𝒎𝒕 𝟏 Equação 17 Sendo a tensão admissível à tração do concreto aproximadamente um décimo da tensão admissível à compressão A sapata é um elemento de fundação armado capaz de resistir a tensões de tração Quando ela recebe apenas um pilar é denominada sapata isolada Chamase associada quando é comum a dois ou mais pilares Por fim a sapata corrida é aquela sujeita à ação de uma carga distribuída linearmente ou aproximadamente linear ao longo de um mesmo alinhamento ABNT NBR 6122 2019 Fonte VALENZA ARSEGO RAUEN 2008 Figura15 Fundação superficial em sapata 12 14 Execução de Fundações Superficiais Normatização Fundação superficial exige em sua maioria a instalação de fôrma Portanto devese reservar 25 cm para fôrma entre elementos de fundação e entre elemento de fundação e limite do terreno É importante ressaltar que o elemento de fundação não pode ultrapassar os limites do terreno incluindo o seu subsolo Para a execução de fundação superficial o solo deve ser escavado manualmente a no mínimo 30 cm acima da cota de assentamento e devem ser removidos os blocos soltos 15 Modos de Ruptura e Prova de Carga em Placa O modo de ruptura pode ser identificado em curvas cargarecalque obtidas em ensaios de placa Os ensaios de placa podem ser realizados na superfície em cavas ou em furos A placa pode ser do tipo convencional ou do tipo parafuso screwplate à carga controlada ou à deformação controlada VELLOSO LOPES 2010 Este é um ensaio normatizado pela ABNT NBR 6489 2019 Esta norma preconiza que a placa circular deve ter diâmetro ou lado mínimo de 𝟎 𝟑𝟎𝒎 dimensionada com rigidez equivalente à fundação real Figura 16 Segundo a ABNT NBR 6489 2019 o ensaio pode ser realizado com carregamento lento ou rápido a b 13 c Fonte ABNT NBR 6489 2019 Figura 16 Esquema de prova de carga ALONSO 1983 a prova de carga de grandes dimensões e a configuração típica de um ensaio de placa A curva obtida do ensaio de prova de carga é resultante da pressão aplicada e do recalque medido com os estágios representados por curva única na Figura 17 Fonte ALONSO 1983 Figura17 Curva obtida em ensaio de placa 14 O elemento solofundação pode romper por três modos distintos uma ruptura geral ou frágil ruptura por puncionamento ou dúctil ou ruptura local que é um caso intermediário aos dois anteriores Por ensaio de placa podese observar esses modos de ruptura Figura 19 Fonte ALONSO 1983 Figura 18 Modos de ruptura A ruptura geral ou frágil é característica de solos menos deformáveis A ruptura por puncionamento ocorre em solos mais deformáveis Neste tipo de ruptura o solo acompanha o recalque da sapata Por fim o caso intermediário em que ocorre ruptura local é típico de solos de média compacidade ou consistência Neste caso intermediário a superfície de deslizamento encontrase dentro do maciço Figura 19 15 a b c Fonte VESIC 1975 Figura 19 Ruptura geral ou frágil a ruptura local b e ruptura por puncionamento c 16 Capacidade de Carga em Fundações Superficiais Ruptura Geral Terzaghi 1925 foi o primeiro autor a apresentar fórmulas para o cálculo da capacidade de carga de fundações superficiais e profundas VELLOSO LOPES 2010 É importante ressaltar que a capacidade de carga é a tensão de ruptura do solo em questão Terzaghi apresentou uma teoria racional com a qual se pode calcular a capacidade de carga Em seu livro Terzaghi 1943 apud CINTRA AOKI ALBIERO 2011 adota três hipóteses básicas 16 A sapata é considerada corrida comprimento L maior do que a largura B 𝐿 5𝐵 para que o caso seja tratado como bidimensional A profundidade de embutimento da sapata deve ser inferior à sua largura ℎ 𝐵 o que permite desprezar a resistência ao cisalhamento da camada situada acima da cota de apoio da sapata Esta hipótese permite também substituir a camada de solo adjacente à sapata por uma sobrecarga 𝑞 𝛾ℎ O maciço sob a base da sapata é pouco deformável apresentando comportamento frágil e portanto ruptura geral Terzaghi 1943 propôs que a superfície de ruptura resultante é formada por três zonas I II e III no maciço de solo com coesão 𝒄 ângulo de atrito 𝝓 e peso específico 𝜸 CINTRA AOKI ALBIERO 2011 Por ser um caso simétrico basta representar apenas um lado da superfície Figura 110 Por esta teoria o peso específico considerado é sempre efetivo e a coesão e ângulo de atrito são valores não drenados CINTRA AOKI ALBIERO 2011 Fonte TERZAGHI 1943 apud CINTRA AOKI ALBIERO 2011 Figura 110 Modos de ruptura 17 Para propor a formulação Terzaghi TERZAGHI PECK 1967 apud CINTRA AOKI ALBIERO 2011 adotou a superposição de efeitos de casos particulares resolvidos por autores como Prandtl 1921 apud CINTRA AOKI ALBIERO 2011 e Reisnner 1924 apud CINTRA AOKI ALBIERO 2011 Alguns desses casos são irreais mas se tornam aplicáveis quando superpostos 161 Solo sem peso e sapata à superfície 𝜸 𝟎 𝒉 𝟎 𝒆 𝒄 𝟎 CINTRA AOKI ALBIERO 2011 Neste caso a capacidade de carga 𝝈𝒓 é dada em função da coesão 𝒄 e do fator de capacidade de carga 𝑵𝒄 que depende do ângulo de atrito 𝝓 como se segue 𝝈𝒓 𝒄 𝑵𝒄 𝑵𝒄 𝒄𝒐𝒕𝒈 𝝓 𝒆𝝅𝒕𝒈𝝓𝒕𝒈𝟐𝟒𝟓 𝝓 𝟐 𝟏 Equação 18 A solução deste caso é dada por Prandtl 1921 162 Solo não coesivo e sem peso 𝜸 𝟎𝒄 𝟎 𝒆 𝒉 𝟎 CINTRA AOKI ALBIERO 2011 Neste caso a capacidade de carga 𝝈𝒓 é dada em função da sobrecarga 𝒒 e do fator de capacidade de carga 𝑵𝒒 que depende do ângulo de atrito 𝝓 como se segue 𝝈𝒓 𝒒 𝑵𝒒 𝑵𝒒 𝒆𝝅𝒕𝒈𝝓𝒕𝒈𝟐𝟒𝟓 𝝓 𝟐 𝑵𝒄 𝑵𝒒 𝟏 𝒄𝒐𝒕𝒈 𝝓 Equação 19 A solução deste caso é dada por Reisnner 1924 18 163 Solo não coesivo e sapata à superfície 𝜸 𝟎 𝒄 𝟎 𝒆 𝒉 𝟎 CINTRA AOKI ALBIERO 2011 Neste caso a sapata está apoiada à superfície de um maciço de areia pura A capacidade de carga 𝝈𝒓 é dada em função do peso específico do solo 𝜸 da menor dimensão em planta da sapata 𝑩 e do fator de capacidade de carga 𝑵𝜸 que é tabelado por apresentar um ângulo desconhecido como se segue 𝝈𝒓 𝟏 𝟐 𝜸 𝑩 𝑵𝜸 Equação 110 Quando a rugosidade entre solo e elemento de fundação não é considerada os fatores de capacidade de carga em ruptura geral linha cheia podem ser obtidos pelo seguinte ábaco Figura 111 Quando a rugosidade é desconsiderada os fatores de capacidade de carga em ruptura por puncionamento linha pontilhada também estão dispostos na Figura 111 164 Superposição de efeitos CINTRA AOKI ALBIERO 2011 Fazendo a superposição de efeitos o caso geral proposto por Terzaghi para a capacidade de carga é dada pela seguinte expressão Equação 111 As três parcelas representam as contribuições da coesão da sobrecarga e do peso específico Para sapatas que não sejam corridas como sapatas com base quadrada ou circular devese empregar os fatores de forma relativos à parcela da coesão 𝑺𝒄 da sobrecarga 𝑺𝒒 e do peso específico 𝑺𝜸 alterando a capacidade de carga 19 Equação 112 Os fatores de forma podem ser obtidos na tabela 17 Fonte TERZAGHI 1943 apud CINTRA AOKI ALBIERO 2011 Figura 111 Fatores de capacidade de carga desconsiderando a rugosidade Quando a rugosidade é considerada os fatores de capacidade de carga em ruptura geral linha cheia e em ruptura por puncionamento linha pontilhada podem ser obtidos pelo seguinte ábaco Figura 112 Proposições baseadas na teoria de Terzaghi foram propostas por Vesic 1975 para o cálculo da capacidade de carga cujos fatores de forma e de capacidade de carga são apresentados na tabela 18 e na 19 respectivamente 𝝈𝒓 𝒄 𝑵𝒄𝑺𝒄 𝒒 𝑵𝒒𝑺𝒒 𝟏 𝟐 𝜸 𝑩 𝑵𝜸𝑺𝜸 Equação 113 20 O método de Brinch Hansen HANSEN 1970 dentre outros também pode ser usado para obter a capacidade de carga em solos que sofrem ruptura geral Fonte TERZAGHI 1943 apud CINTRA AOKI ALBIERO 2011 Figura 112 Fatores de capacidade de carga considerando a rugosidade Tabela 17 Fatores de forma CINTRA AOKI ALBIERO 2011 Tabela 18 Fatores de forma para Vesic Fonte VESIC 1975 21 Tabela 19 Fatores de capacidade de carga para Vesic Fonte VESIC 1975 17 Capacidade de Carga em Fundações Superficiais Ruptura por Puncionamento Utilizando o desenvolvimento teórico para cálculo da capacidade de carga relativa à ruptura geral Terzaghi realiza uma redução empírica nos parâmetros de resistência do solo Esses novos parâmetros associamse aos fatores de capacidade de carga pontilhados na Figura 111 e 112 𝒄 𝟐 𝟑 𝒄 𝒕𝒈 𝝓 𝟐 𝟑 𝒕𝒈 𝝓 Equação 114 22 A capacidade de carga relativa à ruptura por puncionamento por Terzaghi pode ser calculada com a seguinte equação 𝝈𝒓 𝒄 𝑵𝒄𝑺𝒄 𝒒 𝑵𝒒𝑺𝒒 𝟏 𝟐 𝜸 𝑩 𝑵𝜸𝑺𝜸 Equação 115 O Método de Skempton 1951 também pode ser utilizado para cálculo da capacidade de carga em solos que sofrem ruptura por puncionamento Este método 1951 apud CINTRA AOKI ALBIERO 2011 é ainda mais geral aplicandose a argilas saturadas na condição não drenada que rompem sob pequenas deformações ruptura geral ou sob maiores deformações ruptura por puncionamento Para o cálculo da capacidade de carga por Skempton 1951 apud CINTRA AOKI ALBIERO 2011 o fator de capacidade de carga relativo à sobrecarga é unitário 𝑵𝒒 𝟏 e o fator de capacidade de carga relativo ao peso específico é nulo 𝑵𝜸 𝟎 𝝈𝒓 𝒄 𝑵𝒄𝑺𝒄 𝒒 𝑺𝒄 𝟏 𝟎 𝟐𝑩 𝑳 Equação 116 O fator de capacidade de carga 𝑵𝒄 pode ser obtido com a Figura 113 23 Fonte CINTRA AOKI ALBIERO 2011 Figura113 Fator de capacidade de carga por Skempton 18 Dimensionamento de Sapata Para dimensionar uma sapata basta garantir que a tensão aplicada no solo seja inferior à tensão admissível do sistema sapatasolo A tensão admissível 𝝈𝒂𝒅𝒎 é a tensão de ruptura capacidade de carga aplicado o fator de segurança FS O FS a ser adotado será de 3 exceto quando forem realizadas no mínimo duas provas de carga na fase de projeto ABNT NBR 6122 2019 Neste caso podese empregar um fator de segurança igual a 2 𝝈𝒂𝒅𝒎 𝝈𝒓 𝑭𝑺 Equação 117 A tensão aplicada deve ser menor do que a tensão admissível do sistema solosapata contudo não pode ser muito menor para não tornar o dimensionamento antieconômico A tensão aplicada por sua vez é a carga P aplicada pelo pilar dividida pela área da sapata A 𝝈𝒂𝒑𝒍𝒊𝒄𝒂𝒅𝒂 𝑷 𝑨 𝝈𝒂𝒅𝒎 Equação 118 Calculando a tensão admissível do sistema solosapata e tendo a carga transmitida pelo pilar o cálculo da área de uma sapata é bastante simples 24 Para um dimensionamento econômico devese garantir que o centro de carga do pilar coincida com o centro de gravidade da sapata para não haver excentricidade Portanto para pilares quadrados devemse projetar sapatas quadradas para pilares retangulares devemse projetar sapatas retangulares para pilares circulares devemse projetar sapatas circulares Quando o pilar tem outro formato qualquer a sapata a ser projetada deve garantir que o centro de carga do pilar coincida com o centro de gravidade da sapata como anteriormente exposto Esta premissa de projeto não será possível em sapatas de divisa tema a ser tratado posteriormente Apenas para exemplificar em sapatas retangulares as dimensões em planta são obtidas pelo cálculo da área da sapata através da tensão aplicada exposto acima e pelo cálculo que garantirá a coincidência entre centro de carga e centro de gravidade Figura 114 𝑩 𝒃 𝟐𝒅 𝒅 𝒊𝒈𝒖𝒂𝒍 𝒅𝒊𝒔𝒕â𝒏𝒄𝒊𝒂 𝒆𝒏𝒕𝒓𝒆 𝒑𝒊𝒍𝒂𝒓 𝒆 𝒔𝒂𝒑𝒂𝒕𝒂 𝑳 𝒍 𝟐𝒅 𝑳 𝑩 𝒍 𝒃 Equação 119 Fonte Adaptado de TECNOLOGIA DE CONSTRUÇÃO 2009 Figura 114 Distância entre pilar e sapata d 25 A dimensão mínima de uma sapata deve ser de 60cm ABNT NBR 6122 2019 A altura mínima da sapata é dada como se segue VELLOSO LOPES 2011 𝒉 𝒅 𝟐 𝟓𝒄𝒎 𝟐𝟎𝒄𝒎 Equação 120 19 Dimensionamento de Sapata Associada A sapata é considerada associada quando ela é comum a dois ou mais pilares sendo possível projetála apenas quando representa menos de 70 da carga total da estrutura ABNT NBR 6122 2019 Para um projeto econômico deve ser projetado o maior número possível de sapatas isoladas sapata que apresenta contato com apenas um pilar Contudo quando a proximidade entre os pilares resulta em superposição de sapatas devese projetar uma sapata associada ALONSO 1983 O dimensionamento da sapata associada difere de uma sapata isolada pelo fato de serem transmitidos a ela esforços provenientes de dois ou mais pilares Para resolver este caso basta calcular o centro de carga dos pilares figura 115 e continuar os cálculos como se o centro de carga encontrado fosse proveniente de único pilar computando a carga proveniente de todos os pilares 26 Fonte ALONSO 1983 Figura 115 Centro de carga de dois pilares 110 Dimensionamento de Sapata de Divisa A sapata de divisa é o caso clássico de excentricidade em sapata Figura 116 27 Fonte ALONSO 1986 Figura 116 Sapata de divisa Para dimensionar uma sapata de divisa Figura 116 é necessário realizar o equilíbrio de momentos ligandoa em uma sapata vizinha por uma viga de equilíbrio 28 Para o dimensionamento inicialmente devese calcular a excentricidade 𝒆 estimando a dimensão 𝒃 da sapata de divisa Sapata 1 referente ao pilar 1 Posteriormente faz se o equilíbrio dos esforços para a reação do solo na sapata de divisa 𝑹𝟏 O equilíbrio de momentos Figura 116 da sapata 1 sapata de divisa e da sapata 2 sapata que recebe a viga de equilíbrio dáse pela seguinte equação 𝑹𝟏 𝒅 𝑷𝟏 𝒆 𝒅 𝑹𝟏 𝒅 𝑷𝟏 𝒆 𝑷𝟏 𝒅 𝑹𝟏 𝑷𝟏 𝒆 𝒅 𝑷𝟏 𝑷𝟏 𝒆 𝒅 𝚫𝑷𝟏 𝑹𝟏 𝚫𝑷𝟏 𝑷𝟏 𝑹𝟐 𝑷𝟐 𝚫𝑷𝟏 𝟐 Equação 121 A reação do solo na sapata 2 que recebe a viga de equilíbrio é a diferença entre a carga transmitida pelo pilar 2 e uma parcela da carga transmitida pelo pilar 1 na sapata 1 𝚫𝑷𝟏 Isto ocorre devido ao esforço de baixo para cima provocado na sapata 2 pela viga de equilíbrio As sapatas 1 e 2 são dimensionadas com a reação do solo na sapata e não apenas com o esforço transmitido pelo pilar a cada sapata CONCLUSÃO Neste bloco foi apresentado o SPT Standard Penetration Test Também foram abordados os tipos de fundações superficiais e a execução dessas fundações Foram discutidos os modos de ruptura e o ensaio de prova de carga em placa A capacidade de carga em fundações superficiais e o dimensionamento de sapatas também foram mencionados 29 REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 6122 Projeto e execução de fundações Rio de Janeiro 2019 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 6484 Solo Sondagem de simples reconhecimento com SPT Método de ensaio Rio de Janeiro 2020 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 6489 Prova de carga direta sobre terreno de fundação Rio de Janeiro 2019 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 16796 Solo Método padrão para avaliação de energia em SPT Rio de Janeiro 2020 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 16797 Medida de torque em ensaios SPT durante a execução de sondagens de simples reconhecimento à percussão Procedimento Rio de Janeiro 2020 ALONSO U R Exercícios de Fundações 1 ed São Paulo Edgard Blücher 1983 CINTRA J C A AOKI N ALBIERO J H Fundações diretas Projeto Geotécnico Oficina de Textos 2011 HACHICH W FALCONI F SAES J FROTA R CARVALHO C NIYAMA S Fundações Teoria e Prática 3 ed São Paulo Oficina de Textos 2016 HANSEN J B A Revised and Extended Formula for Bearing Capacity The Danish Geotechnical Institute Copenhagen 1970 MARANGON M Geotecnia de Fundações 2009 Disponível em httpwwwufjfbrnugeofiles200911togotUnid021GeotFund aterroSolosMolespdf Acesso em 04 abr 2017 SCHNAID F ODEBRECHT E Ensaios de Campo e suas Aplicações à Engenharia de Fundações 2 ed São Paulo Oficina de Textos 2012 30 SETE ENGENHARIA Sondagem SPT SD Disponível em httpseteengbrsondagemspt1023servico10894 Acesso em 17 maio 2021 TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO Sapata Isolada Flickr 2009 Disponível em httpswwwflickrcomphotostecdaconstrucao3793508457 Acesso em 18 maio 2021 UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO UERJ Recalques em Solos Argilosos Faculdade de Engenharia SD Disponível em httpsbitly2SJCL2q Acesso em 1 jun 2021 VALENZA A D ARSEGO J F RAUEN J C M Acompanhamento de obra UFSC 2008 Disponível em httpssitesgooglecomsiteobrafundacoesvisita10 Acesso em 17 maio 2021 VELLOSO D A LOPES F R Fundações Volume Completo 1 ed Oficina de Textos 2011 VÉSIC A S Principles of pile foundation design Soil mech series n 38 Durham 1975