1. BLOCOS DE CONCRETO SIMPLES
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(Microsoft Word - CAP 2 - FUNDA\307\325ES RASAS)Disciplina:
Estruturas de Fundação – Prof. Joaquim E Mota CAP-02 1
1. BLOCOS DE CONCRETO SIMPLES
1.1 Introdução
Os blocos de concreto simples são fundações rasas ou diretas,
normalmente utilizados nos casos de cargas moderadas com pequena
excentricidade. (P<350kN)
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1.2 Dimensionamento – Carga Centrada a) Verificação da Tensão do
Solo
- Seção Quadrada Sendo (A) o valor da área da seção de contato
solo- bloco quadrada de lado (a), tem-se:
solodoadmissíveltensão
a
P
A
P
adms
adms
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b) Fixação da Altura do Bloco
2
)( )tan(
aa
h − ×=→
− = αα
Como não se utiliza armadura no bloco, a tensão de tração deve ser
inferior à tensão de tração limite do concreto.
MPaf
ff
ckctct
ckctkct
80,0)(084,0
)(3,07,04,04,0
)3/2(
lim,
)3/2(
inf,lim,
MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa
ssssct= 0,62 0,72 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 Da teoria da
elasticidade tem-se:
1 )tan(
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Planilha: Bloco de Concreto Simples
1.3 Dimensionamento – Carga Excêntrica ou com Momentos Os pilares
poderão transferir momentos ao bloco de fundação, provenientes das
ações atuantes na estrutura calculada como pórtico, ou ainda devido
ao caso de fundação na divisa do terreno.
P
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Para estas situações, os blocos de concreto simples são aceitos,
desde que a resultante vertical esteja dentro do núcleo central de
inércia da seção de contato bloco-solo.
Prisma de tensões no solo:
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6
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2. SAPATAS COM CARGA CENTRADA
2.1 Introdução
As sapatas são fundações diretas onde a altura do elemento leva ao
surgimento de tensões de tração no concreto maiores que a tensão
limite obrigando o uso de armaduras.
formassemmconcretagepermitirparao ,25<β
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A sapata será considerada rígida se sua altura h atende a
relação:
o
αα
Caso contrário, a sapata será dita flexível e a hipótese de
distribuição plana de tensões no solo deve ser revista devido à
deformabilidade do elemento de fundação. O volume e o peso da
sapata são obtidos por:
( ) )(25
)( 3
Pode-se utilizar a mesma formulação adotada para os blocos.
solodoadmissíveltensão
baba
ba
P
adms
ppss
adms
ss
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2.3 Determinação da Armadura a) Modelo de Biela
)( )/(5,43
)(4,1
8
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b) Modelo de Flexão
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3. SAPATAS COM CARGA EXCÊNTRICA 3.1 Seção Totalmente
Comprimida
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6
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3.2 Dimensionamento da Armadura – Flexão
B
s
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14
s C
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15
3.3 Seção Parcialmente Comprimida
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sLs
máx
s
sa x ≤ para se garantir que no mínimo
50% da seção esteja comprimida :
32 3
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3.3.2 Momento nas Duas Direções
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a) Solução pela Tabela publicada por Walter Pfeil. (ANEXO 1)
b
e
a
e
ba
( )
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c) Solução Analítica publicada por Velloso e Lopes
) 66
1(
:1
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20
22max
2
2
12
212
2
2
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4. SAPATA ASSOCIADA 4.1 Sapata Retangular
a) Posição do CG
adm
ss
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c) Dimensões da Viga de Rigidez
rígidasapata bb
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d) Armadura da Sapata
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f) Esforços na Viga de Rigidez
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4.2 Sapata Trapezoidal
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rígidasapata bb
2
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b) Ação na Viga de Rigidez
)/(
)/(
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5. SAPATA NA DIVISA DO TERRENO 5.1 Sapata Excêntrica
adm
s
máx
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a) Armadura Longitudinal – Viga de Rigidez
632
85,0
2
11111
11
1
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b) Armadura Transversal
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5.2 Sapata Excêntrica com Viga de Equilíbrio
adm
ss
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a) Dimensionamento da Viga de Equilíbrio
PVPeM == minmin
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6. SAPATA ASSOCIADA COM MÚLTIPLOS PILARES 6.1 Situação
6.2 Rigidez Relativa do Solo
)/(
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B=bs base da sapata analisada (m) Ks1 coeficiente de recalque
vertical.(ensaio ou tabela) Ec módulo de deformação do concreto
(kN/m2) I inércia da seção transversal da sapata (m4)
Valores de Ks1 (kN/m3)
Tipo de Solo SPT Solo Seco Solo Submerso Areia Fofa <5 3000
2000
Areia Média 5-10 10000 6000 Areia Compacta 10-25 4000 2500
Argila Média 5-10 2500 Argila Rija 10-15 5000 Argila Dura 15
10000
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Caso 1: L4
A solução pode ser dada considerando a sapata rígida.
Caso 2: L
π λ > , rigidez relativa baixa.
A solução deve ser dada por um modelo que contemple a interação
solo-estrutura. (ISE) Uma alternativa é o modelo de Winkler:
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xsv bKk ××=
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Para LL
π λ
se usar o modelo de Winkler.
6.3 Fundação Tipo Radier
6.3.1 Definição O radier é uma fundação direta que associa pilares
e mais de um alinhamento. Ele pode ser dotado de vigas de rigidez
interligando os pilares ou em laje lisa.
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O centro de gravidade das cargas deve coincidir com o centro de
gravidade da seção de contato com o solo-radier. Esta condição
permite considerar tensão uniforme no solo se os pilares estão com
carga centrada.
6.3.2 Modelos de Cálculo para o Radier a) Modelo Rígido – Radier
com Vigas: considera o radier
como um pavimento invertido (lajes e vigas) submetido a uma carga
uniforme da reação do solo.
b) Modelo Rígido – Radier em Laje Lisa: o problema é resolvido pelo
método de cálculo de laje cogumelo. Métdo das faixas do ACI ou da
NBR 6118.
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c) Modelo Flexível – Com Vigas ou Laje Lisa: Adota-se um modelo de
Winkler bi-dimensional.
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No radier com laje lisa é particularmente importante verificar a
segurança à ruína por puncionamento. Ruína típica de lajes ou
elementos delgados de concreto no entorno de cargas
concentradas.
Superfície de ruína tronco-cônica.
Ensaio de Punção - UNB
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Aumento da resistência à punção com armadura transversal.
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Alternativas para aumentar a resistência à punção.