Aulas Fundacoes Ufg 006 Sapatas

FUND FUNDAÇ AÇÕE ÕES S – 7043 FUNDAÇÕES EM SAPATAS Parte IV Prof. John Eloi Bezerra Prof. Rodrigo Gustavo Delalibera

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Sapatas sob ações excêntricas  No caso caso de ação ação axia axial,l, a tens tensão ão admi admiss ssív ível el a ser ser adot adotad adaa no dime dimens nsio iona name ment ntoo da sapa sapata ta é cons consid ider erad adaa em seu seu tota total.l. No enta entant nto, o, a sapa sapata ta pode pode ser ser suje sujeit itaa a carr carreg egam amen ento to excê excênt ntri rico co (fig (figur uraa 2.5a 2.5a)) e, quan quando do a exce excent ntri rici cida dade de é muit muitoo gran grande de,, tens tensõe õess de traç tração ão pode podem m ocor ocorre rerr em um lado lado da sap sapata, ata, o que que não não é aceit ceitáv ável el,, pois pois entr entree o sol solo e a sapa sapata ta não não pode pode haver tensõ nsões de tração. ão. DizDiz-se se que que uma uma fund fundaç ação ão é soli solici cita tada da à ação ação excê excênt ntri rica ca quan quando do subm submet etid idaa a: a. uma uma forç forçaa vert vertic ical al cujo cujo eix eixo não não pass passaa pelo pelo cent centro ro de grav gravid idad adee da supe superf rfíc ície ie de con contato tato da sapa sapata ta com com o solo solo;; b. forç forças as hori horizo zont ntai aiss situ situad adas as for fora do plan planoo da base base da fund fundaç ação ão;; c. qual qualqu quer er outr outraa comp compos osiç ição ão de forç forças as que que gere gerem m mome moment ntos os na fund fundaç ação ão..

Figura 2.5 - Sapata sob ação excêntrica excêntrica Prof. John Eloi / Prof. Rodrigo Delalibera 

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Proposta de Hansen p/ Sapatas Excêntricas 

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VIGAS DE EQUILÍBRIO   As vigas de equilíbrio devem ser empregadas, como uma solução estrutural, par para absorver o mom momento flet letor oriun iundo da excentricid icidaade nos casos de sapatas dos pilar lares situados nas divisa divisass de terr terren enos os.. NÚCL NÚCLEO EO CENT CENTRA RALL DE INÉR INÉRCI CIA  A  O núcleo central de inércia é uma área cujo centro geométrico coincide com o centro geométrico da sapata, onde se a força norma ormall esti estive verr loc localiza lizada da,, em qual qualqu quer er po ponnto do núcleo, não ocorrerá tensões ões de tração na sapata. A área do núcleo central é determinada geometricamente pelas retas onde a força pode esta star localiz lizada e provocar tensões nulas nos vértices da seção como most mostrra a figu figurra 2.52.5-bb. Prof. John Eloi / Prof. Rodrigo Delalibera 

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Limitação das tensões admissíveis do terreno, no caso  de ações excêntricas  O valor da tensão máxima na borda mais comprimida da sapata deve ser limitado ao valor da tensão admissível do solo, com a qual deve ser feito o dimensionamento estrutural da fundação. Conforme a NBR 6122 [1996], quando forem levadas em consideração todas as combinações possíveis entre os diversos tipos de carregamentos previstos pelas normas estruturais, inclusive a ação do vento, poder-se-á, na combinação mais desfavorável, ≤ 1,3. adm. majorar 30% os valores admissíveis das pressões no terreno, logo Entretanto, esses valores admissíveis não podem ser ultrapassados quando consideradas apenas as ações permanentes e acidentais . O valor da tensão máxima é obtido através de princípios básicos da resistência dos materiais, relacionados ao caso geral de ação excêntrica. A distribuição de tensões depende do ponto de aplicação da ação; no entanto este ponto limita-se a uma região, de modo que não ocorram tensões de tração entre o solo e a sapata.

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Tratamento das Cargas Excêntricas em Sapatas

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Relembrando....

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Exercício – Centros de Massa e de Gravidade a) Calcular o centro de massa do poço de elevador:

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Exercício – Centros de Massa e de Gravidade

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Exercício – Centros de Massa e de Gravidade

Por simetria, pode-se afirmar que y = 230/2 = 115 cm Tendo calculado os CG’s passamos ao cálculo do CM:

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Cálculo do Centro de Massa

Coordenadas Centro Massa * Em fundações associadas usa-se (CM) como centro da sapata. ** Em fundações isoladas usa-se CG como centro. Prof. John Eloi / Prof. Rodrigo Delalibera 

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Exemplo: Dimensionar a sapata do pilar a seguir:

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* Correção  Nesta linha, onde se ler ex, leia-se ey

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(Verificação Tensão Média)

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Força Resistente por atrito na base da sapata

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SAPATA DIMENSIONADA:  A dimensão e disposição final da sapata é dada a seguir.

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DISTRIBRUIÇÃO DAS TENSÕES ABAIXO DA SAPATA  As sapatas podem ser classificadas em blocos, sapatas rígidas (incluindo as semi-rígidas) e sapatas flexíveis. Para carga centrada e solos deformáveis, os diagramas de tensão na interface sapata/solo apresentam o aspecto mostrado na fig. 1.3. SAPATA MUITO RÍGIDA OU UM BLOCO

SAPATA RÍGIDA

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DISTRIBRUIÇÃO DAS TENSÕES ABAIXO DA SAPATA  As sapatas podem ser classificadas em blocos, sapatas rígidas (incluindo as semi-rígidas) e sapatas flexíveis. Para carga centrada e solos deformáveis, os diagramas de tensão na interface sapata/solo apresentam o aspecto mostrado na fig. 1.3. SAPATA SEMI-RÍGIDA

SAPATA FLEXÍVEL

Normalmente, as sapatas utilizadas no projeto de fundações são do tipo rígido. Prof. John Eloi / Prof. Rodrigo Delalibera 

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SAPATAS ASSOCIADAS Casos em que as cargas estruturais são muito altas em relação à tensão admissível do solo ou haver superposição de áreas. A sapata deverá estar centrada no centro de carga dos pilares. Quando há superposição das áreas de sapatas vizinhas, procura-se associá-las por uma única sapata, sendo os pilares ligados por uma viga. Sendo P1 e P2 as cargas dos dois pilares, a área da sapata associada será:

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SAPATAS ASSOCIADAS

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Cálculo da Sapata Associada: Dimensionar a fundação para os pilares abaixo locados:

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Cálculo da Sapata Associada:

Área da Fundação:

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Cálculo da Sapata Associada:

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Projeto de Sapatas Associada – Em Síntese

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Outro Exemplo – Sapata Associada

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Outro Exemplo – Sapata Associada CONFIGURAÇÃO FINAL DA SAPATA

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Sapatas de Divisa

Para fazer com que a resultante R na base da sapata fique centrada, são empregadas vigas de equilíbrio ou vigas alavancas, de maneira que fique compensado o momento proveniente da excentricidade e.

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OBSERVAÇÕES: O CG da sapata de divisa deve estar sobre o eixo da viga alavanca. As faces laterais (sentido da menor dimensão) da sapata de divisa sevem ser paralelas a da viga alavanca. O sistema pode ser calculado para a viga sobre 2 apoios (R1 e R2), recebendo as duas cargas P1 e P2, sendo R1 > P1 e, portanto R2 < P2. Tomando-se os momentos em relação ao eixo P2 R2, tem-se:

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SEQUÊNCIA SIMPLIFICADA PARA DIMENSIONAMENTO Pilar

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Leitura Complementar:

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Exemplo – Texto Complementar:

Sapatas de Divisa

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Referências Bibliográficas: 1. ALONSO, U. R. Exercício de Fundações. 9a edição. Edgard Blucher, 1995. 2. ALONSO, U. R. Dimensionamento de Fundações Profundas. 1a edição, Edgard Blucher, 1994. 3. Anjos, G. M. – Apostila Fundações – UFPA. 4. HACHICH, W.; FALCONI, F.; FROTA, R.; CARVALHO, C.S.; NIYAMA, S. Fundações: teoria e prática. 2. ed. São Paulo: Pini, 2003. 5. Soares , J. M. D. Apostila de Fundações. UFSM.

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