Fundacoes_Superficiais_-_Exercicios
Short Description
Download Fundacoes_Superficiais_-_Exercicios...
Description
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS - EXERCÍCIOS
FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS EXERCÍCIOS
Contribuição da colega: Ana Giron Bernaud Cogo
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS - EXERCÍCIOS
CAPACIDADE DE CARGA DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS Métodos Teóricos 1.
Determinar a capacidade de carga da sapata utilizando a formulação teórica proposta por Terzaghi considerando: considerando: - solo homogêneo: =30°, c’=4kPa, γn=γsat=20kN/m³ - carregamento centrado vertical Avaliar as condições: a) condição seca b) totalmente submersa c) com a erosão do solo até 1,0m de profundidade, com e sem água.
a) Condição seca 1. Fatores de capacidade de carga
[ ] 2. Capacidade de carga última
Sc = 1,3
Sγ = 0,6
q0 = 20 x 2= 40 kN/m²
1
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS - EXERCÍCIOS
b) Condição submersa
c) Com erosão de 1,0m
Com água:
Sem água:
2
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS - EXERCÍCIOS 2.
Avalie a estabilidade da fundação, por Meyerhof, considerando:
Nk = 400 kN Mx = ± 40 kN.m My = ± 40 kN.m Hx = ± 40 kN Hy = ± 40 kN a) b) c) d) e)
solo: γ = 19 kN/m³ = 36° c’= 10 kPa
Calcular as solicitações na base da fundação Determinar as excentricidades e a base efetiva Determinar a Pressão de Plastificação no contato solo/sapata Determinar a capacidade de carga e avaliar a estabilidade veritcal Verificar a estabilidade frente às solicitações horizontais
a) Cálculo das solicitações na base da sapata
►Resultante das forças laterais
3
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS - EXERCÍCIOS b) Determinação das excentricidades, área de plastificação e base efetiva
►Condições de excentricidade
c) Pressão de plastificação no contato solo/sapata
d) Capacidade de carga
► Fatores de capacidade de carga
►Fatores de forma
►Fatores de profundidade
4
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS - EXERCÍCIOS ►Fatores de inclinação
►σúltima
►Soluções:
1°- aumentar B → é o mais adequado, pois a σult é fortemente influenciada pela largura da fundação B; 2°- aumentar L → Também colaborará para o aumento da σult, porém, de forma menos efetiva do que o aumento de B; 3°- aumentar o embutimento → se não é viável a alteração das dimensões da base é possível aumentar o embutimento. No caso da adoção desta solução deve-se observar se as condiões de vizinhança permitem e se não estaremos nos aproximando em demasia da posição do NA. e) Verificação da estabilidade frente aos esforços horizontais
̿ 5
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS - EXERCÍCIOS 3.
Seja uma fundação contínua como mostrado abaixo. Usando os fatores de capacidade de carga de Terzaghi, determine a carga bruta admissível por unidade de área (qadm) que a fundação pode suportar.
Dados: γ = 17,29kN/m² ϕ = 20° c’= 9,6kN/m² D = 0,9m B = 1,2m
→ Sapata contínua: Sc = 1 Sγ = 1 → Para ϕ20° → Nc = 17,69 Nq = 7,44 Nγ = 3,64
6
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS - EXERCÍCIOS 4.
Seja uma fundação quadrada como mostrada abaixo. A sapata suportará uma carga de 30.000kg. Considerando um fator de segurança 3, determine por Terzaghi, o tamanho da sapata, ou seja, o tamanho de B.
Dados: c’ = 0 ϕ = 35° ρ = 1.850kg/m³
→ Carga bruta total que deve ser suportada pela sapata:
→ Para sapata quadrada: Sc = 1,3 → Para ϕ = 35 → Nc = 57,75
Sγ = 0,8
Nq = 41,44
Nγ = 45,41
7
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS - EXERCÍCIOS 5.
Seja uma sapata quadrada. Determine a carga bruta segura que a sapata pode suportar (Meyerhof).
→ Nc = 35,49
Nq = 23,18
Nγ = 22,02
→ ic, iq, iγ = 1 , pois a carga é vertical → Sq = 1,325
dq = 1,15
→ Nível do lençol freático está acima da base da fundação:
→ Carga bruta
8
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS - EXERCÍCIOS
CAPACIDADE DE CARGA DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS Formulações Semiempíricas 1.
Considere o boletim de sondagem SPT Profundidade(m) N° Golpes 2° e 3° Classificação do material 0
6
1
8
2
10
3
8
4
6
5
6
6
8
Areia fina cinza escuro
Determine, utilizando as formulações empíricas apresentadas, a tensão admissível para uma sapata de fundação quadrada de lado B = 2,0m. Considere a sapata sendo posicionada: a) Ao nível do terreno; b) A uma profundidade de 1,0m; c) A uma profundidade de 2,0m.
1. Teixeira (1996): Distingue o tipo de solo e é válido para (5 N 20)
a) Ao nível do terreno:
Solos arenosos:
9
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS - EXERCÍCIOS
b) A uma profundidade de 1,0m:
* O efeito do aumento do embutimento já está expresso no número de golpes obtido em profundidade do SPT.
(√ )(√ ) (√ )(√ ) c) A uma profundidade de 2,0m
2. Mello (1975): Não distingue o tipo de solo (4 N 16) a)
b)
c)
3. Meyerhof (1957): Independe do tipo de solo
a)
b)
c)
10
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS - EXERCÍCIOS
4. Bowles (1977):
a)
kd = 1
b)
kd = 1,17
c)
kd = 1,33
11
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS - EXERCÍCIOS 2.
Avalie, utilizando as formulações empíricas apresentadas, a segurança quanto à capacidade de carga de uma sapata de fundação considerando os dados a seguir: D = 2,0m; B = 1,2m; σ p = 240 kN/m² Boletim SPT: Profundidade N° Golpes 2° e 3° Classificação do material 0 4 1 10 Argila com areia fina cor marrom variegada 2 11 3 10 4 9 5 8 6 5 Argila com areia fina cor 7 3 cinza 8 3 Considere NA junto a superfície do terreno.
1. Teixeira (1996):
* É necessário aumentar a base.
(√ ) 2. Mello (1975):
3. Meyerhof (1957):
4. Bowles (1977):
12
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS - EXERCÍCIOS
RECALQUES EM FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS 1.
Avalie os recalques da fundação indicada no croqui, observando a viabilidade da situação:
►Estimativa das propriedades do solo: Areia Apenas recalques imediatos
►Coeficientes de forma Sapata quadrada Ábaco → μ1 = 0,5 μ0 = 0,725
►Cálculo da tensão de contato
►Cálculo do recalque elástico
13
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS - EXERCÍCIOS 2.
Após serem verificados recalques excessivos durante a execução da obra, uma nova sondagem SPT, mais profunda, foi realizada, complementada por um ensaio edométrico. Reavalie a situação. Resultados do Ensaio Edométrico: OCR = 1,0 Cc = 1,4 Cr = 0,2
γ = 15 kN/m²
e0 = 2,5
O recalque imediato da camada arenosa, já calculado (5,73mm), mantém-se e a este se soma o recalque da camada argilosa mole inferior.
1) Recalques iniciais na camada argilosa a) Método proposto por Simons e Menzies (1981)
14
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS - EXERCÍCIOS
Propriedades do solo argiloso: Situação A: 5,73mm Situação B:
→ Ábaco → μ0 = 0,725 μ1 = 0,65
Situação C:
Recalque inicial elástico da camada de argila mole (A+B-C):
b) Procedimento da propagação de tensões 2:1
→ Camada I – base rígida → ρiAreia = 5,73mm → Camada II – base rígida e sapata equivalente apoiada no topo da camada de argila
Adotando-se σR1 = σ (tensão na base da sapata)
→ Ábaco → μ1 = 0,45 μ0 = 0,725
15
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS - EXERCÍCIOS
2) Recalques por adensamento da camada argilosa mole: a) Pressões geostáticas: (σ’i – anteriores à fundação no meio da camada argilosa compressível)
b) Pressões finais (σ’f):
c) Recalques por adensamento primário:
d) Recalque por adensamento secundário:
SOLUÇÃO: Deve-se abandonar as fundações superficiais e executar uma fundação profunda.
16
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS - EXERCÍCIOS
DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS Ex: Dimensionar um bloco de concreto simples para o pilar indicado: Esforços: Nk = 500kN Mx = My = 0 Concreto: fck = 25 MPa σADM =500kPa
a) Verificação da capacidade de carga
⁄
Considerando que a sapata terá seção homotética ao pilar:
b) Tensão admissível à tração do concreto
c) Tensão aplicada ao solo
d) Determinação do βmin
17
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS - EXERCÍCIOS Método Iterativo β°
tgβ
β (rad)
tgβ/β
45° 1 55° 1,43
0,785 0,96
1,27 1,5
60° 1,73 62° 1,88
1,047 1,08
1,65 1,74
e) Determinação da altura do bloco
⁄ ⁄
18
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS - EXERCÍCIOS
SAPATAS ISOLADAS – MÉTODO DAS BIELAS Ex: Projete uma sapata para a seguinte situação: σADM = 500kN/m² Nk = 1000kN Mx = 100 kN.m My = 0
fck = 25 MPa Arm. pilar → 616mm Arm. calculada pilar →11cm²
a) Determinação das dimensões da base:
Verificação da capacidade de carga
- como temos excentricidade, pois temos um valor em Mx, calculamos B’ e L’ ao invés de B e L. - adotando-se uma base homotética ao pilar
- existe apenas uma excentricidade (apenas um momento) B=B’. - o maior momento SEMPRE deve atuar no sentido da maior dimensão do pilar, e por consequência, da fundação.
19
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS - EXERCÍCIOS b) Determinação da altura h da sapata: Critério de rigidez
Critério de ancoragem das armaduras dos pilares fck = 25 MPa →
como h 61 cm, adotou-se: h=70cm (é indicado o arredondamento de 10 em 10 cm).
Adotado:
{
c) Determinação das armaduras: Força das armaduras:
() ( )
→ como temos excentricidade em L é preciso corrigir Área de aço:
20
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS - EXERCÍCIOS d) Detalhamento
→ P1:
→ P2
10mm a cada 20 cm → P2: 9 16mm a cada 12,5cm → P1: 12
e) Verificação da ancoragem
{
→ P2 no sentido de L: a partir de h = CASO 2
Cabe?
A – h – c = 0,85 – 0,7 – 0,05 = 0,10m Precisa de gancho com 25 cm. 21
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS - EXERCÍCIOS → P1 no sentido de B: com gancho – CASO 1
f) Graficação:
22
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS - EXERCÍCIOS
SAPATAS ASSOCIADAS Ex: Dimensione uma fundação superficial para o seguinte caso
Solo residual argiloso
a) Sapatas independentes
a.1) Capacidade de carga do terreno USANDO TEIXEIRA
Desprezar o embutimento pois não conheço a vizinhança.
a.2) Dimensionamento da sapata p/o Sapata quadrada
a.3) Dimensionamento da sapata p/o
→Não é possível usar uma sapata quadrada pois a base é B=2,0m e tenho apenas 45cm para a divisa. →Presumindo-se que uma sapata sem excentricidade seja possível: B = 40 + 40 = 80cm
23
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS - EXERCÍCIOS
É recomendado
, não se pode utilizar B = 0,8 e L = 5,0m
→Considerando-se sapata excêntrica e adotando B = 2,4m, teremos
→ não é razoável, esquecer sapata isolada para este caso.
24
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS - EXERCÍCIOS → O conceito de Sapata Associada é dimensioná-la de forma que as tensões de contato sejam uniformes (sapata centrada)
O conceito de sapata associada é dimensioná-la de forma que as tensões de contato sejam uniformes (sapata centrada).
Existe um quesito geométrico a ser entendido:
Podemos arredondar a dimensão e adotar
25
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS - EXERCÍCIOS Uma segunda opção é montar uma Sapata com Viga de Equilíbrio
Onde:
Para resolver o problema é recomendável estimar um valor de B 1, nesse caso B 1=120cm
26
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS - EXERCÍCIOS Assim pode ser calculado “b”
Com as reações dimensionam-se as sapatas Para P2
Pode-se admitir: B2 = L2
Para P1
27
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS - EXERCÍCIOS
FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS – PROVA DE CARGA DIRETA 1. A prova de carga apresentada abaixo foi realizada em um solo coesivo para a determinação da capacidade de carga de uma fundação direta de base quadrada de lado 2,0m. Determine a tensão admissível com base nos critérios fundamentados no estado limite último e no estado limite último de utilização:
→ E.L.U.
→ E.L.S. σADM = σ10 ϕplaca = 0,8m → fundação → B = 2,0m para solos coesivos:
→ CORREÇÃO
►ADOTAR O MENOR ENTRE 395kPa e 560kPa
28
View more...
Comments
