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Prof. Fernando Mihalik UNIDADE II Mecânica dos Solos e Fundações Sondagem: procedimento que busca conhecer as condições naturais do subsolo, seu tipo, características, camadas, nível do lençol freático e, principalmente, sua resistência. Poço: escavação de poço manual e inspeção visual. Esse método permite conhecer o tipo de solo e permite a pesquisa do lençol freático, mas é limitado à profundidade da escavação. Investigações do subsolo – sondagens Fonte: acervo do autor. Caso seja um solo arenoso, a mistura permite sentir que os grãos são ásperos ao tato e apresentem partículas que são visíveis a olho nu. Caso seja um solo siltoso, a mistura apresenta-se menos áspera do que a areia, sendo perceptível visualmente e ao tato. Caso seja um solo argiloso, quando misturado com água, a mistura tende a se espalhar entre os dedos, apresentando semelhança com uma pasta de sabão escorregadia. Quando seco, os grãos finos das argilas proporcionam uma sensação similar a um talco e/ou farinha. Análise táctil-visual Solos (arenoso, siltoso e argiloso) Sondagem a Trado (ST): escavação por meio de trado manual. Serve para coleta de amostras e conhecimento das características da camada superficial. É muito utilizado para projetos de pavimentação, porém não tem validade para o projeto de fundações, pois apenas indica o tipo de solo existente e verifica se o lençol freático é aflorante. Mas, devido às dificuldades de execução, as sondagens a trado dificilmente chegam a profundidades superiores a 4 metros. Sondagem a Trado Fonte: acervo do autor. Sondagem a Percussão (SPT) (NBR-6484/2001): conhecimento das características e resistência ao longo da profundidade por meio de percussão. número de golpes para que um peso padronizado penetre os últimos 30 cm de cada metro. esse número é denominado ‘índice de resistência à penetração’, sendo comumente chamado de “INDICE SPT”, NSPT, ou apenas “SPT”. quanto maior o SPT obtido, mais resistente é o solo naquela profundidade. são coletadas amostras do solo ao longo da profundidade para identificação. é identificado o nível do lençol freático. Essa sondagem é a mais usada na prática. Sondagem a Percussão (sondagem de simples reconhecimento) Golpes de um martelo de 65kg caindo de uma altura padrão de 75cm sobre um amostrador. Sondagem a Percussão – conceito do ensaio Fonte: adaptado de: Figura 5.22. ALBUQUERQUE, P. J. R. D. Engenharia de Fundações. São Paulo: Grupo GEN, 2020. Martelo de 65 kg cai de 75 cm repetidas vezes Tripé Roldana Corda Operação manual Amostrador Guia Haste Obtenção do índice SPT. Sondagem a Percussão (SPT) Fonte: acervo do autor. Martelo de 65 kg cai repetidamente de 75 cm de altura Índice SPT é o número total de golpes para penetrar o amostrador nos 30 cm finais Terceiro incremento Segundo incremento Primeiro incremento 15 cm 15 cm 15 cm N = 2 ( n ú m e ro d e g o lp e s e m 3 0 c m ) A c o m o d a ç ã o O resultado da campanha de sondagens é apresentado em um relatório, com as indicações sobre as características do material usado em campo (peso, diâmetro do amostrador etc.), a localização das sondagens e um desenho para cada ponto de sondagem, geralmente em folha A4, com as seguintes indicações principais: 1) Paleta indicando as profundidades, que alternam de cor a cada metro de penetração. 2) Números indicados na paleta, que apresentam o SPT (índice de resistência à penetração) ao final de cada metro. 3) Profundidade em que o nível do lençol freático foi encontrado e o nível de sua estabilização. 4) Perfil do solo com a caracterização das camadas de solo, segundo a convenção da NBR-6502 – Rochas e Solos. 5) Profundidade de paralização e o motivo da parada (solo impenetrável à percussão, número de golpes atingido conforme o critério de parada etc.) 6) Data da realização da sondagem. Relatório da Sondagem a Percussão Notas sobre a representação dos golpes: Muitas vezes, são apresentados os números de golpes para penetrar cada 15 cm dos últimos 45cm. Nesse caso, o valor do SPT é a soma dos dois últimos golpes, referentes aos 30 cm. Outras vezes, é apresentado um número em frações, caso a profundidade não seja 30 cm, ou 15 cm nas indicações parciais. Por exemplo, a indicação 4/22, significa que com 4 golpes o amostrador desceu 22 cm. Relatório da Sondagem a Percussão Exemplo Exemplo – Relatório da Sondagem a Percussão Fonte: acervo do autor. RESISTÊNCIA À PENETRAÇÃO S.P.T. NÚMERO DE GOLPES PROFUN. CAMADA (m) PERFIL GEOLÓ- GICO INTER. GEOLÓ- GICA CLASSIFICAÇÃO DA CAMADA CONSIS- TÊNCIA* OU COMPA- CIDADE** N.A. (m) ARGILA ARENOSA COM CAMADA DE BRITA (0,80-1,00), VERMELHA E MARROM ESCURA. ARGILA ARENO SILTOSA, MARROM E AMARELA CLARA. AREIA FINA A GROSSA POUCO SILTOSA E ARGILOSA COM PEDREGULHO (6,00-7,45), CINZA E VERMELHA CLARA. SILTE ARENOSO POUCO ARGILOSO MICÁCEO, AMARELO CLARO. MUITO MOLE* RIJA* MEDIA* MOLE* FOFA** MEDIA COMP.** 4,00 ATE- RRO COLU- VIO ALU- VIÃO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 8,00 2,00 4,45 7,45 9,45 6 8 5 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 2 3 4 2 2 2 1 2 2 1 1 2 10 7 7 4 6 9 4 5 5 4 4 5 6 10 11 13 7 4 4 3 14 15 10 9 21 RESISTÊNCIA A PENETRAÇÃO S.P.T. NÚMERO DE GOLPES PROFUN. CAMADA (m) PERFIL GEOLÓ- GICO INTER. GEOLÓ- GICA CLASSIFICAÇÃO DA CAMADA CONSIS- TÊNCIA* OU COMPA- CIDADE** N.A. (m) ARGILA ARENOSA COM CAMADA DE BRITA (0,80-1,00), VERMELHA E MARROM ESCURA. ARGILA ARENO SILTOSA, MARROM E AMARELA CLARA. AREIA FINA A GROSSA POUCO SILTOSA E ARGILOSA COM PEDREGULHO (6,00-7,45), CINZA E VERMELHA CLARA. SILTE ARENOSO POUCO ARGILOSO MICÁCEO, AMARELO CLARO. MUITO MOLE* RIJA* MEDIA* MOLE* FOFA** MEDIA COMP.** 4,00 ATE- RRO COLU- VIO ALU- VIÃO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 8,00 2,00 4,45 7,45 9,45 6 8 5 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 2 3 4 2 2 2 1 2 2 1 1 2 10 7 7 4 6 9 4 5 5 4 4 5 6 10 11 13 7 4 4 3 14 15 10 9 21 Exemplo Exemplo – Relatório da Sondagem a Percussão Fonte: acervo do autor Para o estudo das características físicas de um solo com o objetivo de se escolher o tipo de fundação e seu dimensionamento, a sondagem mais comumente utilizada é denominada “Sondagem de simples reconhecimento a percussão, ou SPT”. Dentre vários dados, essa sondagem apresenta o número de golpes necessários para que um peso padronizado penetre: a) os últimos 30 centímetros de cada camada de solo. b) os últimos 30 centímetros de cada metro de profundidade. c) os primeiros 30 centímetros de cada camada de solo. d) os primeiros 30 centímetros de cada metro de profundidade. e) cada camada completa de solo. Interatividade Para o estudo das características físicas de um solo com o objetivo de se escolher o tipo de fundação e seu dimensionamento, a sondagem mais comumente utilizada é denominada “Sondagem de simples reconhecimento a percussão, ou SPT”. Dentre vários dados, essa sondagem apresenta o número de golpes necessários para que um peso padronizado penetre: a) os últimos 30 centímetros de cada camada de solo. b) os últimos 30 centímetros de cada metro de profundidade. c) os primeiros 30 centímetros de cada camada de solo. d) os primeiros 30 centímetros de cada metro de profundidade. e) cada camada completa de solo. Resposta SPT COMPACIDADE 0 a 4 Fofa 5 a 8 Pouco compacta 9 a 18 Mediamente compacta 19 a 40 Compacta Acima de 40 Muito compacta Classificação dos solos em função do SPT Fonte: adaptado de: livro-texto. SPT CONSISTÊNCIA > 2 Muito mole 3 a 5 Mole6 a 10 Média 11 a 19 Rija Acima de 19 Dura Tabela – Argilas e siltes argilososTabela – Areias e siltes arenosos Perfil geotécnico. Perfil longitudinal do terreno. Seção do subsolo interpolada a partir de sondagens de simples reconhecimento Fonte: livro-texto. PERFIL GERAL S - 2 13,0013,00 +0,40 +0,50+0,50 0 5,0 10,0 15,0 10,70 0 5,0 10,0 15,0 6,40 3,45 Com áreas de projeção da edificação (Aed) menores ou iguais a 1.200 m²: 1 furo a cada 200 m². Com áreas de projeção da edificação (Aed) entre 1.200 m² e 2.400m²: 1 furo adicional a cada 400 m². Com áreas de projeção da edificação (Aed) maiores que 2.400 m²: A ser estudado para cada caso, obedecendo as quantidades mínimas das áreas anteriores. Número mínimo de pontos: 2 para Aed menor de 200 m² e 3 para Aed entre 200m² e 400m². Número de furos de sondagem para edificações (NBR 8036/1983) Para outras construções, o número de pontos de sondagem deve ser definido especificamente e obedecer às orientações anteriores. Para as estruturas com apoios isolados, como obras de arte (pontes, viadutos, passarelas), é usual se fazer 1 furo por ponto de apoio. No caso de ser encontrado topo rochoso, é recomendável estender a pesquisa, com a execução de sondagens rotativas, penetrando nas camadas da rocha. Nesses casos a sondagem é denominada sondagem mista (percussão + rotativa). Número de furos de sondagem para outras construções A sondagem rotativa (SR) geralmente é iniciada quando o SPT atinge o estrato rochoso, matacões ou solos impenetráveis à percussão. Ela é realizada com perfuratrizes hidráulicas por meio de injeção de água sobre pressão e rotação de coroas diamantadas, com a coleta de amostras do material ao longo de sua extensão Como resultado, é apresentada a porcentagem de recuperação das rochas, que define o índice RQD, índice de qualidade da rocha, que representa a relação entre a soma de todos os trechos íntegros maiores que 10 cm e o trecho total. Sondagem Rotativa (SR) Montagem da amostra do material para definição da porcentagem de recuperação Fonte: acervo do autor. Exemplo – Relatório da Sondagem Rotativa Fonte: acervo do autor. Ensaio de cravação estática lenta de um cone mecânico ou elétrico, que armazena dados a cada 20 cm. Esse ensaio apresenta resultados de resistência de ponta e de atrito, por meio de resultados contínuos, com mais precisão que o SPT. Porém não recolhe amostras do solo, não penetra em camadas muito densas e com a presença de matacões ou pedregulhos. Esse ensaio ainda é pouco utilizado no Brasil e requer mão de obra especializada e equipamentos específicos, além de apresentar dificuldades de transporte e instalação em locais de difícil acesso. Estudos técnicos estabelecem algumas correlações entre SPT e CPT. Sondagem de Penetração Estática ou Cone Holandês (CPT) Fonte: acervo do autor. O Vane-Test (VST), comumente chamado de Ensaio de Palheta, é normatizado pela NBR 10.905/1989 e tem como objetivo medir a resistência ao cisalhamento de argilas moles saturadas nos estudos de estabilidade. Além disso, existem os ensaios pressiométricos e dilatométricos que, mesmo partindo de princípios diferentes, em sua grande parte, possibilitam determinar características de deformabilidade e de resistência ao cisalhamento, além do coeficiente de empuxo no repouso. Outros ensaios – Para situações específicas Segundo os critérios das normas brasileiras, qual o número mínimo de pontos de sondagem a percussão a serem executados para a realização de uma obra cuja área total aproximada é de 4.400 m² e a área de projeção em planta da edificação é de 2.200 m²? A área total do terreno é de 7.500 m². a) 2 b) 6 c) 11 d) 22 e) 9 Interatividade Segundo os critérios das normas brasileiras, qual o número mínimo de pontos de sondagem a percussão a serem executados para a realização de uma obra cuja área total aproximada é de 4.400 m² e a área de projeção em planta da edificação é de 2.200 m²? A área total do terreno é de 7.500 m². a) 2 b) 6 c) 11 d) 22 e) 9 Resposta Área de projeção da edificação Aed = 2.200 m2 entre 1.200 m2 e 2.400m2; 1 furo a cada 200 m2 até 1.200 m2 = 6 sondagens; 1 furo adicional a cada 400 m2; Área adicional = 2.200 – 1.200 = 1.000 m2; portanto n = 1.000/400 = 2,5 furos. Ou seja, 3 furos. Total = 6 + 3 = 9 furos. Fundação: elemento estrutural que transmite os esforços provenientes da estrutura (ou melhor, superestrutura) para o solo (faz a interação entre a estrutura e o solo). No caso das fundações de edificações, na grande maioria dos casos, os principais esforços que chegam às fundações são as cargas verticais. Existem esforços horizontais devidos, por exemplo, ao carregamento de vento aplicado nas laterais do edifício, mas o seu valor geralmente é reduzido (mas não pode ser desprezado). Fundações A capacidade resistente de um solo está diretamente relacionada com o número de golpes (SPT) obtido na sondagem de simples reconhecimento – sondagem a percussão. Caso o solo possua boa capacidade resistente para suportar os esforços da superestrutura, (SPT elevado) utiliza-se a fundação direta. Ela pode ser rasa (sapata) ou profunda (tubulão) e transmite os esforços diretamente para o solo. Caso o solo não possua resistência suficiente para suportar os esforços (SPT baixo), utiliza- se fundação indireta, que é sempre profunda (estacas). Como regra geral, é possível dizer que a fundação direta rasa é sempre a alternativa mais barata e mais rápida do que a fundação direta profunda e a fundação indireta. Orientação prática apenas como referência: começa a ser aceitável uma fundação direta rasa quando o SPT for igual ou superior a 8 e a profundidade não ultrapassar 2 metros. Tipos básicos de fundação A tensão admissível no solo, ou a tensão resistente de cálculo, deve ser fixada a partir da utilização e interpretação de um ou mais dos procedimentos abaixo: Prova de carga sobre placa: ensaio realizado de acordo com a ABNT NBR 6489, cujos resultados devem ser interpretados de modo a considerar a relação modelo-protótipo (efeito de escala), bem como as camadas influenciadas de solo. Métodos teóricos: estudos analíticos baseados em teorias de capacidade de carga, contemplando as particularidades do projeto e a natureza do carregamento. Métodos semiempíricos: com base nos resultados das investigações de campo (como SPT, CPT etc.), observando as validades de suas aplicações, bem como as dispersões dos dados. Tensão Admissível do Solo Formulações Práticas Semiempíricas, que relacionam o SPT com a tensão admissível do solo: (tensões em kgf/cm², onde N é o número de golpes (ou SPT) na profundidade estudada) Tensão Admissível do Solo Formulação 1 – rápida, simples (porém imprecisa) Formulação 2 – (critério mais preciso) Para argila pura Para argila siltosa Para argila silto-arenosa Critério mais elaborado. Tensão Admissível do Solo Formulação 3 – recomendações do IPT. TIPO DE SOLO N (SPT) σ adm (kgf/cm2) AREIA E SILTE 0 a 4 0 a 1 5 a 8 1 a 2 9 a 18 2 a 3 19 a 40 ≥ 4 ARGILA 0 a 2 0 a 0,5 3 a 5 0,5 a 1 6 a 10 1,5 a 3 11 a 19 3 a 4 ≥ 19 ≥ 4 As sapatas são elementos de fundação que transmitem os esforços diretamente ao solo por meio de apoio direto. Condições gerais: É recomendável que a cota de apoio das sapatas não esteja acima de 2m de profundidade em relação ao nível do terreno, para evitar escavações de alturas elevadas e os problemas decorrentes. Fundação Direta – Sapata VISTA PILAR NÍVEL DO TERRENO COTA DE ASSENTAMENTO SAPATA LASTRO DE CONCRETO MAGROFonte: autoria própria. Esquema Geral Fundação Direta – Sapata LASTRO DE CONCRETO MAGRO A L T U R A CORTE PLANTA - SAPATA BASE Fonte: autoria própria. A sapata é concretada sobre uma camada de lastro de concreto magro, executada com dupla função: regularizara superfície de apoio; impedir que o terreno absorva parte da água do concreto. A espessura mínima do lastro de concreto magro deve ser de 5 cm. Sua resistência não precisa ser definida, mas é usual especificar um fck da ordem de 9 a 10 MPa, com o intuito de definir seu traço. Sapata PISO ACABADO (PA) PILAR FACE SUPERIOR DO BLOCO / SAPATA BLOCO / SAPATA COTA DE FUNDO DA ESCAVAÇÃO LASTRO DE CONCRETO MAGRO LINHA DE ESCAVAÇÃO Fonte: autoria própria. As dimensões de uma sapata deverão ser tais que a tensão aplicada no solo pela base da sapata não fique superior à tensão admissível no solo naquela profundidade. Dimensões em planta: a e b em função da tensão aplicada, limitadas pela tensão admissível do solo. Altura h – definida para que a sapata seja rígida: h: altura total da sapata; h0: altura da face lateral (esquadro). Caso contrário, a sapata é dita flexível. Sapatas – Dimensões Fonte: autoria própria. Esquema de armação – corte Sapatas – Critérios para dimensionamento JUNTA DE CONCRETAGEM ARRANQUE ARMADURA DO PILAR ARMADURAS DE FLEXÃO DA SAPATA Fonte: autoria própria. Segundo a formulação do IPT, para apoio de uma sapata no terreno da sondagem ao lado, é possível tecer os seguintes comentários: a) O solo não permite o apoio de uma sapata, porque o NA está na cota 4,53, que é muito profundo. b) Esse solo não se presta para apoio direto, porque possui uma camada superficial de aterro com SPT muito baixo. c) Esse solo permite o apoio de uma sapata a 2 m de profundidade com tensão admissível da ordem de 2 kgf/cm². d) Esse solo permite o apoio de uma sapata a 1 m de profundidade com tensão admissível da ordem de 2 kgf/cm². e) Esse solo permite o apoio de uma sapata a 2 m de profundidade com tensão admissível da ordem de 10 kgf/cm². Interatividade AREIA AREIA SILTOSA AREIA ARGILOSA ATERRO 2 10 16 18 NA 23 23 4,53 3,6 1,24 Fonte: autoria própria. Segundo a formulação do IPT, para apoio de uma sapata no terreno da sondagem ao lado, é possível tecer os seguintes comentários: a) O solo não permite o apoio de uma sapata, porque o NA está na cota 4,53, que é muito profundo. b) Esse solo não se presta para apoio direto, porque possui uma camada superficial de aterro com SPT muito baixo. c) Esse solo permite o apoio de uma sapata a 2 m de profundidade com tensão admissível da ordem de 2 kgf/cm². d) Esse solo permite o apoio de uma sapata a 1 m de profundidade com tensão admissível da ordem de 2 kgf/cm². e) Esse solo permite o apoio de uma sapata a 2 m de profundidade com tensão admissível da ordem de 10 kgf/cm². Resposta AREIA AREIA SILTOSA AREIA ARGILOSA ATERRO 2 10 16 18 NA 23 23 4,53 3,6 1,24 Fonte: autoria própria. As dimensões de uma sapata devem ser tais que a tensão aplicada no solo pela base da sapata não seja maior que a tensão admissível no solo naquela profundidade. É recomendável que o centro de gravidade da sapata coincida com o centro de cargas aplicadas pelo pilar. E a relação entre os lados (a/b ou b/a) não deve ser maior que 2,5. O ideal é adotar sapatas retangulares com áreas homotéticas, de forma que as distâncias (a - a0) e (b - b0) fiquem próximas. E o ângulo b dos trechos inclinados deve ser da ordem de 25º a 30º. A altura do esquadro h deve ser da ordem de 20 cm, pelo menos h/3. Junto à base do pilar, deixa-se um colarinho horizontal para posicionar as formas do pilar, medindo de 2 a 5 cm (ap). Sapatas – Critérios para dimensionamento Fonte: autoria própria. O cálculo das tensões no solo para o caso de sapata sujeita a uma carga centrada N parte da hipótese de que o peso da sapata representa algo próximo a 5% da força atuante. Portanto, a carga considerada é igual a 1,05 N, valor a ser verificado após a definição da geometria da sapata. Dessa forma, para uma sapata sujeita a uma carga vertical centrada N, a área da base deve ser, no mínimo: , onde A = a.b e a tensão no solo não pode ultrapassar a tensão admissível, ou seja: Sapatas sujeitas somente a cargas verticais Fonte: autoria própria. No caso de existirem forças horizontais ou momentos aplicados na sapata provenientes do pilar, esses momentos devem entrar no cálculo das tensões no solo. Nesse caso, teremos uma tensão variável na cota de apoio da sapata. Utilizando a formulação de resistência dos materiais, o valor dessas tensões resulta: Sapatas sujeitas a cargas verticais e momentos Onde: N é a carga vertical; M é o momento da base da sapata; A é a área da base da sapata; W é o módulo de resistência da seção da base. Fonte: autoria própria. Sapatas sujeitas a cargas verticais e momentos na borda mais comprimida na borda menos comprimida No caso da figura ao lado, teremos: A = a.b e W = Fonte: autoria própria. Para as estruturas em geral, quando o vento é a ação variável principal na combinações das ações, os valores de tensão admissível podem ser majorados em até 15%. Para outras estruturas, consultar a NBR 6120/2019, item 6.3.2. No dimensionamento da fundação superficial, a área comprimida deve ser de no mínimo 2/3 da área total, se consideradas as solicitações características, ou 50 % da área total, se consideradas as solicitações de cálculo. Sapatas sujeitas a cargas verticais e momentos Definição das dimensões da sapata apoiada no terreno com a sondagem ao lado, que deve suportar um pilar cuja carga vertical é de 920 kN. O pilar tem seção de 18cm x 50cm. A partir da sondagem, foi definida a cota de apoio a 2 metros de profundidade. Definição da tensão admissível na cota de apoio: Formulação 1: Formulação 2: Formulação 3: Vamos adotar tensão admissível de 2,5 kgf/cm² A carga vertical em kgf vale N= 92.000 kgf Sapatas – Exemplo de dimensionamento NÍVEL DO TERRENO ATERRO ARGILA SILTOSA ARGILA ARENOSA FIM DA SONDAGEM NA não atingido 23 20 18 12 7 Fonte: autoria própria. Área da base: Adota-se a = 210 cm e b = 185 cm (A = 38.850 cm²) Sapatas – Exemplo de dimensionamento Esquema da Sapata (medidas em centímetro) NIVEL DO PISO PILAR 2 0 0 7 0 3 0 LASTRO DE CONCRETO MAGRO – ESP = 5 cmFonte: autoria própria. Sapatas próximas Se existirem sapatas próximas na mesma cota, elas podem ser implantadas lado a lado, desde que a influência dos bulbos de tensões no solo seja verificada sob o aspecto geotécnico. Mas, no caso de sapatas próximas e em cotas diferentes, deve-se tomar cuidado para que suas cotas de implantação não provoquem interferência entre os bulbos de tensões. Para solos pouco resistentes: α ≥ 60º. Para solos resistentes: α =≥ 45º. Para rochas: α =≥ 30º. Sapatas Próximas – Cuidados Fonte: NBR6022 No caso de pilares circulares, a adoção de sapatas quadradas (com um colarinho quadrado) é muito mais prática que a de sapatas circulares, cuja execução é muito mais complicada e mais cara, devido à necessidade de formas curvas para os esquadros e ferros de comprimentos variados. O mesmo raciocínio vale para as sapatas de pilares em forma de L ou C, que podem apresentar colarinhos retangulares que envolvem os pilares. Sapatas – Orientações Fonte: autoria própria. Se existirem pilares próximos, é possível projetar uma sapata que recebe mais de um pilar, denominada sapata associada. É recomendável que o centro da sapata coincida com o centro de cargas dos pilares, de modo a aplicar uma tensão uniforme no solo. Sapatas Associadas Fonte: acervo do autor. PILAR PILAR As sapatas de divisa não podem avançar sobre o terreno vizinho. Portanto, a sapata é implantada dentro do terreno, ficando com seu centro geométrico não coincidente com o centro de cargas provenientes do pilar. Só que assim, a sapata fica sujeita a um momento devido a essa excentricidade de cargas entre o eixo do pilar e o centro da sapata. Nesses casos é projetada uma viga alavanca, capaz de absorveresse momento na extremidade do terreno, por meio de um balanço em sua extremidade. Na outra extremidade é recomendável que a viga alavanca seja articulada em uma sapata próxima, não transmitindo dessa forma esforços de flexão. Por esse motivo, na maioria das vezes, as vigas alavanca possuem seção variável. Sapatas de Divisa Ver figura ao lado: Sapatas de Divisa PILAR VIGA ALAVANCA PILAR DE DIVISA SAPATA DE DIVISA SAPATA PILAR VIGA ALAVANCA MOMENTOS NA V.A. D IV IS A D O T E R R E N O Fonte: autoria própria. A solução da fundação denominada “radier” é também uma fundação direta rasa, que funciona como sapata associada, recebendo várias paredes e, eventualmente, pilares, distribuindo as cargas em uma área que na maioria dos casos abrange a projeção da edificação. Radier Fonte: acervo do autor. Muitas vezes, os radiers são compostos por uma laje com boa rigidez, capazes de distribuir as tensões de forma homogênea no solo de apoio. Às vezes, são dispostas vigas de rigidez nas projeções das paredes, que funcionam como elementos rígidos, como se fosse a estrutura de um pavimento de cabeça para baixo. Geralmente, essa solução é adotada em estruturas não muito pesadas apoiadas em solo de baixa resistência, caso comum de edificações residenciais em terrenos com SPT baixo. Os radiers são definidos pela NBR 6122/2019 como elementos de fundação rasa dotados de rigidez para receber e distribuir mais do que 70% das cargas da estrutura. Radier Dentre as opções abaixo, as dimensões mais adequadas para uma sapata que recebe um pilar com 350 tf de carga vertical, apoiada em solo com tensão admissível de 5,0 kgf/cm², são: a) Sapata quadrada com lados de 2,75m e altura de 1m. b) Sapata quadrada com lados de 2,50m e altura de 80cm. c) Sapata quadrada com lados de 3,00m e altura de 1m. d) Sapata retangular com lados medindo 2,45m e 3,00m e altura de 1m. e) Sapata quadrada com lados de 60cm e altura de 40cm. Interatividade Dentre as opções abaixo, as dimensões mais adequadas para uma sapata que recebe um pilar com 350 tf de carga vertical, apoiada em solo com tensão admissível de 5,0 kgf/cm², são: a) Sapata quadrada com lados de 2,75m e altura de 1m. b) Sapata quadrada com lados de 2,50m e altura de 80cm. c) Sapata quadrada com lados de 3,00m e altura de 1m. d) Sapata retangular com lados medindo 2,45m e 3,00m e altura de 1m. e) Sapata quadrada com lados de 60cm e altura de 40cm. Resolução: a = 2,71 m 2,75 cm ok h = 2,75 / 3 = 92 cm 100 cm ok Resposta ATÉ A PRÓXIMA!
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