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Fundações e Obras de Contenção Aula 5- Considerações para Dimensionamento de Blocos Profª Eng. Rosangela Oliveira 2 Objetivo: A final da aula o aluno deverá se capaz de: • Enumerar as principais considerações a serem observadas, quando do dimensionamento de blocos de fundação rasa; Dimensionamento de Blocos 3 BLOCOS – Características Gerais São elementos estruturais de grande rigidez, ligados por vigas baldrames. Deve ser dimensionado de modo que as tensões de tração nele produzidas possam ser resistidas sem necessidade de armadura. • As tensões de tração devem ser inferiores a resistência a tração do concreto (ou outro material); • Material: concreto simples, ciclópico, ou alvenaria de pedras; Dimensionamento de Blocos 4 Considerações para dimensionamento • Por questões econômicas, a sua utilização fica restrita para cargas inferiores a 500KN (50 tf). • A Tensão admissível do solo deve ser superior a 0,1 Mpa. • Geralmente, os blocos são utilizados quando a profundidade da camada resistente do solo está entre 0,5 e 1,0 m (BRITO, 1987). Obs: • O bloco é muito usado em fundações provisórias (ex: escoramento). • O bloco não sofre punção devido a altura do mesmo. • Em geral os blocos são quadrados. Dimensionamento de Blocos 5 a) Para pilares de seção transversal em forma de L, Z ou U, deve-se substituir a seção por outra, fictícia, de forma retangular, circunscrita à seção real, com centro de gravidade coincidente; b) Com vistas à racionalização e economia do projeto e dimensionamento de fundações superficiais, para as dimensões da base retangular (A e B), determinadas a partir do conhecimento da área em planta da base da fundação (S) e das dimensões do pilar (a e b), sugere-se a adoção das seguintes orientações: Dimensionamento de Blocos Disposições para dimensionamento 6 Disposições para dimensionamento c) Normalmente adota-se, na prática, valores para A e B com dimensões múltiplas de 5 cm ou 10 cm; d) Para fundações isoladas, recomenda-se executar vigas de ‘amarração’ entre as mesmas, com o objetivo de minimizar efeitos de recalques diferenciais; Dimensionamento de Blocos 7 Disposições para dimensionamento e) Formas mais usuais de blocos de concreto simples: Dimensionamento de Blocos Obs : Nos Casos 2 e 3, deve-se tomar maior cuidado com a exigência de armadura de fretagem, mesmo em blocos não armados. Situação muito corrente na parte superior de tubulões. 8 Disposições para dimensionamento Exemplo: Armadura de Fretagem Dimensionamento de Blocos Qdo o pilar é inserido diretamente no tubulão, sem o bloco de coroamento, é inevitável o aparecimento de tensões de tração no topo do mesmo. Por esse motivo, inclui-se um sistema de armaduras chamada fretagem. 9 Disposições para dimensionamento f. Verificação quanto ao ângulo Beta Para fundações não armadas, devemos observar que (norma DIN 4045) Para Blocos de alvenaria de pedras, o valor mínimo a ser adotado de vê ser: Dimensionamento de Bloco 10 g. Verificação quanto a força de tração no bloco Os blocos de fundação devem ser dimensionados de tal maneira que o ângulo ß, expresso em radianos e mostrado na figura abaixo satisfaça a expressão: onde: σadm = tensão admissível do terreno (Mpa) σct = tensão de tração no concreto (σct = 0,4 ftk ≤ 0,8 MPa) - condição Ou σct = fck/25 ftk = resist. característica à tração do concreto (6122/2010 e 6118/2003) Dimensionamento de Blocos 11 Disposições para dimensionamento g. Verificação quanto a força de tração no bloco Resistência característica à tração do concreto (ftk ) (NBR 6118/2014) - pode ser obtido a partir da resistência característica à compressão (fck) pelas expressões: • Para valores baixos de fck, observa-se que de modo simplificado pode-se considerar que a resistência do concreto à tração é em torno de 10% da resistência à compressão. ftk= fctm = fck/10 , como pode ser observado no gráfico a seguir. Dimensionamento de Blocos 12 Disposições para dimensionamento Dimensionamento de Blocos Observe que a resistência do concreto à tração é em torno de 10% da resistência à compressão. g. Verificação quanto a força de tração no bloco 13 Disposições para dimensionamento Dimensionamento de Blocos h. Determinação do ângulo Beta O valor do ângulo β pode ser obtido a partir do gráfico a seguir, entrando-se com a relação σadm/ σct. σadm (σs) - tensão aplicada ao solo pelo bloco (carga do pilar + peso próprio do bloco dividido pela área da base) σct (σt) - tensão de tração no concreto Valor de α (Alonso, 2001) 14 Disposições para dimensionamento i) Determinação da altura do bloco Dimensionamento de Blocos Fundações e Obras de Contenção 2015-1 - Profa. Rosangela Oliveira rosangela.oliveira@unp.br O dimensionamento dos blocos consiste na definição das suas dimensões em planta e da sua altura 15 Disposições para dimensionamento j) Verificação da altura quanto ao comprimento de ancoragem Lb = comprimento de ancoragem à compressão da AS,pilar Considera-se: • ancoragem reta – sem gancho – para barras comprimidas). Usar tabela de comprimento de ancoragem NBR - 6118 • cobrimento = camada de proteção da armadura, de 3,0 a 5,0 cm. Dimensionamento de Blocos 16 j) Verificação da altura quanto ao comprimento de ancoragem Dimensionamento de Blocos 17 Aplicação prática Tendo-se um pilar de 30 x 50 que recebe um carregamento de 1500 kN, dimensionar um bloco de fundação confeccionado com concreto Fck 20 Mpa, apoiado em um solo de tensão admissível igual a 0,5 MPa. Dimensionamento de Blocos 18 Aplicação prática Dimensionamento de Blocos 19 Até a Próxima! Fundações e Obras de Contenção 19
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