Fundações Capacidade de carga Aula 10

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Fundações e Empuxos de Terra
Estimativa da capacidade de carga
Q
Despreza resistência neste trecho, substituindo por sobrecarga,q.
Teoria de Terzaghi (1943):
B
D

w
Hipóteses:
 Sapata corrida
 Sapata de base rugosa (w)
 Ruptura generalizada
 Solo acima da base é substituído por sobrecarga sem resistência ao cisalhamento
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Fundações e Empuxos de Terra
Equação de Terzaghi (1943):
Nc , Nq e Ng são fatores de capacidade de carga, função apenas do ângulo de atrito do solo.
A capacidade de carga de uma sapata corrida de largura B, cuja base se situa a uma profundidade D abaixo da superfície do terreno é dada por:
(Prandtl & Reissner, 1924)
(Prandtl & Reissner, 1924)
(Hansen, 1970)
Para Sapata Quadrada
Para Sapata Circular
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Fundações e Empuxos de Terra
Fatores de Capacidade de Carga (Terzaghi & Peck, 1967)
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Fundações e Empuxos de Terra
Fatores de Capacidade de Carga – Após Vésic
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Fundações e Empuxos de Terra
Fatores corretivos:
Muitas das hipóteses da equação geral da capacidade de carga não correspondem a realidade. Diante disto, diversos autores propuseram fatores corretivos para a fórmula de capacidade de carga.
Sc , Sq , Sg fatores corretivos
i) Efeito da forma da sapata (Terzaghi & Peck, 1967):
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Fundações e Empuxos de Terra
ii) Efeito da compressibilidade do solo (ruptura local e puncionamento):
Terzaghi (1943): redução empírica dos parâmetros de resistência do solo (c, f).
N’c , N’q , N’g.
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Fundações e Empuxos de Terra
Seja utilizado:
i) Efeito da forma da sapata (Vésic, 1970):
Proposição de Vésic:
Sugere que na equação geral de Terzaghi
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Fundações e Empuxos de Terra
ii) Efeito da compressibilidade do solo (ruptura local e puncionamento):
 Cálculo do índice de rigidez do solo (Ir):
(função de parâmetros de resistência e compressibilidade)
 Cálculo do índice de rigidez crítico (Icrit): 
(função do ângulo de atrito do solo e geometria da sapata)
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Fundações e Empuxos de Terra
cg = cq
 cc = cq = cg.=1,0
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Fundações e Empuxos de Terra
 Fatores de profundidade da fundação (dc, dq e dg)
Método de Brinch Hansen:
 Fatores de inclinação de carga (ic, iq e ig)
Posteriormente, Hansen introduziu:
Fatores de inclinação do terreno (gc, gq e gg) e 
Fatores de inclinação da base da fundação (bc, bq e bg).
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Fundações e Empuxos de Terra
Fatores de correção de forma (Sc, Sq, S)
para sapata corrida: Sc = 1 
 0,6
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Fundações e Empuxos de Terra
 Fatores de correção de profundidade da fundação (dc, dq e dg)
D/B em radianos
D/B em radianos
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Fundações e Empuxos de Terra
 Fatores de inclinação de carga
(para f = 0)
B
L
H
V
q
H = componente horizontal da carga
V = componente vertical da carga
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Fundações e Empuxos de Terra
Efeito da excentricidade da carga
CG
x
R
L
B
eB
eL
B’= B – 2eB
L’= L – 2eL
B/2 – eB
L/2 – eL
B’= 2(B/2 – eB)
L’= 2(L/2 – eL)
A excentricidade gera momento em relação ao centro de gravidade da sapata, reduzindo a sua capacidade de carga.
Hansen (1961) propôs que nesta situação seja utilizado o artifício de área efetiva equivalente. Para sapata retangular, tem-se:
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Fundações e Empuxos de Terra
 Influência do nível d’água
 Caso 1:
D
a
 Caso 2:
D
a
~B
 no termo
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Fundações e Empuxos de Terra
 Solo não homogêneo
 Camada resistente sobre camada fraca
Q
1
B
2
B + Z
Z
Dsz
 solo 1
 solo 2
Solução prática:
Determinar qult1 e comparar a parcela dessa tensão propagada até o topo da segunda camada (Dsz) com a capacidade de carga de uma sapata fictícia apoiada no topo dessa camada qult2.
Se
qult = qult1
Se a verificação não for satisfeita reduzir o valor de qult1 de modo que o valor propagado, Dsz, não ultrapasse qult2.
Assim, se


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Fundações e Empuxos de Terra
Método de Meyerhof:
Representa um aperfeiçoamento da teoria de Terzaghi. Não despreza a resistência ao cisalhamento do solo acima da base da fundação.
A resultante da forças em BF e o peso da cunha de solo BEF são substituídos pelas tensões equivalentes, po e so.
Plano BE: superfície livre equivalente
(inclinação b)
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Fundações e Empuxos de Terra
Fatores de Capacidade de Carga pela teoria de Meyerhof
m exprime o grau de mobilização da resistência ao cisalhamento ao longo da superfície livre equivalente.
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Fundações e Empuxos de Terra
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Fundações e Empuxos de Terra
Fatores de Capacidade de carga: Meyerhof, Hansen e Vesic