apostila de fundações pag 10 a 15

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O ensaio SPT é muito utilizado em projetos de fundações, tais como escolha do tipo de fundações e estimativa da tensão admissível do solo, além de correlações para obtenção das propriedades do solo. A NBR 6484 apresenta em uma tabela a relação entre a compacidade das areias e a consistência das argilas com os valores de NSPT, conforme segue abaixo:
2.3.4 – SONDAGEM ROTATIVA
As sondagens rotativas são normalmente empregadas quando se atinge estrato rochoso, matacões ou solos impenetráveis à percussão. Consiste no uso de um conjunto moto-mecanizado projetado para a obtenção de amostras contínuas de materiais rochosos através de ação perfurante dada por forças de penetração e rotação.
 Durante a execução da sondagem rotativa pode-se obter amostras do subsolo, conhecidas como testemunhos de sondagem, usados para a classificação do tipo de material prospectado.
O equipamento utilizado para a realização das rodagens rotativas é composto por: 
a) Sonda rotativa composta por motor diesel, gasolina ou elétrico, guincho e cabeçote de perfuração; 
b) Hastes: tubos de 1,5 a 6,0 metros de comprimento, usados para transmitir movimentos de rotação e perfuração à ferramenta de corte e conduzir água para a refrigeração e limpeza do furo; 
c) Barriletes: tubos destinados a receber o testemunho;
d) Elementos de corte denominados coroas; 
e) Revestimentos: para estabilização dos furos, quando necessário; 
f) Sistema de circulação de água formado por conjunto motor-bomba, tanque e mangueiras, destinado à refrigeração da coroa, expulsão dos detritos e adicional estabilização das paredes por pressão hidrostática; 
g) Caixas de testemunhos. 
As sondagens rotativas podem também ser realizadas como continuação das sondagens a percussão, quando nestas for atingido o impenetrável. Neste caso, a sondagem é dita mista.
coroa de perfuração				caixa de testemunhos
3 – TENSÃO ADMISSÍVEL DO SOLO PARA FUNDAÇÕES DIRETAS (SAPATAS)
A tensão admissível para um solo é definida como a máxima tensão que pode ser aplicada ao terreno através de uma fundação direta que provoca apenas recalques que a construção pode suportar sem inconvenientes, oferecendo segurança satisfatória contra a ruptura ou o escoamento do solo ou do elemento estrutural. Para fixar este valor máximo deve-se levar em conta: 
a) segurança contra ruptura do terreno; 
b) recalques compatíveis com a estrutura suportada pela fundação. 
Segundo a NBR 6122, item 7.3, as tensões admissíveis devem ser fixadas a partir da utilização e interpretação de um ou mais dos seguintes procedimentos: prova de carga sobre placa, métodos teóricos ou métodos semi empíricos.
3.1 – PROVA DE CARGA SOBRE PLACAS – ENSAIO DE PLACA
Este ensaio procura reproduzir, no campo, o comportamento da fundação direta sob a ação das cargas que lhe serão impostas pela estrutura. O ensaio é normalmente realizado transmitindo-se uma determinada pressão ao maciço de solo por meio de uma placa rígida, de dimensões normalizadas, apoiada sobre o solo na profundidade na qual se deseja obter a tensão admissível. Esta placa é carregada por meio de um macaco hidráulico que reage contra um sistema de reação qualquer, que pode ser uma caixa carregada, ou um grupo de tirantes.
Com base no valor da pressão aplicada, que é lida em um manômetro acoplado ao macaco hidráulico, e no recalque medido traça-se a curva tensão x recalque, que permite avaliar o comportamento do maciço de solo.
Na maioria dos casos, a curva tensão-recalque pode ser representada entre os dois casos extremos indicados na figura abaixo. Se o solo é bastante compacto ou rijo, a curva tensão-recalque é semelhante à curva C1, com uma tensão de ruptura σr bem definida. Por outro lado, se o solo é fofo ou mole a curva se assemelha à C2, sem uma nítida definição do valor da tensão de ruptura.
Quando a curva tensão-recalque evidencia a ruptura, a tensão admissível é obtida mediante a aplicação de um fator de segurança igual a 2,0 ao valor da tensão de ruptura, ou seja:
Onde:
σs – tensão admissível do solo;
σr – tensão de ruptura verificada no ensaio de placa.
Quando a curva tensão-recalque não evidencia a ruptura, isto é, quando a tensão passa a aumentar continuamente de forma quase linear com os recalques, considera-se que a tensão admissível corresponde ao menor entre os seguintes valores:
Onde:
σ25: tensão correspondente a um valor de recalque igual a 25 mm;
σ10: tensão correspondente a um valor de recalque igual a 10 mm;
3.2 – FORMULAÇÃO CLÁSSICA DE TERZAGHI
Karl von Terzaghi, engenheiro austríaco reconhecido como o pai da mecânica dos solos e da engenharia geotécnica, apresentou uma metodologia para o cálculo da capacidade de carga de fundações superficiais. Segundo o modelo proposto por Terzaghi a capacidade de carga do solo (σr) pode ser calculada pela seguinte expressão:
σR = c . Nc . Sc + 0,5 . γ . B. Nγ . Sγ + q . Nq . Sq
Onde:
σR – capacidade de carga ou tensão de ruptura dos solos;
c – coesão efetiva dos solos;
γ – peso específico dos solos;
q – tensão efetiva do solo na cota de apoio da fundação (q = γh);
Nc, Nγ, Nq – fatores de carga obtidos em função do ângulo de atrito do solo (φ);
Sc, Sγ, Sq – fatores de forma que dependem da geometria do elemento de fundação
	Os fatores de carga são obtidos em função do ângulo de atrito do solo (φ) por meio do gráfico abaixo. Para os solos de ruptura geral os fatores de capacidade de carga a serem utilizados devem ser obtidos através das curvas para Nc, Nq e Nγ, e para os solos de ruptura local através das curvas para Nc’, Nq’ e Nγ’.
	Os fatores de forma a serem usados podem ser obtidos em função da geometria do elemento de fundação através da tabela abaixo:
	Quando não se dispõem de ensaios de laboratório que apresentem os valores da coesão (c) e do ângulo de atrito do solo (φ) podem-se, em primeira aproximação, estimar estes valores através das tabelas abaixo:
Uma vez determinada a capacidade de carga para uma determinada fundação superficial, a tensão admissível é calculada mediante a aplicação de um fator de segurança global ao valor obtido para a capacidade de carga:
Onde FS corresponde ao fator de segurança, geralmente adotado igual a 3,0.
3.2.1 – EXEMPLOS DE CÁLCULO
EXEMPLO 3.1
Determine, pela teoria de Terzaghi, a tensão admissível para a fundação corrida a seguir:
Dados:
γ = 17 kN/m3
c = 10 kN/m2
φ = 30º 
EXEMPLO 3.2
Determine, pela teoria de Terzaghi, a tensão admissível para a fundação quadrada a seguir:
Dados:
γ = 16 kN/m3
c = 60 kN/m2
φ = 10º 
EXEMPLO 3.3
Determine, pela teoria de Terzaghi, o diâmetro da sapata circular abaixo. Desprezar o peso próprio da sapata.
Dados:
γ = 17,5 kN/m3
c = 0
φ = 33º 
3.3 – FORMULA DE SKEMPTON
	Este método para a obtenção da tensão admissível do solo é válido apenas para solos puramente coesivos, onde φ = 0, como o caso das argilas saturadas e não drenadas.
	A capacidade de carga do solo para o caso de fundação direta e elemento de fundação quadrado (sapata quadrada) é obtida pela equação:
σR = c . Nc + q
Onde:
σR – capacidade de carga ou tensão de ruptura dos solos;
c – coesão efetiva dos solos;
Nc – coeficiente de capacidade de carga;
q – tensão efetiva do solo na cota de apoio da fundação (q = γh);
	O valor do coeficiente de capacidade de carga (Nc) é obtido na tabela abaixo através da relação D/B, onde D corresponde ao “embutimento” da fundação na camada de argila, conforme figura abaixo, e B é a menor dimensão do elemento estrutural de fundação.