Fundações I - Slide Capacidade de carga

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Profª Emiliana Guedes - Fundações I
11/29/2017
CAPACIDADE DE CARGA DE
FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS
Profa. MSc. Emiliana de S. Rezende Guedes
emilianarezende@hotmail.com
FUNDAÇÕES I 
Slide 03
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Tombamento de caixa d’água: Santos – SP (Abril, 2010). 
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PROGRAMAÇÃO DA AULA
Introdução
Métodos para a estimativa da tensão admissível
Casos de obra
Exercícios propostos
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Introdução
Capacidade de suporte (r):
Tensão que leva à ruptura do solo ou que provoca recalques excessivos, causando danos à superestrutura.
Cálculo da tensão admissível (adm):
É função dos seguintes fatores :
Resistência ao cisalhamento do solo;
Forma e dimensão da sapata;
Profundidade da fundação.
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Escolha do Coeficiente de segurança (FS):
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Introdução
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Introdução
Escolha do Coeficiente de segurança (FS):
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Prova de carga sobre placa;
Fórmulas teóricas (Fórmulas de Rankine, Terzaghi e Skempton);
Métodos empíricos:
Tabela de tensões admissíveis;
Estimativa a partir do NSPT;
Outros métodos.
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Métodos para a Estimativa de sr
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PROVA DE CARGA SOBRE PLACA
Desenho esquemático de uma prova e carga
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Ensaio de prova de carga 
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PROVA DE CARGA SOBRE PLACA
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Sistema de reação
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PROVA DE CARGA SOBRE PLACA
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Medidores de deslocamento e pressão
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PROVA DE CARGA SOBRE PLACA
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Medidor de deslocamento
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PROVA DE CARGA SOBRE PLACA
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Montagem dos medidores
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PROVA DE CARGA SOBRE PLACA
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Aplicação da pressão em estágios; 
Cada novo estágio é iniciado após estabilizado o recalque do estágio anterior;
Traçar o gráfico de recalque x tensão aplicada;
A curva tensão-recalque é obtida ao ligar os pontos estabilizados;
Costuma-se determinar também a curva correspondente ao descarregamento.
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PROVA DE CARGA SOBRE PLACA
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PROVA DE CARGA SOBRE PLACA
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PROVA DE CARGA SOBRE PLACA
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Na maioria dos casos, a curva tensão-recalque se apresenta entre os dois casos extremos:
Ruptura geral: solos de resistência média a elevada;
Ruptura local: solos de baixa resistência.
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PROVA DE CARGA SOBRE PLACA
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A tensão de ruptura (r) a ser adotada a partir do resultado de uma prova de carga é o menor dos três valores:
rup 
25
max (se não atingida a ruptura ou um recalque de 25mm)
Escolhida a tensão de ruptura de acordo com o critério acima, a tensão admissível (adm) será o menor dos seguintes valores:
r /2 (ruptura geral)
10 e 25/2 (ruptura local)
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PROVA DE CARGA SOBRE PLACA
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É importante conhecer o perfil geotécnico do terreno, para evitar interpretações erradas:
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PROVA DE CARGA SOBRE PLACA
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Exemplo de aplicação: Caso 1
Tensão de ruptura:
rup = ? kN/m2
Tensão admissível:
adm = ? kN/m2
adm = 315 kN/m2
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PROVA DE CARGA SOBRE PLACA
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Exemplo de aplicação: Caso 2
Tensão admissível:
25/2 = ? MPa 
s10 = ? MPa
adm = ? kN/m2
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PROVA DE CARGA SOBRE PLACA
Tensão de ruptura:
rup = ? kN/m2
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Fórmula geral de Terzaghi
Parcela da coesão
Parcela do atrito
Parcela da sobrecarga
c: coesão do solo abaixo da base da fundação;
: peso específico do solo abaixo da base da fundação (se o solo for saturado, utilizar sub);
B: menor dimensão da área carregada;
q: sobrecarga = tensão efetiva no solo na cota de apoio da fundação = D (ou sub.D, se saturado) onde  e sub são correspondentes ao solo acima da base da fundação;
Sc, S, Sq são os fatores de forma;
Nc, N, Nq são os fatores de carga.
Ruptura geral:
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FÓRMULAS TEÓRICAS
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FÓRMULAS TEÓRICAS
Gráficos de Terzaghi para ruptura geral: fatores de carga. 
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FÓRMULAS TEÓRICAS
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Fórmula geral de Terzaghi
c*= 2/3.c;
: peso específico do solo abaixo da base da fundação (se o solo for saturado, utilizar sub);
B: menor dimensão da área carregada;
q: sobrecarga = tensão efetiva no solo na cota de apoio da fundação = D (ou sub.D, se saturado) onde  e sub são correspondentes ao solo acima da base da fundação;
Sc, S, Sq são os fatores de forma;
Nc*, N, Nq* são os fatores de carga de ruptura local.
Ruptura local:
Parcela da coesão
Parcela do atrito
Parcela da sobrecarga
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FÓRMULAS TEÓRICAS
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FÓRMULAS TEÓRICAS
Gráficos de Terzaghi para ruptura local: fatores de carga. 
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FS = 2
Cálculo da tensão admissível (adm):
Fórmula geral de Terzaghi
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FÓRMULAS TEÓRICAS
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Fórmula Skempton
c: coesão da argila (ensaio rápido);
q: sobrecarga = tensão efetiva no solo na cota de apoio da fundação = D (ou sub.D, se saturado) onde  e sub são correspondentes ao solo acima da base da fundação;
Nc coeficiente de capacidade de carga;
D: embutimento da sapata;
B: menor dimensão da sapata.
Solos puramente coesivos:
(sapata quadrada, circular ou corrida)
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FÓRMULAS TEÓRICAS
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Nc*= 5.
Solos puramente coesivos:
 (sapata retangular)
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FÓRMULAS TEÓRICAS
Fórmula Skempton
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Tabela de tensões admissíveis (NBR 6122):
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MÉTODOS EMPÍRICOS
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adm = 0,02 NSPT (médio) (MPa) 
Válida para qualquer solo natural no intervalo de 5 ≤ NSPT (médio) ≤ 20. 
O intervalo de validade procura:
não permitir o emprego de fundação direta quando o solo for mole ou fofo (NSPT<5);
limitar adm máxima a 0,4MPa (valores mais elevados somente poderão ser adotados com ensaios complementares e/ou assistência de um especialista em fundações).
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MÉTODOS EMPÍRICOS
Estimativa a partir do NSPT:
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MÉTODOS EMPÍRICOS
Estimativa a partir do NSPT:
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Estimativa a partir do NSPT:
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MÉTODOS EMPÍRICOS
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VIADUTO GUARARAPES
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Queda de Viaduto: Belo Horizonte - MG (Julho, 2014)
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