Aula 13 - Fundacoes submetidas a esforcos de tracao

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Fundações – ENG01142 - 1 - 
 
MÉTODOS DE ESTIMATIVA DE CAPACIDADE DE CARGA A TRAÇÃO 
Esta revisão dos métodos de estimativa de capacidade de carga concentra-se em 
fundações superficiais submetidas a esforços de tração, normalmente associados a 
problemas de linhas de transmissão. Segundo Ashcar e Laureano (1983), as sapatas são 
empregadas como fundação para as torres de transmissão em locais que não apresentam 
lençol freático superficial (>3,00m), e não sujeitos a erosão. 
 
Método de tronco de cone 
Este método é aplicado comumente no Brasil (Asher e Laureano (1983)) para 
dimensionamento de sapatas sujeitas a tração. 
O Método de Tronco de Cone considera uma superfície de ruptura em forma de 
cone truncado, e a resistência ao arrancamento (Qr) está composta pelos pesos do solo 
contido e da fundação. 
 
Qr = Ps + W 
 
Onde: W = Peso próprio da fundação 
Ps = Peso do solo contido no tronco de cone 
 
O ângulo compreendido entre a geratriz da superfície cônica e a vertical é 
adotado como variável entre 15 e 30 graus (não confundir com o ângulo de atrito 
interno do solo ϕ, ver Figura 2.17). Este ângulo é um valor empírico que varia com as 
características do solo e com a profundidade de fundação. Seu valor pode ser 
determinado através de ensaios de arrancamento. 
 
 
 
Figura 2.17 – Superfície de ruptura do Método de Tronco de Cone 
 
 
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Método de Meyerhof e Adams (1968) 
Os autores adotaram uma solução aproximada para o cálculo de carga de ruptura 
por arrancamento, baseada em resultados sobre modelos de laboratório. Devido à 
complexidade da forma da superfície de ruptura observada, foram adotadas 
simplificações nas hipóteses empregadas para o cálculo da carga de ruptura Qr (ilustrado 
na Figura 2.18). 
 Para sapatas retangulares a carga Qr vale: 
 
Qr = 2. c . D. (B + L) + γ. D2. (2. s. B + L – B). tan (ϕ) . Ks + Ps + W 
 
Onde: , ϕ = parâmetros de resistência c
 γ = peso específico do solo 
 Ps = peso do solo dentro da superfície de ruptura 
 W = peso próprio da fundação 
 s = fator de forma (Quadrado 2.5.1.) 
 B, L = dimensões da sapata 
 D = profundidade da fundação 
 Ks = coef. de pressão horizontal do solo para esforços de arrancamento 
 
Quadro 2.5.1. Fator de forma s 
Ângulo de atrito ϕ 20 25 30 35 40 45 
Fator de forma s 1,12 1,30 1,60 2,25 3,45 5,50 
 
 
 
Figura 2.18 – Superfície de ruptura do Método de Meyerhof e Adams (1968) 
 
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EXERCÍCIO 
 
Calcular a capacidade de carga de uma sapata quadrada, com dimensões conforme a 
figura abaixo, submetida a esforços de tração e comparar com os resultados de provas 
de carga realizadas no solo de Cachoeirinha-RS. Utilizar o Método de tronco de cone 
(1983) e o Método de Meyerhof e Adams (1968). 
 
Considerações: 
c' = 17 kPa γsolo = 18 kN/m3
φ’ = 26º γconcreto = 24 kN/m3
K0 = 0,5 α = 15º 
 
Geometria do Problema: 
 
Figura 2.19 – Dimensões das sapatas ensaiadas 
 
 
Figura 2.20 – Curvas carga x deslocamento obtidas dos ensaios de arrancamento 
 
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Método do Tronco de Cone (Ashear e Laureano (1983)) 
 
Qr = peso de solo + peso próprio da fundação 
Qr = ((Volume tronco de pirâmide – Volume fuste) x γsolo) + (Volume fundação x γconcreto) 
 
( bBxbBxHoneVtroncodec ++=
3
 
H = altura tronco de cone 
B = área base maior 
b = área base menor 
Qr = [ 0,65 x (4,1820 + 2,05 +1) – (0,35 x 0,35 x 1,95) x 18 ] + (0,35 x 0,35 x 1,95 + 
0,35 x 1,00 x 1,00) x 24 
 
Qr = 80,25 + 4,46 = 94,4 kN 
 
 
Método de Meyerhof e Adams (1968) 
 
Qr = 2.c.D.(B+L) + γ.D2.(2.s.B+L-B).tan(φ).Ko + Ps + W 
 
Qr = 2 x 17 x 2,3 x 2 + 18 x 2,32 x (2 x 1,30 x 1,00 + 1,00 – 1,00) x tan (26º) x 0,5 + 
30,79 + 5,733 
 
Qr = 156,4 + (95,22 x 2,6 x 0,49 x 0,5) + 30,80 + 14,133 
 
Qr = 156,4 + 60,41 + 44,93 = 261,74 kN 
 
 
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