CMSF aula 1 2

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Curso de Graduação
Faculdade de Engenharia Civil
Complemento de mecânica dos solos e fundações
Profa. Bruna Bassoli. M. Pelissari
Fundações Rasas
TERRENO 
(maciço de solo) 
ELEMENTO 
ESTRUTURAL 
DE FUNDAÇÃO
+
“Transmitir as cargas de uma edificação para 
uma camada resistente do solo”.
Não romper
Não recalcar excessivamente
Ser segura
Econômica (funcionalidade/durabilidade)
O que é uma fundação?
O que é uma fundação?
Projeto de 
fundações
Mecânica dos 
solos
Resistência
Compressibilidade
Permeabilidade
Análise Estrutural
Tipo e uso
Sistema estrutural
Cargas 
“A concepção de fundações é, na realidade, um misto de ciência e arte.” 
Velloso e Lopes
ABNT
A NBR 6484:2001: Solo - Sondagens de simples
reconhecimento com SPT - Método de ensaio. Esta Norma
prescreve o método de execução de sondagens de simples
reconhecimento de solos, com SPT, cujas finalidades, para
aplicações em Engenharia Civil, são:
a) Determinação dos tipos de solo em suas respectivas
profundidades de ocorrência;
b) A posição do nível-d’água; e
c) Os índices de resistência à penetração (N) a cada metro.
A ABNT NBR 6122:2010 norma pertinente a projeto e
execução de fundações, apresenta os termos e definições
utilizados nessa área da engenharia com as informações
necessárias para realização de investigações geotécnicas e
geológicas com os tipos de ensaios e as ações nas fundações
das quais as mesma devem suportar com os valores mínimos
dentro dos parâmetros de segurança.
Planta de locação e 
carga nos pilares.
Projeto de Sondagem
Projeto de Sondagem
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Quais os tipos de fundações?
SUPERFICIAIS (rasas ou diretas)
PROFUNDAS 
(indiretas)
Quais os tipos de fundações?
Segundo a NBR 6122:2010, em função da profundidade da cota de apoio, as
fundações classificam-se em:
Fundação superficial: Elemento de fundação em que a ação é transmitida
predominantemente pelas pressões distribuídas sob a base da fundação, e em que a
profundidade de assentamento em relação ao terreno adjacente é inferior a duas
vezes a menor dimensão da fundação. Este tipo de fundação também é chamada de
rasa ou direta.
Fundação rasa: H ≤ 2xB
Fundação profunda: H ≥ 2xB
Não é capaz de transferir atrito lateral. 
Quais os tipos de fundações rasas?
Os blocos são classificados como uma fundação rasa. São dimensionados de
tal maneira que resistem apenas à compressão, ou seja, não é necessário o
emprego de armadura. É uma estrutura apenas com tensão simples, a altura
calculada deve ser suficientemente grande, para que as tensões de tração sejam
absorvidas pelo concreto.
O radier é um “elemento de fundação superficial que
abrange parte ou todos os pilares de uma estrutura, distribuindo
os carregamentos”. Esse tipo de estrutura é como uma laje, uma
placa de concreto armado com uma de suas dimensões
relativamente pequena (altura) em relação as outras duas
(comprimento e largura).
Quais os tipos de fundações rasas?
As sapatas são estruturas sujeitas a flexão composta. Assim, faz-se necessário a utilização da armadura,
pois só o concreto não é suficiente para resistir aos esforços de tração na qual estão sendo solicitadas. Nesse
caso, a forma geométrica desse elemento permite que sua altura seja inferior ao de um bloco.
Para o seu dimensionamento, o centro de gravidade da fundação deve coincidir com o centro de gravidade
do elemento transmissor de carga.
Digite a equação aqui.
Classificação das sapatas - Rigidez
B
b
d ≥
B−b
4d <
B−b
4
Rígida
Flexível
Sapatas flexíveis: São de uso mais raro,
sendo mais utilizadas em fundações sujeitas
a pequenas cargas. Outro fator que determina
a escolha por sapatas flexíveis é a resistência
do solo. As sapatas flexíveis apresentam o
comportamento estrutural de uma peça
fletida, trabalhando à flexão nas duas
direções ortogonais. Portanto, as sapatas são
dimensionadas ao momento fletor e à força
cortante, da mesma forma vista para as lajes
maciças. A verificação da punção em sapatas
flexíveis é necessária, pois são mais críticas a
esse fenômeno quando comparadas às
sapatas rígidas.
Sapatas rígidas: São comumente
adotadas como elementos de fundações em
terrenos que possuem boa resistência em
camadas próximas da superfície. As tensões
de cisalhamento devem ser verificadas, em
particular a ruptura por compressão diagonal
do concreto na ligação laje (sapata) – pilar.
A verificação da punção é desnecessária,
pois a sapata rígida situa-se inteiramente
dentro do cone hipotético de punção, não
havendo possibilidade física de ocorrência de
tal fenômeno.
Digite a equação aqui.
Classificação das sapatas - Rigidez
Digite a equação aqui.
Classificação das 
sapatas - Posição
Sapatas Isoladas
Digite a equação aqui.
Classificação das 
sapatas - Posição
Sapata Corrida
Digite a equação aqui.
Classificação das sapatas - Posição
A viga que une os pilares de modo a
permitir que a sapata trabalhe com tensão
constante denomina-se viga de rigidez.
“Jogar com os valores dos balanços de
modo que a ordem de grandeza dos
momentos negativos e positivos estejam
próximas.”
Cargas diferentes
Solução: Sapata Associada
Digite a equação aqui.
Classificação das sapatas - Posição
Transmitem as ações de dois ou mais pilares adjacentes. São utilizadas quando
não é possível a utilização de sapatas isoladas para cada pilar, por estarem muito
próximas entre si, o que provocaria a superposição de suas bases (em planta) ou dos
bulbos de pressões. Neste caso convém empregar uma única sapata para receber as
ações de dois ou mais pilares.
O centro de gravidade da sapata normalmente coincide com o centro de aplicação
das cargas dos pilares. Para condições de carregamento uniformes e simétricas, as
sapatas associadas resultam em uma sapata corrida simples, entretanto, quando as
cargas dos pilares apresentam diferentes relevantes, a imposição de coincidir o
centroide da sapata com o centro das cargas dos pilares conduz ou a uma sapata de
base trapezoidal (em planta) ou a sapatas retangulares com balanços livres diferentes
(em planta).
Digite a equação aqui.
Classificação das sapatas - Posição
A viga de equilíbrio, tem a função de
transmitir a carga vertical do pilar para
o centro de gravidade da sapata de
divisa e, ao mesmo tempo, resistir aos
momentos fletores produzidos pela
excentricidade da carga do pilar em
relação ao centro da sapata.
Sapata de divisa
Curso de Graduação
Faculdade de Engenharia Civil
Complemento de mecânica dos solos e fundações
Capacidade de carga de Fundações Diretas
Capacidade de carga de um solo - σr
É a pressão, que aplicada ao solo através de uma fundação direta causa
ruptura. Alcançada essa pressão, a ruptura é caracterizada por recalques
incessantes, sem que haja aumento da pressão aplicada.
Tensão admissível - σadm
NBR 6122/96
“Tensão admissível em fundações por sapatas
é a tensão aplicada ao solo que provoca apenas
recalques que a construção pode suportar sem
inconvenientes e que oferece, simultaneamente,
segurança satisfatória contra a ruptura ou o
escoamento do solo ou do elemento de
fundação”.
Modos de Ruptura
Critério de ruptura de Terzaghi
Solos muito compressíveis
(fofos ou moles).
Solos pouco compressíveis 
(compactos ou rijos). 
Tensões de cisalhamento maiores que 
a resistência ao cisalhamento do solo
Deslocamentodo solo. 
Modos de Ruptura
Ruptura Geral: Nos solos de ruptura tipo C1, à medida que a carga (ou pressão) aumenta, o material resiste,
deformando-se relativamente pouco, vindo a ruptura acontecer quase que bruscamente. É como se toda a massa
rompesse a um só tempo, generalizadamente. A pressão de ruptura é, nesse caso, bem definida, dado pelo valor
pr do gráfico. Quando atingida, os recalques tornam-se incessantes e é denominada por ruptura generalizada,
sendo típica de solos pouco compressíveis (compactos ou rijos).
Ruptura Local: Nos solos de ruptura tipo C2, as deformações são sempre grandes e aceleradamente
crescentes. Não há uma ruptura definida. É como se o processo de ruptura fosse dado paulatina e
constantemente, desde o início do carregamento, em regiões localizadas e dispersas na massa do solo. A
pressão de ruptura para este caso é dada por p’r que, segundo Terzaghi, corresponde ao ponto “a”, em que há
uma mudança no gráfico, com passagem da curva inicial para um trecho aproximadamente retilíneo final. Este
tipo de ruptura é denominado por ruptura localizada, sendo típica de solos muito compressíveis (fofos ou moles).
Ruptura Puncionamento: com a aplicação da carga, o elemento estrutural de fundação tende a afundar, em
decorrência da compressão do solo subjacente. Não há movimento do solo na superfície.
Modos de Ruptura
Métodos para Estimar a Capacidade de 
Carga – Fundações Rasas
1º Método: Através de fórmulas teóricas
2° Método: Através de provas de carga
3º Adoção de valores de experiências acumulado – Semi-empírico
4º Através de métodos Empíricos
Métodos Semi-empírico
σr ≤ 𝛼 ∙ ∁ ∙ 𝑁𝑝
Onde:
α : coeficiente de redução
∁ : fator característico do solo
Np : valor médio de resistência á penetração na base do elemento estrutural de
fundação, obtido a partir de três valores: o correspondente à cota da base, o
imediatamente anterior e o imediatamente posterior.
Com fator de segurança (FSG) = 4 σadm = 
σr
4
Métodos Semi-empírico
Onde:
α : coeficiente de redução
∁ : fator característico do solo
Np : valor médio de resistência á penetração na base do elemento estrutural de 
fundação, obtido a partir de três valores: o correspondente à cota da base, o 
imediatamente anterior e o imediatamente posterior.
Método empírico baseado no SPT
Onde:
q: tensão geostática na camada de apoio (MPa)
O valor da resistência à penetração ( Nspt ) deve ser o valor médio
representativo da camada de apoio, estimado dentro da profundidade do bulbo
de tensões da sapata em torno de: 1,5 ∙B.
σadm = 
Nspt
50
+ 𝑞 5 ≤ 𝑁𝑠𝑝𝑡 ≤ 20
Métodos Empíricos - NBR 6122