Aula 04 ... CMSF... RES. CISALHAMENTO 2

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COMPLEMENTOS DE MECÂNICA DOS SOLOS E FUNDAÇÕES
RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO DO SOLO
PARTE 02
CAPACIDADE DE CARGA DO SOLO
 CAPACIDADE DE CARGA DOS SOLOS:
 DETERMINAR A CAPACIDADE DE CARGA DOS SOLOS É
UM DOS PONTOS MAIS IMPORTANTES PARA O
ENGENHEIRO;
 NO CASO DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS:
 A CAPACIDADE DE CARGA NA RUPTURA É A CARGA
QUE PROVOCA A RUPTURA DO SOLO SOB A
FUNDAÇÃO;
 A RUPTURA OCORRE POR CISALHAMENTO, LOGO, A 
RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO DEFINE A CARGA 
DE RUPTURA DAS FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS, DOS 
ESCORREGAMENTOS DE TALUDES,....
Segundo a NBR 6122/10:
Fundações Superficiais (rasas ou diretas):
Elemento de fundação em que a carga é transmitida ao terreno
pelas tensões distribuídas sob a base das fundações, e a
profundidade de assentamento em relação ao terreno adjacente
à fundação é inferior a duas vezes a menor dimensão da
fundação.
Pode ser: sapata, bloco, radier, sapata associada, sapata
corrida.
CAP. CARGA ADMISSÍVEL: MAIOR CARGA TRANSMITIDA
PELA FUNDAÇÃO AO TERRENO COM ADEQUADA
SEGURANÇA E DESLOCAMENTOS COMPATÍVEIS;
 Q seg = Qr / FS
 CAPACIDADE DE CARGA DE RUPTURA (Qr) – LIMITE A 
PARTIR DO QUAL OCORRE A RUPTURA DO TERRENO 
POR CISALHAMENTO.
CATEGORIA ESTRUTURAS COEFICIENTE
A
PONTES FERROVIARIAS 
ARMAZENS, MURROS DE ARRIMO 
SILOS 3,00
B
PONTES RODOVIARIAS 
EDIFICIOS PÚBLICOS 
INDUSTRIAS LEVES 2,50
C
PREDIOS DE ESCRITÓRIOS E OU 
APARTAMENTOS 2,00
COEFICIENTE DE SEGURANÇA
 TERZAGHI
ESTUDOU A CAPACIDADE CARGA DE RUPTURA PARA
FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS EM SOLOS HOMOGÊNIOS
DE DIVERSAS CATEGORIAS:
 COM ATRITO E COESÃO
 NÃO COESIVOS E GRANULARES ( C = 0)
 PURAMENTE COESIVOS ( ⱷ = 0 )
Quando a ruptura é atingida, o terreno desloca-se,
arrastando consigo a fundação. O solo passa, então, do
estado “elástico” ao estado “plástico” ou inelástico.
A capacidade de suporte da fundação, ou seja, a capacidade de
carga, é igual à resistência oferecida ao deslocamento pelas zonas de
cisalhamento radial e linear.
Generalizando para as fundações de diferentes formas,
Meyerhof, ela se escreve:
SOBRECARGA - q
C = COESÃO
N = COEF. CAP. CARGA EM FUNÇÃO DE ⱷ
S = FATOR DE FORMA
Ɣ = PESO ESPECÍFICO
B = MENOR DIMENSÃO DA SAPATA
q = σ = TENSÃO EFETIVA DE SOLO À COTA
DE APOIO
ATENÇÃO!!!!
PESO ESPECÍFICO
QUANTO A ÁGUA
COINCIDIR COM A COTA
DE ASSENTAMENTO
COEFICIENTE DE CAPACIDADE DE CARGA:
FATOR DE FORMA:
 ENTÃO A CAPACIDADE DE CARGA DO SOLO NA RUPTURA É
DECORRENTE DE TRÊS PARCELAS:
ATRITO
COESÃO
SOBRECARGA
S = c + 𝛔.tgØ
 CAPACIDADE DE CARGA DA FUNDAÇÃO NA RUPTURA:
 DIMENSÕES DA FUNDAÇÃO
 POSICIONAMENTO DA FUNDAÇÃO
 NÍVEL DO LENÇOL FREÁTICO
 COMPRESSIBILIDADE DO SOLO
 EXEMPLO:
SUPONDO QUE O ENGENHEIRO DE FUNDAÇÕES
PRECISA DETERMINAR A CAPACIDADE DE CARGA DE UM
SOLO NO QUAL REALIZARÁ UM SOBRADO COM
FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS DO TIPO SAPATA ISOLADA
COM DIMENSÕES 2 x 1. APÓS REALIZAR A INVESTIGAÇÃO
DE SUBSOLO DO TERRENO VERIFICOU ATRAVÉS DAS
AMOSTRAS RETIRADAS QUE O SOLO TEM AS SEGUINTES
CARACTERÍSTICAS:
COESÃO = 300 kgf/m2
ÂNGULO DE ATRITO = 10ᵒ
PESO ESPECÍFICO DO SOLO = 2600 kgf/m3
COTA DE ASSENTAMENTO DA SAPATA = 2,0 m
COEFICIENTE DE CAPACIDADE DE CARGA:
FATOR DE FORMA:
 SOLUÇÃO:
S = ( 300.1,15.8,3) + (1/2.2600.1.0,8.0,7) + (2600.2.1.15.2,5)
S = 2863,50 + 728 + 14950
S = 18541,50 kgf/m2
Resposta em kgf/cm2 ???
1,85 kgf/cm2
EXERCÍCIOS
1) PARA UM DETERMINADO SOLO, PURAMENTE COESIVO, ONDE SE
APOIA UMA SAPATA DE BASE QUADRADA. DETERMINE A
CAPACIDADE DE CARGA?
DADOS:
Qadm = 2,0 Kgf/cm2
C = 0,05 Kgf/cm2
Ɣ = 1,6 t/m3
Cota de apoio = 2,0 m
SOLUÇÃO:
- SOLO PURAMENTE COESIVO - ⱷ = 0, LOGO, Nc = 5,1
Nq = 1,0
NƔ = 0
- SOBRECARGA - q = Ɣ.h = 1,6 x 2,0 = 3,2 t/m2
CAPACIDADE DE CARGA:
Qr = (0,05 . 5,1 . 1,3) + (1/2 . 0,0016 . B . 0 . 0,8) + (0,32 . 1 . 1)
Qr = 0,33 + 0 + 0,32 = 0,65 Kgf/m2
2) SUPONDO QUE O FURO DE SONDAGEM COINCIDE COM A POSIÇÃO 
DA SAPATA ISOLADA.
• SAPATA ISOLADA;
• SAPATA (2 X 1) m
• ASSENTAMENTO DE 2 
m;
• COESÃO DE 0,05 
Kg/cm2;
• PESO ESPECIF. AREIA 
IGUAL A 1900 
Kgf/m3;
• PESO ESPECIF. SAT. 
AREIA IGUAL A 2300 
Kgf/m3;
• PESO ESPECIF. 
ATERRO IGUAL A 
1300 Kgf/m3;
• Ø = 25ᵒ;
• DET. CAPAC, CARGA 
DESTA SAPATA?????
SOLUÇÃO:
S = c . Sc . Nc + Ɣ . h . Sq . Nq + ½ . Ɣ . B . SƔ . NƔ
S = 500 . 1,15 . 20,7 + 1300 . 2 . 1,15 . 10,7 + ½ . 1300 . 1 . 0,8 . 7,2
S = 11902,50 + 31993 + 3744
S = 47.639,5 kgf/m2
ATENÇÃO:
O NÍVEL DE ÁGUA COINCIDE COM A 
COTA DE ASSENTAMENTO. ENTÃO 
USAR PESO ESPECÍFICO SUBMERSO.
2) SUPONHA QUE UM PRÉDIO TENHA FUNDAÇÃO DO TIPO 
SAPATA QUADRADA APOIADA EM UM SOLO DO TIPO “X” COM 
COESÃO DE 250 Kg/m2 E ÂNGULO DE ATRITO DE 20ᵒ, CUJO 
PESO ESPECÍFICO É DE 2600 Kgf/m3. CALCULAR A CARGA DE 
RUPTURA?
SOLUÇÃO:
- SOBRECARGA: q = 2600 . 1,5 = 3900 Kgf/m2
- CARGA DE RUPTURA
Qr = (250 . 14,8 . 1,3) + (3900 . 6,4 . 1) + (1/2 . 2600 . 2 . 3,5 . 0,8)
Qr = 4810 + 24960 + 7280
Qr = 37.050 Kgf/m2
3) SABENDO QUE UMA SAPATA DE BASE RETANGULAR (2 X 3 m) FOI
ASSENTADA EM UM HORIZONTE DE AREIA. DETERMINE:
a) O ÂNGULO DE ATRITO RESULTANTE DO CONTATO DA SAPATA COM
O SOLO?
b) A PRESSAO EFETIVA DE TERRA?
c) A RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO PARA ESTE SAPATA?
Ɣ = 0,0019 Kg/cm3
Nq = 33,3
FS = B
RESPOSTAS EM KG E M
SOLUÇÃO:
a) Ângulo de atrito = com valor de Nq procurar na tabela = ⱷ = 35ᵒ
b) Pressão efetiva = q = Ɣ . h = 1900 . 1,5 = 2850 Kg/m2
c) Qr = (0 . 46,1 . 1,2) + ( 2850 . 33,3 . 1,2) + (1/2 . 1900 . 2 . 33,9 . 0,73)
Qr = 0 + 113.886 + 47.019,30
Qr = 160.905,30 Kg/m2
PARA TREINAR EM CASA:
DETERMINAR A CAPACIDADE DE CARGA PARA OS PONTOS “A” E
“B”, CONFORME FIGURA. SABENDO QUE A SAPATA É CIRCULAR
COM 3,0 m DE DIÂMETRO. O SOLO DE FUNDAÇÃO APRESENTA-
SE COM : Ɣ = 1,6 tf/m3; S= 1,0 + 𝛔’.tg15ᵒ (tf/m2)
RESPOSTAS:
Qa = 21,69 tf/m2
Qb = 27,93 tf/m2
POR HJ É SÓ !!!!!.