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ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Capacidade de carga de fundações superficiais Fundação é o elemento responsável por transmitir as cargas provenientes da estruturatransmitir as cargas provenientes da estrutura para o terreno, devendo ser dimensionada e executada de forma adequada ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Capacidade de carga de fundações superficiais Segundo a NBR 6122-2010, a grandeza fundamental para o projeto de fundações diretas é a tensão admissível Radm que representa a tensão de ruptura Rult, dividido pelo fator de segurançade ruptura Rult, dividido pelo fator de segurança global fsg . Assim garantimos: (i) segurança com relação ruptura geotécnica e estrutural, (ii) recalques compatíveis com a estrutura ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Capacidade de carga de fundações superficiais Ainda conforme a NBR 6122-2010 a tensão admissível Radm deve ser fixada a partir dos seguintes procedimentos: (i) Prova de carga sobre placa segundo a NBR 6489; (ii) Métodos teóricos, teorias de capacidade de carga(ii) Métodos teóricos, teorias de capacidade de carga que contemplem todas as particularidades do projeto; (iii) Métodos semi-empíricos que relacionam resultados de ensaios (SPT, CPT, etc..) com as tensões admissíveis, sendo observado os domínios de validade e suas limitações regionais. ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Capacidade de carga de fundações superficiais ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Capacidade de carga de fundações superficiais Para pequenos valores da carga, os recalques serão, aproximadamente, proporcionais. É a chamada fase elástica. Os recalques se estabilizam com o tempo, ou seja, a velocidade de deformação diminui e tende a zero. Nessa fase, os recalques são reversíveis. Em uma segunda fase, surgem deslocamentosos recalques são reversíveis. Em uma segunda fase, surgem deslocamentos plásticos. O estado plástico aparece, inicialmente, junto as bordas da fundação. Crescendo o carregamento, cresce a zona plástica. Essa fase é caracterizada por recalques irreversíveis. Para cargas maiores que um determinado valor crítico, ocorre um processo de recalque continuado. A velocidade de recalque não diminui mesmo para carga constante; ela assume um valor também constante. A resistência ao cisalhamento do solo é, em certas regiões, totalmente mobilizada. Em uma terceira fase, a velocidade de recalque cresce continuamente até que ocorre a ruptura do solo. Para o carregamento correspondente, atingi-se o limite de resistência da fundação, ou seja, sua capacidade de carga na ruptura (ou simplesmente capacidade de carga). ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Capacidade de carga de fundações superficiais – Mecanismo de ruptura ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Conforme Lopes (1979) os fatores que afetam o modo de ruptura são: a. propriedades do solo (relação rigidez/resistência) - quanto maior a rigidez, mais próxima da generalizada; Capacidade de carga de fundações superficiais – Mecanismo de ruptura a. propriedades do solo (relação rigidez/resistência) - quanto maior a rigidez, mais próxima da generalizada; b. geometria do carregamento b.1 profundidade relativa (D/B) - quanto maior D/B (embutimento da sapata), mas próxima da puncão; b.2 geometria em planta (L/B) - não parece haver urna tendência clara; c. tensões iniciais - quanto maior o coeficiente de empuxo inicial K0, mais próxima da generalizada. ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Capacidade de carga de fundações superficiais para carregamento verticais centrados – Teoria de Terzaghi Para Terzaghi (1943), uma fundação superficial é aquela cuja largura 2b é igual ou maior que a profundidade h da base da fundação. Satisfeita essa condição, pode-se desprezar a resistência ao cisalhamento do solo acima do nível da base da fundação,cisalhamento do solo acima do nível da base da fundação, substituindo-o por uma sobrecarga q = g h. Com isso, o problema passa a ser o de uma faixa (sapata corrida) de largura 2b, carregada uniformemente, localizada na superfície horizontal de um maciço semi-infinito rígido (ruptura generalizada) . ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Fórmula de Terzaghi Quando a ruptura é atingida, o terreno desloca-se, arrastando consigo a fundação, como mostrado na figura abaixo. O solo passa, então, do estado “elástico” ao estado “plástico”. O Capacidade de carga de fundações superficiais para carregamento verticais centrados – Teoria de Terzaghi passa, então, do estado “elástico” ao estado “plástico”. O deslizamento ao longo da superfície ABC é devido à ocorrência de tensões de cisalhamento maiores que a resistência ao cisalhamento do solo, como já conceituado. ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Fórmula de Terzaghi Segundo a teoria, o solo imediatamente abaixo da fundação forma uma “cunha”, que em decorrência do atrito com a base da fundação se desloca verticalmente, em conjunto com a fundação. O movimento dessa “cunha” força o solo adjacente e produz então Capacidade de carga de fundações superficiais para carregamento verticais centrados – Teoria de Terzaghi fundação se desloca verticalmente, em conjunto com a fundação. O movimento dessa “cunha” força o solo adjacente e produz então duas zonas de cisalhamento, cada uma delas constituída por duas partes: uma de cisalhamento radial e outra de cisalhamento linear. ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Assim, após a ruptura, desenvolvem-se no terreno de fundação três zonas: I, II e III, sendo que a zona II admite-se ser limitada inferiormente por um arco de espiral logarítmica, como mostra. Capacidade de carga de fundações superficiais para carregamento verticais centrados – Teoria de Terzaghi 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. ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Capacidade de carga de fundações superficiais para carregamento verticais centrados – Teoria de Terzaghi Contribuição da: Coesão SobrecargaPeso específco ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Capacidade de carga de fundações superficiais para carregamento verticais centrados – Teoria de Terzaghi A análise até aqui exposta refere-se ao caso de “ruptura generalizada”. Em se tratando de “ruptura localizada”, os fatores a serem usados serão Nc’, Ng’e Nq’, que correspondem a 2/3 da coesão e a 2/3 da tgf. ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Capacidade de carga de fundações superficiais para carregamento verticais centrados – contribuição de Vesic Vesic (1965, 1969, 1973, 1975) tem importantes contribuições para o cálculo da capacidade de carga das fundações superficiais e profundas. Para as primeiras, pode-se dizer que seus estudos estão resumidos em seu trabalho de 1975. Neste trabalho Vesic propôs novos fatores de capacidade de carga devidos a coesão (Nc) , a sobrecarga (Nq) e peso específico (Ng) , além manutenção dos fatores de forma, originalmente propostos por Meyerhof (1951, 1963) :por Meyerhof (1951, 1963) : ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Capacidade de carga de fundações superficiais para carregamento verticais centrados – contribuição de Vesic ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Capacidade de carga de fundações superficiais para carregamento verticais centrados – contribuição de Vesic ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Capacidade de carga de fundações superficiais para carregamento verticais centrados – contribuição de Vesic Influência da compressibilidade do solo (ruptura por puncionamento) Vesic estudou mais detalhadamente o efeito da compressibilidadedo solo e concluiu que a sugestão de Terzaghi pode dar resultados satisfatórios em alguns casos, embora nem sempre do lado da segurança. Desenvolveu, então, uma teoria bastante elaborada para a consideração desse efeito e propôs sua inclusão na equação de capacidade depara a consideração desse efeito e propôs sua inclusão na equação de capacidade de carga , por meio de fatores de correção Cc, Cq e Cg: O método não é simples e provavelmente por isso seu uso não é muito difundido. Na prática procede-se a redução em 2/3 dos valores de C e tgf , conforme proposto por Terzaghi e se utilizam os fatores de carga e forma propostos por Vesic. No caso de ruptura local, na ausência de indicação específica na literatura, utiliza-se o valor médio da capacidade de carga por ruptura geral e por puncionamento. ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Capacidade de carga de fundações superficiais – influência do lençol freático Ao observarmos uma fórmula de capacidade de carga, como a de Terzaghi, vemos que a água, ao submergir o solo, afeta o valor de g, que está presente em dois termos: • o termo g DNq (sobrecarga) • o termo B/2 g N g (peso específico) A influência é considerada apenas na capacidade de carga drenada. Podemos distinguir dois casos, como mostrado :dois casos, como mostrado : • o nível d'agua está entre o nível do terreno e a base da fundação (a) e • o nível d'agua está entre a base da fundação e o limite da superfície de ruptura (b). ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Capacidade de carga de fundações superficiais – influência do lençol freático o procedimento na situação (a) deve ser: • termo em q, calcular com q = g nat a + g ' (D - a) • usar g ' no termo em g onde: g ' é o peso específico submerso; gnat é o peso específico para o solo acima do lençol d‘água.gnat é o peso específico para o solo acima do lençol d‘água. Um procedimento simples para a situação (b): • termo em q, calcular com g nat • termo em g , calcular com: Esta expressão se baseia na hipótese de que a profundidade da superfície de ruptura é igual a dimensão B da sapata . Como g ' é da ordem da metade do seu valor quando acima do lençol d‘água, a submersão do solo de fundação reduz apreciavelmente a sua capacidade de carga. Assim, o cálculo da capacidade de carga deve ser feito para a posição mais elevada do lençol d‘água. ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Capacidade de carga de fundações superficiais – camadas estratificadas De maneira prática devemos avaliar a capacidade de carga das camadas de solos que estejam dentro do bulbo de tensões da fundação em estudo. Segundo Simon e Menzies (1981), conforme a Teoria da Elasticidade, são os seguintes valores de profundidade de bulbo de tensões em função da forma da base da sapata:valores de profundidade de bulbo de tensões em função da forma da base da sapata: • sapata circular: z = 1,5 B; • sapata quadrada: z = 2,5 B; • sapata corrida: z = 4,0 B Na prática, conforme sugere Cintra e Aoki (2012) se utilizam os seguintes os valores: • sapata circular ou quadrada (L=B): z=2 B; • sapata retangular (L=2 a 4B): z = 3 B; • sapata corrida (L >= 5B): z = 4 B; ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Capacidade de carga de fundações superficiais – camadas estratificadas Devemos determinar a capacidade de carga para a primeira camada (sr1) e depois a capacidade de carga de uma sapata fictícia sobre a para a segunda camada (sr2) e comparar os resultados obtidos: 1) 2) 2) 3) ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Capacidade de carga de fundações superficiais – provas de carga ENSAIOS DE PLACA (NBR 6489/1984) A prova de carga em uma sapata ou em uma estaca consiste em se carregar a mesma (à compressão, à tração ou horizontalmente) com incrementos progressivos de carga (P) e a medida dos recalques ou deslocamentos correspondentes (d), resultando e um gráfico Tensão x Recalque (deslocamento) conforme apresentado na figura .Tensão x Recalque (deslocamento) conforme apresentado na figura . ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Para se realizar uma prova de carga à compressão, tanto em sapatas como em estacas, necessita-se de um sistema de reação que poderá ser uma cargueira ou tirantes ancorados no solo . Hoje em dia pela facilidade existente é mais comum o uso de tirantes ancorados no terreno ou mesmo estacas raiz e estacas Capacidade de carga de fundações superficiais – provas de carga tirantes ancorados no terreno ou mesmo estacas raiz e estacas hélice contínua. O macaco hidráulico reagirá contra uma viga que por sua vez será estabilizada pela cargueira ou pelos tirantes (ou estacas tracionadas) ancorados no solo (ver fotos). No caso de sapatas, o mais comum é se realizar a prova de carga sobre uma placa circular com diâmetro de 80 cm, conforme se mostra na foto a seguir. ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Capacidade de carga de fundações superficiais – provas de carga ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Capacidade de carga de fundações superficiais – provas de carga ENSAIOS DE PLACA (NBR 6489/1984) Segundo a Norma Brasileira NBR 6489, o ensaio de placa deve ter as seguintes características: • placa circular com área de 0,5 m² ( f de 0,8 m), ocupando todo o fundo da cava; • a relação D/B igual a da fundação real;• a relação D/B igual a da fundação real; • carregamento incremental mantido ate a estabilização (mesmo critério de estabilização das provas de carga em estacas). ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Capacidade de carga de fundações superficiais – provas de carga ENSAIOS DE PLACA (NBR 6489/1984) Cuidados na execução e interpretação Alguns cuidados muito importantes devem ser tornados na execução e interpretação dos ensaios de placas: • Heterogeneidade: caso haja estratificação do terreno (ou mesmo uma variação linear de E com z), os resultados do ensaio poderão indicar muito pouco do que acontecerá aE com z), os resultados do ensaio poderão indicar muito pouco do que acontecerá a fundação real; ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Capacidade de carga de fundações superficiais – provas de carga ENSAIOS DE PLACA (NBR 6489/1984) Cuidados na execução e interpretação • Presença de lençol d‘água: segundo Terzaghi e Peck (1948,1967), por exemplo, o recalque de placas em areias submersas pode ser até duas vezes maior que em areias secas ou úmidas;secas ou úmidas; • Drenagem parcial: em solos argilosos, dependendo do critério de estabilização, pode estar ocorrendo adensamento e, assim, o recalque observado estará entre o instantâneo e o final ou drenado; • Não linearidade da curva carga-recalque: mesmo na parte inicial da curva carga recalque (trecho de interesse no caso de uma interpretação, visando a recalques), pode haver uma forte não linearidade, e também mudança de comportamento quando o carregamento atinge a tensão de pré-adensamento (ou de pré-compressão). ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Capacidade de carga de fundações superficiais – provas de carga ENSAIOS DE PLACA (NBR 6489/1984) Interpretação A interpretação depende dos objetivos do ensaio. Os mais comuns são: • obter parâmetros de deformação (E etc.) • obter parâmetros de resistência (Cu ou f')• obter parâmetros de resistência (Cu ou f') • obter o coeficiente de reação vertical (k) • prever o recalque de uma fundação por extrapolação direta. • prever a capacidade de carga de uma fundação diretamente. ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Capacidade de carga de fundações superficiais – parâmetros do solo Alémdos ensaios para medição direta ou indireta dos parâmetros de cisalhamento do solo (C, f ) podemos estimar esses parâmetros através do ensaio SPT: Coesão efetiva (C), conforme Teixeira e Godoy (1996) C = 10Nspt (kPa) Ângulo de atrito efetivo (f):Ângulo de atrito efetivo (f): Peso específico (Godoy, 1972): ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Capacidade de carga de fundações superficiais – Métodos Semiempíricos Conforme o item 7.3.3 da NBR 6122/2010 são métodos que correlacionam resultados de ensaios (como SPT, CPT, etc...) com as tensões admissíveis. Devem ser observados os domínios de validade das suas aplicações , bem como as dispersões dos dados e as limitações regionais associadas a cada um dos métodos. Nessas correlações consagradas, o valor da tensão admissível é dado diretamente, dispensando o uso do fator de segurança.segurança. a) SPT No meio técnico brasileiro é conhecida a seguinte expressão para obtenção da tensão admissível em fundações diretas por sapatas : Em que o Nspt é o valor médio no bulbo de tensões e a parcela correspondente a sobrecarga q pode ou não ser considerada. Teixeira (1996) comprovou a validade dessa expressão para sapatas retangulares e solos puramente argilosos. em que NSPT é o valor médio no bulbo de tensões. ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Capacidade de carga de fundações superficiais – Métodos Semiempíricos Para sapatas em areia Teixeira (1996) apresenta a seguinte expressão e o seguinte ábaco, em que a linha tracejada representa a experiência prática na cidade de São Paulo. Outra correlação usual segundo Mello (1975), sem distinção do tipo de solo: ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Capacidade de carga de fundações superficiais – Métodos Semiempíricos a) CPT A tensão admissível em fundações diretas por sapatas, a partir do CPT, pode ser obtida pelas correlações empíricas apresentadas por Teixeira e Godoy (1996) : em que qc é o valor médio no bulbo de tensões, com qc >= 1,5 MPa ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Cálculo dos recalques em fundações rasas A previsão de recalques é um dos exercícios mais difíceis da Geotecnia e resultado dos cálculos, por mais sofisticados que sejam, deve ser encarado como uma estimativa. Observa-se que uma fundação, ao ser carregada, sofre recalques que se processam, em parte, imediatamente após o carregamento e, em parte, com o decorrer do tempo. O recalque que ocorre imediatamente após o carregamento é chamado de recalque instantâneo ou imediato, indicado como wi na figura. A parcela que ocorre com o tempo está indicada como wt na mesma figura. Assim, o recalque final wf será:.está indicada como wt na mesma figura. Assim, o recalque final wf será:. ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Cálculo dos recalques em fundações rasas O recalque que se processa com o tempo - chamado recalque no tempo - se deve ao adensamento (migracão de água dos poros com consequente redução no Índice de vazios) e a fenômenos viscosos (creep). O creep, também chamado de fluência, é tratado como "adensamento secundário“ . Assim: wt = wa + wv wa = parcela do adensamento; wv = parcela viscosa ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Cálculo dos recalques em fundações rasas Em solos de drenagem rápida (areias ou solos argilosos parcialmente saturados), wf ocorre relativamente rápido, pois não há praticamente geração de excessos de poropressão (pressão neutra) com o carregamento. ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Cálculo dos recalques em fundações rasas MÉTODOS DE PREVISÃO DE RECALQUES Os métodos de previsão de recalques podem ser separados em três grandes categorias: • Métodos racionais; • Métodos semiempíricos; • Métodos empíricos. Nos métodos racionais, os parâmetros de deformabilidade, obtidos em laboratório ou in situ (ensaio pressiométrico e de placa), são combinados a modelos para previsão desitu (ensaio pressiométrico e de placa), são combinados a modelos para previsão de recalques teoricamente exatos . Nos métodos semiempIricos, os parâmetros de deformabilidade - obtidos por correlação com ensaios in situ de penetração (estática, CPT, ou dinâmica, SPT) - são combinados a modelos para previsão de recalques teoricamente exatos ou adaptações deles. Pode-se chamar de método empírico o uso de tabelas de valores típicos de tensões admissíveis para diferentes solos. Embora as tabelas não forneçam recalques, as tensões ali indicadas estão associadas a recalques usualmente aceitos em estruturas convencionais. ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Cálculo dos recalques em fundações rasas MÉTODOS RACIONAIS PARA PREVISÃO DE RECALQUES Existem soluções da Teoria da Elasticidade que permitem o cálculo de recalques (principalmente os imediatos) para um grande número de casos. Por exemplo, o recalque de uma sapata sob carga centrada pode ser previsto por: n ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Cálculo dos recalques em fundações rasas MÉTODOS RACIONAIS PARA PREVISÃO DE RECALQUES ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Cálculo dos recalques em fundações rasas MÉTODOS RACIONAIS PARA PREVISÃO DE RECALQUES Para obtenção dos parâmetros de coeficiente de Poison e Módulo de Young pode-se utilizar o ensaio triaxial: ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Ordem de grandeza para módulos de elasticidade de argilas não drenadas: Consistência Módulo de Elasticidade (MPa) Muito Mole < 2,5 MÉTODOS RACIONAIS PARA PREVISÃO DE RECALQUES Muito Mole < 2,5 Mole 2,5 a 5,0 Média 5,0 a 10,0 Rija 10,0 a 20,0 Muito Rija 20,0 a 40,0 Dura > 40,0 ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Ordem de grandeza para módulos de elasticidade de areias drenadas com tensão confinante de 100 kPa. Tipo de areia/ Módulo de Elasticidade (MPa) MÉTODOS RACIONAIS PARA PREVISÃO DE RECALQUES Compacidade Fofa Compacta Areia de grãos frágeis angulares 15 35 Areia de grãos duros arredondados 55 100 Areia SAFL de São Paulo, bem graduada pouco argilosa 10 27 ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Valores típicos de coeficiente de Poisson para diferentes solos MÉTODOS RACIONAIS PARA PREVISÃO DE RECALQUES ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES -Ensaios de compressão oedométrica ou ensaio de adensamento. Ensaio oedométrico ou de adensamento MÉTODOS RACIONAIS PARA PREVISÃO DE RECALQUES -O solo é submetido a uma compressão em um molde confinado que impede qualquer deformação lateral. -Representativo das situações em que o carregamento é feito na superfície em áreas restritas (sapata). -Mais utilizado na previsão de recalques em argila. ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES MÉTODOS RACIONAIS PARA PREVISÃO DE RECALQUES ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES MÉTODOS RACIONAIS PARA PREVISÃO DE RECALQUES wf = De x hi __ 1 + ei Onde: wf = recalque final De = variação do índice de vazios ei = índice vazios inicial hi = altura inicial da camada compressível ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Cálculo dos recalques em fundações rasas MÉTODOS EMPÍRICOS I TABELAS DE TENSÕES ADMISSÍVEIS São chamados métodos empíricos aqueles pelos quais se chega a uma previsão de recalque ou de tensão admissível com base na descrição do terreno (classificação e determinação da compacidade ou consistência por meio de investigações de campo ou laboratório). Esses métodos apresentam-se normalmente sob a forma de tabelas de tensões admissíveis ou tensões básicas. Embora essas tabelas indiquem tensões, e não recalques,deve-se considerar que as tensões ali indicadas estão associadas a recalquesrecalques,deve-se considerar que as tensões ali indicadas estão associadas a recalques usualmente aceitos em estruturas convencionais. Algunscódigos e normas de fundações apresentam tabelas de tensões admissíveis que podem ser utilizadas em anteprojetos e obras de pequeno vulto. Embora essas tabelas sejam quase sempre conservadoras, sua utilização requer algum cuidado na análise do perfil do terreno. Por exemplo transcrita da norma brasileira NBR 6122/96 e que não mais figura a NBR 6122/2010, tira-se, para uma areia muito compacta, a tensão admissível de 0,5 MPa. Esse valor só é válido, porém, se abaixo dessa camada de areia não houver uma camada mais fraca ou compressível que possa ser solicitada pela fundação e que possa produzir recalques danosos a construção. ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES Cálculo dos recalques em fundações rasas Tensões básicas da norma NBR 6122/96 ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES ENSAIOS DE PLACA (a) Parâmetros de deformação Geralmente se procede a uma retroanálise por formulas da Teoria da Elasticidade. Quando se dispõe de um ensaio em um diâmetro apenas, é comum adotar-se a hipótese de meio homogêneo e utilizar a equação da teoria da elasticidade já apresentada. (b) Parâmetros de resistência Geralmente se procede a uma retroanálise por fórmulas de capacidade de carga. Por Cálculo dos recalques em fundações rasas Geralmente se procede a uma retroanálise por fórmulas de capacidade de carga. Por exemplo, no caso de placa na superfície e solo com comportamento não drenado: Essa retroanálise fica mais difIcil no caso de areias, visando-se a obtençao de f pela variedade de fatores Nq e Ng. ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES ENSAIOS DE PLACA (c) Extrapolação direta de recalque Pode-se tentar uma extrapolação direta de recalque da placa para a fundação real. Duas situações podem ser consideradas. Meio homogêneo (E constante) - Neste caso tem-se a proporcionalidade entre o recalque da placa e o da sapata: Ex: Argilas sobreadensadas Cálculo dos recalques em fundações rasas Ex: Argilas sobreadensadas Meio em que E cresce linearmente com z - Neste caso, pode-se utilizar uma equação empírica como a de Terzaghi e Peck, uma vez que não há proporcionalidade entre os recalques da placa e o da sapata: E Ex: Areias ENGENHARIA DE FUNDAÇÕESENGENHARIA DE FUNDAÇÕES TOLERÂNCIA A RECALQUES (a) Distorção angular A partir da observação de uma centena de edifícios Skempton e MacDonald (1956) associam a ocorrência de danos a valores limites de distorção angular d/l em que d é o recalque diferencial entre dois pilares e l a distância entre eles: d/l = 1:300 – trincas em paredes de edifícios; d/l = 1:150 – danos estruturais em vigas e colunas de edifícios Cálculo dos recalques em fundações rasas d/l = 1:150 – danos estruturais em vigas e colunas de edifícios (b) Recalques totais limites Para estruturas usuais de aço ou concreto, Burland et al (1977) consideram aceitáveis as seguintes recomedações de Skempton- Macdonald: Areias: d = 25 mm; w máx = 40mm para sapatas isoladas e 40 a 65mm para radiers Argilas: d = 40 mm; w máx = 65 mm para sapatas isoladas e 65 a 100mm para radiers VALORES NÃO APLICÁVEIS EM ALVENARIA PORTANTE!
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