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DIMENSIONAMENTO FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS 1. Análise de informações recebidas/existentes: SPT Ensaio de placa Ensaios de laboratório (cisalhamento direto, triaxial, ensaio edométrico) Dados do solo: peso específico real dos grãos, peso específico natural do solo, índice de vazios, coeficiente de Poisson; DIMENSIONAMENTO FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS 2. Análise do cenário de cargas Carregamentos normais e momentos – transpor para a base da sapata; Pré-dimensionamento da sapata – considerar peso da sapata como no mínimo 5% de Nk (recomendável 7%) Calcular excentricidades (quando existentes) DIMENSIONAMENTO FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS 3. Recalques – Atendimento ELS Recalque total = recalque primário + recalque secundário ( Valor do recalque total fornecido pelo projeto estrutural; Se uma situação diferente não for imposta, dimensionamento pode ser feito para sapata rígida; ESTIMATIVA DESEMPENHO - ELS Recalques primários Soluções analíticas baseadas na teoria da elasticidade Equação descritiva da curva de compressão obtida no ensaio edométrico Sistema cartesiano Sistema semi-logaritmico Recalques secundários Método de Casagrande Método de Mitchell (1993) Com base na teoria do Adensamento CALIBRAÇÃO ESTIMATIVA RECALQUES A partir de ensaios de laboratório ensaio edométrico índice de compressão (cc) e de recompressão (cr) coeficiente de compressão (av) e coeficiente de compressão volumétrica (mv) ensaio triaxial axissimétrico Módulo de elasticidade (E) e coeficiente de Poisson () A partir de PCE usando o "k do solo" interpretando o resultado PCE baseando-se na teoria da elasticidade (preferível) – Harr, (1966)(R EC A LQ U ES P RI M Á RI O S! ) RECALQUE SECUNDÁRIO: Estimativa A partir de c a partir de parâmetros de recalque primário! TENSÃO MÁXIMA ADMÍSSÍVEL É CALCULADA NESSA ETAPA! HARR, 1966 𝜌 𝐵𝜎 1 𝜈 𝐸 𝛼 onde: 𝛼 1 𝜋 𝑙𝑛 1 𝑚 𝑚 1 𝑚 𝑚 𝑚 · 𝑙𝑛 1 𝑚 1 1 𝑚 1 𝑚 𝐿 𝐵 L – maior dimensão em planta da sapata (comprimento) B – menor dimensão em planta da sapata (largura) 𝜌 𝐵𝜎 1 𝜈 2𝐸 𝛼 SAPATA FLEXÍVEL SAPATA RÍGIDA 𝜌 𝐵𝜎 1 𝜈 2𝐸 𝛼 𝜌 𝐵𝜎 1 𝜈 𝐸 𝛼 FATOR DE FORMA 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 1 5 9 13 17 21 25 Fa to r L/B Sapata quadrada Sapata corrida 4. PRÉ-DIMENSIONAMENTO DA SAPATA Hipóteses assumidas: meio elástico linear, meio isotrópico e homogêneo Soluçao proposta por Harr (1966) Assume-se inicialmente a sapata como sendo quadrada – obtem-se valor de B; Calcula-se L para atender excentricidades (quando existentes) e a tensão máxima definida; - se não houver excentricidades essa solução pode ser a final! 4. PRÉ-DIMENSIONAMENTO DA SAPATA Altura da sapata A altura útil da sapata deve atender ao item 17.4.1.12 da NBR 6118 que pede: L/d ≤ 5 (d = altura útil) Com base nos valores definidos para B, L e d (base, largura e altura) da sapata – calcular o peso próprio real da sapata ( concreto ~25 kN/m³) – se for maior que a estimativa inicial – recalcular os esforços finais e respectivas excentricidades; 5. ESFORÇOS FINAIS Com base no peso final da sapata, no novo valor para esforço normal na base e nas novas excentricidades: Calcular tensões nas bordas da sapata (máxima e mínima, principalmente) Tensão máxima não pode ser superior à inicialmente definida – se for será preciso redimensionar a sapata! Com base no novo valor de esforço normal na base e nas dimensões finais da sapata – calcular novo valor de tensão média de contato; Com base nessa tensão média de contato – estimar recalque primário médio e verificar se atende ao máximo previamente definido (item 3) - lembrando que para sapata rígida definimos que o recalque médio é metade do máximo; 6. ESTIMATIVA CAPACIDADE DE SUPORTE FUNDAÇÃO - ELU Formulação proposta por Terzaghi (1943) 16,4º 15 35,7 6. ESTIMATIVA CAPACIDADE DE SUPORTE FUNDAÇÃO - ELU Verificação da estabilidade – ELU á 6. VERIFICAÇÃO CAPACIDADE SUPORTE – CENÁRIO EXTREMO Cenário: G + Q + W = cargas permanentes + acidentais + vento; Calcular momentos na base para cenário G+Q+W e respectivas excentricidades; Calcular tensões nas bordas da sapata – em especial, tensão máxima! Para esse cenário: 6. VERIFICAÇÃO ÁREA MÍNIMA COMPRIMIDA (AC) Etapa necessária para casos onde resultante está fora do núcleo central de inércia, ou seja: eB L/6 e/ou eL B/6 – PARA ESSE CASO: Ac > A Se eB L/6 e/ou eL B/6 – resultante está dentro do núcleo central de inércia e consequentemente toda a área da sapata está comprimida 7. VERIFICAÇÃO ESTABILIDADE QUANTO À DESLOCAMENTOS HORIZONTAIS Calcular a força (esforço) resultante horizontal - Vr; Calcular parâmetros de resistência no contato solo-sapata; 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑖𝑑𝑒𝑟𝑎𝑟 𝑓ó𝑟𝑚𝑢𝑙𝑎𝑠 𝐸𝑢𝑟𝑜𝑐𝑜𝑑𝑒 7 ∅𝑠𝑐 ∅’ e ∅ ∅ ) Condição inicial: Deslocamento horizontal = 0 mm S = ca. Ac (não ocorre mobilização de ângulo de atrito) Considerar mobilização ângulo de atrito e deslocamento máximo de 10 mm (à ser confirmado com projetista estrutural!) S = Ac. (ca + 𝜎c. tan ∅𝑠𝑐)
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