Atividade Prática - Fundações

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Fundações - EDI
Data: / / 201_.
Aluno (a): 
Atividade Prática e de Pesquisa
NOTA:
INSTRUÇÕES:
· Esta Avaliação contém 12 (doze) questões, totalizando 10 (dez) pontos;
· Baixe o arquivo disponível com a Atividade de Pesquisa;
· Você deve preencher dos dados no Cabeçalho para sua identificação: 
· Nome / Data de entrega.
· As respostas devem ser digitadas abaixo de cada pergunta;
· Ao terminar grave o arquivo com o nome Atividade Prática;
· Envio o arquivo pelo sistema no local indicado;
· Em caso de dúvidas consulte o seu Tutor.
Etapa 1:
Esta atividade testar os conhecimentos desenvolvidos na disciplina, para isso, leia o texto abaixo e responda as perguntas que seguem:
O tipo de fundação abordada neste texto é o tipo mais comum nas casas brasileiras, que é o baldrame com blocos de fundação (sapatas). O tamanho das sapatas bem como a distância entre elas varia de projeto para projeto e depende de fatores como o tipo e a inclinação do terreno.
 
As medidas sugeridas abaixo são normalmente adotadas para terrenos planos e com solo seco e firme, para a construção de casas de 2 pavimentos, sem vãos muito grandes, ou seja, onde o vão menor de cada cômodo não excede a 3 metros e o vão maior não exceda a 5 metros. Se o terreno tem solo frágil (argila mole, solo arenoso, aterro, umidade elevada, etc.), ou inclinação maior do que 10%, ou ainda cômodos com vãos muito grandes, confira todos os cálculos antes de iniciar o processo.
 
 
 
 
 
 
 
 
Após compreender o passo-a-passo, veremos como estimar o custo dela sem dispor ainda de plantas detalhadas e do projeto executivo. Para tal, devemos raciocinar de trás para frente. Para calcular o custo das sapatas (ou esta-cas), é preciso ter uma ideia da quantidade desses elementos; informações que só teremos se partirmos de duas premissas de cálculo: a quantidade de pilares, a carga em cada um deles e a capacidade de carga do terreno. 
Desta forma, o roteiro intuitivo é: 
(a) Estimar a carga total do prédio;
(b) Determinar a quantidade de pilares em função da área da edificação;
(c) Calcular a carga média por pilar;
(d) Adotar uma capacidade de carga para o terreno;
(e) Dimensionar cada elemento de fundação (sapata ou estaca). 
Vejamos um exemplo que ilustrará bem o método. Seja um sobrado de 2 pavimentos, cada um com 50 m² de laje. Calcularemos fundações em sapatas. 
(a) Carga total do prédio 
Para calcular o peso (carga) total do sobrado, temos de usar alguns indicadores históricos. O primeiro deles é a es-pessura média de concreto por pavimento, ou seja, quanto concreto há por metro quadrado em cada pavimento. A experiência mostra que esse número fica na faixa de 0,20 m, isto é, as lajes, os pilares e as vigas representam uma espessura média de 20 cm por m² de construção. 
Admitindo que o concreto armado tenha uma massa específica de 2,5 t/m³, teremos que a estrutura em si pesará 0,5 t/m². Podemos considerar outro tanto a título de sobrecarga, peso de alvenaria e revestimentos, o que nos leva a algo em torno de 1 t/m². Este é um indicador de fácil manuseio: um sobrado de 100 m² de área de torre pesará aproximadamente 100 t. 
Carga total = qtde pavimentos x área pavimento x carga por m².
(b) Quantidade de pilares 
Caso não disponhamos do projeto arquitetônico para um levantamento exato da quantidade de pilares, podemos utilizar os seguintes dados médios da área de influência de cada pilar: 
 
Em nosso caso trabalharemos com 1 pilar a cada 12,5 m², o que daria um total de 50/12,5 = 4 pilares. 
 
 
(c) Carga por pilar 
A conta é simples: 100 t distribuídas em 4 pilares nos dá uma carga média de 25 t. 
 
(d) Capacidade de carga do terreno 
Obviamente este não é um parâmetro calculado, mas sim adotado em função do tipo de terreno da obra. Quanto mais resistente o solo, maior sua capacidade de carga. A tabela abaixo serve de orientação: 
 
Para ficar do lado da segurança, pode-se adotar 2 kgf/cm². 
(e) Dimensionamento das SAPATAS 
Para o dimensionamento das sapatas, definamos primeiramente sua geometria: 
 
 
A área da sapata será tal que o terreno comporte a carga, ou seja, 25 t dividido pela área que deverá ser menor do que 2 kgf/cm², o que nos leva a que a área mínima será (25.000 kgf)/(20.000 kgf/m²) = 1,25 m², que significa uma sapata quadrada de 1,12 m de lado. 
 
Como último retoque, definamos o hmédio para a sapata ficar esteticamente e estaticamente ajeitadinha, através da fórmula empírica abaixo: 
 
Em nosso caso, cada uma das 4 sapatas teria então 30 cm de altura da base mais 60 cm de “pescoço”.
Considerando a construção, em um solo concrecionado, de um sobrado de 3 pavimentos, cada um com 25 m² de laje. Calcule o que se pede abaixo:
1. Estimar a carga total do prédio;
R: 3 (pav) x 25 (área/pav) x 1 (t/m²) = 75 T
2. Determinar a quantidade de pilares em função da área da edificação;
R: 25 (área) / 12,5 (pilar/m²) = 2 (pilar/pav) x 3 (pav) = 6 pilares
3. Calcular a carga média por pilar;
R: 75T (carga) / 6 (pilares) = 12,5T (carga/pilar)
4. Adotar uma capacidade de carga para o terreno;
R: 
 
1 Kgf/cm² = 10.000 Kgf/m²
8 kgf/cm² x 10.000 = 80.000 kgf/m²
5. Dimensionar cada elemento de fundação (sapata ou estaca).
R:
12,5 Tf x 1.000 = 12.500 kgf
12.500 (carga p/ sapata) / 80.000 (cap. carga solo concrecionado) = 0,157 m²
Dimensões da sapata quadrada:
0,157 m² = Lado x Lado, portanto, Lado = = 0,396 m 0,40x0,40m de Lado
hmédio = 0,8 x 0,4/3 = 0,106m 0,11m de Altura com 0,60m de Pescoço
Etapa 2
6. (Alonso, 1983) Determinar o diâmetro de uma sapata circular submetida a uma carga vertical de 550 kN usando a teoria de Terzaghi, com fator de segurança global igual 3,0, considerando que a mesma encontra-se assentada a cota de -1,20 m em relação à superfície, sobre um maciço de solo arenoso homogêneo com ângulo de atrito interno igual a 33º e peso específico igual a 17,5 kN/m³, sem a presença de água.
7. (Alonso, 1983) Dado o perfil abaixo, calcular a tensão admissível de uma sapata quadrada de lado igual a 2,0 m, apoiada na cota -2,5 m, usando a formulação de Terzaghi.
8. (Cintra et al., 2003) Calcule o recalque imediato da fundação de 40 m de comprimento e 10 m de largura, que aplica uma tensão de 50 kPa ao solo, representada na figura seguinte, considerando as camadas de solo argiloso, com diferentes valores para o módulo de deformabilidade.
9. Dimensionar um bloco de fundação confeccionado com concreto fck=15MPa, para suportar uma carga de 1700kN aplicada por um pilar de 35x60cm e apoiado num solo com σs =0,4MPa. Desprezar o peso próprio do bloco.
10. Dimensionar uma sapata para um pilar de seção 30x100cm, com carga 3000kN, para uma σs =0,3MPa.
11. Projetar uma viga de fundação (sapata associada) para os pilares P1 e P2 com carga 1600kN cada um, indicados abaixo, sendo a taxa no solo σs =0,3Mpa
12. Projetar uma sapata de divisa para os pilares Pa e Pb com carga 1500kN e 1000kN respectivamente, indicados abaixo, sendo a taxa no solo σs =0,3MPa.
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