Aula 03 - 17-03-21

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AULA03
Fundaçõesdiretas
FESV – Fundações e Contenções
Profª Gabriela Radinz 1
Parte I – Introdução às fundações 
diretas
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CONCEITOS ETERMINOLOGIA
Fundaçõesdiretas
(ou superficiais ou rasas)
Elemento de fundação em que a carga é transmitida ao terreno pelastensões 
distribuídas sob a base da fundação, e a profundidade de assentamento em 
relação ao terreno adjacente a fundação é inferior a duas vezes a menor 
dimensão dafundação.
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CONCEITOS ETERMINOLOGIA
Fundações diretas (ou superficiais ourasas)
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BLOCO
Elemento de fundação superficial de concreto, 
dimensionado de modo que as tensões de traçãonele 
resultantes sejam resistidas pelo concreto, sem a 
necessidade dearmadura.
Obs.:
1- A norma ABNT NBR 6118:2014 permite que haja armadura de distribuição em 
blocos de concreto simples (para reduzir os efeitos de fissuração), no entanto, a 
área de aço desta armadura não deve ser levada em conta no dimensionamento.
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SAPATA
Elemento de fundação em que a carga é transmitida ao terreno pelas tensões
distribuídas sob a base da fundação, e a profundidade de assentamento em
relação ao terreno adjacente à fundação é inferior a duas vezes a menor
dimensão da fundação.
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SAPATACORRIDA
Sapata sujeita à ação de uma carga distribuída linearmente ou de pilares ao 
longo de um mesmoalinhamento.
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SAPATAASSOCIADA
Sapata comum a mais de um pilar.
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GRELHA
Elemento de fundação em que a carga é transmitida ao terreno pelas tensões
distribuídas sob a base da fundação, e a profundidade de assentamento em
relação ao terreno adjacente à fundação é inferior a duas vezes a menor
dimensão da fundação.
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RADIER
Elemento de fundação superficial que abrange parte ou todos os pilares de uma 
estrutura, distribuindo oscarregamentos.
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Parte II – Capacidade de carga
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CAPACIDADE DECARGA
Consideremos uma sapata de concreto armado, de base retangular com largura
B e comprimento L, embutida no solo a uma profundidade h em relação a
superfície do terreno.
Seja P a força vertical de compressão aplicada no topo da sapata. Será gerada 
uma tensão  no contato solo-sapata, dadapor:
P

h
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CAPACIDADE DECARGA
Sistema sapata-solo → sistema formado pelo elemento estrutural de fundação 
(sapata de concreto) e pelo elemento geotécnico (o maciço desolo).
Define-se por capacidade de carga, R, a máxima tensão que pode atuar no 
sistema sapata-solo sem que haja ruptura sapata ou dosolo.
P

h
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TIPOS DERUPTURA
Ruptura geral ou generalizada→ Mecanismo de ruptura do tipo frágil, na qual
a sapata pode girar, levantando uma porção de solo para cima da superfície do
terreno. Ocorre, em geral, em solos mais resistentes (argilas rijas, areias
compactas) e em sapatas suficientemente rasas. A ruptura é súbita e
catastrófica.
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TIPOS DERUPTURA
Ruptura por puncionamento→ Mecanismo de ruptura do tipo dúctil, na qual a
sapata apresenta deslocamentos significativos para baixo, sem desaprumar.
Ocorre geralmente em solos menos resistentes (mais deformáveis). O solo ao
redor da sapata tende a acompanhar o recalque sofrido pela fundação (solo
afunda)
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TIPOS DERUPTURA
Ruptura local → Mecanismo de ruptura intermediário entre a ruptura
generalizada e o puncionamento. Ocorre em solos de média compacidade ou
consistência (areias medianamente compactas e argilas médias). Não apresenta
um mecanismo típico.
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TIPOS DERUPTURA
✓ O modo de ruptura não depende somente da rigidez dosolo;
✓ Também é função do efeito de embutimento da sapata (cota de 
assentamento em relação ao terreno).
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CAPACIDADE DE CARGA –RUPTURAGERAL
✓ Teoria desenvolvida por Terzaghi (1943) inicialmente para sapatas corridas,
apoiadas em areia e sujeitas aruptura generalizada;
✓ Ajustada por Vesic (1975) para incluir ruptura por puncionamento e local,
além de sapatas retangulares e circulares;
✓ Considera que a capacidade de carga de um elemento de fundação por
sapata é função da coesão do solo, de seu peso específico e do
embutimento da fundação(sobrecarga).
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CAPACIDADE DECARGA
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CAPACIDADE DE CARGA –RUPTURA PORPUNCIONAMENTO
✓ Terzaghi (1943) propôs para a capacidade de carga de solos fofos ou moles
(ruptura por puncionamento, em geral) a utilização da mesma formulação
para ruptura generalizada, porém aplicando uma redução empírica nos
parâmetros de resistência do solo (c e).
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CAPACIDADE DE CARGA –RUPTURALOCAL
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✓ Não há formulação definida.
✓ Cintra e Aoki (2011) propõe que seja feita a média aritmética entre os
valores da capacidade de carga da ruptura por puncionamento e
generalizada, calculadas através das formulações anteriores.
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IDENTIFICAÇÃO DO TIPO DERUPTURA
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Multivix - Nova VenéciaFundações
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REVISÃO BULBO DETENSÕES
✓ Região do subsolo que sofre acréscimo de tensões devido a atuação de um
carregamento externo.
✓ A determinação da profundidade de alcance de um bulbo de tensões é
importante para verificar quais as camadas de solo subjacentes estarão
sofrendo acréscimo de tensões.
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REVISÃO BULBO DETENSÕES
✓ O alcance do bulbo de tensões sob uma sapata pode ser estimada segundo 
as relações abaixo:
Sapata circular ou quadrada (L=B) – z=2B 
Sapata retangular – z=3B
Sapata corrida – z=4B
Onde B é a menor dimensão dasapata.
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A ruptura de uma fundação direta ocorre
dentro da região abrangida pelo bulbo de
tensões. Para uma sapata retangular, por
exemplo, não importa (para cálculo de
capacidade de carga)o solo abaixo de3B.
Importante para estimar os parâmetros , c e.
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SOLO COM DUASCAMADAS
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SOLO COM DUASCAMADAS
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SOLO COM DUASCAMADAS
1) Calcula a capacidade de carga do solo 1 (R1). Compara com a capacidade de 
carga de uma sapata hipotética apoiada sobre o solo 2(R2).
2) Se R1 <= R2 → OK! A capacidade de carga da fundação será R1. Caso 
contrário, utiliza uma média ponderada das capacidades de carga dos solos 1 e2.
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SOLO COM DUASCAMADAS
3) Calcula o acréscimo de tensão  que chega ao solo 2 quando aplicada a
tensão de R1,2e compara com sua capacidade de carga R2para verificar se não
poderia ocorrer ruptura dessacamada.
4) Se  <= R2→ OK! A capacidade de carga da fundação pode ser R1,2. Caso
contrário, deve ser reduzida a capacidade de carga R1,2até que o acréscimo de
tensão provocado não ultrapasseR2.
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ESTIMATIVA DOS PARÂMETROS COM BASE NO SPT
✓ Teixeira e Godoy (1996) sugerem, na ausência de ensaios de laboratório, a 
correlação com o índice de resistênciaà penetraçãoNspt:
✓ COESÃO
✓ Na ausência de ensaios de laboratório, podem ser utilizadas as seguintes 
correlações:
✓ ÂNGULO DEATRITO
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ESTIMATIVA DOS PARÂMETROS COM BASE NO SPT
✓ PESO ESPECÍFICO
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ESTIMATIVA DOS PARÂMETROS COM BASE NO SPT
✓ PESO ESPECÍFICO
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ESTIMATIVA DA CAPACIDADE DE CARGA NO CAMPO
PROVA DE CARGA EMPLACA
✓ Ensaio realizado na etapa de projeto.
✓ É utilizada uma placa de aço, circular, com diâmetro de 80cm e rígida, 
apoiada na cota de assentamento prevista para asfundações.
✓ Ensaio normatizado pela ABNT NBR6489.
✓ A carga é aplicada em estágios sucessivos na placa e ao mesmo tempo são 
medidos os recalques ocorridos.
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ESTIMATIVADACAPACIDADE DE CARGANO CAMPO
PROVA DE CARGA EMPLACA
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ESTIMATIVADACAPACIDADE DE CARGANO CAMPO
PROVA DE CARGA EMPLACA
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PROVA DE CARGA EMPLACA
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EXERCICIOS
LIVRO FUNDAÇÕES DIRETAS –AOKI E CINTRA – PG 49
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ESTIMAR A CAPACIDADE DE CARGA DE UM ELEMENTO DE FUNDAÇÃO POR SAPATA 
(INDICADO NA FIGURA), COM AS SEGUINTES CONDIÇÕES DE SOLO E VALORES 
MÉDIOS NO BULBO DE TENSÕES:
a) ARGILA RIJA COM Nspt = 15;
b) AREIA COMPACTA COM Nspt = 30;
c) AREIA ARGILOSA COM Φ=25° E c=50kPa (valores não drenados);
EXERCICIOS
LIVRO FUNDAÇÕES DIRETAS –AOKI E CINTRA – PG 49
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PARA PROXIMA AULA – EXERCICIOS DA PAGINA 51 A 60, OU SEJA, TODOS DO 
CAPÍTULO 2.
FAREMOS UM EXERCICIO PRÁTICO QUE DEPENDERÁ DO ENTENDIMENTO DE TODAS 
AS QUESTÕES RESOLVIDAS!
ESTE EXERCÍCIO COMPREENDE UM PROJETO DE SAPATA BASEADO NAS LEITURAS DE 
INVESTIGAÇÃO (SONDAGEM SPT).
OBRIGATÓRIA LEITURA NBR 6122:2010 E ENTENDIMENTO PRÉVIO DE SONDAGEM –
AULAS ANTERIORES + EXERCICIOS PAGINA 51 A 60.