CAPACIDADE DE CARGA E RECALQUE EM FUNDAÇÕES DIRETAS

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DISCENTE: RAÍSSA CÁSSIA ANDRADE DE SOUZA 
DOCENTE: YURI COSTA 
DEPARTAMENTO DE ENG. CIVIL - UFRN 
DISCIPLINA: CIV0427 - FUNDAÇÕES 
TURMA 01
Capacidade de carga e 
recalque em fundações 
diretas.
FUNDAÇÃO
SISTEMA
Elemento estrutural Maciço geotécnico
(parte mais frágil do sistema)
CLASSIFICAÇÃO
Quanto a profundidade de 
assentamento:
● Rasas
● Profundas
Quanto ao modo de transmissão 
de cargas:
● Diretas 
● Indiretas
Fonte: www.escolaengenharia.com.br
Fonte: www.diariodajaragua.com.br
SONDAGEM SPT
Fonte: www.escolaengenharia.com.br
O ensaio fornece informações essenciais 
sobre o subsolo e os parâmetros para o 
dimensionamento do sistema de fundação.
NSPT= Nº golpes nos 30 cm 
finais
● Peso específico aparente do solo (γ)
● Ângulo de atrito interno do solo (φ’)
● Coesão não drenada do solo (c)
PARÂMETROS DE PROJETO
Ângulo de atrito interno do solo (φ’)
Peso específico aparente do solo (γ) Coesão não drenada do solo (c)
NSPT Consistência
ARGILA
γ (kN/m³)
≤ 2 Muito mole 13
3 - 5 Mole 15
6 - 10 Média 17
11 - 19 Rija 19
≥ 20 Dura 21
NSPT Compacidade
AREIA
γ (kN/m³) 
Seca 
γ (kN/m³) 
Úmida
γ (kN/m³) 
Saturada
< 5 Fofa 16 18 19
5 - 8 Pouco compacta 16 18 19
9 - 18 Med. Compacta 17 19 20
19 - 40 Compacta 18 20 21
> 40 Muito compacta 18 20 21
c = 10 x NSPT (kPa)
φ = 28° + 0,4 NSPT
CAPACIDADE DE CARGA
A capacidade de carga é a resistência máxima do sistema na iminência de ruptura.
Fonte: 1975, Vesic.
Ruptura por puncionamento
Ruptura Generalizada
Ruptura Localizada
solos menos resistentes
solos intermediários
solos mais resistentes
CAPACIDADE DE CARGA
● Sapata Métodos teóricos
 Métodos semi-empíricos
● Tubulão Métodos semi-empíricos 
MÉTODO DE TERZAGHI
Hipóteses adotadas para o método:
● Ruptura generalizada;
● Fundação de sapata corrida;
● Prof. de assentamento ≤ B (largura da sapata)
σr = c.Nc + q.Nq + 0,5.γ .B.Nγ
FATORES DE CAPACIDADE DE CARGA
Fonte: Cintra, Aoki e Albiero.
MÉTODO DE TERZAGHI
Inclusão dos fatores de forma: 
σr = c.Nc.Sc + q.Nq.Sq + 0,5.γ.B.Nγ.Sγ
Para ruptura por puncionamento: 
σr’ = c*.Nc*.Sc + q.Nq*.Sq + 0,5.γ.B.Nγ*.Sγ
c* = ⅔ c
tg φ* = ⅔ tg φ
Sapata Sc Sq Sγ
Corrida 1,00 1,00 1,00
Retangular 1+(B/L)(Nq/Nc) 1+(B/L)tgφ 1-04(B/L)
Circular ou 
Quadrada
1+(Nq/Nc) 1+tgφ 0,6
MÉTODO DE TERZAGHI
RUPTURA ConsistênciaARGILA
Compacidade 
AREIA
PUNCIONAMENTO
Muito mole Fofa
Mole Pouco compacta
LOCALIZADA Média Med. Compacta
GENERALIZADA
Rija Compacta
Dura Muito compacta
Condição de drenagem:
● Drenado - Areia pura (c = 0)
σr = q.Nq.Sq + 0,5.γ.B.Nγ.Sγ
● Não drenado - Argila Pura (φ = 0)
σr = 5,14.c.Sc + q.Sq 
Para ruptura localizada, calcula-se uma média:
σr LOCALIZADA= (σr’PUNC. + σr GERAL) 
/2
TERRENO ESTRATIFICADO
Fonte: Prof. Marco Túlio Pereira de Campos
Sapata circular ou quadrada (L = B) Z = 2 B
Sapata retangular Z = 3 B
Sapata corrida Z = 4 B
Z
Fonte: /www.guiadaengenharia.com
Δσ = σBL / [(B+z)(L+z)]
TENSÃO ADMISSÍVEL (σA)
Para cálculos de sapata podemos usar as seguintes equações:
● σA≤ σr/ FS FS ≥ 3 
Métodos semi-empíricos com base no SPT:
● σA= (NSPT/50) + q (MPa) 5 ≤ NSPT ≤ 20
● σA= 0,05 + (1+0,4B)NSPT/100 (MPa) (Areias)
● σA= 0,1(√NSPT -1) (MPa) 4 ≤ NSPT ≤ 16
TENSÃO ADMISSÍVEL (σA)
Para cálculos de tubulão podemos usar métodos semi-empíricos com base no SPT:
● σA= (NSPT/50) + q (MPa) 5 ≤ NSPT ≤ 20
● σA= NSPT/30 (MPa) 6 ≤ NSPT ≤ 18
Métodos semi-empíricos com base no CPT:
● σA= qc/6 a 8 (MPa) qc ≤ 10 MPa
TENSÃO ADMISSÍVEL (σA)
Podemos considerar o tubulão como uma estaca escavada.
Método de Aoki-Velloso
σr= K.NSPT/3
σA≤ σr/ 3 
Método de Décourt-Quaresma
σr= α.C.NP
NP=(N1+N2+N3)/3
σA≤ σr/ 4
RECALQUE
𝜌 = 𝜌(i) + 𝜌(a) 
● Recalque por adensamento 𝜌(a) = redução de volume.
● Recalque por imediato 𝜌(i) = volume cte. mudança de forma: Teoria da elasticidade.
● Recalques aceitáveis:
○ Solos granulares: 25 mm.
○ Solos argilosos: 40 mm.
PARÂMETROS DE DEFORMAÇÃO
Módulo de Elasticidade ES
● ES= α . K . NSPT
● ES= α . q c
Coeficiente de Poisson (v)
CÁLCULO DE RECALQUE
● Camada Semi-infinita:
○ Argila pré-adensada.
○ Meio semi-finito, elástico e homogêneo. 
○ ES cte. com a profundidade.
CÁLCULO DE RECALQUE
● Camada Finita:
○ Argila pré-adensada.
○ Meio finito, elástico e homogêneo. 
○ ES cte. com a profundidade.
CÁLCULO DE RECALQUE
● Método das multicamadas:
○ Várias camadas finitas com ES cte. 
○ Sapata fictícia.
○ Espraiamento de tensões.
𝜌(i) = 𝜌(1) + 𝜌(2) 
Fonte:https://www.guiadaengenharia.com/recalque-argila-exercicios-resolvidos/
CÁLCULO DE RECALQUE
● Método de SCHMERTMANN:
○ Meio elástico não homogêneo
Fonte:https://www.guiadaengenharia.com/recalque-areias-metodo-schmertmann/
Subcamada ΔZ (mm) IZ NSPT ES(MPa) IZ.ΔZ/ES
1
….
n
PRÉ-PROJETO
● Interpretar os perfis de sondagem.
● Escolher a cota de apoio da fundação, NSPT ≥ 5 preferencialmente acima do nível d’água.
● Estimar carga atuante (10 KPa por pavimento) ou usar um projeto de superestrutura.
● Área de influência dos pilares, cargas mín. e máx., faixa de dimensionamento provável.
● Calcular as σA para as maiores e menores dimensões.
● Definir a σA de projeto.
● Definir as dimensões finais do elemento de fundação e estimar seu recalque.
EXEMPLO
Elaborar um pré projeto de fundações para uma edificação de 6 
pavimentos a ser construída num terreno cujo perfil de sondagem 
médio é descrito na imagem ao lado.
I) Cota de apoio = -8 m.
II) Área de influência dos pilares:
- Mais prox. dist.: 4m; AMÍN= 2 x 2 = 4m²
- Mais afastados dist.: 8m; AMÁX= 3 x 4 = 12m²
III) Cargas mínimas e máximas nos pilares:
- σ = 10 x 6 = 60 MPa 
- SMÍN= 60 x 4 = 240 KN
- SMÁX= 60 x 12 = 720 KN
IV) Tensão adm. provisória:
- σ = NSPT /50 = 9/50 = 0,18 MPa = 180 KPa 
EXEMPLO
V) Diâmetros prováveis:
- S = σ . π . Db²/4
- Db MÍN = 1,30 m
- Db MÁX = 2,25 m
VI) Cálculo da σA de projeto:
- Lim. inferior (Db MÍN = 1,30 m)
- Z = 2B; Z = 2,60 m
- NSPT(1)= (5+3+4+2+2+3+4)/7 = 3,28 __ γ = 15
- NSPT(2)= (9+10+12x0,6)/2,6 = 10,08 
- σA= NSPT/50 + q = 0,204 + 0,120 
= 0,324 MPa = 324 KPa
EXEMPLO
VI) Cálculo da σA de projeto:
- Lim. superior (Db MÁX = 2,25 m)
- Z = 2B; Z = 4,5 m
- NSPT(1)= (5+3+4+2+2+3+4)/7 = 3,28 __ γ = 15
- NSPT(2)= (9+10+12+12+20x0,5)/4,5 = 11,78 
- σA= NSPT/50 + q = 0,235 + 0,120 
= 0,355 MPa = 355 KPa
VII) Escolha da σA de projeto:
- Calcular por outros métodos para comparar 
- Valor entre 324 e 355 KPa ≃ 340 KPa