Aula_05_Capacidade_carga (1)

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FUNDAÇÕES
PROF. GUSTAVO GUERRA DAMIANO
INTRODUÇÃO
“CAPACIDADE DE CARGA É A TENSÃO QUE PROVOCA A RUPTURA DO MACIÇO DE SOLO EM QUE A FUNDAÇÃO
ESTÁ EMBUTIDA.”
Fundações– Prof° Gustavo Guerra Damiano
INTRODUÇÃO
CONSIDERE UMA SAPATA RETANGULAR, COM LARGURA B E COMPRIMENTO L, ASSENTE À PROFUNDIDADE D
(OU H) EM RELAÇÃO À SUPERFÍCIE DO TERRENO.
O AUMENTO DA CARGA P APLICADA À SAPATA MOBILIZA TENSÕES RESISTENTES NO MACIÇO DE SOLO, COM
VALOR MÉDIO DADO POR:
σ =
𝐹
𝐴
COM O ACRÉSCIMO DA CARGA, HÁ O SURGIMENTO DE UMA SUPERFÍCIE POTENCIAL DE RUPTURA NO
INTERIOR DO MACIÇO DE SOLO, MOBILIZANDO SUA RESISTÊNCIA MÁXIMA ATÉ ATINGIR A TENSÃO DE
RUPTURA (σR), OU SEJA, A CAPACIDADE DE CARGA DO SISTEMA SAPATA-SOLO.
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INTRODUÇÃO
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INTRODUÇÃO
CAPACIDADE DE CARGA DA SAPATA→ DEPENDE DO SOLO
SAPATAS IDÊNTICAS EM SOLOS DIFERENTES, A CAPACIDADE DE CARGA NÃO SERÁ A MESMA!
CAPACIDADE DE CARGA DO SOLO → DEPENDE DE CARACTERÍSTICAS DA SAPATA (GEOMETRIA, PROFUNDIDADE
DE EMBUTIMENTO, ETC.)
SOLOS IDÊNTICOS COM SAPATAS DIFERENTES → A CAPACIDADE DE CARGA NÃO SERÁ A MESMA!
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MÉTODOS TEÓRICOS
“PODEM SER EMPREGADOS, MÉTODOS ANALÍTICOS (TEORIA DE CAPACIDADE DE CARGA) NOS DOMÍNIOS DE
VALIDADE DE SUA APLICAÇÃO, QUE CONTEMPLEM TODAS AS PARTICULARIDADES DO PROJETO, INCLUSIVE A
NATUREZA DO CARREGAMENTO (DRENADO OU NÃO DRENADO).” NBR 6122:2010
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MÉTODO DE TERZAGHI
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HIPÓTESES BÁSICAS:
SAPATA CORRIDA: COMPRIMENTO (L) BEM MAIOR QUE LARGURA (B)→ L/B > 5
PROFUNDIDADE DE ASSENTAMENTO INFERIOR À LARGURA DA SAPATA (D ≤ B) → DESPREZAR A RESISTÊNCIA
AO CISALHAMENTO DA CAMADA DE SOLO SITUADA ACIMA DA COTA DE APOIO DA SAPATA → SUBSTITUIR A
CAMADA DE SOLO DE ESPESSURA H E PESO ESPECÍFICO G POR UMA SOBRECARGA q = γ.h
SOLO SOB A BASE DA SAPATA É COMPACTO/RIJO→ RUPTURA GERAL.
TEORIA DE TERZAGHI → SAPATA CORRIDA E RUPTURA GERAL
MÉTODO DE TERZAGHI
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MÉTODO DE TERZAGHI
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σu=cNcSc+qNqSq+1/2γBNγSγ
σu: Capacidade de carga do solo;
c: Coesão do solo;
Ni: Fatores de carga obtidos através do ângulo do solo;
Si: Fatores de forma da fundação.
γ: Peso específico do solo;
B: Dimensão da fundação;
q: Tensão efetiva no solo na cota de assentamento;
MÉTODO DE TERZAGHI
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C = 10 x N
C: Coesão do solo;
N: Numero de golpes do Nspt;
h: Distancia até a cota de assentamento
γ: Peso específico do solo;
q: Tensão efetiva no solo na cota de assentamento;
q= γ x h
MÉTODO DE TERZAGHI
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FATORES DE CARGA OBTIDOS ATRAVÉS DO ÂNGULO DO SOLO
MÉTODO DE TERZAGHI
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FATORES DE CARGA OBTIDOS ATRAVÉS DO ÂNGULO DO SOLO
MÉTODO DE TERZAGHI
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FATORES DE FORMA DA FUNDAÇÃO.
MÉTODO DE TERZAGHI
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σu: Capacidade de carga do solo;
c: Coesão do solo;
Ni: Fatores de carga obtidos através do ângulo do solo;
Si: Fatores de forma da fundação.
γ: Peso específico do solo;
B: Dimensão da fundação;
q: Tensão efetiva no solo na cota de assentamento;
σ =
2
3
𝑐𝑁𝑐
′𝑆𝑐 + 𝑞𝑁𝑞
′𝑆𝑞 +
1
2
γ𝐵𝑁γ
′𝑆γ
RUPTURA LOCAL
PREPOSIÇÃO DE VESIC
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RUPTURA GERAL
• PROPÕE DUAS SUBSTITUIÇÕES NOS FATORES DA EQUAÇÃO GERAL DA CAPACIDADE DE CARGA DE TERZAGHI:
• PRIMEIRAMENTE:
𝑁γ = 2 𝑁𝑞 + 1 𝑡𝑔ɸ
• SEGUNDA SUBSTITUIÇÃO: ALTERAÇÃO NOS FATORES DE FORMA PARA QUE NÃO DEPENDAM SOMENTE DA
GEOMETRIA DA SAPATA, MAS TAMBÉM DO ÂNGULO DE ATRITO COM O SOLO (ɸ)
PREPOSIÇÃO DE VESIC
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RUPTURA GERAL
PREPOSIÇÃO DE VESIC
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RUPTURA GERAL
DADOS DO SOLO
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ÂNGULO DE ATRITO
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• TEMOS DUAS CORRELAÇÕES EMPÍRICAS COM O ÍNDICE DE RESISTÊNCIA À PENETRAÇÃO DO SPT:
• DE GODOY (1983):ɸ = 28° + 0,4 𝑁𝑠𝑝𝑡
• DE TEIXEIRA (1996):ɸ = 20𝑁𝑠𝑝𝑡 + 15°
MÉTODO SEMI-EMPÍRICO
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MÉTODO SEMI-EMPÍRICO
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Zona de plastificação: Zp = B x 2
Nspt Médio Nspt = Nspt1 + Nspt2 + ... + Nsptx
X
Obs: Arredondar o Nspt médio para o numero inteiro abaixo
MÉTODO SEMI-EMPÍRICO
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Método Albiero e Cintra: σadmA = Nspt
5
Método de Victor de Melo:
Método Milton Vargas: σadmM = Nspt
kMV
σadmV = √Nspt -1
σadm = σadmA + σadmM + σadmV
3
Limite Inferior : (1 – μ) x σadm
Limite Superior : (1 + μ) x σadm
SAPATA ISOLADA
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B = 1 x (bp – ap) + √(1 x (bp – ap)² + Ssap)
2 4
σadm = F
A
Área da sapata quadrada 
Ssap= Nd
σadm
Ssap= B²
Área da sapata Retangular 
Ssap = B x A
A – ap = B - bp
SAPATA ISOLADA
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Altura da sapata
h > A – ap
3
Altura da base sapata
h0 > { h0 = 15 cmh0 = h
3