aula05 fundacao (tensão admissível do solo fundacoess diretas )

�Mostrar a importância dos fatores de segurança.

�Determinar tensões admissíveis.�Determinar tensões admissíveis.

�Apresentar métodos teóricos e empíricos.

Carregamento em Ensaio de Carga Estática

Fonte: engenhariacivil.com

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Ao encontrarmos a capacidade de carga de todos os

elementos isolados de uma fundação direta,

constatamos que a mesma não é constante por conta

das propriedades inerentes ao solo. Sendo assim,

devemos adotar o valor médio, para cada região

representativa, caracterizadas geotecnicamente, de

acordo com a NBR 6122/2010.

rmedσ

rmed ra

s sF F

σ σσ ≤ =

Tensão admissível

Capacidademédiadecarga

F Fator desegurança númeromaior queum

−−

− −

Após obter a tensão admissível para todas as regiões representativas da obra é necessário verificar a ocorrência de recalques excessivos.

a aσ ρ ρ→ ≤recalques excessivos.

Re dim

Tensão admissível

calque associadoa tensãoa issível

calqueadmissível

σρρ

−−−

“tensão adotada em projeto que, aplicada ao terreno pela fundação superficial ou pela base

Definição de tensão admissível

terreno pela fundação superficial ou pela base do tubulão, atende com coeficientes de segurança predeterminados, aos estados-limites último (ruptura), e de serviço (recalques, vibrações etc.)”

“a grandeza fundamental para o projeto de fundações diretas é a determinação da tensão admissível, se o projeto for feito considerando

admissível, se o projeto for feito considerando coeficiente de segurança global” e que essa tensão “deve obedecer simultaneamente aos estados-limites últimos (ELU) e de serviço (ELS), para cada elemento de fundação isolado e para o conjunto.

Verificação do estados-limites últimos (ELU) –fator de segurança global aplicado ao valor médio de capacidade de carga.

médio de capacidade de carga.

Verificação do estado-limite de serviço (ELS) –limitaçao dos recalques ao valor admissível fixado em projeto.

O valor-limite de serviço para uma determinada deformação é o valor correspondente ao comportamento que cause problemas como,

comportamento que cause problemas como, por exemplo, trincas inaceitáveis, vibrações ou comprometimentos à funcionalidade plena da obra.O valor-limite ultimo é referente ao estágio final de ruptura.

“para o caso do projeto de fundações ser desenvolvido em termos de fator de segurança global, devem ser solicitados ao projetista

global, devem ser solicitados ao projetista estrutural os valores dos coeficientes pelos os quais as solicitações em termos de valores de projeto devem ser divididos, em cada caso, para reduzi-las às solicitações características.

Após determinação da tensão admissível da fundação, e conhecida a força vertical, que cada pilar vai aplicar no topo da sapata ou tubulão, podemos determinar a área da base

tubulão, podemos determinar a área da base da sapata ou tubulão, tal que:

i ia b

σ≤ → ≥

Após determinação da tensão admissível da fundação, e conhecida a força vertical, que cada pilar vai aplicar no topo da sapata ou tubulão, podemos determinar a área da base

tubulão, podemos determinar a área da base da sapata ou tubulão, tal que:

i ia b

σ≤ → ≥

Existem gráficos que relacionam a largura da base de sapatas e diâmetro de tubulões a tensão admissível, que facilita a definição da

tensão admissível, que facilita a definição da tensão admissível para todos as sapatas e tubulões de uma área representativa.

Procedimentos para determinação da tensão admissível em fundações por sapata a partir do ELU. A NBR 6122/2010 (item 7.3) prescreve a utilização e interpretação de um ou mais dos três serviços abaixo:

� Prova de carga em placa.

� Métodos teóricos.

� Métodos semi-empíricos.

Para à verificação do ELS, o item 7.4 preconiza que a tensão admissível “é o valor máximo da tensão aplicada ao terreno que atenda às limitações de recalque ou

atenda às limitações de recalque ou deformação da estrutura”.

Métodos teóricos: NBR 6122/2010 item 7.3.2

Na ausência de prova de carga assume-se 3 para o fator da segurança global.

Calcula-se o valor médio da capacidade de carga pela fórmula de Terzaghi.

3,0r r

σ σσ ≤ =

Métodos que realcionam resultados obtidos em ensaios, SPT, CPT etc. com tensões admíssiveis.

admíssiveis.

O fator de segurança se necessário é 3,0. Geralmente o valor da tensão admissível já é fornecido implicitamente com o fator de segurança.

( ) 5 2050SPT

a SPTN

q MPa Nσ ≤ + ≤ ≤

Por Teixeira (1996)

50a SPT

NSPT é o valor médio do bulbo de tensões e a

parcela correspondente à sobrecarga q pode

não ser considerada.

( )0,1 1 ( ) 4 16a SPT SPTN MPa Nσ = − ≤ ≤Por Mello (1975)

Teixeira (1996): sapatas quadradas de lado B,

apoiadas a 1,5 m de profundidade, em areia

com peso específico de 18 KN/m3 e ângulo

interno .

( )0,05 1 0,4 ( )100

NB MPaσ = + +

20 15ºSPTNθ = +

( )0,05 1 0,4 ( )100

NB MPaσ = + +

4,0 (em argila)10

qMPaσ = ≤

Por Texeira e Godoy (1996).

4,0 (em areia)15C

MPaσ = ≤

Em que qC é o valor médio no bulbo de

tensões, com .1,5cq MPa≥

Segundo item 7.3.1 da NBR 6122/2010 a

tensão admissível pode ser determinada pelo

ensaio de prova de carga em placa, de acordo

com a norma ABNT NBR 6489.

a) Interpretação da curva tensão x recalque

Ensaio regulado por NBR 6489/1984 da ABNT.

Instala-se uma placa (circular, rígida e de aço e d=0,8 m) na cota da base da sapata e aplica-se

a curva tensão deformação.

d=0,8 m) na cota da base da sapata e aplica-se carga em intensidade variadas, medindo-se o recalque.

Obtem-se a curva tensão deformação.

Rupturanítida em 160 kPa

aσσ ≤

b) Critério de Boston

Para o caso de prova de cargas em areias, em que as curvas tensão x recalque costumamser abertas, Teixeira e Godoy (1996): a tensão admissível é em função da tensão admitindo-se

admissível é em função da tensão admitindo-se recalque de 10 mm e 25 mm.

σσ σ

Ruptura no

ponto em que

a curva se

transforma

em linha reta

= 144 kPa

σσ σ

NBR 6122/2010 item 7.4

“ As tensões admissíveis devem também

atender ao estado-limite de serviço”,

nesse caso, a tensão admissível “é o

valor máximo da tensão aplicada ao

terreno que atenda às limitações de

recalque ou deformações da estrutura”.

NBR 6122/2010 item 7.4

Para os métodos teóricos e

semiempíricos a tensão admissível não

deve ultrapassar o recalque admissível,

calculado por métodos analíticos.

Para o ensaio de placa, o recalque

extrapolado não deve atingir o recalque

admissível.

NBR 6122/2010 item 7.4

Similarmente, a tensão admissível deve

atender o estado-limite ultimo (ELU) e o

estado-limite de serviço (ELS).

Pra verificação do ELU são normatizados

os mesmo procedimentos utilizados na

sapata.

3,0r r

σ σσ ≤ =

Esses métodos não funcionam de forma

satisfatória para tubulões.

Consultar Albiero Cintra (1996).

( ) 5 2050SPT

a SPTN

q MPa Nσ ≤ + ≤ ≤

Por Teixeira (1996)

50a SPT

parcela correspondente à sobrecarga q é

significativa para tubulões.

( ) 5 2050SPT

a SPTN

q MPa Nσ ≤ + ≤ ≤

Por Teixeira (1996)

50a SPT

parcela correspondente à sobrecarga q é

significativa para tubulões.

( ) 6 1830SPT

a SPTN

MPa Nσ ≤ ≤ ≤

Por Alonso (1983)

30a SPT

NSPT é o valor médio do bulbo de tensões.

, 106 8

qq MPa

aσ = ≤

Por Costa Nunes e Velloso (1960).

Nesse caso, não há diferenciação entre

areias e argilas.

Método Aoki-Velloso (1975)

sptcr r

F Fσ σ= =

q resistênciadepontadoensaiodocone

N índicedepenetraçãonoensaioSPTà cota da base

( .4.1)

F fator detransformaçãoadmensional

igual a paraestacaescavada

K coeficientequedependedotipodesolo tab

→ → →

Método Aoki-Velloso (1975)

σσ =3r

Método Décourt-Quaresma (1978)

r pC Nσ α=

( )fator de redução (tab 4.2)

emque C coeficiente característico do solo 4.3 .tab

α →

( )emque C coeficiente característico do solo 4.3 .

(3 )p spt

N valor médio N nabasedaestaca valores

aσσ ≤

Método Décourt-Quaresma (1978)

Pode ser utilizado os mesmo critério visto para sapata à profundidade da base do tubulão. Por conta da dificuldade de instalação da placa a

conta da dificuldade de instalação da placa a essa profundidade, essa prova de cargas em placa é pouco utilizada.

NBR 6122/2010 item 7.4

“ As tensões admissíveis devem também

atender ao estado-limite de serviço”,

valor máximo da tensão aplicada ao

terreno que atenda às limitações de

recalque ou deformações da estrutura”.

NBR 6122/2010 item 7.4

Para os métodos teóricos e

semiempíricos a tensão admissível não

calculado por métodos analíticos.

Para o ensaio de placa, o recalque

extrapolado não deve atingir o recalque

admissível.

NBR 6122/2010 item 9.1

O solo de apoio de sapatas e tubulões

deve ser aprovado por engenheiro antes

da concretagem. Em caso de dúvida,

devem ser programadas provas de

cargas em placas, que simulem o

comportamento desses elementos,

desde que se considere o efeito escala.

1) Dados:

Sapata quadrada:2,10 a 4,10 m de largura, adotando recalque admissível

recalque admissívelρa=40 mm.

ELU – tensão: Por Terzaghi

ELS _ recalque:

σ σσ = =

ELS _ recalque:

B diâmetro sapata

B diâmetro placa=

!f p an okρ ρ ρ= ≤

2) Dados:

Es=6+2z Es em Mpaz em m

Sapata quadrada1,40 a 3,50 m

recalque admρa=25 mm

ELU - Tensão

Por Terzaghi

aσσ ≤

Por Terzaghi

σσ σ

ELS - Correlações Cintra (2005) – meio elástico linearmente não homogêneo .

Aplicável às areias e a solos c-Ф desde que o seu módulo de deformabilidade satisfaça a equação:

0SE E kz= +

Encontra-se :

0SE E kz= +

0 ( )E

B diâmetro sapata

B diâmetro placa=

!f p a okρ β ρ ρ= ≤

VELLOSO, Dirceu de Alencar; LOPES, Francisco de Rezende.

Fundações. São Paulo: Oficina de Textos, 2004. v1

CINTRA, José Carlos A., AOKI, Nelson, ALBIERTO, José

Henrique, Fundações Diretas, v.2, Oficina de textos.

______________________________________________________________________________

Disciplina: Fundações e Contenções Profa. Ivana Barreto Matos

Henrique, Fundações Diretas, v.2, Oficina de textos.

"Não existe vento favorável para aquele que não sabe para onde vai.

(Arthur Schopenhauer)

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