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Poucas informações disponíveis

Precisão do modelo de cálculo Modelo bem representativo das condições reais

Modelo grosseiramente representativo das condições reais

Conseqüências em caso de acidentes Conseqüências financeiras limitadas e sem perda de vidas humanas

Conseqüências financeiras consideráveis e risco de perda de vidas humanas

Conseqüências financeiras desastrosas e elevadas perdas de vidas humanas

Para maiores detalhes, critérios e valores básicos relacionados à segurança no projeto de fundações, o leitor precisa consultar a NBR 6122:1996.

2.8. PRESSÃO ADMISSÍVEL DO TERRENO

De acordo com a NBR 6122:1996, a pressão admissível pode ser estimada segundo métodos teóricos, empíricos, semi-empíricos e prova de carga sobre placa. Indica, também, que os seguintes fatores devem ser considerados na determinação da tensão admissível:

a. profundidade da fundação; b. dimensões e forma dos elementos de fundação; c. características das camadas de terreno abaixo do nível da fundação; d. lençol d’água; e. modificação das características do terreno por efeito de alívio de pressões, alteração do teor de umidade ou ambos;

fcaracterísticas da obra, em especial a rigidez da estrutura;

g. recalques admissíveis, definidos pelo projetista da estrutura.

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Em obra de pequeno vulto, o engenheiro é muitas vezes levado a tomar decisões em função de poucos resultados de sondagens de percussão (SPT).

A NBR 6122:1996 apresenta uma tabela com os valores básicos de tensão admissível, que serve para orientação inicial.

HACHICH [1996] apresenta rotina baseada em método empírico para estimativa das pressões admissíveis, que é dada pela expressão:

n,adm⋅=σ020 (em MPa)[2.23]

n valor médio representativo da camada de apoio, estimado dentro da profundidade do bulbo de tensões das sapatas (~1,5b). Este valor corresponde, na maioria das vezes, a média dos três valores de SPT abaixo do apoio da sapata.

No exemplo da figura 2.1, tem-se:

3v2v1vn++=[2.24]

v8 v7 v5 v4 v3 v2 v1 SPT

~1,5b

Figura 2.1 - Estimativa de n

Capítulo 2 - Aspectos geotécnico para o projeto de sapatas 26 Capítulo 2 - Aspectos geotécnico para o projeto de sapatas 26

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CAPÍTULO 3 CRITÉRIOS PARA DIMESIONAMENTO DAS SAPATAS

3.1 Considerações Iniciais

Este capítulo apresenta o processo utilizado para o dimensionamento estrutural de sapatas rígidas e flexíveis, como também critérios de verificação da segurança estrutural.

O dimensionamento de sapatas precisa ser feito no estado limite último, sendo que duas condições têm que ser satisfeitas:

a. a resistência de cálculo (Rd) tem que ser maior do que a solicitação de cálculo

(Sd). Para isto, as deformações dos materiais concreto e aço não podem ultrapassar valores limites indicados na NBR 6118:2003; b. o equilíbrio estático da estrutura, que considera as situações de tombamento e deslizamento em condições desfavoráveis, que é o caso das sapatas isoladas submetidas a ações horizontais e ações excêntricas.

As solicitações internas são as resultantes de tensões normais, por ação de momentos fletores, e as resultantes das tensões tangenciais, em virtude de forças cortantes e por efeito da punção, e, tensões de aderência entre barras da armadura e concreto.

O dimensionamento das sapatas relativo à ação de momento fletor é baseado na mesma teoria aplicada às vigas submetidas à flexão simples.

As sapatas podem ser consideradas rígidas ou flexíveis em função da relação entre a altura e o comprimento do balanço, conforme já definido no item 2.4. A altura da sapata em relação ao comprimento do balanço a defini como sapata rígida ou flexível, cujos comportamentos estruturais são indicados a seguir e de acordo com a NBR 6118:2003.

Sapatas rígidas a. Trabalho à flexão nas duas direções, admitindo-se que, para cada uma delas, a tração na flexão seja uniformemente distribuída na largura correspondente da sapata. Essa hipótese não se aplica à compressão na flexão, que se concentra mais na região do pilar que se apóia na sapata e não se aplica também ao caso de sapatas muito alongadas em relação à forma do pilar.

b. Trabalho ao cisalhamento também em duas direções, não apresentando ruptura por tração diagonal, e sim compressão diagonal, que é verificada com o critério de punção da NBR 6118:2003 considerando o contorno C que é o da seção transversal do pilar. Isso ocorre porque a sapata rígida fica inteiramente dentro do cone hipotético de punção, não havendo portanto possibilidade física de punção.

Sapatas flexíveis c. Trabalho à flexão nas duas direções, não sendo possível admitir tração na flexão uniformemente distribuída na largura correspondente da sapata. A concentração de tensões junto ao pilar precisam ser, em princípio, avaliada.

d. Trabalho ao cisalhamento que pode ser descrito pelo fenômeno da punção.

Capítulo 3 - Critérios para o dimensionamento estrutural de sapatas 28 e. A validade de considerar plana a distribuição de tensões no contato sapata-solo precisa ser verificada.

Para o modelo de cálculo e dimensionamento de sapatas podem ser adotados modelos tridimensionais lineares ou não e os modelos de bielas e tirantes tridimensionais. Esses modelos precisam contemplar adequadamente os aspectos descritos anteriormente. Em casos excepcionais esses modelos precisam levar em conta a interação solo estrutura.

3.2 Dimensionamento da sapata - Tensões Normais 3.2.1 Recomendações do Boletim número 73 do CEB (1970)

Os critérios do Boletim número 73 do CEB (1970) são aplicáveis às sapatas rígidas com a seguinte relação geométrica:

h≤≤l[3.1]

sendo que l é a medida do comprimento do menor balanço.

O momento fletor com o qual se determina a armadura inferior é calculado, em cada direção principal, em relação a uma seção de referência S1 (figura 3.1), situada entre as faces do pilar, a uma distância 0,15a0 na direção x e 0,15b0 na direção y, medida no sentido perpendicular à seção considerada. Essa recomendação é em virtude do fato de que no caso dos pilares de seção alongada o valor do momento fletor pode aumentar além da seção situada na face do pilar.

A altura útil d da seção S1 é tomada igual à altura da seção paralela a S1 e situada na face do pilar, salvo se esta altura exceder 1,5 vez o comprimento do balanço da sapata (1,5l), medida perpendicularmente a S1. Neste último caso, a altura útil é limitada a 1,5 vez o comprimento do balanço.

Para as sapatas flexíveis adotam-se as mesmas seções de referência para cálculos dos momentos fletores nas direções x e y.

3.2.2 Área da seção transversal da armadura inferior

O cálculo da área da seção das barras da armadura perpendicular à seção S1 é feito a partir das propriedades geométricas da seção de referência S1, definidas no item anterior, e do módulo momento fletor.

Para as sapatas com altura constante o cálculo da área das barras da armadura

k,Sf s fd,

1[3.1a]

No caso de distribuição ortogonal de armaduras, a relação das áreas das seções transversais das barras correspondentes a cada direção tem que ser pelo menos igual

E. L. das Silva, R. D Vanderlei, J. S. Giongo - USP – EESC – SET Concreto armado: projeto de sapatas isoladas Agosto de 2008 29 a 1/5, que também é uma indicação da NBR 6118:2003 para valor da área da armadura na direção secundária em lajes armadas em uma direção.

Figura 3.1 - Seção S1 para o cálculo do momento fletor 3.2.3 Disposição das barras da armadura

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