aula 1 - fundacoes directas (sapatas)

Elementos de Fundaes

Sapatas

i. Fundaes directas (sapatas)

Solo superficial com boas caractersticas de resistncia

Edifcios de pequeno ou mdio porte.

ii. Ensoleiramento geral

Edifcio de porte elevado e caractersticas resistentes do solo que

conduzam a uma rea de sapatas superior a 50% da rea total

Particularmente aconselhvel se o nvel fretico se encontrar acima do

nvel de fundao.

iii. Fundaes profundas (indirectas)

Camadas superficiais de terreno pouco consistentes

Cargas elevadas por pilar.

Tipos de Fundaes

Distribuio de tenses

Fundaes Superficiais - Sapatas

Classificao das Sapatas Quanto Sua Rigidez

Fundaes Superficiais - Sapatas

Na prtica a altura H da sapata deve ser escolhida por forma a

considerar a sapata rgida:

maior uniformizao de tenses no solo e reduo do efeito de

punoamento;

Critrios Gerais

Estados Limites ltimos

Colapso por deformao excessiva;

Rotura por falta resistncia do solo de fundao;

Rotura ao Deslizamento;

Rotura Estrutural devido a movimentos no solo de fundao;

Flexo;

Esforo Transverso (sapatas contnuas);

Punoamento (sapatas isoladas);

Estados Limites de Utilizao

Deformaes ou movimentos

Fendilhao;

Verificao da segurana

Existem dois modelos para clculo de armaduras em sapatas:

Mtodo de Labelle (ou mtodo das Bielas) aplicvel apenas a

sapatas rgidas

Mtodo das Consolas (ou de flexo) para sapatas rgidas ou

flexveis

Mtodo de Labelle: procura explicar o modelo de funcionamento interno

da sapata atravs de escoras de beto e tirantes de armadura (modelo de

strut e tie ) para absorver as cargas aplicadas.

Mtodo das Consolas: simula o comportamento da sapata sujeita ao

diagrama de tenses do solo, a partir de consolas laterais invertidas

encastradas no elemento vertical (parede ou pilar).

Verificao da segurana aos ELU

Sapatas rgidas centradas - Dimensionamento

1. Modelo de escoras e tirantes: Sapata sem excentricidade

da carga

2. Modelo de escoras e tirantes: Sapata com excentricidade da carga


e > A / 4: tenses no solo em menos de metade da sapata

3. Modelo de escoras e tirantes: Sapata com excentricidade da carga


e < A / 4: tenses no solo em mais de metade da sapata

4. Modelo de flexo: Sapata rgida com momentos numa direco


Seco crtica se encontra a uma distncia de 0.15ax da face do pilar e

admite-se um diagrama linear de tenses na sapata.

a) e < Bx/6

4. Modelo de flexo: Sapata rgida com momentos numa direco


b) e > Bx/6 - existe levantamento da sapata

* Esta situao de evitar sobretudo se a rea traccionada for

superior a 25% da rea da sapata.

Um mtodo expedito de calcular as armaduras neste caso adoptando as

tenses mdias nas faces opostas conforme se exemplifica na figura seguinte.

5. Modelo de flexo: Sapata rgida c/momentos nas duas direces


A armadura calcula-se atravs das formulas da flexo simples ou,

simplificadamente, atravs de:

Clculo da armadura


Na direco perpendicular deve-se calcular a armadura admitindo uma

tenso uniforme igual tenso dada por:

Sapatas excntricas - Dimensionamento

1. Sapatas excntricas por motivos de esforos

A utilizao de uma sapata excntrica permite que a tenso instalada noterreno seja uniforme, desde que se determine a posio excntrica daresultante da aco vertical e se procure centrar a sapata nessa posio(obviamente, garantindo que a sapata abranja o pilar)


2. Sapatas excntricas por imposies geomtricas limites

de propriedade

Quando existem pilares na periferia da propriedade surge a necessidade de

utilizar sapatas excntricas de forma a no invadir o terreno alheio.


a) Diagrama triangular de tenses

Situao que deve ser evitada!

b) Sapatas com lintel ou viga de equilbrio


Neste esquema de clculo utiliza-se uma viga que liga a sapata excntrica a

uma sapata interior com a funo de equilibrar o momento associado

excentricidade atravs de um binrio na viga, impedindo que ele se transmita

ao pilar.

Verificao da resistncia ao punoamento/corte

A verificao deve ser feita em termos de esforos resistentes e

actuantes:


i) Sapatas pouco alongadas:

Deve-se verificar o corte numa

seco crtica a uma distncia d/2

da face do pilar e numa largura b1


i) Sapatas alongadas:

i. Verificao a flexo ii. Verificao ao punoamento/corte

Verificao da segurana: Sntese

Nsd = 1500kN

B25 / A400

Dimensionar e pormenorizar as armaduras: adm =

Exemplo

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