FUNDAÇÕES E OBRAS DE TERRA
FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS
Docentes:
Eng.º Faria Luís, MSc
Eng.º Cipriano da Silva, MSc
Songo, 11 de Julho de 2022
1
Licenciatura em Engenharia Hidráulica
4º Ano – VII Semestre
11-Jul-22
CAPÍTULOS 3_1 e 3_2
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Capacidade de Carga do Solo, Resumos de Ciências da Terra
Uma introdução detalhada sobre a capacidade de carga do solo, um tópico fundamental na área de engenharia civil e geotécnica. Ele aborda os requisitos básicos de uma fundação, os diferentes tipos de fundações superficiais, os modos de rotura do solo de fundação, as formulações teóricas para o cálculo da capacidade de carga última e admissível do solo, incluindo os fatores de capacidade de carga, de forma, de profundidade e de inclinação. Também são discutidos os casos de cargas excêntricas e a determinação do fator de segurança contra a falha da capacidade de carga. O documento fornece uma compreensão abrangente dos conceitos-chave relacionados à capacidade de carga do solo, essencial para o projeto de fundações de estruturas.
Tipologia: Resumos
2024
1 / 73
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FUNDAÇÕES E OBRAS DE TERRA FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS
Docentes: ^ Eng.º Faria Luís, MSc ^ Eng.º Cipriano da Silva, MSc
Songo, 11 de Julho de 2022 Licenciatura em Engenharia Hidráulica
4º Ano – VII Semestre
11-Jul-
CAPÍTULOS 3_1 e 3_
1. INTRODUÇÃO2. TIPOS DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS3. CRITÉRIOS DE SEGURANÇA4. CAPACIDADE DE CARGA DO SOLO
CONTEÚDOS
11-Jul-
●^ FUNDAÇÃO
é a parte inferior de uma estrutura. Sua função é de transferir a carga da estrutura para o terreno sobre o qual está apoiada. ● Requisitos básicos de uma fundação:^ ^ Transmitir o carregamento ao terreno
o^ Não colapsando; e o^ Não dando origem a assentamentos “
exagerados
^ Para tal os Engenheiros
Geotécnicos
e^ Estruturais
que projectam fundações
devem:^ o^ Calcular a capacidade de carga da fundação^ o^ Calcular assentamentos (condições drenadas e não drenadas)^ o^ Calcular assentamentos por consolidação
INTRODUÇÃO
11-Jul-
Considerações Iniciais
●^ É habitual encontrar na literatura da especialidade diversas classificações portipos, tendentes a sistematizar a descrição e a categorizar as fundações. ●^ Encontram-se classificações de acordo com:^
a profundidade
: superficiais, semi-profundas e profundas;
^ método construtivo
: métodos correntes e especiais;
^ material de construção
: de betão, de alvenaria, metálicas.
●^ Efectuando uma escolha entre as diversas classificações usuais, opta-se nestadisciplina pela classificações de acordo com a profundidade - por se afigurar mais^ bem ajustada à principal problemática envolvida, a geotécnica. ●^ Nesta conformidade, a caracterização de uma fundação é realizada, através damenor dimensão em planta, B e da profundidade do plano de fundação, D.
INTRODUÇÃO
11-Jul-
Tipos de Fundações (1/2)
●^ A escolha do tipo de fundação depende de vários aspectos:^ 1)
o tipo de estrutura do edifício (nº. de pisos, modelação de pilares, etc.); 2) as características de resistência do solo de fundação; 3) á existência ou não de nível freático. ●^ De uma forma simplificada:^
Se o solo superficial apresenta boas características de resistência (sem queexistam camadas de pouca resistência a níveis inferiores pouco profundos) eo edifício a construir é de pequeno ou médio porte, a adopção de^ fundações superficiais
,^ por sapatas
é a solução natural.
^ Se as camadas superficiais de terreno são pouco consistentes e a modelaçãode vãos da estrutura é grande (cargas por pilar elevadas) o recurso a^ fundações profundas
por estacas
é a solução mais indicada se for possível
atingir uma camada particularmente resistente. Esta solução é tambémfavorável do ponto de vista da limitação de assentamentos. No caso de nãoser possível atingir uma camada de solo consistente a uma profundidaderazoável é possível o recurso a
estacas flutuantes
INTRODUÇÃO.
11-Jul-
Escolha do tipo de fundação
1. INTRODUÇÃO 2. TIPOS DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS 3. CRITÉRIOS DE SEGURANÇA4. CAPACIDADE DE CARGA DO SOLO
CONTEÚDOS
11-Jul-
1)^ Sapata Proporcionada^ ●
Se^ Mx > My
então
Bx > By
, isto é, é uma sapata proporcionada à solicitação
que é exercida sobre ela:
Mx / My = Bx / By
2)^ Sapata homotética^ ●
Se as suas dimensões são proporcionais às dimensões do pilar^ bx / by = Bx / By
TIPOS DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS
11-Jul-
Quanto à sua forma em planta (1/4)
3)^ Sapata de bordos equidistantes^ ●
sapata em que as consolas em relação à face do pilar, são iguais nas duasdireções:
Bx = bx + 2a
,^ By = by + 2a 0
0
4)^ Sapata quadrada^ ●
Sapata em que as suas dimensões nas duas direcções são iguais:
Bx = By
TIPOS DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS
11-Jul-
Quanto à sua forma em planta (2/4)
6)^ Sapata ortogonada^ ●
sapata em que a sua planta faz cinco ou mais vértices, bem como o própriopilar poderá ter uma geometria a esta proporcional.
TIPOS DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS
11-Jul-
Quanto à sua forma em planta (4/4)
1)^ Sapata isolada^ ●
O caso mais corrente de fundação superficial é o caso de uma
sapata
isolada
, de dimensão B x L, sendo B < L em planta. ●^ Quando a sapata serve de fundação a um pilar isolado.
TIPOS DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS
11-Jul-
Quanto ao tipo do elemento vertical (1/11)
TIPOS DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS
●^ Campo de aplicação: 11-Jul-
terrenos com características constantes; níveis de carga
pequenos a médios; super-estrutura sem exigências especiais relativas aassentamentos diferenciais.
Quanto ao tipo do elemento vertical (3/11)
TIPOS DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS
2)^ 11-Jul-
Sapata Agrupada ●^ Embora às vezes se negligencie este pormenor construtivo, devem as sapatasisoladas ser agrupadas por
vigas^
ou^ lintéis de fundação
●^ Campo de aplicação:
terrenos com características variáveis (super-estrutura
sensível a assentamentos diferenciais); junto a sapatas excêntricas ou murrosde suporte cujas sapatas não estão equilibradas; em regiões sísmicas.
Quanto ao tipo do elemento vertical (4/11)
TIPOS DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS
11-Jul-
●^ Vigas de fundação:^ ^ Evitar ou mitigar assentamentosdiferenciados entre pilares;^ ^ Absorver momentos flectores na base dospilares resultantes sobretudo das acçõeshorizontais (sismos);^ ^ Servir de fundação às paredes resistentes;^ ^ Servir de base de assentamento às paredesde enchimento da envolvente. ●^ Modelo de cálculo Quanto ao tipo do elemento vertical (6/11)
3)^ Sapata Corrida^ ●
Se considerarmos o caso de um edifício, uma situação comum será a defundar em elementos separados cada um dos pilares do edifício. Se, noentanto, se verificar a proximidade dos pilares num determinadoalinhamento, poderá considerar-se a hipótese de realizar uma
sapata
“corrida”,
isto é, uma sapata em que L >> B (na pratica, em que L > 10B). ●^ Este será o tipo de fundação que, naturalmente, serve de fundação a umaparede ou a vários pilares.
TIPOS DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS
11-Jul-
Sapata corrida sob muro
Quanto ao tipo do elemento vertical (7/11)