FUNDAÇÕES E OBRAS DE TERRA
FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS
Docentes:
Eng.º Faria Luís, MSc
Eng.º Cipriano da Silva, MSc
Songo, 21 de Abril de 2023
1
Licenciatura em Engenharia Hidráulica
4º Ano – VII Semestre
21-Apr-23
CAPÍTULO 3
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Fundações Superficiais: Tipos, Capacidade de Carga e Dimensionamento, Resumos de Ciências da Terra
Este documento aborda os principais aspectos relacionados às fundações superficiais, incluindo os requisitos básicos, os tipos de fundações superficiais (sapatas isoladas, vigas de fundação e ensoleiramento geral), a determinação da capacidade de carga do solo de acordo com as teorias de terzaghi e meyerhof, e o dimensionamento estrutural das fundações considerando a verificação das tensões no terreno. O documento fornece informações detalhadas sobre os fatores de capacidade de carga, forma, profundidade e inclinação da carga, bem como a análise de casos com cargas excêntricas. Além disso, são apresentadas as disposições construtivas relativas às armaduras das fundações superficiais. Este conteúdo é relevante para estudantes e profissionais da área de engenharia civil, especialmente aqueles envolvidos no projeto e dimensionamento de fundações.
Tipologia: Resumos
2024
1 / 126
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FUNDAÇÕES E OBRAS DE TERRA
FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS
Docentes: Eng.º Faria Luís, MSc Eng.º Cipriano da Silva, MSc Songo, 21 de Abril de 2023 Licenciatura em Engenharia Hidráulica 4º Ano – VII Semestre
CAPÍTULO 3
1. INTRODUÇÃO
2. TIPOS DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS
3. CRITÉRIOS DE SEGURANÇA
4. CAPACIDADE DE CARGA DO SOLO
5. DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL
CONTEÚDOS
● 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 Considerações Iniciais
● É habitual encontrar na literatura da especialidade diversas classificações por tipos, 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 nesta disciplina 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 da menor dimensão em planta, B e da profundidade do plano de fundação, D. INTRODUÇÃO Tipos de Fundações (1/2)
● A escolha do tipo de fundação depende de vários aspectos:
- o tipo de estrutura do edifício (nº. de pisos, modelação de pilares, etc.);
- as características de resistência do solo de fundação;
- á existência ou não de nível freático. ● De uma forma simplificada: Se o solo superficial apresenta boas características de resistência (sem que existam camadas de pouca resistência a níveis inferiores pouco profundos) e o 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 modelação de 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 também favorável do ponto de vista da limitação de assentamentos. No caso de não ser possível atingir uma camada de solo consistente a uma profundidade razoável é possível o recurso a estacas flutuantes. INTRODUÇÃO Escolha do tipo de fundação
1. INTRODUÇÃO
2. TIPOS DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS
3. CRITÉRIOS DE SEGURANÇA
4. CAPACIDADE DE CARGA DO SOLO
5. DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL
CONTEÚDOS
- 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.
- Sapata homotética ● Se as suas dimensões são proporcionais às dimensões do pilar
bx / by = Bx / By
TIPOS DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS Quanto à sua forma em planta (1/4)
- Sapata de bordos equidistantes ● sapata em que as consolas em relação à face do pilar, são iguais nas duas direções: Bx = bx + 2a 0 , By = by + 2a 0
- Sapata quadrada
● Sapata em que as suas dimensões nas duas direcções são iguais: Bx = By
TIPOS DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS Quanto à sua forma em planta (2/4)
- Sapata ortogonada ● sapata em que a sua planta faz cinco ou mais vértices, bem como o próprio pilar poderá ter uma geometria a esta proporcional. TIPOS DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS Quanto à sua forma em planta (4/4)
- 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 Quanto ao tipo do elemento vertical (1/11)
TIPOS DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS ● Campo de aplicação: terrenos com características constantes; níveis de carga pequenos a médios; super-estrutura sem exigências especiais relativas a assentamentos diferenciais. Quanto ao tipo do elemento vertical (3/11)
TIPOS DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS
2) Sapata Agrupada
● Embora às vezes se negligencie este pormenor construtivo, devem as sapatas isoladas 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 murros de suporte cujas sapatas não estão equilibradas; em regiões sísmicas. Quanto ao tipo do elemento vertical (4/11)
TIPOS DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS ● Vigas de fundação: Evitar ou mitigar assentamentos diferenciados entre pilares; Absorver momentos flectores na base dos pilares resultantes sobretudo das acções horizontais (sismos); Servir de fundação às paredes resistentes; Servir de base de assentamento às paredes de 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 de fundar em elementos separados cada um dos pilares do edifício. Se, no entanto, se verificar a proximidade dos pilares num determinado alinhamento, 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 uma parede ou a vários pilares. TIPOS DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS Sapata corrida sob muro Quanto ao tipo do elemento vertical (7/11)