15
Fernando Musso Junior [email protected] Estruturas de Concreto Armado 174 9 - FUNDAÇÃO

FUNDAÇÕES – FORÇA DE TRAÇÃO NO BLOCO - · PDF filesapata rígida: A . ... A 2H H. x x y y (4) MÉTODO DE BIELAS E TIRANTES . Nas fundações rígidas, a distribuição de deformações

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9 - FUNDAÇÃO

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9.1 - FUNDAÇÃO - DEFINIÇÕES

FUNDAÇÃO - DEFINIÇÕES

[NBR 6122:2010]

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FUNDAÇÃO - DEFINIÇÕES

[NBR 6122:2010]

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FUNDAÇÃO - ÍNDICE DE RESISTÊNCIA À PENETRAÇÃO DO SPT (N)

[NBR 6484] FUNDAÇÃO - PRESSÃO ADMISSÍVEL – PRESCRIÇÃO DE BOLSO OU 1º GRAU DE APROXIMAÇÃO Podemos dizer que são empregados como valores de pressão admissível (kg/cm2) na prática profissional inconfessada, essencialmente sem distinção de solo, algo como as duas prescrições abaixo, praticamente coincidindo na gama de variação dos dados disponíveis, 4 < N < 16:

5

Nadm

ou

1Nadm

[MELLO] MELLO, V. F. B. Deformações como Base Fundamental de Escolha de Fundação. Geotecnia. n. 5(12), p. 55-75, 1975.

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FUNDAÇÃO - PRESSÃO ADMISSÍVEL

[NBR 6122:1996] Fernando Musso Junior [email protected] Estruturas de Concreto Armado 179

FUNDAÇÃO - PRESSÃO ADMISSÍVEL

[NBR 6122:1996]

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PERFIL DE SONDAGEM GEOTÉCNICA

[AREIA BRANCA ENGENHARIA]

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ESTACAS PRÉ-MOLDADAS DE CONCRETO - ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS

[www.incopre.com.br]

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9.2 - FUNDAÇÃO - ANÁLISE E DIMENSIONAMENTO

FUNDAÇÃO - SAPATAS - CONCEITO, COMPORTAMENTO E MODELO DE CÁLCULO

[NBR 6118]

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FUNDAÇÃO - BLOCOS - CONCEITO, COMPORTAMENTO E MODELO DE CÁLCULO

[NBR 6118]

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FUNDAÇÃO RÍGIDA - FUNDAÇÂO FLEXÍVEL (SEGUNDO EHE-2008] cx; cy dimensão da seção do pilar nas dir. x e y Lx; Ly dimensão da base da fundação nas dir. x e y

H altura total da fundação junto à face do pilar Sx; Sy espaçamento entre estacas nas dir. x e y SAPATA Altura Variável Altura Constante

sapata rígida:

A

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4

)cL;cL(máximo

2

AHH2A yyxx

(1)

sapata flexível: 4

)cL;cL(máximo

2

AHH2A yyxx

(2)

BLOCO SOBRE ESTACAS

bloco rígido: 4

)cS;cS(máximo

2

AHH2A yyxx

(3)

bloco flexível: 4

)cS;cS(máximo

2

AHH2A yyxx

(4)

MÉTODO DE BIELAS E TIRANTES Nas fundações rígidas, a distribuição de deformações a nível de seção não é linear, e, portanto, a teoria geral de flexão não se aplica. Neste caso, o método geral de análise mais adequado é o de bielas e tirantes. Este método consiste em substituir a estrutura, ou parte da estrutura, por uma estrutura de barras articuladas, geralmente plana ou em alguns casos espacial, que representa seu comportamento. As barras comprimidas são denominadas bielas e representam a compressão do concreto. As barras tracionadas são denominadas tirantes e representam as forças de tração das armaduras. [EHE-2008 - Instrucción de Hormigón Estructural - Espanha]

H

c

L

H

A c

L

H

A c

S

FUNDAÇÃO - DIMENSIONAMENTO DE SAPATA RETANGULAR - MÉTODO DE BIELAS E TIRANTES Asx; Asy área da armadura longitudinal nas direções x e y VRd2 força cortante de cálculo máxima resistida por cx; cy dimensão da seção do pilar nas direções x e y compressão diagonal das bielas de concreto

d altura útil da sapata Tx; Ty tração característica nas direções x e y fcd fck/1,4 resistência de cálculo do concreto à Txd; Tyd tração de cálculo nas direções x e y compressão V volume da sapata

fyd fyk/1,15 resistência de cálculo de escoamento xx; xy profundidade da linha neutra nas dir. x e y do aço à tração x; y inclinação da face superior da sapata nas

ho altura da sapata na extremidade direções x e y H altura total da sapata junto à face do pilar 0,6(1 – fck/250) (fck em MPa) coeficiente de

Lx; Ly dimensão da base da sapata nas direções x e y redução da resistência do concreto fissurado N força normal característica do pilar por força cortante

PP peso próprio da sapata lim tensão limite (admissível) do solo uo 2(cx + cy) no caso de pilar retangular perímetro da seção transversal do pilar

A - Definição da geometria da sapata Planta da sapata Elevação da sapata

limyxLL

PPN

(limitação da tensão no solo) A1

3

)cL;cL(máximoH

yyxx (sapata rígida) A5

yyxx cLcL (sapata com balanços iguais) A2 cm253/Hho A6

(A1) em (A2):

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0PPN

L)cc(lim

xxy2

x

L o

xx

ox 30

2/)cL(

)hH(ATAN

A7

1

312

22x a2

aa4aaL

; )cc(LL xyxy A3

o

yy

oy 30

2/)cL(

)hH(ATAN

A8

lim3xy21

PPNa;cca;1a

A4 ]c)Lc2(L)cL2[(6

)hH(hLLV yxxyxx

ooyx

A9

B - Dimensionamento da armadura longitudinal - Método das bielas e tirantes Tração Tx na armadura longitudinal (direção x) Tração Ty na armadura longitudinal (direção. y)

d8

)cL(NT xx

x

B1 d8

)cL(NT

yyy

B3

mín,sxyd

xx

yd

x

yd

xdsx A

df8

)cL(N4,1

f

T4,1

f

TA

B2 mín,sy

yd

yy

yd

y

yd

ydsy A

df8

)cL(N4,1

f

T4,1

f

TA

B4

C - Verificação da ruptura do concreto por compressão diagonal (Vd < VRd2)

cdo2Rdd fdu45,0VN4,1V C1 [MUSSO]

Lx

cx

cy Ly H

ho

N

PP

lim

C 2

N

Tx

4

cL xx

d

N/2

cx/4

Lx/4

N/2

C

Tx

N/2

d

d4

cL

2NT

xx

x

C2

N

Ty

4

cL yy

dN/2

cy/4

Ly/4

N/2

C

Ty

d

d4

cL

2

N

Tyy

y

N/2

FUNDAÇÂO - DIMENSIONAMENTO DE BLOCO SOBRE ESTACAS - MÉTODO DE BIELAS E TIRANTES

2 3 4 5

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d2

e

2

NTAG

d3

3e

3N

TAG

d2

2e

4N

TAG

d

e

5

N

TAG

d4

NeTAG

d9

3NeTTT CGBGAG

d8

2NeTTTT DGCGBGAG

d5

NeTTTT DGCGBGAG

AGAB TT

oAG

oACAB

120sen

T

30sen

TT

3

3TTT AGACAB

oAG

oADAB

90sen

T

45sen

TT

2

2TTT AGADAB

oAG

oADAB

90sen

T

45sen

TT

2

2TTT AGADAB

d4

NeTAB

d9

NeTTT ACBCAB

d8

NeTTTT ADCDBCAB

d10

2NeTTTT ADCDBCAB

Considerações práticas N = 2E N = 3E N = 4E N = 5E

3a5,2e 3a5,2e 3a5,2e 3a5,2e

tg)2/e(d ; se: tg)2/3e(d ; se: tg)2/2e(d ; se: tg)e(d ; se:

o7,54;2tg o8,50;2/6tg o45;1tg o3,35;2/2tg

e71,02/2ed e71,02/2ed e71,02/2ed e71,02/2ed Armadura de tração entre estacas

ydAB

A AB,s

f/T4,1

BC,sAB,s

4,1 ydAB

AC,s

f/T

AAA

ydAB

AD,sCD,sBC,sAB,s

f/T4,1

AAAA

ydAB

AD,sCD,sBC,sAB,s

f/T4,1

AAAA

Verificação da ruptura do concreto por compressão diagonal (V <d V ) Rd2

cd cdofbd45,0)E(4,1 fdu45,0)E3(4,1 cdo fdu45,0)E4(4,1 cdo fdu45,0)E4(4,1

E - capacidade de carga da estaca; - diâmetro da estaca; e -espaçamento entre estacas; d - altura útil do bloco N - compressão no pilar; T - tração no tirante; C - compressão na biela; A - armadura de tração entre estacas s

b - largura do bloco sobre 2 estacas; uo - perímetro da seção transversal do pilar; = 0,6[1 – fck/250] (fck em MPa) [MUSSO]

TAB

TAG

TAG TAB

TAC

30o

120o

30o

TAG

TAB

TAD 45o

45o

90o

TAG

TAB

TAD 45o

45o

90o

e

e

e

e

e

2e

2e

d TAG

C

N/3

d TAG

C

N/4

G e C B

A e

3

3e

6

3e

eD C

2

2e A B

G e

e A B

2

e

G

D C

A B e

2e

2e G

d TAG

C

N/5

d

TAG

C C

N

N/2 N/2

C 2

N

TAG

2/e

d

C3

N

TAG

3/)3e(

d

C4

N

TAG

2/)2e(

d

C 5

N

TAG

e

d

b

e