E N D
1. FundaesProf.(a): Dbora Felten Capacidade de carga em Fundao superficial rasa:
Segundo a NBR 6122, tenso admissvel a carga
que,aplicada sapata, provoca recalques que no produzem
inconvenientes estrutura e, simultaneamente, oferece
segurana satisfatria ruptura ou escoamento da fundao.
As frmulas de capacidade de carga so hoje um instrumento
bastante eficaz na previso da tenso admissvel, destacando-
se dentre as inmeras formulaes a deTerzaghi, de Meyerhof,
de Skempton, e de Brinch Hansen (com colaboraesdeVesic).
As frmulas de capacidade de carga so determinadas a partir
do conhecimento do tipo de ruptura que o solo pode sofrer,
dependendo das condies de carregamento.
TIPOS DE RUPTURA
Ao se aplicar uma carga sobre uma fundao, pode-se
provocar trs tipos de ruptura no solo, considerado como meio
elstico, homogneo, isotrpico, semi-infinito:
RUPTURA GERAL;
RUPTURA LOCAL e
RUPTURA POR PUNCIONAMENTO.
3. FundaesProf.(a): Dbora Felten Ruptura Local
Neste tipo de ruptura, forma-se uma cunha no solo, mas a
superfcie de deslizamento no bem definida, a menos que o
recalque atinja um valor igual metade da largura da fundao
(Figura 2). A ruptura local ocorre em solos mais deformveis,
como areias fofos e argilas mdias e moles
4. FundaesProf.(a): Dbora Felten Ruptura por Puncionamento
Quando ocorre este tipo de ruptura nota-se um movimento
vertical da fundao,e a ruptura s verificada medindo-se os
recalques da fundao (Figura 3). A ruptura por
puncionamento ocorre em solos muito compressveis, em
fundaes profundas ou em radiers.
5. FundaesProf.(a): Dbora Felten Capacidade de carga em Fundao superficial rasa:
A capacidade de carga a tenso limite que o terreno pode
suportar sem escoar (sem romper).
Teoria de Terzaghi
TERZAGHI (1943) desenvolveu uma teoria para o clculo da
capacidade decarga, baseado nos estudos de PRANDTL(1920)
para metais. Para tal admitiu algumas hipteses:
Resistncia ao cisalhamento do solo definida em termos da
coeso c e do ngulo de atrito f ;
Peso especfico ? constante;
Material com comportamento elasto-plstico perfeito;
Material homogneo e isotrpico;
Estado plano de deformao.
Se o solo apresenta ruptura geral, a tenso de ruptura do
mesmo pode ser obtido por:
6. FundaesProf.(a): Dbora Felten Onde:
c = coeso do solo;
? = peso especfico do solo onde se apia a fundao;
B = menor largura da sapata ;
q = presso efetiva do solo na cota de apoio da fundao
Sc, S? e Sq = fatores de forma;
Nc, N? e Nq so os fatores de carga (funes de ngulo de
atrito interno? .
7. FundaesProf.(a): Dbora Felten
Para solos com ruptura local, usa-se a frmula anterior
adotando os fatores Nno lugar de N e utiliza-se 2/3 da
coeso real do solo.
Conhecido o valor de qu, a tenso admissivel ser dada por :
Qadm= qu/FS
Onde o FS o fator de segurana, geralmente adotado igual
a 3.
8. FundaesProf.(a): Dbora Felten Das frmulas de capacidade de carga de Terzaghi pode-se
concluir:
A capacidade de carga cresce com a profundidade da
fundao.
Em solos coesivos ( f = 0), a capacidade de carga independe
das dimenses da fundao. Na superfcie do terreno:
Em solos no coesivos (c = 0), a capacidade de carga depende
diretamente das dimenses da fundao, mas a profundidade
mais importante que o tamanho da fundao.
9. FundaesProf.(a): Dbora Felten Teoria de Brinch Hansen (e Sugestes de Vesic)
HANSEN (1961, 1970) fez importantes contribuies ao
clculo da capacidade de carga de fundaes superficiais.
Posteriormente, VESIC (1975) tambm publicou
resultados de pesquisas sobre o tema, mantendo algumas das
solues encontradas por Hansen, e sugerindo outras. A
frmula geral de capacidade de carga devida a Hansen e Vesic
a seguinte:
Expresso 2
onde c a coeso do solo, q a sobrecarga (tenso vertical
efetiva no nvel da base dasapata) e ? o peso especfico do
solo. c N , q N e ? N so os fatores de capacidade de carga
10. FundaesProf.(a): Dbora Felten
Na expresso (2), ' B a largura efetiva da sapata, que ser
calculada em funo da eventual excentricidade da carga
aplicada em relao ao centro da sapata. Os outros fatores
so:
11. FundaesProf.(a): Dbora Felten
12. FundaesProf.(a): Dbora Felten Efeito da excentricidade da carga aplicada na sapata:
A excentricidade da carga (distncia do ponto de aplicao da
resultante de carga em relao ao centro geomtrico da
sapata) levada em conta atravs da adoo de uma rea
efetiva A= L.B (rea onde as tenses de compresso so
mais intensas),de tal forma que a carga aplicada fique
localizada no centro geomtrico da rea efetiva
(Figura 4):Excentricidade da carga aplicada e rea efetiva
13. FundaesProf.(a): Dbora Felten Terzaghi aconselhou que a excentricidade da carga no deve
ultrapassar B/4 e L/4.
Fatores de correo para a forma da sapata:
A teoria original de Terzaghi foi formulada a partir da hiptese
de que a sapata contnua Hansen e Vesic
propuseram
fatores de correo para abrangerdiferentes relaes entre L e
B.
14. FundaesProf.(a): Dbora Felten Capacidade de carga em Fundao superficial rasa:
15. FundaesProf.(a): Dbora Felten Fatores de correo para a profundidade da sapata:
16. FundaesProf.(a): Dbora Felten Fatores de correo para a inclinao da carga:
Se a carga aplicada no for vertical, mas sim inclinada, e
chamando de Q a componente vertical e H a componente
horizontal da carga inclinada R (Figura 4.7),Hansen e Vesic
propuseram os seguintes fatores de correo:
17. FundaesProf.(a): Dbora Felten
18. FundaesProf.(a): Dbora Felten
19. FundaesProf.(a): Dbora Felten Fatores de correo para a inclinao da base da sapata:
Existem situaes nas quais pode ser interessante inclinar a
base da sapata, para absorver esforos horizontais (Figura4.8).
20. FundaesProf.(a): Dbora Felten Nas expresses acima, os valores de a que aparecem fora de
Funes trigonomtricas devem ser tomados em radianos.
Ainda, o ngulo a deve ser menor ou igual a 45.
Fatores de correo para a inclinao da superfcie do
terreno:
Se o terreno de fundao no for horizontal (Figura 4.9):
21. FundaesProf.(a): Dbora Felten
Nas expresses acima, os valores de ? que aparecem fora de
Funes trigonomtricas devem ser tomados em radianos.
Ainda, o ngulo ? deve ser menor ou igual a 45, e menor do
que o ngulo de atrito do solo f. Quando ? for maior do que
f / 2, deve-se proceder a uma anlise de estabilidade de
taludes, considerando a ao adicional do carregamento
aplicado fundao (MEYERHOF, 1957).
Convm lembrar que, no caso de terreno inclinado, as tenses
Verticais geostticas a uma profundidade z so calculadas
como:
22. FundaesProf.(a): Dbora Felten Fatores de correo para a compressibilidade do solo:
Terzaghi, em sua teoria de capacidade de carga, admitiu por
hiptese que o solo incompressvel, sendo portanto a ruptura
do tipo generalizada. Porm, se o solo apresentar alguma
compressibilidade, a ruptura tender a ser local, e a soluo de
Terzaghi no ser mais representativa da realidade. VESIC
(1975) props os seguintes fatores de correo para a
compressibilidade do solo:
23. FundaesProf.(a): Dbora Felten onde Ir o ndice de rigidez do solo, relao entre o mdulo
de elasticidade transversal G e a resistncia ao cisalhamento t
do solo:
sendo E o mdulo de elasticidade longitudinal e ? o coeficiente
de Poisson do solo.Para estimativa de Ir, os valores de G e t a
serem considerados devem ser valores mdios,
representativos das propriedades elsticas e de resistncia da
massa de solo submetida ao processo de deslizamento
(ruptura). A profundidade e extenso da superfcie de
deslizamento funo do ngulo de atrito f do solo, como
mostra a Figura 4.10.
24. FundaesProf.(a): Dbora Felten
25. FundaesProf.(a): Dbora Felten Antes de se calcular os fatores cr S , qr S e r S ? , deve-se
verificar se o solo compressvel ou pode ser considerado
incompressvel. Para isso, deve-se determinar o ndice de
rigidez crtico:
26. FundaesProf.(a): Dbora Felten