O Formulário Pré-dimensionamento de Sapatas Isoladas

Jheniffer Kelly Cosme Maciel[pic 1]

Engenharia Civil – 9º B

Estruturas em Concreto III – Luciano Polegário Cunha

PRÉ-DIMENSIONAMENTO DE SAPATAS ISOLADAS COM E SEM PRESENÇA DE MOMENTOS

SAPATA ISOLADA

A sapata isolada é a mais comum nas edificações, sendo aquela que transmite ao solo as ações de um único pilar. As formas que a sapata isolada pode ter, em planta, são muito variadas, mas a retangular é a mais comum, devido aos pilares retangulares.

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1) DIMENSIONAMENTO ECONÔMICO

        Para o dimensionamento de sapatas é necessário o cálculo de tensão admissível do sistema de fundação. O dimensionamento deve ser estimado em função da carga atuante sobre o elemento estrutural de fundação, buscando a solução estrutural mais econômica.

• A capacidade de carga do solo deve ser maior ou igual às cargas atuantes:

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• A área de contato da sapata com o solo deve ser compatível com a carga recebida na sapata pelo pilar:

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O DIMENSIONAMENTO ECONÔMICO será aquele que conduz a momentos aproximadamente iguais nas duas direções.

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As escolhas dos valores L e B devem ser feitas de modo que:

• O centro de gravidade de sapata coincide com o centro de cargas do pilar;
• L e B devem ser maiores que 60 cm;
• Sempre que possível, a relação entre L e B ≤ 2,5.

ETAPAS DE CÁLCULO

1º) Área necessária para a sapata;

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2º) Dimensões de L e B;

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3º) Isolando um dos termos do 2º passo, podemos substitui-lo na primeira equação (neste exemplo fora isolado L) e manipulando-os chegaremos em uma equação do segundo grau.

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4º) Substituindo o valor de B na equação da 1º etapa, teremos então as duas dimensões da sapata (L e B).

2) MÉTODO DE HANSEN – ÁREAS EFETIVAS

No MÉTODO DE HANSEN o centro de cargas do pilar deve coincidir com o centro de gravidade da sapata. Este método consiste em:

• Dimensionamento econômico sem considerar os momentos, obtendo-se B’ e L’;
• Acrescentar aos valores de B’ e L’ duas excentricidades:

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ETAPAS DE CÁLCULO

1º) Cálculo da excentricidade;

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2º) Área necessária para a sapata;

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3º) Dimensionamento econômico;

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4º) Valores de B’ e L’ acrescidos de duas excentricidades.

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3) MÉTODO DE WINKLER

O MÉTODO DE WINKLER Considera-se que as variações das tensões sejam lineares, isso porque o movimento do corpo rígido acarreta uma variação linear de recalques.

Na interação solo-sapata quando a carga excêntrica estiver aplicada fora do núcleo central, apenas parte da sapata estará comprimida, não se admitindo tensões de tração no contato sapata – solo. A área da sapata que é efetivamente comprimida deve ser calculada com as equações gerais de equilíbrio entre as ações verticais e as reações do solo sobre a sapata.

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EQUAÇÕES DE WINKLER

               [pic 16]

1.  ≤ [pic 17][pic 18]

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1.  ≥ ; (para que não ocorra tração);[pic 20][pic 21]

1.  ≤ [pic 22][pic 23]

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ETAPAS DE CÁLCULO

1º) Calcular a excentricidade;

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2º) Tensão mínima (isolando L2 - B);