Os Sapatas e seu detalhamento

1. Sapatas

A Sapata é uma fundação superficial, definida no item 3.2 da NBR 6122/10 como elemento de fundação superficial, de concreto armado, dimensionado de modo que as tensões de tração nele resultantes, sejam resistidas pelo emprego de armaduras especialmente disposta para esse fim. (NBR 6122, 2010).

Indicadas para regiões de solo estável e de alta resistência superficial, as sapatas de concreto armado estão entre os métodos de execução de fundações mais econômicos e elementares. Quando bem projetadas, geralmente demandam pouca escavação e consomem concreto de forma moderada. Possuem a característica de suportarem cargas elevadas em comparação com outros tipos de fundação superficial, como os blocos não armados, as vigas baldrames e o radier, e ainda como característica vantajosa, podem assumir diversas formas geométricas para facilitar o apoio de pilares com formatos não convencionais. (Techné, 2008).

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Figure 9 Exemplo de sapata de fundação e armadura principal (Bastos, 2016)

Devido à grande variabilidade possível da forma do elemento estrutural que se apoia na sapata, existem diversos tipos e configurações, sendo por isso as sapatas classificadas em isolada, corrida, associada, de divisa, com viga de equilíbrio, etc. (Bastos, 2016).

Uma das principais vantagens na execução das sapatas, é que essa ocorre de forma fácil e versátil, pois dispensa o uso de peças e equipamentos especiais no canteiro. Devido sua facilidade de execução, não se pode deixar de tomar os devidos cuidados durante as escavações, armação e concretagem. Pois, como as sapatas se apoiam diretamente em camadas superficiais do solo, transferindo assim as cargas da construção, está mais vulnerável e passível de ser impactada pelas alterações que podem ocorrer nas camadas do solo, isso frente as fundações profundas.

Nas edificações a sapata isolada é geralmente a mais usada, e é chamada isolada pois tem a característica de transmitir ao solo a carga de um único pilar, podendo assumir várias formas em planta, sendo a mais usual a de forma retangular, sendo que para ser caracterizada como retangular, deve ter como limite que a dimensão maior da base ultrapasse cinco vezes a largura, se não será caracterizada como sapata corrida. O limite para a que a sapata seja retangular é que a dimensão maior da base não supere cinco vezes a largura, sendo A ≤ 5B, pois se A > B, a sapata receberá o nome de sapata corrida.

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Figure 10 Limites para sapata retangular A < 5B (Bastos, 2016)

Para Bastos (2016) as ações incidentes nas sapatas são a força horizontal (H), força normal ou cortante (N) e os momentos fletores (M), em uma ou em duas direções, conforme ilustração abaixo:

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Figure 11 Ações incidentes nas sapatas de fundação superficial (Bastos, 2016)

A recomendação pelo item 7.7.1 da NBR 6122, é que a menor dimensão da sapata não deve ser inferior a 60 cm e que o centro de gravidade do pilar deve coincidir com o centro de gravidade da base da sapata sob pilar de edifício, para que as pressões de contato aplicadas pela sapata ao terreno tenham distribuição uniforme. Para o dimensionamento econômico é indicado que os balanços da sapata nas duas direções sejam iguais, resultando momentos iguais nos quatro balanços e secção da armadura da sapata igual nos dois sentidos. Para Isso conforme figura abaixo, é necessário que L- B = l - b

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Figure 12 Sapatas isoladas com o CG do pilar coincidente com o CG da sapata e balanços iguais nas duas direções ( Bastos, 2016)

1. Exemplo de Cálculo Estrutural de uma Sapata

Segurança nas Fundações Superficiais

O projeto de uma sapata deve garantir que a fundação apresente segurança, essa se dá, conforme NBR 8681/03, é mensurada através das considerações feitas, quando da elaboração do projeto, em relação as ações decorrentes: da superestrutura, do solo do terreno, das águas superficiais e subterrâneas, do vento, das ações excepcionais, através da análise da interação fundação estrutura, do peso próprio da fundação e outros.(NBR 8681, 2003).