Teórica
Mecânica dos solos II
Tema III
Titulo : Cimentações o Fundação superficiais.
Docente: Msc. Luis Manuel García
e-mail: [email protected]
Telef.: 843949247
Elementos estruturais duma
edificação
• Cimentações
• Paredes
• Colunas
• Vigas
• Lajes
Cimentações
Elemento estrutural encargado de suportar e
transmitir ao terreno todas as cargas
provenientes da edificação.
Elementos estruturais duma
edificação
Cimentações
Corridas
Isoladas
Cimentações
Tipos de Cimentações
- Superficiais (profundidade ≤ 1,5m)




Corridos
Isolados
Combinados
Balsas
Profundos (profundidade > 1,5m)
 Em Poços
 Pilotes
Cimentações
Cimentação Superficial
Corrida
Viga de Cimentação (Betão ciclópico)
 Viga Sapata (Betão Armado)
Cimentações
Cimentação Superficial
Corrida
Viga de Cimentação (Betão ciclópico)
Cimentações
Cimentação Superficial
Corrida
 Viga Sapata (Betão Armado)
Cimentações
Cimentação Superficial
 Corrida
Viga de Cimentação (Betão ciclópico)
Viga Sapata (Betão Armado)
Cimentações
Cimentação Superficial
 Isolada:
Prato (Betão Armado)
Pedestal (Betão Armado)
Pedestal
Prato
Cimentações
Cimentação Superficial
 Combinada
Cimentações
Cimentação Superficial
 Balsa
Balsa
Pedestais
Cimentações
Cimentação Superficial
 Balsa
Encofrado e aço em cimentação de balsa
Para que uma cimentação funcione corretamente:
1.Deve ser segura contra um enguiço por corte general do solo que a suporta.
2.Não deve experimentar um deslocamento excessivo, quer dizer, um assentamento
excessivo. (O término excessivo é relativo, porque o grau de assentamento permissível
em uma estrutura depende de várias considerações.)
Sequencia construtiva das
cimentações
Cimentação isolada
1.- Demarcação.
2.- Escavação para o prato
3.- Selo do fundo do prato (betão de 5 cm de espessura)
4.- Colocação do reforço do prato e pedestal
5.- Betonagem e compactação do prato
6.- Fraguado e Curado
7.- Colocação do Encofrado do Pedestal.
8.- Betonagem e Compactação do Pedestal
9.- Fraguado e Curado
10.-Desencofre
11- Enchimento
Sequencia construtiva das
cimentações
Cimentação isolada
1.- Demarcação.
2.- Escavação para o prato
Sequencia construtiva das
cimentações
Cimentação isolada
3.- Selo de nivelação nu fundo do prato (betão de 5
cm de espessura)
Sequencia construtiva das
cimentações
Cimentação isolada
4.- Colocação do reforço do prato e pedestal
- Aço do Prato
• Barras longitudinais em ambas direcções
Sequencia construtiva das
cimentações
Cimentação isolada
4.- Colocação do reforço do prato e pedestal
- Aço do Prato
Barras longitudinais em ambas direcções.
- Pedestal
Reforço longitudinal
Reforço transversal
Sequencia construtiva das
cimentações
Cimentação isolada
4.- Colocação do reforço do prato e pedestal
- Aço do Prato
Barras longitudinais em ambas direcções.
- Pedestal
Reforço longitudinal
Reforço transversal
Sequencia construtiva das
cimentações
Cimentação isolada
4.- Colocação do reforço do prato e pedestal
Sequencia construtiva das
cimentações
Cimentação isolada
5.- Betonagem e compactação do prato
R’bk=17.5 MPa Dosificacão 1:2,2:3,02
6.-Curado e Fraguado
Sequencia construtiva das
cimentações
Cimentação isolada
7.- Colocação do Encofrado no Pedestal.
Sequencia construtiva das
cimentações
Cimentação isolada
8.- Betonagem e Compactação do Pedestal
R’bk=17,5 MPa Dosificacão 1:2,2:3,02
9.- Curado (2 dias)
10.-Desencofre
Sequencia construtiva das
cimentações
Cimentação isolada
11- Enchimento
Enchimento
Desenho estrutural da cimentação
Cimentação isolada. Dimensões.
Prato
- A e B dependem das cargas
actuantes, a profundidade do
estrato resistente e a resistência
do solo. Se assume A e B = 80cm
- h = 15cm
Resistência a Compressão do
Betão (R’bk) = 20 MPa
Desenho estrutural da cimentação
Cimentação isolada. Dimensões.
Pedestal
- a y b = 5 o 10cm maior que o
lado de la coluna
Resistência a Compressão do
Betão (R’bk) = 20 MPa
Desenho estrutural da cimentação
Cimentação isolada. Reforço do prato.
Prato. Aco
- Ø 12,7mm @ 150mm em ambas
direcções
- Recobrimento = 5cm
Desenho estrutural da cimentação
Cimentação isolada. Reforço do prato.
Ø 9,5mm @ 250mm
4 Ø 15,9mm
Pedestal. Aco
- Aço longitudinal 4 Ø 15,9mm
- Aço transversal Ø 9,5mm @ 250mm
- Recobrimento = 5cm
•CAPACIDAD DE CARGA ÚLTIMA DE CIMENTACIONES SUPERFICIALES
Consideremos uma franja de cimentação (a longitude é teoricamente infinita)
descansando sobre a superfície de uma areia densa ou de um solo coesivo firme,
com um largo B. Agora, se a carga é aplicada gradualmente à cimentação, o
assentamento aumentará. Em um certo ponto, quando a carga por área unitária é
igual a qu, tem lugar um enguiço repentino no solo que suporta a cimentação, e a
superfície de enguiço no solo se estenderá até a superfície do terreno. A esta carrega
por área unitária qu lhe denomina capacidade última de carga da cimentação. A este
tipo de enguiço repentino no solo lhe chama enguiço por cortante geral.
Se a cimentação considerada descansa sobre solo arenoso ou argiloso de
compactação meia um incremento da carga sobre a cimentação também estará
acompanhado por um aumento do assentamento. Entretanto, neste caso a superfície
de enguiço no solo se estenderá gradualmente para fora da cimentação. Quando a
carga por área unitária sobre a cimentação é igual a qu(1) , o movimento da cimentação
estará acompanhado por sacudidas repentinas. requer-se então um movimento
considerável da cimentação para que a superfície de enguiço no solo se estenda à
superfície do terreno . A carga por área unitária a que isto ocorre é a capacidade de
carga última qu. além este ponto, um aumento da carga estará acompanhado por um
grande incremento de assentamento da cimentação. A carga por área unitária da
cimentação, qu(1), chama-se primeira carga de enguiço (Vesic, 1963). Note que um
máximo de qu não se apresenta este tipo de enguiço, denominado enguiço por cortante
local no chão ou enguiço local por corte do solo.
Se a cimentação está suportada por um solo bastante solto, Neste caso,
a superfície de enguiço no solo não se estenderá até a superfície do
terreno. além da carga última de enguiço, qu, a gráfica carregaasentamiento será muito levantada e virtualmente linear. Este tipo de
enguiço no solo se denomina enguiço de cortante por punzonamiento.
Terzaghi sugeriu que para uma cimentação contínua ou de franja O efeito
do solo acima do fundo da cimentação se supõe substituído pelo efeito de
uma sobrecarga equivalente q= ɣ Df (onde ɣ = peso específico do solo). A
zona de enguiço sob a cimentação se separa em três partes .
1.A zona triangular ACD imediatamente abaixo da cimentação.
2.As zonas de corte radiais ADF e CDE, com as curvas DE e Df como arcos
de uma espiral logarítmica.
3.Duas zonas passivas do Rankine triangulares AFH e CEG.
Os ângulos CAD e ACD se supõem iguais ao ângulo de fricção do solo
Usando a análise do equilíbrio, Terzaghi expressou a capacidade última de carrega
na forma
C
Coesão do solo
ɣ Peso específico do solo
fatores de capacidade de carga que são unicamente
funcione do ângulo de fricção do solo F
Meyerhof (1963) sugeriu a seguinte forma para a equação de capacidade geral de
carga:
fatores de capacidade de carga
Capacidade de carga última nítida
El factor de seguridad
El factor de seguridad debe ser por lo menos 3 en todos los casos.
Modificación de las ecuaciones para la capacidad de carga por la posición del nivel del agua
Cimentações carregadas excéntricamente
Há várias situações em que as cimentações são submetidas a momentos além
da carga vertical, por exemplo, na base de um muro de retenção. Em tais casos,
a distribuição da pressão pela cimentação sobre o solo não é uniforme. A
distribuição da pressão nominal é
Q : carga vertical total
M : momento sobre la cimentación.
Procedimento de Meyerhof ( método da área efetiva)
1. Determinar a excentricidade
2. Determine as dimensões efetivas.
•B´ largo efetivo=B-2e
•L´ longitude efetiva. L
3. La carga última total para a cimentação.
Fcs, fqs e fγs com B´e L´.
Fcd, fqd e fγd com B
•O fator de segurança contra falha.
CAPACIDADE DE CARGA ULTIMA DE CIMENTAÇÕES EM BALSA
A capacidade de carga plausível nítida para lajes construídas sobre
depósitos de solo granular é adequadamente determinada a partir dos
números de resistência por penetração padrão. Para cimentações
superficiais nos ter :