DIMENSÕES ÓTIMAS EM SAPATAS

Determinar as dimensões ideais para sapatas retangulares é essencial para garantir segurança e economia na fundação de uma construção. Neste artigo, você encontrará 4 dicas práticas extraídas do renomado livro Exercícios de Fundações, que vão ajudar você a otimizar o dimensionamento de sapatas. Aprenda a dimensionar sapatas de maneira precisa e eficiente!

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Ao se projetar uma sapata, o primeiro questionamento é: qual a área de base necessária para que a tensão solicitante seja menor que a tensão admissível (ou resistente) do solo? Para resolver, podemos seguir o Método dos valores admissíveis (1) ou o Método dos valores de cálculo (2):

Onde:

A = área de base da sapata
Nsk = carga característica do pilar
σadm,solo = tensão admissível do solo
ϒf = coeficiente de ponderação: 1,4
Rd,solo = tensão resistente de cálculo do solo

O método dos valores admissíveis acaba sendo o mais utilizado. Além disso, vale ressaltar que, a fim de considerar de maneira estimada o peso próprio da sapata e do solo acima dela, é usual majorar a carga Nsk em 5% a 10% (multiplicar por 1,05 ou 1,1).

Conhecida a área de base da sapata, sendo ela quadrada ou circular, é fácil definir seu lado ou diâmetro, respectivamente. No entanto, caso a sapata seja retangular (situação típica em projetos), como definir o comprimento dos lados “a” e “b”? Existe uma proporção ideal entre eles? O engenheiro Urbano Rodriguez Alonso, em seu livro Exercícios de Fundações, dá 4 dicas que devem ser consideradas ao se definir as dimensões de sapatas isoladas:

1 – SEMPRE QUE POSSÍVEL, OS VALORES DE A E B DEVEM SER ESCOLHIDOS DE MODO QUE OS “BALANÇOS” DA SAPATA, EM RELAÇÃO ÀS FACES DO PILAR, SEJAM IGUAIS NAS DUAS DIREÇÕES

Garantir que os “balanços” d(b) e d(a) sejam iguais significa ter tensões de tração também iguais, sendo a solução mais eficiente e econômica.

O exemplo de cálculo completo pode ser visto em COMO DIMENSIONAR SAPATA? GUIA COMPLETO.

2 – SEMPRE QUE POSSÍVEL, A RELAÇÃO ENTRE OS LADOS A E B DEVERÁ SER MENOR OU, NO MÁXIMO, IGUAL A 2,5

Manter a relação entre os lados limitados a esse valor pode garantir maior estabilidade em ambas as direções se comparado às fundações superficiais com relações mais elevadas, além de garantir que o bulbo de pressões seja menos profundo e dentro do que normalmente é considerado na análise do ensaio SPT para a definição da tensão admissível.

Sapata circular ou quadrada (A=B): z ≅ 2B
Sapata retangular (A = 2 a 4B): z ≅ 3B
Sapata corrida (A ≥ 5B): z ≅ 4B

Sempre que for dimensionar sapatas, deve-se verificar o bulbo de tensões!

3 – A SAPATA NÃO DEVERÁ TER NENHUMA DIMENSÃO MENOR QUE 60 CM

Essa recomendação, inclusive, está presente na NBR 6122 – Projeto e execução de fundações. Mesmo que se tenha uma situação de pilar pouco carregado e solo resistente, onde, de acordo com a relação carga / tensão se obtenha uma área pequena para a sapata, seus lados deverão ser maiores ou iguais a 60cm.

4 – O CENTRO DE GRAVIDADE DA SAPATA DEVE COINCIDIR COM O CENTRO DE CARGA DO PILAR

Essa observação é especialmente importante quando o pilar tem formato diferenciado e o seu centro de carga não é deduzido pela geometria.

Caso o centro de carga do pilar não coincida com o centro geométrico da sapata, essa excentricidade causará rotação (momento) na sapata, o que leva a uma distribuição de tensões não uniformes. De modo geral, isso não representa um problema, mas, é importante verificar se a tensão máxima permanece menor ou igual a tensão admissível (ou resistente) do solo.

CONCLUSÃO

Conhecer as boas práticas da engenharia de fundações auxilia o engenheiro a conceber projetos mais eficientes e econômicos. É preciso, no entanto, entender o princípio por trás de cada recomendação para validar seus benefícios face às particularidades de cada projeto.

REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA

Para mais dicas sobre como dimensionar sapatas e fundações profundas, indicamos:

Exercícios de Fundações