Assentamento de fundações rasas

O assentamento de estruturas baixas pode ser dividido em duas categorias dependendo do período de ocorrência. O recalque de uma estrutura não pode ser evitado, mesmo que construamos a estrutura sobre rocha.

No construção de pilha Além disso, pode ocorrer algum recalque à medida que a carga aumenta devido a erros de projeto.

Os edifícios construídos no solo irão inevitavelmente assentar e o assentamento deverá estar dentro dos limites considerados na recomendação do projecto de fundação.

A responsabilidade do projetista é manter um assentamento uniforme em todo o edifício, pois assentamentos variados causam problemas.

O solo atua como uma fonte que é chamada de através Reação subterrânea nos cálculos e realiza o movimento vertical da estrutura aplicando cargas. Conforme explicado acima, isso pode ser feito em duas etapas, conforme descrito abaixo.

1. Liquidação elástica ou liquidação instantânea
2. Processamento de consolidação

Neste artigo discutimos o recalque elástico ou recalque imediato de fundações rasas usando um exemplo prático.

Assentamento elástico de fundações rasas

O recalque elástico ocorre durante a construção da estrutura e imediatamente após a sua construção.

No entanto, a consolidação ocorre ao longo do tempo. É criado reduzindo a pressão da água de irrigação na argila saturada. A consolidação ocorre em duas fases, nomeadamente consolidação primária e secundária.

Este artigo explica como calcular o recalque elástico. O método para calcular o recalque elástico com base na teoria da elasticidade é explicado usando um exemplo prático para melhor compreensão.

Método de cálculo de recalque elástico

Assentamento elástico, Se, de acordo com o livro Princípios de Engenharia de Fundações

S_t =q₀(αB')((1-μ²_S)/E_S)EU_SEU_F

Onde,

P₀ – Pressão líquida na fundação

μ_S – Razão de Poisson do solo

E_S – Módulo de elasticidade médio do solo sob a fundação, medido de Z=0 a aproximadamente Z=4B

B' – B/2 para o centro da fundação e 'B' para o canto da fundação

EU_S – Fator de forma (Steinbrenner, 1934)

EU_S =F₁ + ((1-2μ_S )/(1-μ_S ))F₂

F₁ = (1/π)(UMA₀ + UM₁)

F₂ = (n'/2π) bronzeado^-1A₂

A₀ = m'ln { ( 1+(m'²+1)^0,5)(M'² + n'²)^0,5 } / {m'(1+(m'² +n'² +1)^0,5)}

A₁ = ln { (m' + (m'²+1)^0,5 ) (1 + n'²)^0,5 } / (m'+(m'² +n'² +1)^0,5)

A₂ =m' / (n'(m'² +n'² +1)^0,5 )

EU_F = fator de profundidade (Fox, 1948) = f (D_F/B, μ_S e L/B

α = fator que depende da localização da fundação onde o recalque é calculado

Os seguintes valores são usados ​​para calcular o recalque no meio da fundação.

α = 4, m' = L/B e n' = H / (B/2)

O recalque no canto da fundação pode ser calculado utilizando os seguintes valores.

α = 1, m' = L/B e n' = H/B

Devido à existência de camadas defensivas de terra abaixo da fundação, E_S irá variar de camada para camada. Média ponderada de E_S é levado em consideração nos cálculos conforme recomendado por Bowels (1987)._S pode ser calculado usando a seguinte equação.

E_S = (∑E_S(EU) ∆z ) / Z₀

Onde,

E_EU) = módulo de elasticidade do solo dentro de uma profundidade ∆z

Z₀ = H ou 5B, o que for menor

A equação e as teorias acima são do livro “Principles of Foundation Engineering”.

O artigo da Wikipédia sobre Fundação (Engenharia) discute o tipo de fundações a serem utilizadas na construção.

Exemplo resolvido para cálculo de recalque de fundações rasas na área intermediária

Dados

• Dimensões da fundação 1,5m x 2m
• Pressão líquida na fundação, q₀ = 175kN/m²
• Razão de Poisson do solo μ_S = 0,3

B = 1,5m

eu = 2m

Média, E_S

E_S = (8.000 x 2 + 12.000 x 2 + 10.000 x 2) / 6 = 10.000 kN/m²

α = 4

m' = C/L = 2 / 1,5 = 1,333

n' = H / (W/2) = 6 / (1,5/2) = 8

F₁ e F₂ pode ser calculado a partir das equações acima após calcular A₀ A_1, e A2. Alternativamente, podem ser utilizadas as tabelas do livro “Fundamentals of Foundation Engineering”.

A₀ = m'ln { ( 1+(m'²+1)^0,5)(M'² + n'²)^0,5 } / {m'(1+(m'² +n'² +1)^0,5)}

A₀ = 1,333 x ln { ( 1+(1,333²+1)^0,5)(1.333² + 8²)^0,5 } / { 1,333(1+(1,333² +8² +1)^0,5)}

A₀ = 0,760

A₁ = ln { (m' + (m'²+1)^0,5 ) (1 + n'²)^0,5 } / (m'+(m'² +n'² +1)^0,5)

A₁ = ln {( 1,333 + (1,333²+1)^0,5 ) (1 + 8²)^0,5 } / (1,333+(1,333² +8² +1)^0,5)

A₁ = 0,934

A₂ =m' / (n'(m'² +n'² +1)^0,5 )

A₂ = 1,333 / (8 (1,333² +8² +1)^0,5 )

A₂ = 0,020

F₁ = (1/π)(UMA₀ + UM₁) = (1/π)(0,760 + 0,934) = 0,539

F₂ = (n'/2π) bronzeado^-1A₂

Primeiro calcule o bronzeado^-1A₂ em graus e é convertido em radiano

bronzeado^-1A₂ = marrom claro^-1(0,02) = 1,146⁰

Radianos = 1,146⁰ x (π/180) = 0,02

F₂ = (n'/2π) bronzeado^-1A₂ = (8/2π) x 0,02 = 0,025

EU_S =F₁ + ((1-2μ_S )/(1-μ_S ))F₂ = 0,539 + ((1-2×0,3)/(1-0,3)) x 0,025 = 0,553

EU_F pode ser determinado a partir da tabela dos princípios de construção básica.

Para μ_S = 0,3, Df/B = 1/1,5 = 0,667 e B/L = 1,5/2 = 0,75

EU_F = 0,755

Liquidação fundadora

S_t =q₀(αB') ((1-μ²_S) / E_S )EU_SEU_F

no centro da fundação

S_t =q₀(αB/2)((1-μ²_S)/E_S)EU_SEU_F = 175(4×1,5/2)((1-0,3²)/10000) x 0,553 x 0,755 = 0,02m

O recalque da fundação é de 20 mm.

Referência: Noções básicas de engenharia de fundações