FACULDADE DE ENGENHARIA Departamento de …

1 UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA UNESP - Campus de Bauru/SP FACULDADE DE ENGENHARIA Departamento de ENGENHARIA Civil Disciplina: 2133 - ESTRUTURAS DE CONCRETO III NOTAS DE AULA BLOCOS DE FUNDA O Prof. Dr. PAULO S RGIO DOS SANTOS BASTOS ( ) Bauru/SP Maio/2017 APRESENTA O Esta apostila tem o objetivo de servir como notas de aula na disciplina 2133 Estruturas de Concreto III, do curso de ENGENHARIA Civil da FACULDADE de ENGENHARIA , da Universidade Estadual Paulista - UNESP Campus de Bauru. O texto apresenta o dimensionamento dos blocos de funda o, conforme os procedimentos contidos na NBR 6118/2014 - Projeto de estruturas de concreto Procedimento . Outras apostilas e livros devem ser utilizados para complementar o estudo, conforme apresentados na Bibliografia e na p gina da disciplina na internet: Agradecimentos ao t cnico Tiago Duarte de Mattos, pela confec o de desenhos, e ao aluno Lucas F.

2 Sciacca, pelo aux lio na digita o. Cr ticas ou sugest es ser o bem-vindas. SUM RIO 1. DEFINI O .. 1 2. COMPORTAMENTO ESTRUTURAL DOS BLOCOS R GIDOS .. 1 3. MODELOS DE C LCULO .. 2 4. M TODO DAS BIELAS .. 2 5. BLOCO SOBRE UMA ESTACA .. 3 6. BLOCO SOBRE DUAS ESTACAS .. 4 Altura til .. 5 Verifica o das Bielas .. 6 Armadura Principal .. 7 Armaduras Complementares (Superior e de Pele) .. 7 Ancoragem da Armadura Principal e Comprimento do 8 7. BLOCO SOBRE TR S ESTACAS .. 10 Altura til .. 11 Verifica o das Bielas .. 12 Armadura Principal .. 13 Armaduras Paralelas aos Lados (sobre as estacas) e Malha Ortogonal.. 13 Armaduras na Dire o das Medianas e Paralelas aos Lados (Armadura de Cintamento) .. 15 Armadura Superior e de Pele .. 16 8. BLOCO SOBRE QUATRO ESTACAS.

3 17 Altura til .. 18 Verifica o das Bielas .. 18 Armadura Principal .. 19 Na Dire o das Diagonais .. 19 Na Dire o das Diagonais e Paralela aos Lados .. 20 Paralela aos Lados e em Malha .. 21 Armaduras Complementares .. 21 9. BLOCO SOBRE CINCO ESTACAS .. 22 Bloco com uma Estaca no Centro (Bloco Quadrado).. 22 Altura til .. 22 Verifica o das Bielas .. 23 Armadura Principal .. 23 Pilares Muito Retangulares .. 23 Bloco em Forma de Pent gono .. 24 Altura til .. 25 Verifica o das Bielas .. 26 Armadura Principal .. 26 Armaduras Complementares .. 27 10. BLOCO SOBRE SEIS ESTACAS .. 27 Bloco em Forma de Pent gono .. 27 Altura til .. 28 Verifica o das Bielas .. 28 Armadura Principal .. 28 Bloco em Forma de Hex gono .. 29 Altura til .. 29 Verifica o das Bielas.

4 30 Armadura Principal .. 30 11. BLOCO SOBRE SETE ESTACAS .. 32 12. M TODO DO CEB-70 .. 32 Momentos Fletores .. 33 Armadura Principal .. 33 For as Cortantes .. 34 For a Cortante Limite .. 35 Resist ncia Local For a Cortante .. 35 Armadura Principal em Bloco Sobre Tr s Estacas .. 36 13. PILARES SUBMETIDOS CARGA VERTICAL E MOMENTOS FLETORES .. 37 14. EXEMPLOS NUM RICOS .. 40 Exemplo 1 - Bloco Sobre Duas Estacas .. 40 Exemplo 2 - Bloco Sobre Tr s Fustes de Tubul o .. 45 Exemplo 3 - Bloco Sobre Quatro Estacas .. 52 15. EXERC CIOS PROPOSTOS .. 55 16. FUNDA O EM TUBUL O .. 57 Tubul o a C u Aberto .. 57 Armadura Longitudinal do Fuste Carga Centrada .. 60 Armadura Transversal .. 61 Bloco de Transi o .. 63 Roteiro para C lculo de Blocos de Transi o .. 65 17. BIBLIOGRAFIA .. 68 2133 Estruturas de Concreto III Blocos de Funda o UNESP (Bauru/SP) Prof.

5 Dr. Paulo S rgio dos Santos Bastos 1 1. DEFINI O Conforme a NBR 61181, item : Blocos s o estruturas de volume usadas para transmitir s estacas e aos tubul es as cargas de funda o, podendo ser considerados r gidos ou flex veis por crit rio an logo ao definido para sapatas. Os blocos sobre estacas podem ser para 1, 2, e teoricamente para n estacas, dependendo principalmente da capacidade da estaca e das caracter sticas do solo. Blocos sobre uma ou duas estacas s o mais comuns em constru es de pequeno porte, como resid ncias t rreas e de dois pavimentos (sobrado), galp es, etc., onde a carga vertical proveniente do pilar geralmente de baixa intensidade. Nos edif cios de v rios pavimentos, como as cargas podem ser altas (ou muito altas), a quantidade de estacas geralmente superior a duas.

6 H tamb m o caso de bloco assente sobre um tubul o2, quando o bloco atua como elemento de transi o de carga entre o pilar e o fuste do tubul o (Figura 1). ESTACAPILARTUBUL OBLOCO a) b) Figura 1 - Bloco sobre: a) estacas; b) tubul o. 2. COMPORTAMENTO ESTRUTURAL DOS BLOCOS R GIDOS Conforme a NBR 6118 (item ), o comportamento estrutural dos blocos r gidos caracterizado por: a) trabalho flex o nas duas dire es, mas com tra es essencialmente concentradas nas linhas sobre as estacas (reticulado definido pelo eixo das estacas, com faixas de largura igual a 1,2 vez seu di metro); b) for as transmitidas do pilar para as estacas essencialmente por bielas de compress o, de forma e dimens es complexas; c) trabalho ao cisalhamento tamb m em duas dire es, n o apresentando ru nas por tra o diagonal, e sim por compress o das bielas, analogamente s sapatas.

7 A Figura 2 mostra as duas bielas de compress o inclinadas atuantes nos blocos sobre duas estacas. A NBR 6118 tamb m apresenta o bloco flex vel: Para esse tipo de bloco deve ser realizada uma an lise mais completa, desde a distribui o dos esfor os nas estacas, dos tirantes de tra o, at a necessidade da verifica o da pun o. 1 ASSOCIA O BRASILEIRA DE NORMAS T CNICAS. Projeto de estruturas de concreto Procedimento. NBR 6118, ABNT, 2014, 238p. 2 H tamb m a possibilidade do bloco apoiar-se sobre fustes de tubul o sem base alargada, como apresentado no Exemplo 2 do item 14. 2133 Estruturas de Concreto III Blocos de Funda o UNESP (Bauru/SP) Prof. Dr. Paulo S rgio dos Santos Bastos 2 Figura 2 Bielas de concreto no bloco sobre duas estacas.

8 3. MODELOS DE C LCULO A NBR 6118 descreve (item ) que Para c lculo e dimensionamento dos blocos, s o aceitos modelos tridimensionais lineares ou n o lineares e modelos biela-tirante tridimensionais. E que na regi o de contato entre o pilar e o bloco, os efeitos de fendilhamento devem ser considerados, conforme requerido em , permitindo-se a ado o de um modelo de bielas e tirantes para a determina o das armaduras. No modelo de bielas e tirantes, a biela a representa o do concreto comprimido e o tirante das armaduras tracionadas. E sempre que houver for as horizontais significativas ou forte assimetria, o modelo deve contemplar a intera o solo-estrutura. No Brasil, os modelos de c lculo mais utilizados para o dimensionamento dos blocos sobre estacas s o o M todo das Bielas (Bl vot, de 1967), o m todo do CEB-70 e nos ltimos anos modelos tridimensionais de bielas e tirantes.

9 Os m todos, das Bielas e do CEB-70, devem ser aplicados apenas nos blocos r gidos. No caso de blocos flex veis, s o aplicados m todos cl ssicos aplic veis s vigas ou s lajes. 4. M TODO DAS BIELAS O M todo das Bielas admite como modelo resistente, no interior do bloco, uma treli a espacial , para blocos sobre v rias estacas, ou plana, para blocos sobre duas estacas. As for as atuantes nas barras comprimidas da treli a s o resistidas pelo concreto e as for as atuantes nas barras tracionadas s o resistidas pelas barras de a o (armadura). A principal inc gnita determinar as dimens es das bielas comprimidas, resolvida com as propostas de Bl vot (1967). O M todo das Bielas recomendado quando: a) o carregamento quase centrado, comum em edif cios. O m todo pode ser empregado para carregamento n o centrado, admitindo-se que todas as estacas est o com a maior carga, o que tende a tornar o dimensionamento antiecon mico; b) todas as estacas devem estar igualmente espa adas do centro do pilar.

10 O M todo das Bielas o m todo simplificado mais empregado, porque: a) tem amplo suporte experimental (116 ensaios de Bl vot, entre outros); b) ampla tradi o no Brasil e Europa; c) modelo de treli a intuitivo. 2133 Estruturas de Concreto III Blocos de Funda o UNESP (Bauru/SP) Prof. Dr. Paulo S rgio dos Santos Bastos 3 5. BLOCO SOBRE UMA ESTACA No caso de pilares com dimens es pr ximas dimens o da estaca, o bloco atua como em um elemento de transfer ncia de carga, necess rio por raz es construtivas, para a loca o correta dos pilares, chumbadores, corre o de pequenas excentricidades da estaca, uniformiza o da carga sobre a estaca, etc. (Figura 3). S o colocados estribos horizontais fechados para o esfor o de fendilhamento e estribos verticais construtivos. eap4ap eABAS3 a 5 cmd2d210 a 15 cmP2TP25 a 10 cmd = 1,0 a 1,2 Figura 3 Bloco sobre uma estaca: esquema de for as e detalhes das armaduras.