Revisão de Concreto II: Dimensionamento de Sapatas e Lajes

Revisão de Concreto II: Sapatas e Lajes

Sapatas: Fundações Superficiais

Detalhes Construtivos: A base de uma fundação deve ser assente a uma profundidade que garanta que o solo de apoio não seja influenciado pelos agentes atmosféricos e fluxos d'água. Nas divisas com terrenos vizinhos, salvo quando a fundação for assente sobre rocha, tal profundidade não deve ser inferior a 1,5 m.

Classificação das Sapatas

Sapata Rígida: Indicada para terrenos que possuem boa resistência em camadas próximas da superfície. Para o dimensionamento das armaduras longitudinais de flexão, utiliza-se o método geral de bielas e tirantes. Podem ser dimensionadas à flexão da mesma forma que as sapatas flexíveis, obtendo-se razoável precisão. As tensões de cisalhamento devem ser verificadas, em particular a ruptura por compressão diagonal do concreto na ligação laje (sapata) – pilar. A verificação da punção é desnecessária.

Sapata Flexível: São de uso mais raro, destinadas a pequenas cargas. Sugere-se a utilização de sapatas flexíveis para solos com pressão admissível abaixo de 150 kN/m² (0,15 MPa). Apresentam comportamento estrutural de uma peça fletida, trabalhando à flexão nas duas direções ortogonais. São dimensionadas ao momento fletor e à força cortante, de forma análoga às lajes maciças. A verificação da punção em sapatas flexíveis é necessária.

Classificação quanto à Posição

• Sapata Isolada: Transmite ações de um único pilar centrado, com seção não alongada. É o tipo de sapata mais frequentemente utilizado. Podem apresentar bases quadradas, retangulares ou circulares, com altura constante ou variável.
• Sapata Corrida: Empregada para receber ações verticais de paredes, muros ou elementos alongados com carregamento uniformemente distribuído. O dimensionamento é idêntico ao de uma laje armada em uma direção. Dispensa a verificação da punção.
• Sapata Associada ou Combinada: Transmite as ações de dois ou mais pilares adjacentes. Utilizada quando a proximidade entre pilares causaria sobreposição de bases. Usualmente projetada com viga de rigidez (enrijecimento).
• Sapatas com Vigas de Equilíbrio: Utilizada em pilares junto à divisa. A viga de equilíbrio (ou alavanca) transmite a carga vertical para o centro de gravidade da sapata e resiste aos momentos fletores da excentricidade.

Classificação quanto à Solicitação

• Sapatas sob Carga Centrada: A carga vertical do pilar passa pelo centro de gravidade da sapata, resultando em distribuição uniforme de tensões no solo.
• Sapatas sob Carga Excêntrica: Ocorre devido a momentos transmitidos pelos pilares (ex: ação do vento), gerando flexão composta reta ou oblíqua.
• Forças fora do Núcleo Central: Apenas parte da sapata estará comprimida. Não se admite tensões de tração no contato sapata-solo. A norma brasileira limita a tensão mínima ao valor zero.

Critérios de Dimensionamento

As dimensões em planta são definidas em função da tensão admissível do solo. As tensões de compressão máximas não devem superar a tensão admissível.

Dimensionamento para Pilares Isolados

• O centro de gravidade da sapata deve coincidir com o centro de carga do pilar.
• Dimensão mínima: 80 cm para edifícios e 60 cm para residências.
• Relação entre os lados (a/b): máximo de 2,5.
• Dimensões finais devem ser múltiplos de 5 cm.
• Balanços (abas) devem ser preferencialmente iguais nas duas direções para um dimensionamento econômico.

Lajes: Conceitos e Dimensionamento

As lajes maciças e nervuradas são os tipos mais comuns. São elementos planos bidimensionais (placas) que recebem ações de pessoas, móveis, pisos e paredes.

Classificação quanto à Direção

• Laje Armada em Uma Direção: Relação entre o lado maior e o lado menor superior a dois.
• Laje Armada em Duas Direções: Esforços solicitantes importantes nas duas direções principais. Relação entre os lados é menor ou igual a dois.

Vinculação nas Bordas

• Borda Simplesmente Apoiada: Não há continuidade com lajes vizinhas. O apoio pode ser alvenaria ou viga de concreto.
• Engaste Perfeito: Ocorre em lajes em balanço (marquises) ou em bordas com continuidade entre lajes vizinhas.

Lajes Armadas em Uma Direção

Considera-se que a flexão na direção do menor vão é preponderante. A laje é calculada como uma viga de largura unitária (1 metro).

• Parede Paralela à Direção Principal: Carga distribuída uniformemente em uma largura de 2/3 lx.
• Parede Perpendicular à Direção Principal: Carga considerada como força concentrada.

Lajes Armadas em Duas Direções

Cálculo complexo, frequentemente realizado através das tabelas de Bares. Permitem dimensionar para cargas distribuídas uniformes ou triangulares.

Espessura Mínima e Verificações

A espessura mínima deve seguir a NBR 6118. A estimativa inicial da altura não dispensa a verificação obrigatória da flecha (deformação).