Capacidade de carga do solo explicada
A capacidade de carga do solo é a pressão que o terreno suporta sob uma sapata sem romper ou recalcar demais. As sapatas são dimensionadas para que a pressão aplicada fique abaixo do valor admissível.
Último versus admissível
A capacidade de carga última é a pressão em que o solo rompe por cisalhamento. A pressão admissível aplica um fator de segurança (muitas vezes em torno de 3) e também considera os limites de recalque, que frequentemente controlam o projeto em solos mais moles.
A capacidade de carga depende da resistência do solo, da largura e da profundidade da sapata e da água subterrânea. O mesmo solo pode suportar uma pressão maior sob uma sapata mais profunda ou mais larga, e solo saturado suporta menos do que solo seco.
Valores presuntivos do código
A IRC Tabela R401.4.1 lista valores presuntivos de capacidade de carga: 1,500 psf para argila, argila arenosa, argila siltosa, silte argiloso, silte e silte arenoso; 2,000 psf para areia, areia siltosa, areia argilosa, pedregulho siltoso e pedregulho argiloso; 3,000 psf para pedregulho arenoso e pedregulho; 4,000 psf para rocha sedimentar e foliada; e 12,000 psf para rocha cristalina. O IBC tem uma tabela semelhante (Tabela 1806.2).
Esses valores podem ser usados quando o fiscal de obras os aceita. Solos orgânicos, argilas moles, aterros não controlados e solos expansivos exigem investigação.
Como ele dimensiona uma sapata
A área de sapata necessária é igual à carga dividida pela pressão admissível de apoio. Uma carga de pilar de 30,000 lb sobre solo de 2,000 psf exige 15 ft² de sapata, cerca de 3 ft 10 in de lado. Um engenheiro geotécnico também pode recomendar larguras e profundidades mínimas de sapata, proteção contra congelamento e estimativas de recalque.
A estimativa acima ignora o peso da sapata e do solo sobre ela e supõe carga centrada. Projetos reais consideram isso, além de cargas excêntricas, profundidade de congelamento e as exigências de cisalhamento e armadura do concreto, e é por isso que as fundações são projetadas por engenheiros.
Perguntas frequentes
Como os engenheiros medem a capacidade de carga do solo?
Por meio de sondagens com ensaios de penetração padrão (SPT), ensaios de penetração de cone, ensaios de laboratório e, às vezes, ensaios de placa, interpretados por um engenheiro geotécnico.
A capacidade de suporte pode ser melhorada?
Sim, por compactação, removendo e substituindo o solo ruim, ou por melhoria do solo, como pilares de brita.
Por que o recalque importa se o solo não rompe?
Mesmo sem ruptura, um recalque desigual pode fissurar estruturas, por isso os valores admissíveis muitas vezes refletem os limites de recalque.
Fontes
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