Verificação da pressão admissível para sapatas

O dimensionamento de sapatas no Eberick é um processo iterativo que compreende etapas distintas, de modo a garantir que as verificações necessárias, como pressão admissível, deslizamento e tombamento, sejam atendidas. Nesta série, será mostrado o processo de dimensionamento de sapatas centradas no programa.

• Como é feito o dimensionamento de sapatas?
• Verificação da pressão admissível para sapatas
• Erro D68 - Deslizamento
• Erro D69 - Tombamento
• Dimensionamento da armadura para sapatas

Verificação da pressão admissível para sapatas

Ao dimensionar uma sapata, é necessário determinar suas dimensões. Elas devem ser grandes o suficiente para que seja possível distribuir os esforços sobre ela aplicados respeitando a resistência do solo. Para isso, deve-se garantir que a pressão máxima sob a sapata não ultrapasse o valor da pressão admissível do solo, configurada no programa por meio da aba Estrutura - Configurações - Projeto - Dimensionamento - Sapatas, alterando o valor de Pressão admissível.

Das solicitações aplicadas na sapata, três contribuem para a distribuição de pressões: carga axial, momentos em torno do eixo X e momentos em torno do eixo Y. Cada um desses carregamentos apresenta uma distribuição distinta, como é evidenciado pelas figuras abaixo:

Analisando as distribuições de pressão na base da sapata para cada carregamento, podemos decompor:

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A soma dos casos de carregamento acima irá gerar uma distribuição de pressões que pode ser representada por um plano inclinado. Para fins de verificação de pressão, o programa irá analisar os quatro vértices da sapata, onde ocorrem os valores máximos e mínimos de pressão. Perceba que, a depender da magnitude dos momentos e da carga axial, é possível que as pressões negativas excedam as positivas, podendo deixar até duas das arestas da sapata com pressões de tração.

O programa trata essas situações de duas maneiras distintas:

• Caso dois vértices da sapata apresentem tensões de tração, o programa interpreta que a sapata está sujeita a tombamento, de modo que as dimensões da sapata são aumentadas para uma nova iteração do processo.

• Caso apenas um vértices da sapata apresente tensões de tração, o formato da sapata é aceito, sendo que a pressão máxima das quatro arestas é verificada em relação à pressão admissível. 
• Caso todos os vértices estejam comprimidos, a pressão máxima nas arestas é comparada com a pressão admissível.

Caso os lados da sapata sejam fixados pelo usuário, é possível que a distribuição de pressões ultrapasse a admissível. Nesses casos, como a dimensão está fixada, o programa não tenta aumentar a sapata, de modo que é emitido o Erro D50 - Pressão maior que a admissível.

Uma vez que o formato da sapata for validado para as pressões admissíveis, o programa parte para a verificação de deslizamento, explicada no artigo Erro D68 - Deslizamento desta série.