Calculo de sapatas

Usando o método das Bielas comprimidas dimensione uma sapata rígida para um pilar de seção (20x30) cm, com carga centrada de 40 tf. Sabendo-se que a tensão admissível do solo de 30 tf/m² e o Fck adotado para o concreto é de 20 Mpa.
Solução:

A – Cálculo da área da base da sapata:
A área da base da sapata é calculada em função do carregamento majorado em 5% e a tensão admissível do solo.

B – Cálculo das dimensões da sapata:
Para termos momentos iguais nas abas da sapata, gerando assim uma economia e uma melhor distribuição dos esforços, iremos usar uma relação homotética entre as dimensões do pilar e as dimensões da sapata.

Portanto:

C – Cálculo da altura útil: De acordo com a NBR 6118/2003, a sapata é considerada rígida sempre que atender a relação:

D – Verificações:
É preciso fazer a verificação entre a altura útil da sapata e o comprimento básico de ancoragem do pilar, de acordo com a tabela abaixo temos:

Verificação 01 - Comprimento de ancoragem:

De acordo com a tabela vamos adotar:
Concreto – C20;
Zona de aderência – Boa;
Aço – CA-50 nervurado sem gancho.

A altura da base da sapata será:

Verificação 02 - Ângulo:

Verificação 03 - Peso próprio:

SAPATA | CARGA NORMAL (tf) | A (m) | B (m) | H (cm) | d (cm) | h (cm) | Volume (m³) | S1 | 40 | 1,23 | 1,13 | 60 | 55 | 20 | 0,48 |

E – Dimensionamento da armadura:
Para o dimensionamento da armadura de tração da sapata é preciso calcular a força de tração nas duas direções.

Cálculo da armadura de tração:

F – Detalhamento:
Direção A – Adotar aço CA-50 Ø 6.3 mm
Cálculo do número de barras:

Cálculo da área de aço efetivo:

Cálculo do espaçamento:

Verificação:

Direção A → 10 Ø 6.3 - c / 11,4 cm – (3,10 cm²)
Direção B – Adotar aço CA-50 Ø 6.3 mm
Cálculo do número de barras:

Cálculo da área de aço efetivo:

Cálculo do espaçamento:

Verificação:

Direção B → 10 Ø 6.3 - c / 12,6 cm – (3,10