Sapatas
SAPATAS
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CONCEITO
As sapatas são blocos de concreto armado construídas na parte inferior do alicerce e distribuem e peso da construção. Trabalham à compressão simples e à flexão, por isso necessitam de material resistente à tração (armadura). Devido à forma de transferência de cargas, as dimensões da sua base se sobrepõem as da altura. A base da sapata é projetada em função da tensão de compressão admissível do solo determinada através de investigação do solo (sondagens).
TIPOS/MODELOS
Dependendo do terreno e do tipo de construção as sapatas podem sofrer algumas variações nas suas formas ou na transferência de cargas para o solo. Podem ser: isoladas, corridas, alavancadas ou associadas. Sapatas flexíveis: são raras, usadas em fundações sujeitas a pequenas cargas. Podem ser utilizadas em solos com pressão admissível abaixo de 0,15Mpa. Apresentam o comportamento estrutural de uma peça fletida, trabalhando à flexão nas duas direções ortogonais, portanto são dimensionadas ao momento fletor e à força cortante. A verificação da punção é necessária. Sapatas rígidas: utilizadas em terrenos que possuem boa resistência em camadas próximas da superfície. Podem ser dimensionadas à flexão da mesma forma que as sapatas flexíveis, obtendo-se razoável precisão. As tensões de cisalhamento devem ser verificadas, principalmente a ruptura por compressão diagonal do concreto na ligação sapata-pilar. A verificação da punção é desnecessária.
• Sapatas isoladas: Quando o terreno possui boa taxa de trabalho e a carga a ser suportada é relativamente pequena, costuma-se usar sapatas isoladas que podem ser simples ou armadas e ligadas entre si por vigas baldrames. Recebem as cargas de apenas um pilar. No caso de pilares de formato não retangular, a sapata deve ter seu centro de gravidade coincidindo com o centro de cargas.
• Sapatas corridas: São elementos contínuos que acompanham a linha das paredes, as quais lhes transmitem as ações verticais por metro linear. O carregamento é uniformemente distribuído em uma direção. O dimensionamento desse tipo de sapata é idêntico ao de uma laje armada em uma única direção. São equivalentes dos alicerces, usadas em paredes mais carregadas ou em solos menos resistentes.
• Sapatas alavancadas: No caso de pilares de divisa muito próximos a obstáculos onde não seja possível fazer com que o centro de gravidade da sapata coincida com o centro de carga do pilar, é necessário transferir parte dos esforços para uma sapata próxima por meio de uma viga alavancada.
• Sapatas associadas: Quando há pilares muito próximos e as sapatas isoladas acabariam se sobrepondo é necessário unir as sapatas, transformando em uma só que recebe a carga de dois ou mais pilares. Pode ser necessária também quando há grande carregamento estrutural. O posicionamento da peça também deve respeitar o centro de carga dos pilares. Para unir os pilares é feita uma viga que denomina-se viga de rigidez.
MÉTODO/TÉCNICA CONSTRUTIVA
1. Executar a abertura da vala através de escavação manual ou mecânica:
• A vala deve ter profundidade conforme o relatório de sondagem e não deve ser superior a 2 metros. A largura varia conforme o tamanho da base da sapata, sendo sempre maior o buraco da vala;
2. Esgotamento da água se for necessário;
3. Verificação se o solo previsto para a cora de apoio é compatível com a capacidade de carga do projeto;
4. Compactar a camada do solo resistente, apoiando o fundo:
• O fundo do solo deve ser compactado, para uniformizar o fundo da vala.
5. Executar um lastro de concreto magro:
• 5 a 10 cm de espessura;
• O lastro de concreto vai sobre o fundo da vala e deve ter espessura de no mínimo 5 cm, com traço de 1:3:6 ou 1:4:8 (cimento, areia grossa e pedra 2 e 3);
• Precisa ser vibrado e curado;
• Tem a finalidade de diminuir a pressão de contato, por isso sua largura é maior que a da estrutura da fundação;
• Uniformiza e limpa o piso sobre o qual será levantada a sapata.
6. Posicionamento e confecção das formas de acordo com a marcação executada no gabarito de locação:
• Devem ser feitas de acordo o projeto;
• Posicionamento feito pela marcação executada no gabarito;
• Fazer amarração das formas, para evitar que abram;
7. Colocação da armadura;
8. Posicionamento do pilar e da armadura do mesmo em relação à caixa com as armações;
9. Colocação das guias de arame para acompanhamento da declividade das superfícies do concreto (trapézio);
10. Concretagem:
• A base deve ser vibrada normalmente, mas a parte de concreto inclinada deve ter vibração manual, sem o uso do vibrador;
11. Retirada da forma e reaterro.
CUIDADOS GERAIS NA EXECUÇÃO
• Locação do centro da sapata e do eixo central do pilar;
• Cota do fundo da vala;
• Limpeza do fundo da vala;
• Nivelamento do fundo da vala;
• Dimensões da forma da sapata;
• Armadura da sapata e do arranque do pilar.
PROPRIEDADES
• Recomenda-se que a dimensão mínima da sapata seja de 60 a 80 cm;
• A profundidade mínima é de 1,5 m;
• Todas as sapatas não necessitam receber a mesma pressão de cargas da estrutura, o que deve ser uniforme é o desempenho da edificação como um todo.
• A cota de apoio da sapata deve assegurar a capacidade de suporte mesmo com variações sazonais de clima ou alterações de umidade.
• Quando não há nenhuma restrição de espaço o formato mais usual para essa estrutura é o retangular e piramidal, por ser mais prática e econômica. Uma sapata com altura regular gasta mais concreto, pois há subaproveitamento de material e sapatas com outros formatos como arredondado ou escalonado exigem mais trabalho com as formas.
• Algumas vezes, quando as dimensões da sapata são grandes ou dependendo da especificação do concreto é necessário acrescentar gelo à mistura para evitar que a temperatura se eleve muito durante a hidratação e cause fissuras na peça.
• Quando mais profunda estiver a sapata, mais esbelto será o pilar.
• Em princípio o uso da sapata só é viável técnica e economicamente quando a área ocupada pela fundação abranger, no máximo, de 50% a 70% da área disponível. De modo geral não deve ser usada em:
a. Aterros não compactados;
b. Argila mole;
c. Areia fofa e muito fofa;
d. Solos colapsíveis;
e. Existência do lençol freático e o rebaixamento do mesmo não é viável economicamente.
• Em sapatas com cotas diferentes, a de cota mais baixas deve ser executada primeiro, para evitar riscos de desmoronamento.
MATERIAIS UTILIZADOS
• Concreto (cimento, brita, areia, água, aditivos);
• Aço para armadura;
• Formas de madeira, onde são usadas as espécies: pinus, compensado naval, compensado resinado;
• Forma metálica.
REFERÊNCIAS
