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Construção & Bricolage

Calculadora da Pressão sob uma Sapata (Carga Excêntrica, Regra do Terço Central)

Maior e menor pressão sob uma sapata retangular com uma carga vertical e um momento, a excentricidade, que parte da base fica em contacto e a área para uma pressão que escolher.

Resultados

Maior pressão sob a sapata 174,0 kPa
Menor pressão sob a sapata 66,0 kPa
Pressão média (carga ÷ área) 120,0 kPa
Excentricidade da carga 0,150 m
Parte da base em contacto com o solo 100 %
Onde cai a carga No terço central — toda a base fica comprimida
Área de sapata para essa pressão uniforme 4,00 m²
Como varia
Maior pressão sob a sapataMomento em torno do eixo transversal à largura B 0 – 400. Maior pressão sob a sapata: 120 → 480; Menor pressão sob a sapata: 120 → 0Maior pressão sob a sapataMenor pressão sob a sapata01002003004005000100200300400Momento em torno do eixo transversal à largura B (kN·m)

A linha tracejada marca o valor que escreveu.

O que faz esta ferramenta

Um momento numa sapata é o mesmo que deslocar a carga do centro de e = M ÷ N. Enquanto a carga ficar no terço central (e ≤ B/6) toda a base assenta no solo e a pressão varia linearmente, N/(BL) × (1 ± 6e/B). Fora do terço central o solo não puxa o bordo para baixo, por isso esse bordo descola e a pressão máxima sobe depressa — o gráfico mostra a subida. O resultado é só a pressão no solo: compará-la com a capacidade resistente admissível e dimensionar a sapata em si cabe ao engenheiro geotécnico e de estruturas.

Fórmula

e = M ÷ N · q = N ÷ (B L) × (1 ± 6e ÷ B) when e ≤ B ÷ 6 · q_max = 2N ÷ [3 L (B ÷ 2 − e)] when e > B ÷ 6 (the base partly lifts off)

Variáveis

SímboloSignificadoUnidade
nCarga vertical, incluindo o peso da sapatakN
mMomento em torno do eixo transversal à largura BkN·m
bLargura B da sapata (na direção do momento)m
lComprimento L da sapatam
qtPressão no solo para a qual quer dimensionarkPa
QXMaior pressão sob a sapatakPa
QNMenor pressão sob a sapatakPa
QAPressão média (carga ÷ área)kPa
ECExcentricidade da cargam
CSParte da base em contacto com o solo%
STOnde cai a carga—
ARÁrea de sapata para essa pressão uniformem²

Exemplo resolvido

  • Carga vertical, incluindo o peso da sapata600 kN
  • Momento em torno do eixo transversal à largura B90 kN·m
  • Largura B da sapata (na direção do momento)2 m
  • Comprimento L da sapata2,5 m
  • Pressão no solo para a qual quer dimensionar150 kPa
  • Maior pressão sob a sapata174,0 kPa
  • Menor pressão sob a sapata66,0 kPa
  • Pressão média (carga ÷ área)120,0 kPa
  • Excentricidade da carga0,150 m
  • Parte da base em contacto com o solo100 %
  • Onde cai a cargaNo terço central — toda a base fica comprimida
  • Área de sapata para essa pressão uniforme4,00 m²

Limitações

  • O resultado é uma estimativa baseada apenas nos valores que introduziu. Situações reais incluem muitas vezes fatores que esta calculadora desconhece.
  • Para trabalhos que tenham de cumprir uma norma ou ser assinados, confirme o resultado com o regulamento aplicável e peça a revisão de um engenheiro qualificado.