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Metodologia

Dimensionamento completo de sapatas isoladas e sapata de divisa (com viga de equilíbrio), conforme NBR 6118:2023 e critérios geotécnicos da NBR 6122:2022.

O que a calculadora entrega

Dimensionamento geotécnico

• Capacidade de carga admissível (σ_adm) por 6 métodos: Terzaghi, Meyerhof, Hansen, Vesić, NBR 6122 e SPT direto
• Dimensões em planta (B × L) com verificação de pressão sobre o solo

Dimensionamento estrutural (NBR 6118)

• Classificação rígida/flexível pelo critério λ = h/(a/2)
• Verificação de punção — tensão de cisalhamento na periferia crítica (ρ_c)
• Armadura de flexão — As por faixa nos dois sentidos (X e Y)

Sapata de divisa

• Excentricidade geométrica e reação de equilíbrio
• Viga de equilíbrio: dimensionamento à flexão e ao cisalhamento

Hipóteses

• Pilar de seção retangular com esforços N, Mx, My
• Solo homogêneo com σ_adm uniforme abaixo da base
• Distribuição trapezoidal de pressões (Winkler simplificado)
• Concreto fck e aço fyk definidos pelo usuário

Limitações

Grupo de sapatas e recalques diferenciais requerem análise conjunta. Sapatas assimétricas e sob pilares metálicos demandam verificação específica. Resultado indicativo; a verificação final e a ART são responsabilidade do engenheiro habilitado.

Metodologia

Capacidade de carga de estacas por métodos semi-empíricos baseados no SPT, os mais utilizados na prática brasileira, conforme NBR 6122:2022:

Aoki-Velloso (1975)

Coeficientes empíricos por tipo de estaca e camada de solo.

Décourt-Quaresma (1978)

Resistência lateral e de ponta por tipo de estaca.

Teixeira (1996)

Simplificação para estacas cravadas em areia.

O que a calculadora entrega

• Carga admissível por método, com comparação e mínimo admitido por profundidade
• Perfil SPT — resistência lateral acumulada e resistência de ponta por camada
• Comprimento mínimo de embutimento conforme NBR 6122
• Armadura do fuste — flexo-compressão (pilar esbelto), armadura mínima, espaçamento de estribos
• Força horizontal — momento fletor na cabeça da estaca

Hipóteses

• Estaca isolada (sem efeito de grupo)
• SPT contínuo até a cota de assentamento
• Tipos suportados: escavada, cravada, hélice contínua, raiz, Strauss

Limitações

Efeito de grupo, recalques e estacas de grande diâmetro (estacão) exigem análise específica. Ensaio de carregamento estático (NBR 12131) é obrigatório para obras de grande porte. Resultado indicativo; a verificação final e a ART são responsabilidade do engenheiro habilitado.

Metodologia

Dimensionamento de blocos de coroamento de 1 a 6 estacas pelo método das bielas rígidas de Blévot-Frémy, conforme NBR 6118:2023 (seção 22). O bloco é modelado como treliça espacial: bielas de compressão vão do pilar até as estacas e tirantes de tração sustentam as armaduras no plano inferior.

O que a calculadora entrega

• Geometria do bloco — altura h, dimensões em planta (A × B) e cobrimento mínimo
• Verificação da biela — tensão de compressão na diagonal ≤ f_cd2 (NBR 6118, eq. 9.4)
• Armadura inferior — As total e distribuição nas faixas de tração
• Armadura de cintamento — barras de borda quando exigidas pela geometria
• Desenho SVG — planta baixa e corte com posição das estacas e treliça de bielas
• Laudo em PDF — memorial de cálculo completo para arquivo

Hipóteses

• Pilar de seção retangular com carga vertical centrada (sem momento fletor)
• Estacas circulares com diâmetro uniforme e disposição simétrica padrão (NBR 6118, Figura 22.1)
• Bloco rígido: altura h ≥ 2/3 do maior vão entre estacas
• Concreto fck ≥ 20 MPa, aço CA-50 ou CA-60

Limitações

Carga excêntrica, momento no pilar e grupo de estacas assimétrico requerem verificação adicional. Resultado indicativo; a verificação final, o detalhamento e a ART são responsabilidade do engenheiro habilitado.

Metodologia

Dimensionamento de tubulões a céu aberto (e pré-dimensionamento a ar comprimido), conforme NBR 6122:2022 (projeto e execução de fundações profundas).

O que a calculadora entrega

Geotécnico

• Capacidade de carga admissível pela base (teoria de Terzaghi para base circular ou ovalada)
• Verificação da base em concreto simples — compressão pura dispensa armadura quando σ ≤ 0,85·f_ck (NBR 6118)

Geométrico

• Diâmetro mínimo do fuste (construtibilidade — execução com operário dentro)
• Geometria da base: formato redondo ou ovalado, cone de 60° (padrão executivo brasileiro)
• Altura do cone e espessura da base em concreto ciclópico

Estrutural (NBR 6118)

• Armadura do fuste — flexo-compressão com excentricidade mínima
• Estribos — cisalhamento e confinamento do núcleo

Hipóteses

• Carga vertical centrada no fuste (sem momento relevante)
• Base assentada em solo rígido ou rocha (N_SPT ≥ 40 ou rocha alterada)
• Concreto do fuste e da base definidos pelo usuário

Limitações

Tubulões em terreno com lençol freático exigem verificação de subpressão e escoramento. Presença de gás ou material orgânico inviabiliza a execução a céu aberto. Resultado indicativo; a verificação final e a ART são responsabilidade do engenheiro habilitado.

Metodologia

Dimensionamento de radier (laje de fundação) pelo método das faixas sobre base elástica de Winkler, resolvido por Elementos Finitos com viga de Euler-Bernoulli sobre apoio elástico distribuído, conforme NBR 6118:2023.

O que a calculadora entrega

• Momentos e cortantes — diagramas M_y e M_x em cada faixa (direções X e Y)
• Armadura — As superior e inferior por faixa, em cada direção
• Verificação de punção — tensão na periferia crítica de cada pilar (NBR 6118)
• Dois modos de análise — NBR (consistente, com relação h/l) e Planilha FSC (direto por rigidez)

Hipóteses

• Radier de espessura uniforme e constante
• Solo com rigidez uniforme — coeficiente de reação de Winkler k (kN/m³)
• Cargas concentradas nos nós da malha (pilares)
• Faixas independentes nas duas direções (sem transferência transversal entre faixas)

Limitações

A hipótese de faixas independentes tende a subestimar a redistribuição bidimensional de momentos. Para radiers com geometria irregular, pilares muito próximos ou variação de rigidez do solo, recomenda-se análise de placa por FEM 2D. Resultado indicativo; a verificação final e a ART são responsabilidade do engenheiro habilitado.

Metodologia

Análise de fundação em radier estaqueado — a laje de concreto que se apoia ao mesmo tempo sobre o solo e sobre um conjunto de estacas, dividindo a carga entre os dois — resolvida por elementos finitos, conforme NBR 6122 e NBR 6118.

A laje é modelada como uma placa de Reissner–Mindlin (elementos MITC4) sobre uma base elástica de Winkler (coeficiente de reação vertical kv); as estacas entram como molas de cabeça (rigidez kp) nos nós mais próximos de sua posição. A rigidez de cada estaca é informada diretamente ou calculada pela solução de Randolph–Wroth, com efeito de grupo entre estacas vizinhas. Os esforços são recuperados nos nós; a armadura vem do critério de Wood–Armer e a punção, dos contornos da NBR 6118. O campo é recalculado automaticamente a cada alteração.

O que a calculadora entrega

• Recalques — máximo, diferencial e distorção angular (comparada a 1/300)
• Repartição de carga (load sharing) — parcela absorvida pelas estacas × pelo solo
• Reação e mobilização por estaca — R/Qadm, kp de Randolph e fator de grupo
• Esforços e armadura — Mx, My, Mxy → As inferior/superior (Wood–Armer + NBR 6118)
• Punção — utilização do contorno crítico C′ sob pilares e estacas
• Mapas de campo — recalque, momentos, estacas, armaduras e punção, em escala

Hipóteses

• Laje modelada como placa de Reissner–Mindlin (elementos finitos MITC4)
• Solo representado por base elástica de Winkler (kv constante)
• Estacas como molas verticais de cabeça, ligadas ao nó mais próximo da malha
• Rigidez de estaca informada ou por Randolph–Wroth, com efeito de grupo opcional
• Sobrecarga distribuída uniforme e peso próprio da laje (opcional)

Limitações

O modelo de Winkler não representa adensamento, camadas de solo variáveis nem o acoplamento completo solo-estaca; efeitos horizontais e de momento nas estacas não são considerados, e a rigidez por Randolph–Wroth com efeito de grupo são soluções analíticas simplificadas. A armadura resulta do campo de momentos por metro — detalhamento, ancoragens e armadura de punção efetiva são do projetista. Para solos muito heterogêneos ou interação solo-estrutura completa, recomenda-se análise contínua por elementos finitos 3D. Resultado indicativo; a verificação final e a ART são responsabilidade do engenheiro habilitado.

Metodologia

Dimensionamento de muro de arrimo em concreto armado (flexão) ou parede de blocos com enrijecedores, conforme NBR 6118:2023 (concreto armado) e NBR 6136 (blocos de concreto).

Verificações realizadas

• Estabilidade ao tombamento — fator de segurança mínimo 1,5 (NBR 6122)
• Estabilidade ao deslizamento — atrito solo/concreto e coesão na base
• Tensões na base — sem tração (critério de Meyerhof), tensão máxima ≤ σ_adm do solo
• Dimensionamento da parede — pilar engastado na base (flexo-compressão), armadura vertical e horizontal, espaçamento de enrijecedores

Hipóteses

• Solo homogêneo com ângulo de atrito φ e coesão c
• Pressão de terra ativa pela teoria de Rankine
• Drenagem garantida por trás do muro (sem pressão hidrostática, por padrão)
• Concreto fck e aço fyk definidos pelo usuário

Limitações

Não cobre muros curvilíneos, muros de contenção com ancoragem (tirantes) nem muros sujeitos a cargas sísmicas. Resultado indicativo; a verificação final, o detalhamento e a ART são responsabilidade do engenheiro habilitado.

Metodologia

Análise de estabilidade de taludes por equilíbrio-limite com ruptura circular, aplicando simultaneamente o método de Bishop Simplificado e o método de Fellenius (Sueco), conforme NBR 11682:2009.

A superfície crítica é buscada automaticamente por varredura em grade de centros: a calculadora avalia centenas de círculos de ruptura e retorna aquele com o menor fator de segurança Fs.

O que a calculadora entrega

• Fator de segurança Fs — pelos dois métodos, com comparação
• Superfície crítica — centro, raio e traçado do círculo mais desfavorável
• Perfil do talude — estratigrafia, nível d'água e superfície de ruptura desenhados em escala

Hipóteses

• Ruptura circular (adequada para solos argilosos e homogêneos)
• Perfil plano com inclinação definida pelo usuário
• Solo estratificado (até n camadas), cada uma com γ, c' e φ'
• Lençol freático horizontal (pressão neutra por linha piezométrica)
• Sobrecarga distribuída uniforme no topo

Limitações

Rupturas não-circulares (cunha, translacional, em cunha composta) exigem métodos específicos como Janbu ou Spencer. Para geometria irregular, falhas pré-existentes ou solos muito heterogêneos, recomenda-se análise numérica por elementos finitos. Resultado indicativo; a verificação final e a ART são responsabilidade do engenheiro habilitado.

Metodologia

Suíte integrada de elementos de concreto armado conforme NBR 6118:2023, NBR 8681:2003 e NBR 6120:2019.

Módulos disponíveis

Pilar

Flexo-compressão normal e oblíqua com efeitos de 2ª ordem pelo método do pilar-padrão (NBR 6118, seção 15). Verificação de índice de esbeltez λ e momento mínimo.

Viga

Flexão simples e composta, cisalhamento pelo modelo de biela inclinada (Modelos I e II da NBR 6118), torção e ELS — flecha por Branson, abertura máxima de fissura.

Viga Contínua

Redistribuição de momentos (δ ≥ 0,90 para CA-50) e envoltória de esforços por combinação das posições de carga móvel.

Pórtico 2D

Análise matricial de rigidez (FEM): esforços N, V, M em todos os elementos, deslocamentos nodais e diagrama deformado.

Descida de Cargas

Áreas de influência por andar, cargas gravitacionais acumuladas por coluna e verificação da carga no pilar mais solicitado.

Laje

Maciça, treliçada (NBR 14859), nervurada e alveolar (NBR 14861) — momentos por tabela de Marcus ou coeficientes tabelados, flecha e armadura.

Limitações

Análise estática linear. Esforços dinâmicos (vento, sismo), não-linearidade material e geométrica avançada requerem software específico. Resultado indicativo; a verificação final e a ART são responsabilidade do engenheiro habilitado.

Metodologia

Verificação de vigas de aço de perfil I/H bi-simétrico (laminado ou soldado) à flexão simples, força cortante e deslocamento, conforme a NBR 8800 — com as edições 2024 ou 2008 selecionáveis, que diferem nos coeficientes de FLT, FLM e cortante.

O momento resistente vem dos três estados-limites últimos do Anexo D — FLT (flambagem lateral com torção), FLM (flambagem local da mesa) e FLA (flambagem local da alma) — governando sempre o menor MRk. A força cortante segue a seção 5.4.3 (resistência da alma, nos regimes de escoamento, inelástico ou elástico) e a flecha, os limites da Tabela B.1 (Anexo B), conforme o uso da viga. São adotados E = 200.000 MPa, γa1 = 1,10 e tensão residual σr = 0,30·fy, com o momento limitado ao teto de 1,5·Wx·fy/γa1.

O perfil pode ser escolhido em um catálogo de mais de 100 laminados Gerdau (séries W 150–610 e HP 200–310), cujas linhas passaram por verificação de coerência física, ou definido como soldado a partir de d, bf, tf e tw.

O que a calculadora entrega

• Momento resistente MRd — com o estado-limite governante (FLT / FLM / FLA), os índices λ, λp, λr e o regime da seção (compacta / semicompacta / esbelta)
• Cortante VRd — pela alma, no regime de escoamento, inelástico ou elástico
• Flecha — deslocamento no meio do vão contra o limite L/x adotado
• Índices de aproveitamento η — momento, cortante e flecha (η ≤ 1 passa)
• Propriedades da seção — Ag, Ix, Wx, Zx, ry, J, Cw e Mpl
• Curva MRd × Lb (a "assinatura" do perfil) e o desenho da seção em escala

Hipóteses

• Viga bi-apoiada, perfil I/H bi-simétrico de alma não esbelta, sob flexão simples
• Solicitações do vão: carga distribuída (MSd = w·L²/8, VSd = w·L/2) ou pontual no centro (MSd = P·L/4, VSd = P/2)
• Comprimento destravado Lb e fator de momento Cb informados pelo usuário
• Alma sem enrijecedores transversais
• Aço com fy e fu tabelados (MR250, A572 G50, AR350, AR415, A992, MR300)

Limitações

Vigas de alma esbelta saem do Anexo D e exigem o Anexo E — a calculadora sinaliza o caso e não emite MRd. Não são cobertas seções assimétricas, flexão oblíqua ou composta, instabilidade global do conjunto, ligações, apoios, enrijecedores, nem flambagem localizada da alma sob cargas concentradas. Para balanço, adotar L = 2× o vão do balanço; com alvenaria solidarizada, observar também o limite absoluto de flecha (≤ 15 mm). Resultado indicativo; a verificação final e a ART são responsabilidade do engenheiro habilitado.

Metodologia

Dimensionamento de escadas de concreto armado conforme NBR 6118:2023, NBR 6120:2019 e NBR 8681:2003.

Tipos suportados

Longitudinal

Laje armada ao longo do eixo desenvolvido (viga-faixa de 1 m).

Viga central

Degraus em balanço sobre viga central de seção retangular.

Jacaré

Laje dentada com degraus monolíticos embutidos.

Helicoidal

Pré-dimensionamento por analogia com laje inclinada curva.

O que a calculadora entrega

• Geometria — espessura equivalente da laje, peso próprio e peso dos degraus
• Esforços — momento fletor e esforço cortante no vão e nos apoios
• ELS — flecha pelo método de Branson (laje fissurada, EI equivalente)
• Armadura — As longitudinal positiva e negativa, armadura transversal de distribuição
• Detalhamento — comprimento de ancoragem e cobrimento mínimo

Hipóteses

• Escada com no máximo dois lances, apoiada em vigas de patamar
• Carga variável q = 3 kN/m² (uso residencial/comercial, NBR 6120) — editável
• Revestimento incluído na carga permanente (g_rev ajustável pelo usuário)

Limitações

Escadas em balanço de lance inteiro, escadas em leque ou helicoidal completa requerem análise específica por casca. Resultado indicativo; a verificação final, o detalhamento e a ART são responsabilidade do engenheiro habilitado.

Metodologia

Dimensionamento de reservatórios enterrados e piscinas de concreto armado conforme NBR 6118:2023 (estrutura), NBR 16868-1:2020 (reservatórios), NBR 6122:2022 (fundação) e NBR 8681:2003 (ações).

O que a calculadora entrega

Carregamentos

• Empuxo de água — pressão hidrostática nas paredes (γ_água · h)
• Empuxo de solo — coeficiente de empuxo em repouso K₀ = 1 − sin φ
• Subpressão — uplift na laje de fundo, verificação de flutuação (W_estrutura ≥ γ_f · U)

Paredes

• Momento fletor — placa com bordas engastadas ou simplesmente apoiadas (tabelas de Marcus)
• Armadura vertical e horizontal em cada parede
• Fissuração — abertura máxima de fissura ≤ 0,20 mm (classe III, estanqueidade)

Laje de fundo

• Pressão resultante no solo (carga menos subpressão)
• Momento e armadura da laje como placa apoiada nas bordas

Hipóteses

• Paredes de espessura constante (caixão retangular)
• Laje de fundo plana e horizontal
• Solo homogêneo com γ e φ definidos pelo usuário

Limitações

Piscinas com formato livre (curvo, estrelado) e coberturas curvas requerem análise de casca por FEM. Para reservatórios acima do solo ou elevados, as combinações de cargas são diferentes. Resultado indicativo; a verificação final e a ART são responsabilidade do engenheiro habilitado.

Metodologia

Orçamento de obras de construção civil por composições unitárias com referência na tabela SINAPI (Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da Construção Civil — Caixa/IBGE), aplicando BDI conforme Acórdão TCU 2622/2013.

O que a calculadora entrega

• Planilha orçamentária — serviços agrupados por etapa (serviços preliminares, fundações, estrutura, alvenaria, instalações, acabamentos, etc.)
• BDI detalhado — composição por faixas: administração central, seguros, riscos, despesas financeiras e lucro operacional
• Curva ABC — ranking de itens por participação percentual no custo total
• Cronograma físico-financeiro — avanço previsto por período e Curva S de desembolso acumulado
• Relatório em PDF — memorial de orçamento para entrega ao cliente

Hipóteses

• Preços unitários inseridos pelo usuário (SINAPI, SICRO ou cotação direta)
• BDI único aplicado sobre todos os itens (BDI diferenciado para materiais pode ser ajustado)
• Cronograma de avanço físico proporcional à duração de cada etapa

Limitações

A precisão do orçamento depende diretamente dos preços unitários adotados. Atualize os insumos com a tabela SINAPI vigente no estado da obra. Para licitações públicas, observe as exigências específicas do edital. Resultado indicativo; a contratação deve ser precedida de planilha completa assinada por responsável técnico.