TEC 159TECNOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES I

Aula Aula Aula Aula Aula Aula Aula Aula 9 Fundações 9 Fundações 9 Fundações 9 Fundações 9 Fundações 9 Fundações 9 Fundações 9 Fundações –––––––– Parte 1Parte 1Parte 1Parte 1Parte 1Parte 1Parte 1Parte 1

Cristóvão C. C. Cordeiro

O que são?O que são?

�� São elementos estruturais cuja função São elementos estruturais cuja função é a transferência de cargas da é a transferência de cargas da estrutura para a camada resistente de estrutura para a camada resistente de solosolosolosolo

�� São as Raízes do EdifícioSão as Raízes do Edifício�� IMPORTÂNCIA ESTRUTURAL!!!IMPORTÂNCIA ESTRUTURAL!!!�� IMPORTÂNCIA ECONÔMICA:IMPORTÂNCIA ECONÔMICA:–– 4 A 10 % DO CUSTO GLOBAL!!4 A 10 % DO CUSTO GLOBAL!!–– PODE CHEGAR A 20 %!PODE CHEGAR A 20 %!

Podem inviabilizar

o empreendimento!!

ConteúdoConteúdo

�� Objetivo Objetivo –– abordar os principais abordar os principais métodos construtivos das diferentes métodos construtivos das diferentes alternativas de fundações, em alternativas de fundações, em alternativas de fundações, em alternativas de fundações, em particular para edifícios de pequeno particular para edifícios de pequeno porte;porte;

ClassificaçãoClassificação

�� Quanto à transmissão de cargas:Quanto à transmissão de cargas:–– Fundações DiretasFundações Diretas

�� Aquelas em que a transmissão da carga para o solo é Aquelas em que a transmissão da carga para o solo é feita preponderantemente pela base;feita preponderantemente pela base;

ClassificaçãoClassificação

�� Quanto à transmissão de cargas:Quanto à transmissão de cargas:–– Fundações IndiretasFundações Indiretas

�� Aquelas em que a transmissão da carga para o solo é Aquelas em que a transmissão da carga para o solo é feita preponderantemente pela superfície lateral;feita preponderantemente pela superfície lateral;

ClassificaçãoClassificação

�� Quanto à profundidade da cota de apoioQuanto à profundidade da cota de apoio–– Fundações Rasas Fundações Rasas –– aquelas em que a cota de aquelas em que a cota de apoio está em torno de 2m de profundidadeapoio está em torno de 2m de profundidade

Fundações diretas rasas Fundações diretas rasas Sapatas em edifícios de grande porteSapatas em edifícios de grande porte

Fundações diretas rasas Fundações diretas rasas

ClassificaçãoClassificação�� Quanto à profundidade da cota de apoioQuanto à profundidade da cota de apoio–– Fundações Profundas Fundações Profundas –– aquelas em que a cota aquelas em que a cota de apoio está a mais de 2m de profundidadede apoio está a mais de 2m de profundidade

Fundações Diretas ProfundasFundações Diretas Profundas

Fundações Diretas ProfundasFundações Diretas Profundas

Tubulões

Fundações Indiretas Fundações Indiretas ProfundasProfundas

�� EstacasEstacas––Concreto Moldado no Local;Concreto Moldado no Local;––Concreto PréConcreto Pré--moldado;moldado;––Concreto PréConcreto Pré--moldado;moldado;––Aço.Aço.

Fundações Indiretas ProfundasFundações Indiretas Profundas–– Estaca AçoEstaca Aço

Fundações Indiretas ProfundasFundações Indiretas Profundas–– Estaca Concreto PréEstaca Concreto Pré--moldadomoldado

Fundações Indiretas ProfundasFundações Indiretas ProfundasEstaca Concreto Moldado no localEstaca Concreto Moldado no local

Fundações IndiretasFundações Indiretas

Existem Fundações Indiretas Existem Fundações Indiretas Rasas?Rasas?Não!Não!

Por Quê?Por Quê?

Escolha do Sistema de Escolha do Sistema de FundaçãoFundação

Fundações Fundações –– ImportânciaImportância

�� O projeto de fundações não é tão exato O projeto de fundações não é tão exato na ótica matemática quanto o de na ótica matemática quanto o de estruturas, pois se lida com a natureza;estruturas, pois se lida com a natureza;estruturas, pois se lida com a natureza;estruturas, pois se lida com a natureza;

�� A decisão conceitual, como a análise de A decisão conceitual, como a análise de terreno e dos vizinhos vem antes do terreno e dos vizinhos vem antes do cálculo matemático. Há uma grande cálculo matemático. Há uma grande parcela de parcela de feelingfeeling, de conhecimento, de conhecimento

�� Milton GolombekMilton Golombek

Aspectos a considerar para a Aspectos a considerar para a escolha da fundaçãoescolha da fundação

�� Quem define o tipo de fundação?Quem define o tipo de fundação?

�� Obras de grande porte:Obras de grande porte:

–– Empresas de projeto especializadas;Empresas de projeto especializadas;

�� Obras de pequeno porte:Obras de pequeno porte:

–– O próprio construtor.O próprio construtor.

Aspectos a considerar para a Aspectos a considerar para a escolha da fundaçãoescolha da fundação

�� De quem é a responsabilidade?De quem é a responsabilidade?�� Obras de grande porte:Obras de grande porte:–– Empresas de projeto especializadas;Empresas de projeto especializadas;–– Empresas de projeto especializadas;Empresas de projeto especializadas;–– Construtora: controle da execução;Construtora: controle da execução;

�� Obras de pequeno porte:Obras de pequeno porte:–– O construtor projeta e coordena a O construtor projeta e coordena a execução.execução.

Aspectos a considerar para a Aspectos a considerar para a escolha da fundaçãoescolha da fundação

�� Quem executa?Quem executa?–– Depende do tipo da fundação!!Depende do tipo da fundação!!

�� Obras de grande porte:Obras de grande porte:�� Obras de grande porte:Obras de grande porte:–– Empresas especializadas;Empresas especializadas;–– Construtora: controle da execução;Construtora: controle da execução;

�� Obras de pequeno porte:Obras de pequeno porte:–– O construtor projeta e coordena a O construtor projeta e coordena a execução.execução.

Aspectos a considerar para a Aspectos a considerar para a escolha da fundaçãoescolha da fundação

�� SoloSolo–– Nível do lençol freático;Nível do lençol freático;–– Capacidade de suporte.Capacidade de suporte.

Carregamentos (intensidade):Carregamentos (intensidade):�� Carregamentos (intensidade):Carregamentos (intensidade):–– Pequenos Edifícios;Pequenos Edifícios;–– Edifícios Altos;Edifícios Altos;

�� Vibração Causada pelo processoVibração Causada pelo processo�� Cultura do localCultura do local–– Grandes centros;Grandes centros;–– Interior.Interior.

Presença de Lençol Presença de Lençol FreáticoFreático

�� Como saber se tem água?Como saber se tem água?–– SondagemSondagem–– Poços exploratóriosPoços exploratórios–– Poços exploratóriosPoços exploratórios

�� Diâmetro de 1,0mDiâmetro de 1,0m

–– Altura do lençol e intensidadeAltura do lençol e intensidade

Capacidade de Suporte Capacidade de Suporte do Solodo Solo

Como saber a capacidade de Como saber a capacidade de resistência do solo?resistência do solo?

SondagemSondagem

Tipos de SondagemTipos de Sondagem

�� Poços ExploratóriosPoços Exploratórios�� Ensaio de Penetração ContínuaEnsaio de Penetração Contínua–– Esforço de penetração de uma hasteEsforço de penetração de uma haste–– Correlação Correlação com resistência do com resistência do solosolo

�� Sondagem RotativaSondagem Rotativa–– Investigar rocha com coroa de aço com Investigar rocha com coroa de aço com diamantesdiamantes

�� Ensaio Ensaio de Palhetade Palheta–– Esforço de giro X TensãoEsforço de giro X Tensão--deformaçãodeformação

Tipos de SondagemTipos de Sondagem

�� Standard Penetration Test (S. P. T.)Standard Penetration Test (S. P. T.)�� Amostrador padrão de 65kgAmostrador padrão de 65kg�� Altura de queda de 75cmAltura de queda de 75cm�� Altura de queda de 75cmAltura de queda de 75cm�� Resistência do terreno é dada por uma Resistência do terreno é dada por uma correlação em função do número de correlação em função do número de golpes para penetrar 30cm, após ter golpes para penetrar 30cm, após ter penetrado os primeiros 15cmpenetrado os primeiros 15cm

Resultado de Sondagem SPTResultado de Sondagem SPT

Resultado de Sondagem SPTResultado de Sondagem SPT

Aspectos que auxiliam na Aspectos que auxiliam na escolha das fundações:escolha das fundações:

Experiência em projetos anterioresExperiência em projetos anteriores

Verificação das fundações vizinhasVerificação das fundações vizinhas

ExercícioExercícioConsidere os seguintes tipos de fundações:Considere os seguintes tipos de fundações:

�� AlicerceAlicerce�� Sapata corridaSapata corrida�� Sapata isoladaSapata isolada

�� Discutir os casos Discutir os casos seguintes definindo seguintes definindo duas soluções duas soluções adequadas para as adequadas para as

�� Sapata isoladaSapata isolada�� RadierRadier�� BrocaBroca�� Estaca Estaca StraussStrauss�� Estaca préEstaca pré--moldada moldada de concretode concreto

adequadas para as adequadas para as suas fundações, suas fundações, justificando as justificando as soluções adotadassoluções adotadas

Situação 1Situação 1

�� Conjunto de 150 casas populares, de Conjunto de 150 casas populares, de 45m2 cada, pavimento único, com 45m2 cada, pavimento único, com vedações verticais em paredes de vedações verticais em paredes de vedações verticais em paredes de vedações verticais em paredes de bloco de concreto revestidas em bloco de concreto revestidas em ambas as faces, cobertura de telha ambas as faces, cobertura de telha cerâmica e forro de madeira, cerâmica e forro de madeira, construídas sobre solo arenoso, sem construídas sobre solo arenoso, sem presença de lençol freático.presença de lençol freático.

SoluçõesSoluções

�� AlicerceAlicerce�� Sapata corridaSapata corrida�� Radier com sapata incorporada Radier com sapata incorporada �� Radier com sapata incorporada Radier com sapata incorporada (armação sob as paredes)(armação sob as paredes)

�� Custo é fundamental!!Custo é fundamental!!

Alicerce:Alicerce:

Sapata CorridaSapata Corrida

Sapata CorridaSapata Corrida

�� Exemplo:Exemplo:

�� Base feita com Base feita com bloco canaleta bloco canaleta ––carregamentos de carregamentos de baixa intensidadebaixa intensidade

Radier ConstrutivoRadier Construtivo

RadierRadier�� Caminhos da concretagemCaminhos da concretagem�� Colocação de armadura e dos sistemas Colocação de armadura e dos sistemas hidráulicohidráulico--sanitário e elétricosanitário e elétrico

RadierRadier

�� Colocação de armadura e dos sistemas Colocação de armadura e dos sistemas hidráulicohidráulico--sanitário e elétricosanitário e elétrico

Situação 2Situação 2

�� Sobrado de alvenaria estrutural e Sobrado de alvenaria estrutural e 180m2 de área, construído em terreno 180m2 de área, construído em terreno pantanoso em zona litorânea, com pantanoso em zona litorânea, com pantanoso em zona litorânea, com pantanoso em zona litorânea, com padrão de acabamento médio.padrão de acabamento médio.

SoluçõesSoluções

Radier inteiramente armado e não Radier inteiramente armado e não só construtivosó construtivoFundações ProfundasFundações Profundas

RadierRadier

RadierRadier

Estaca préEstaca pré--moldadamoldada(cara, devido à profundidade de apoio)(cara, devido à profundidade de apoio)

Fundações:Fundações:Bloco de coroamento e vigas baldrameBloco de coroamento e vigas baldrame

Escolha de fundações para Escolha de fundações para edifício de pequeno porteedifício de pequeno porte

�� É possível Strauss?É possível Strauss?–– Não!Não!

�� E se fosse estrutura reticulada?E se fosse estrutura reticulada?�� E se fosse estrutura reticulada?E se fosse estrutura reticulada?–– Radier ou estaca préRadier ou estaca pré--fabricadafabricada

�� Observar padrão da construção X riscoObservar padrão da construção X risco

Situação 3Situação 3

�� Casa de alto padrão, construída com Casa de alto padrão, construída com estrutura de madeira com vãos médios de estrutura de madeira com vãos médios de 3,0m e 400m2 de área. Devido à situação 3,0m e 400m2 de área. Devido à situação particular da topografia do terreno, em forte particular da topografia do terreno, em forte particular da topografia do terreno, em forte particular da topografia do terreno, em forte declive e dotado de um solo argiloso sem declive e dotado de um solo argiloso sem presença de água, a solução arquitetônica presença de água, a solução arquitetônica levou ao projeto de uma casa de três levou ao projeto de uma casa de três pavimentos, sendo o térreo no nível da rua pavimentos, sendo o térreo no nível da rua e o mais embaixo livre de paredes.e o mais embaixo livre de paredes.

Situação 3Situação 3

SoluçõesSoluções

Sapata isolada com viga baldrame Sapata isolada com viga baldrame –– estrutura estrutura Sapata isolada com viga baldrame Sapata isolada com viga baldrame –– estrutura estrutura reticuladareticuladaCuidado com a possibilidade de escorregamento Cuidado com a possibilidade de escorregamento do terreno, pois apresenta elevada inclinação.do terreno, pois apresenta elevada inclinação.A sapata está mais sujeita ao escorregamento.A sapata está mais sujeita ao escorregamento.

Sapata Sapata -- IsoladaIsolada

SoluçõesSoluções

1 1 -- Sapata isolada com viga baldrame Sapata isolada com viga baldrame ––1 1 -- Sapata isolada com viga baldrame Sapata isolada com viga baldrame ––estrutura reticuladaestrutura reticulada2 2 –– Estaca StraussEstaca StraussDificuldade de instalação do equipamentoDificuldade de instalação do equipamentoEmprego da Emprego da brocabroca é mais adequado pela é mais adequado pela facilidade de manuseio do equipamento.facilidade de manuseio do equipamento.

BrocasBrocas

�� Terrenos de menor capacidade Terrenos de menor capacidade superficial, com baixa intensidade de superficial, com baixa intensidade de carga;carga;carga;carga;

�� Fundação profunda Fundação profunda –– até 6,0maté 6,0m�� Menos sujeita aos efeitos do Menos sujeita aos efeitos do escorregamento do terreno do que a escorregamento do terreno do que a sapata.sapata.

BrocaBroca

�� Estaca escavada com trado e Estaca escavada com trado e preenchida com concreto;preenchida com concreto;

�� Ø broca de 20 a 30 cm (usual 20);Ø broca de 20 a 30 cm (usual 20);�� Ø broca de 20 a 30 cm (usual 20);Ø broca de 20 a 30 cm (usual 20);�� Acima do lençol freático;Acima do lençol freático;�� Não tem garantia de verticalidade;Não tem garantia de verticalidade;�� Há perigo de mistura soloHá perigo de mistura solo--concreto.concreto.

BrocaBroca

BrocaBroca

BrocaBroca

BrocaBroca

BrocaBroca

BrocaBroca

Estacas StraussEstacas Strauss

�� Terrenos de menor Terrenos de menor capacidadecapacidade

�� Média intensidade Média intensidade �� Média intensidade Média intensidade de cargade carga

�� Fundação profunda Fundação profunda até 24,0maté 24,0m

Estacas StraussEstacas Strauss

�� Ø 30 a 45cm (usual)Ø 30 a 45cm (usual)�� Capacidade de 30 a 60 toneladasCapacidade de 30 a 60 toneladas�� Solos coesosSolos coesos�� Solos coesosSolos coesos�� Acima do lençol freáticoAcima do lençol freático�� Escavadas por percussãoEscavadas por percussão

Estacas Strauss Estacas Strauss ––Execução e controleExecução e controle

�� Cravação do tubo com coroa cortanteCravação do tubo com coroa cortante�� Lavagem do tubo com águaLavagem do tubo com água�� Retirada do solo com balde sondaRetirada do solo com balde sonda�� Retirada do solo com balde sondaRetirada do solo com balde sonda�� Colocação da armação (se necessária)Colocação da armação (se necessária)�� Lançamento do concreto (até arrasamento)Lançamento do concreto (até arrasamento)�� Retirada do tubo paralelamente ao Retirada do tubo paralelamente ao apiloamento do concreto apiloamento do concreto –– cuidado na cuidado na interface concreto tubointerface concreto tubo

Guincho para

Elevação da

Sonda

�� Sonda para Sonda para �� Sonda para Sonda para perfuração do perfuração do fuste da fuste da Estaca StraussEstaca Strauss

�� Colocação de água Colocação de água para amolecer o para amolecer o solo, facilitando solo, facilitando sua entrada na sua entrada na sua entrada na sua entrada na sondasonda

�� Camisa metálica já Camisa metálica já posicionadaposicionada

�� Sonda sendo Sonda sendo suspensa para suspensa para uma nova queda uma nova queda –– momento em momento em –– momento em momento em que o solo que o solo penetra para sua penetra para sua posterior retiradaposterior retirada

�� Camisa metálica Camisa metálica não utilizadanão utilizada

�� Região onde o Região onde o solo é retirado solo é retirado junto à estaca junto à estaca que está sendo que está sendo realizadarealizadarealizadarealizada

�� A sonda ainda A sonda ainda se encontra no se encontra no interior do interior do fuste da estacafuste da estaca

�� Sonda sendo Sonda sendo retirada do retirada do fuste, para a fuste, para a retirada do solo retirada do solo que nela que nela que nela que nela penetroupenetrou

�� Lama que está Lama que está saindo de saindo de dentro da dentro da sondasonda

�� Operário Operário retirando a retirando a lama que ainda lama que ainda lama que ainda lama que ainda está dentro da está dentro da sondasonda

SoluçõesSoluções

1 1 -- Sapata isolada com viga baldrame Sapata isolada com viga baldrame ––1 1 -- Sapata isolada com viga baldrame Sapata isolada com viga baldrame ––estrutura reticuladaestrutura reticulada2 2 –– Estaca StraussEstaca StraussDificuldade de instalação do equipamentoDificuldade de instalação do equipamentoObservar padrão da construção X riscoObservar padrão da construção X risco

Situação 4Situação 4

�� Sobrado de médio padrão, construído com Sobrado de médio padrão, construído com estrutura reticulada tradicional de concreto estrutura reticulada tradicional de concreto armado em terreno onde, por sua armado em terreno onde, por sua configuração inicial em aclive 1V:3H, foi configuração inicial em aclive 1V:3H, foi necessária a execução de um corte e de um necessária a execução de um corte e de um necessária a execução de um corte e de um necessária a execução de um corte e de um aterro.aterro.

�� A construção localizaA construção localiza--se parcialmente na se parcialmente na zona de corte e parcialmente na de aterro, o zona de corte e parcialmente na de aterro, o ponto mais extremo da habitação ocupando ponto mais extremo da habitação ocupando 9 metros na área de aterro. O solo original é 9 metros na área de aterro. O solo original é uma argila compacta com boa resistência uma argila compacta com boa resistência superficial superficial

SoluçõesSoluções

Brocas Brocas –– cuidado recalques diferenciais cuidado recalques diferenciais ––risco de fissurasrisco de fissurasTrado mecânico Trado mecânico –– cuidado consumo cuidado consumo excessivo de concreto na região do aterro.excessivo de concreto na região do aterro.

Estaca escavada Estaca escavada mecanicamentemecanicamente

�� Trado helicoidalTrado helicoidal�� Pequenos e grandes Pequenos e grandes Ø 24 a 120 cmØ 24 a 120 cm�� Profundidade 15 a 60 mProfundidade 15 a 60 m�� Profundidade 15 a 60 mProfundidade 15 a 60 m�� Cargas 40 a 150 tCargas 40 a 150 t

�� ExecuçãoExecução–– Perfuração até a cota por trado helicoidal;Perfuração até a cota por trado helicoidal;–– Posicionamento da armaduraPosicionamento da armadura–– Posicionamento da armaduraPosicionamento da armadura–– Lançamento do concreto:Lançamento do concreto:

�� Fundo apiloado;Fundo apiloado;�� Vibraçao 2/2m Vibraçao 2/2m

Estaca escavada Estaca escavada mecanicamentemecanicamente

SoluçõesSoluções

Brocas Brocas –– cuidado recalques diferenciais cuidado recalques diferenciais ––Brocas Brocas –– cuidado recalques diferenciais cuidado recalques diferenciais ––risco de fissurasrisco de fissurasTrado mecânico Trado mecânico –– cuidado consumo cuidado consumo excessivo de concreto na região do aterro.excessivo de concreto na região do aterro.Strauss ou préStrauss ou pré--fabricada fabricada –– processo de processo de execução e consideração do custoexecução e consideração do custo

CONTENÇÕESCONTENÇÕES�� Estruturas que objetivam estabilizar Estruturas que objetivam estabilizar terrenos em taludes, cortes e aterros.terrenos em taludes, cortes e aterros.

�� Consiste na introdução de uma Consiste na introdução de uma estrutura ou elementos estruturais estrutura ou elementos estruturais estrutura ou elementos estruturais estrutura ou elementos estruturais compostos que apresentam rigidez compostos que apresentam rigidez distinta daquela do terreno que conterá.distinta daquela do terreno que conterá.

�� Uso em obras de estradas, pontes, Uso em obras de estradas, pontes, canalização, subsolo de edificações, canalização, subsolo de edificações, saneamento, metrô e estabilização de saneamento, metrô e estabilização de encostas.encostas.

TIPOS DE CONTENÇÕESTIPOS DE CONTENÇÕES

TIPOS DE CONTENÇÕESTIPOS DE CONTENÇÕES

TIPOS DE CONTENÇÕESTIPOS DE CONTENÇÕES

TIPOS DE CONTENÇÕESTIPOS DE CONTENÇÕES

TIPOS DE CONTENÇÕESTIPOS DE CONTENÇÕES

TIPOS DE CONTENÇÕESTIPOS DE CONTENÇÕES

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