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UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO
CURSO: ENGENHARIA CIVIL
Profa. Dra. Rosele C. Lima
FUNDAES E OBRAS DE TERRA I - TEXTO DE AULA
11.. Introduo e Importncia do Tema
Sistema de fundaes de uma edificao o conjunto formado pelo elemento
estrutural do edifcio abaixo do nvel do solo e pelo macio de solo que envolve este
elemento. Ou seja, so elementos estruturais que tm como objetivo a transferncia
das cargas da superestrutura para o terreno de apoio.
Desta maneira estes elementos estruturais de fundao devem apresentar
caractersticas adequadas, tais como resistncia e rigidez, para suporte destas
cargas, de maneira que no haja ruptura e no ocorram deformaes e
deslocamentos exagerados e/ou diferenciais.
Torna-se imprescindvel ento o conhecimento das cargas da edificao que
sero transmitidas fundao. Normalmente o engenheiro calculista de estruturas
repassa estas informaes ao calculista responsvel pelo dimensionamento da
fundao. Onde, neste processo de determinao do elemento mais adequado de
fundao e seu dimensionamento, necessrio levar em considerao informaes
das camadas de solo sob a influncia dos elementos estruturais de fundao. Para
tanto se realizam prospeces geotcnicas na rea de influncia da edificao.
Funcionando como razes da edificao, e garantindo sua estabilidade e
segurana, dispensvel falar em sua importncia. Nenhuma edificao
construda sem sua devida fundao, obras como estradas, plataformas marinhas,
torres, e diversas outras apresentam fundao.
No s a questo estrutural deve ser vista como item importante no estudo de
fundaes, projetos de fundaes inadequados, podem apresentar financeiramente
custos muito onerosos construo, inclusive muitas vezes acima do previsto em
oramento. Assim como reforos e outras intervenes fundao aps sua
execuo podem levar prejuzos. Fundaes bem projetadas correspondem de 3%
a 10% do custo total do edifcio, em caso contrrio podem atingir de 5 a 10 vezes o
custo da fundao mais apropriada para o caso.
22.. Contedo
Nesta disciplina sero abordadas questes ligadas ao estudo do solo, atravs
de investigaes geotcnicas. Assim como, apresentar tipos de fundaes,
capacidade de carga destas e alguns dimensionamentos das infraestruturas
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usuais - fundaes diretas e profundas, que so adotadas com a finalidade da
transferncia de cargas da edificao (superestrutura) ao subsolo, alm de
conceitos relativos a recalques de fundao.
33.. Investigaes Geotcnicas
Investigaes do subsolo ou do subleito (em estradas) precedem o
desenvolvimento de qualquer projeto de engenharia de construo. Atravs
destas investigaes obtm-se informaes sobre as camadas que compem o
solo, a resistncia destas camadas s cargas e solicitaes da futura edificao,
e a posio do lenol fretico (profundidade do nvel de gua). O conhecimento
destas caractersticas permitir definir o tipo de fundao e a cota de implantao
da mesma. A otimizao do custo de uma obra passa por um bom estudo da
prospeco do terreno.
Necessariamente utiliza-se o processo de sondagem1 do solo para:
Projetos de prdios e residncias;
Projetos de estradas;
Projetos de barragens;
Projetos de fundaes de diversas naturezas;
Projetos porturios.
A obteno das amostras de solo, identificao e classificao destas uma
tarefa realizada no prprio local da amostragem. Na prtica, quase todos os
ensaios necessrios so executados in situ, somente alguns so levados para
anlises em laboratrio (relativos a solos coesivos).
A fim de se obter uma resposta confivel, nunca deve ser executada uma
nica prospeco, a no ser em situaes particulares, como aquela de
implantao de torres de telefonia ou de energia eltrica. Para definio de um
programa de investigao, o profissional responsvel necessita ter:
A planta do terreno topografia (levantamento planialtimtrico)
Dados da obra e de seu entorno
Informaes geolgicas disponveis da rea a ser construda (mapas,
publicaes)
Normas e cdigos de obras locais.
1 O custo da sondagem em relao ao custo de obra muito baixo, em torno de 0,1% a 0,5% da obra. Sendo
vlido, portanto a execuo de um programa de sondagem adequado s necessidades da futura obra. Este um
ensaio que facilmente pode ser executado erroneamente, devendo o profissional responsvel estar atento s
anlises e resultados do prestador de servio.
3
A norma NBR 8036:19832 fixa as condies exigveis na programao das
sondagens de simples reconhecimento de solos para elaborao de projetos de
construo de edifcios. Esta programao inclui: o nmero de furos de
sondagem, a localizao destes furos e a profundidade dos mesmos.
As sondagens devem ser no mnimo:
01 para cada 200 m2 da rea da projeo em planta do edifcio, at
1200 m2 de rea total;
Entre 1200 m2 e 2400 m2, deve-se fazer uma sondagem para cada 400
m2 que excederem dos 1200 m2;
Acima de 2400 m2 o nmero de sondagens deve ser fixado de acordo
com o plano de construo. Exemplo:
80 m
Figura 1. Locao dos furos de sondagem em projeo da edificao.
Quando o nmero de sondagens for superior a trs, no devem ser
distribudas ao longo de um mesmo alinhamento.
Os furos devem ser locados e nivelados no terreno. O nivelamento deve ser
feito em relao a um RN (nvel de referncia) nico para toda a obra.
Em quaisquer circunstncias o nmero mnimo de sondagens deve ser:
02 para rea da projeo em planta do edifcio at 200 m2.
03 para rea entre 200 m2 e 400 m2.
2 ABNT NBR 8036:1983 Programao de sondagem de simples reconhecimento dos solos para fundaes de
edifcios.
20 m
Furos de sondagem
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Para locais onde ainda no h projeto da edificao, como nos estudos de
viabilidade, o nmero de sondagens deve ser fixado de forma que a distncia
mxima entre elas seja de 100 m2, com um mnimo de trs sondagens. Estas
devem ser distribudas em toda a rea.
3.1. Processos de investigao do subsolo:
Os principais processos de investigao do subsolo para fins de projeto de
fundaes de estruturas so:
A. Sondagens percusso Standard Penetration Test SPT
A sondagem percusso um procedimento geotcnico de campo, que
associado ao ensaio de penetrao dinmica (SPT), mede a resistncia do solo
ao longo da profundidade perfurada. A norma ABNT NBR 6484:2001 apresenta o
mtodo de ensaio para sondagens de simples reconhecimento com SPT, cujas
finalidades para aplicao em engenharia civil so:
Determinao dos tipos de solos e suas respectivas profundidades de
ocorrncia,
A posio do nvel dgua e
Os ndices de resistncia penetrao (N) a cada metro.
Perfuraes realizadas neste tipo de sondagem so capazes de ultrapassar o
nvel dgua e atravessar solos relativamente compactos ou duros. O furo pode
ser revestido caso se apresente instvel. Ou pode-se adicionar bentonita3 gua
para estabilizao das paredes do furo.
A seguir apresentam-se as etapas para realizao da sondagem percusso
As Figuras 2a, 2b e 2c mostram o equipamento de sondagem e o esquema do
ensaio:
I. Montagem dos equipamentos trip de sondagem, com roldanas e
cordas, martelo, etc;
II. Com auxilio de um trado cavadeira (Figura 3) perfura-se at um metro de
profundidade. Armazenando uma amostra deste solo (amostra zero).
III. Em uma das extremidades da composio de hastes (Dext = 33,4 mm),
acopla-se o amostrador padro (Dext = 50,8 mm, 2), que deve ser
apoiado no fundo do furo aberto com trado. Marca-se neste trs sees
iguais de 15 cm.
3 Argila composta predominantemente pelo argilomineral montmorilonita (55% a 70%). Caractersticas
principais: alto poder de absoro de gua, aglomerao, inchamento e formao de gel. Utiliza-se, dentre outras
possibilidades, como impermeabilizante na indstria da construo civil. www.cbb.ind.br.
http://www.cbb.ind.br/
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IV. Ergue-se o martelo (65 kg), com auxilio de cordas e roldanas at 75 cm
acima do topo da composio de hastes e deixa-se que caia em queda
livre. Repete-se este procedimento at a penetrao de 45 cm do
amostrador padro no solo.
V. Conta-se o nmero de quedas do martelo necessrio para cravao de
cada segmento de 15 cm, do total de 45 cm. Quando a cravao atingir 45
cm, o ndice N ser expresso como a soma do nmero de golpes
requeridos para a segunda e a terceira etapas de penetrao de 15 cm.
Exemplos:
2/15, 3/15, 4/15 SPT (N) = 7
Penetrao do amostrador somente pelo peso 0 golpes
3/17, 4/14, 5/15 Penetrao incompleta. Na prtica nem sempre se
obtm a penetrao de exatos 15 cm. Neste caso anota-se o nmero
de golpes necessrios para uma penetrao imediatamente superior a
15 cm. Em seguida conta-se o nmero adicional de golpes at a
penetrao total ultrapassar 30 cm. E por ltimo anota-se o nmero de
golpes adicionais para a cravao atingir 45 cm ou, com o ultimo golpe,
ultrapassar este valor. SPT (N) = 9/29.
Quando a penetrao for maior que 45 cm devido a um golpe somente,
marcar a profundidade atingida SPT 1/53
A cravao interrompida antes dos 45 cm de penetrao se: pg 13
item 6.3.2
VI. Prossegue-se a abertura de mais um metro de furo at alcanar a cota
seguinte, neste caso 2 metros, utilizando-se um trado helicoidal. Desde
que no esteja abaixo do lenol fretico.
VII. Quando a resistncia do solo muito grande ou h presena de gua,
prossegue-se a perfurao com o auxilio de circulao de gua. A gua
injetada na composio de hastes, onde em sua extremidade inferior est
acoplado o trpano de lavagem (e no o amostrador). Orifcios laterais
permitem a passagem da gua ao solo, onde sua presso mais
movimentos de rotao e percusso aplicados s hastes acabam
rompendo a estrutura do solo.
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Figura 2a. Esquema da sondagem por
SPT.
Figura 2b. Detalhe da marcao na
haste para determinao do SPT.
Figura 2c. Foto do trabalho em campo e amostras de solo recolhidas na sondagem.
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Figura 3. Trados manuais mais utilizados. (a) cavadeira; (b) espiral ou torcido;
(c) helicoidal.
A perfurao avana na medida em que o solo, desagregado com auxlio de
um trpano, removido por circulao de gua (lavagem). O processo de
perfurao interrompido a cada metro, para realizao do ensaio de penetrao
dinmica (SPT). As Tabelas 1 e 2 apresentam a relao do valor do SPT com a
resistncia do solo.
N a soma do nmero de golpes necessrios penetrao dos ltimos 30
cm do amostrador e representa o ndice de resistncia penetrao. Ao retirar
o amostrador do furo, recolhe-se a amostra de solo em sua extremidade,
identifica-se e guarda-se em embalagens plsticas.
Tabela 1. Relao entre SPT e a resistncia do solo para argilas.
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Critrios de paralisao - NBR 6484
O processo de perfurao por circulao de gua, associado aos ensaios
penetromtricos, deve ser utilizado at onde se obtiver, nesses ensaios, uma das
seguintes condies:
a) quando, em 3 m sucessivos, se obtiver 30 golpes para penetrao dos 15
cm iniciais do amostrador-padro;
b) quando, em 4 m sucessivos, se obtiver 50 golpes para penetrao dos 30
cm iniciais do amostrador-padro; e
c) quando, em 5 m sucessivos, se obtiver 50 golpes para a penetrao dos 45
cm do amostrador-padro.
Observao do nvel do lenol fretico NBR 6484
Durante a perfurao com o auxlio do trado helicoidal, o operador deve estar
atento a qualquer aumento aparente da umidade do solo, indicativo da presena
prxima do nvel dgua, bem como um indcio mais forte, tal como o solo se
encontrar molhado em determinado trecho inferior do trado helicoidal,
comprovando ter sido atravessado um nvel dgua.
Nesta oportunidade, interrompe-se a operao de perfurao e passa-se a
observar a elevao do nvel dgua no furo, efetuando-se leituras a cada 5 min,
durante 15 minutos no mnimo.
Sempre que ocorrer interrupo na execuo da sondagem, obrigatria,
tanto no incio quanto no final desta interrupo, a medida da posio do nvel
dgua, bem como da profundidade aberta do furo e da posio do tubo de
revestimento. Sendo observados nveis dgua variveis durante o dia, essa
variao deve ser anotada no relatrio final.
O Anexo A, apresenta exemplo de perfil de sondagem por SPT.
B. Sondagem percusso SPT-T
O SPT-T foi proposto por Ranzini (1988). Esse ensaio consiste na execuo do ensaio SPT, normatizado pela Associao Brasileira de Normas Tcnicas (NBR6484/80) e, logo aps terminada a cravao do amostrador, aplicada uma rotao ao conjunto haste-amostrador com o auxlio de um torqumetro, Figura 4. Durante a rotao, toma-se a leitura do torque mximo necessrio para romper a adeso entre o solo e o amostrador, permitindo a obteno do atrito lateral amostrador-solo.
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Figura 4. Torquimetro.Unidade: N.m ou 0,102 kgf.m
Ranzini (1988) props utilizar um torqumetro ao final de cada medida de
SPT. O que forneceria a medida do momento de toro mximo necessrio
rotao do amostrador. Este valor poderia ser utilizado, por exemplo, na
avaliao da tenso lateral em estacas, atravs da adeso-atrito lateral estimado.
Aps a sugesto de Ranzini (1988), no incio da dcada de 90, alguns
engenheiros comearam a utilizar a medida do torque no SPT. Houve ento duas
correntes principais de aplicao: uma adotando o torque como fator de correo
do valor N, outra utilizando a adeso-atrito solo-amostrador como de clculo de
capacidade de carga de fundaes. O calculo do atrito lateral pode ser obtido
pela equao:
C. Ensaio de Cone CPT (Cone Penetration Test)
O ensaio consiste na cravao a velocidade lenta e constante (dita esttica ou
quase esttica), padronizada em 2 cm/s, de uma haste com ponta cnica,
medindo-se a resistncia encontrada na ponta e a resistncia por atrito lateral.
um ensaio geotcnico de campo realizado com utilizao de um equipamento de
cravao operado hidraulicamente, que permite a colocao de hastes de 1m de
comprimento nas quais est acoplada uma ponteira, que pode ser mecnica ou
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eltrica (CPTU). Inicialmente utilizado na Holanda na dcada de 1930, para
investigar solos moles e estratos arenosos onde se apoiariam estacas. Este
ensaio normalizado pela NBR 12069/91. A Figura 5 ilustra o equipamento
empregado.
Figura 5. Ensaio CPT. (a) Principio de funcionamento. (b) Equipamento
desenvolvido pela COPPE-UFRJ em parceria com a GROM automao e
sensores.
Ponteiras Mecnicas: As mais utilizadas no Brasil so as Delft e Begemann,
sendo que esta ltima permite a medida do atrito lateral local, devido a existncia
de uma luva de 13 cm, logo acima do cone. Os cones dessas ponteiras medem:
rea de seo transversal igual a 10 cm2 e ngulo de 60. A Figura 6 apresenta
estes cones.
Durante a penetrao, as foras medidas pela ponta e pelo atrito lateral
variam em funo das propriedades dos materiais atravessados. Os registros de
Rp e AL so monitorados continuamente e digitalizados em intervalos tpicos de
10, 25 e 50 mm. Com base nas medidas de resistncia de ponta (Rp) e atrito
lateral (AL), calcula-se a razo de atrito fr = AL/Rp.
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Figura 6. Penetrmetros para CPT (a) de Delft; (b) Begernann; (c) cone eltrico
(FUGRO tipo subtrao); (d) piezocone (COPPE-UFRJ Modelo 2). Esto
indicados: (1) luva de atrito; (2) anel de vedao de solo; (3) idem, de gua; (4)
ce/u/a de carga total; (5) idem, de ponta; (6) idem, de atrito; (7) idem, de ponta; (8)
transdutor (medidor) de poropresso; (9) elemento poroso
O conhecimento da resistncia penetrao de ponta do cone Rp e da
relao de atrito fr permite a determinao do tipo de solo. BEGEMANN (1965)
props uma classificao do solo em funo da razo entre a resistncia de atrito
lateral (AL) e a resistncia de ponta (Rp) do cone, definida pelo parmetro fr
(razo de atrito). A Tabela 3 apresenta a classificao dos solos proposta por
BEGEMANN (1965), em funo do parmetro fr. Outra classificao foi proposta
por ROBERTSON (1983 e 1986), atravs de um baco que permite a
identificao de 12 diferentes tipos de solo (Figura 7a e b).
Tabela 3. Classificao do solo em funo da razo de atrito, segundo
BEGEMANN (1965).
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Figura 7a, b. Classificao do solo proposta por ROBERTSON (1983 e 986).
O ensaio bastante til, por ser rpido, de fcil execuo e econmico. Os
resultados so mais consistentes do que o SPT e so, s vezes, a base para
determinar a capacidade de carga e recalques de fundaes em areias, difceis
de serem amostradas. As Figuras 8 (a,b) e 9 apresentam exemplos de resultados
do ensaio de cone mecnico.
Figura 8a. Resistncia de ponta em relao profundidade de sondagem.
b) Legenda a) baco
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Figura 8b - Resultado da relao de atrito pela profundidade de sondagem.
Figura 9. Ensaio de cone mecnico: classificao e identificao dos solos.
Onde:
Rp - Resistncia da ponta ou resistncia do cone
fr razo de atrito
AL atrito lateral local
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Exemplos de valores de resistncia:
Resistncia de ponta em aterro hidrulico: entre 2 a 5 MPa.
Aterro barragem Billings (lanamento de solo em gua): 0,5 a 2,5 MPa.
Barragens de terra com solos compactados convencionalmente: 6 a 10 MPa.
D. Ponteiras Eltricas e Piezocone (CPTU):
Cones eltricos possuem clulas de carga que permitem uma medida
contnua da resistncia de ponta, e mesmo do atrito lateral local, valores que
podem ser desenhados, em funo da profundidade, em grficos feitos
simultaneamente execuo dos ensaios (Figura 10).
De uso cada vez mais intenso, o piezocone contm um elemento poroso
localizado na parte cilndrica da ponteira, justaposta a base da ponta cnica e
seguida da luva de atrito, que possibilita a leitura independente da resistncia de
ponta Rp [MPa]; da resistncia de atrito lateral AL [KPa]; e da poropresso4
durante a penetrao da ponteira, denominada de presso neutra [KPa].
Figura 10. Resultado de um ensaio CPTU (realizado com piezocone).
4 Presso neutra (): a presso da gua, tambm denominada de poropresso originada pelo peso da coluna
dgua no ponto considerado ( = a.H).
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Figura 11. Detalhe do piezocone e maquina para cravao por CPT.
O cone eltrico contendo uma pedra porosa em sua extremidade possibilita a
medida do excesso de presso neutra gerada pela cravao. O
acompanhamento da dissipao desse excesso de presso neutra permite a
determinao do coeficiente de adensamento horizontal do solo e, portanto, de
sua permeabilidade. Neste ensaio no so retiradas amostras dos solos
atravessados e, por isso, recomendvel que este tipo de investigao seja
associado a sondagens a percusso.
E. Ensaio de Palheta (Vane Test) e Ensaio de Dilatmetro (DMT)
O ensaio de Palheta utilizado para caracterizar argilas moles. O aparelho
constitudo de um torqumetro acoplado a um conjunto de hastes cilndricas
rgidas, tendo em sua outra extremidade uma palheta (Figura 12.A), formada
por duas lminas retangulares, delgadas dispostas perpendicularmente entre si.
O tubo de revestimento empregado quando no se consegue cravar o
conjunto palheta-hastes no solo. O seu emprego provoca o amolgamento do
solo, por isso, deve-se executar o ensaio de Vane Test a uma profundidade
mnima de 5 vezes o dimetro do tubo, abaixo de sua ponta (Figura 12.B).
O ensaio de palheta possibilita determinar a resistncia no drenada (coeso)
de argilas muito moles e moles. O clculo da coeso tem base nas equaes de
equilbrio no momento da ruptura, sendo considerada a mesma coeso c em
qualquer direo (superfcies de ruptura vertical ou horizontal). Para palhetas
mais empregadas, com relao H/D = 2 (altura/dimetro = 2), o clculo da
coeso fica:
3.
7
6
D
Tc
NBR 10.905 / 1989.
Pedra porosa
Piezocone
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Figura 12. A) Aparelho de ensaio. B) Detalhes solo-palhetas.
Figura 13. Fotos dos aparelhos em campo.
http://www.geotechdata.info/geotest/vane-shear-test.html
Se, por exemplo, um momento mximo aplicado for igual a 6 kN.cm, pode-se
medir, para palhetas com dimenses D = 8 cm e H = 16 cm uma coeso mxima
de 32 kPa; para palhetas de D = 6,5 cm e H = 13 cm, ______ kPa; e para as
dimenses P = 6,5 cm e H = 13 cm, _______ kPa.
Ensaio de Dilatmetro (DMT)
O dilatmetro cravado no terreno da mesma forma que o cone no ensaio
CPT e, na profundidade desejada, recebe ar comprimido ate que sua membrana
(i) passe pela condio de repouso (a membrana, sob ao da cravao, sofre
deslocamento negativo) e (ii) expanda-se 1 mm, quando ento so registradas as
A) B)
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presses correspondentes (Figura 14). Pode-se empregar esse ensaio para
caracterizar tanto argilas como areias.
Figura 14. Ensaio de dilatmetro (DMT).
F. Ensaio Pressiomtrico (PMT)
Os ensaios pressiomtricos foram introduzidos pelo alemo Kgler, na
dcada de 1930, e aperfeioados e difundidos pelo francs Mnard, na dcada
de 1950, com a finalidade de se determinarem no s as propriedades-limites
dos solos (resistncia ao cisalhamento), corno tambm as suas caractersticas de
deformabilidade.
O ensaio pressiomtrico consiste na expanso de uma sonda ou clula
cilndrica instalada em um furo executado no terreno. A clula, normalmente de
borracha, expande-se com a injeo de gua pressurizada, e a sua variao de
volume medida na superfcie do terreno juntamente com a presso aplicada
(Figura 15). Essa a descrio do pressimetro Mnard, desenvolvido na
dcada de 50 (Mnard, 1957).
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Figura 15. Ensaio PMT (a) princpio de execuo (com sonda tipo Mnard), (b) sonda autoperfurante tipo LCPC e (c) idem, tipo Camkometer.
Resultados tpicos de ensaios so demostrados na Figura 16 abaixo:
Figura 16. A) Resultados de ensaio pressiomtrico. B) Modelo de curva
pressiomtrica.
A) B)
20
A Figura 16, apresenta os seguintes trechos:
a. trecho de recompresso (0-A);
b. trecho aproximadamente elstico linear (A-B);
c. trecho elastoplstico (B-C).
A interpretao do ensaio fornece dados sobre:
I) O estado de tenses iniciais: a tenso horizontal, h (ou 'h), e o coeficiente
de empuxo no repouso, K0, podem ser obtidos a partir da presso p0 no
ponto A do ensaio (levando-se em conta as presses de gua abaixo do
NA, se for o caso);
II) Propriedades de deformao (elsticas) do solo: o Mdulo de Young
pressiomtrico, E, e o mdulo cisalhante, G, podem ser obtidos por
interpretao do trecho A-B.
Fazendo-se uso da soluo da Teoria da Elasticidade para expanso de
cavidade cilndrica:
III) A resistncia do solo: a resistncia no drenada de argilas saturadas (coeso)
pode ser obtida a partir da presso limite no ponto C (Pl):
O modelo matemtico desenvolvido por Mnard em 1957, para a
interpretao dos resultados do ensaio, baseia-se em hipteses simplificadoras
de comportamento elastoplstico do solo; de deformaes infinitesimais na fase
elstica; e de solo saturado, sem variao de volume durante a execuo do
ensaio.
varia entre 5,5 a 12 em funo do tipo de solo.
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Figura 17. Equipamento pressiomtrico em laboratrio.
44.. Tipos de Fundaes - Introduo
Fundaes so os elementos estruturais cuja funo transmitir as cargas
das estruturas ao terreno onde ela se apoia. As fundaes devem ter resistncia
adequada para suportar as tenses causadas pelos esforos solicitantes. Alm
disso, o solo necessita de resistncia e rigidez apropriadas para no sofrer
ruptura e no apresentar deformaes exageradas ou diferenciais.
Segundo Brito (1987), fundaes bem projetadas e corretamente
dimensionadas correspondem de 3% a 10% do custo de uma edificao;
entretanto, a situao contrria acarreta um acrscimo de 5 a 10% no custo total
do empreendimento. A Tabela 4 apresenta os tipos de fundaes.
Tabela 4. Tipos de fundaes.
Fundaes diretas rasas
Blocos e alicerces
Sapatas
Corrida
Isolada
Associada
Alavancada
Radiers
Fundaes diretas profundas Tubules Cu aberto
Ar comprimido
Fundaes indiretas
Brocas
Estacas de madeira
Estacas de ao
Estacas de concreto pr-moldadas
Estacas de concreto moldadas in loco
Strauss
Franki
Raiz
Barrete/Estaco
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Para escolha da fundao necessrio ter conhecimento de alguns
parmetros:
Topografia da rea presena de taludes, necessidade de corte e aterro,
dados sobre eroses, presena de aterro e mataces.
Caractersticas do solo detalhamento das camadas de solo, resistncia e
profundidade, posio do nvel de gua.
Dados da estrutura tipo e uso da estrutura, cargas atuantes. Eventualmente
dependendo da altura da edificao, dever ser considerada a ao do vento
sobre a edificao.
Dados da construo vizinha tipo de estrutura e fundao, danos possveis
devido a escavaes e vibraes.
Aspectos econmicos alm do custo direto, precisa-se considerar o prazo
para execuo.
3.1 Fundao Superficial (rasa ou direta)
So elementos de fundao em que a carga transmitida ao terreno,
predominantemente pelas presses distribudas sob a base da fundao, e em
que a profundidade de assentamento em relao ao terreno adjacente inferior a
duas vezes a menor dimenso da fundao, incluem-se neste tipo de fundao:
sapatas, sapatas associadas, sapatas corridas, blocos, radiers, vigas de
fundao).
A. Blocos
Na fundao em blocos a distribuio de cargas para o terreno
praticamente pontual, ou seja, onde houver um pilar existir um bloco de
fundao. Os blocos podem ser construdos de pedra, tijolos macios, concreto
simples ou concreto armado (sapatas). Tem alturas relativamente grandes e
resistem por compresso.
Figura 18b. Bloco de fundao pronto.
Figura 18a. Bloco escalonado.
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B. Sapatas
So elementos de apoio geralmente em concreto armado, de menor altura
que os blocos, que resistem principalmente por flexo. Sapatas podem ser:
- circulares - (B = )
- quadradas - (L = B)
- retangulares - (L > B ) e ( L 3B ou L 5B )
- corridas - (L > 3B ou L > 5B)
Figura 19a. Execuo de sapata
isolada.
Figura 19b. Sapatas isoladas.
Recebem carga somente de um pilar.
B.1) Sapatas Corridas
So elementos contnuos que acompanham o alinhamento das paredes, de
muros (elementos alongados), as quais lhes transmitem carga por metro linear.
Para edificaes cujas cargas no sejam muito grandes, como residncias,
pode-se utilizar alvenaria de tijolos (alicerce).
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Figura 20. Sapata corrida em planta e ilustrao de alvenaria sobre sapata corrida.
B.2) Sapatas Associadas
Utiliza-se quando h pilares muito prximos que acabe provocando a
superposio das sapatas isoladas; neste caso deve-se executar uma sapata
associada. A viga que une os dois pilares denomina-se viga de rigidez, e tem a
funo de permitir que a sapata trabalhe sob tenso constante.
Figura 21. Sapatas ligadas por viga de rigidez.
B.3) Sapatas Alavancadas
No caso de sapatas de pilares de divisa ou prximo a obstculos onde no
seja possvel fazer com que o centro de gravidade da sapata coincida com o
centro de carga do pilar, cria-se uma viga alavanca (ou de equilbrio) ligando as
duas sapatas, de modo que um pilar absorva o momento resultante da
excentricidade da posio do outro pilar.
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Figura 22. Sapatas ligadas por viga de equilbrio.
C. Radiers
Trata-se de uma laje que recebe carga de todos os pilares. Este tipo de
fundao envolve grande volume de concreto, relativamente onerosa e de difcil
execuo. Os radiers so elementos contnuos que podem ser executados em
concreto armado, protendido ou concreto reforado com fibras. Deve resistir aos
esforos diferenciados de cada pilar alm de suportar eventuais presses do
lenol fretico (necessidade de armadura negativa). Impe a execuo precoce
de todos os servios enterrados na rea do radier (instalaes sanitrias, etc).
Utiliza-se quando a rea das sapatas ocuparem cerca de 70 % da rea
coberta pela construo ou quando se deseja reduzir ao mximo os recalques
diferenciais.
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Figura 23. A) Esquema de execuo de um radier. B) Radier concretado de
uma casa.
A)
B)
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ANEXO A PERFIL DE SONDAGEM POR SPT