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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ENGENHARIA CIVIL
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
BRUNA TEIXEIRA DE FREITAS
RODRIGO DA SILVA BARBOSA
PROJETO GEOTÉCNICO DE FUNDAÇÃO PREDIAL EM ESTACA
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO
CURITIBA
2017
BRUNA TEIXEIRA DE FREITAS
RODRIGO DA SILVA BARBOSA
PROJETO GEOTÉCNICO DE FUNDAÇÃO PREDIAL EM ESTACA
Trabalho de Conclusão de Curso de graduação, do
Curso Superior de Engenharia Civil do
Departamento Acadêmico de Construção Civil –
DACOC – da Universidade Tecnológica Federal do
Paraná – UTFPR, como requisito parcial para
obtenção do título de Bacharel.
Orientador: Prof. José Luiz G. Brandi
CURITIBA
2017
Ministério da Educação
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Campus Curitiba – Sede Ecoville
Departamento Acadêmico de Construção Civil Curso de Engenharia Civil
FOLHA DE APROVAÇÃO
PROJETO GEOTÉCNICO DE FUNDAÇÃO PREDIAL EM ESTACA
Por
BRUNA TEIXEIRA DE FREITAS RODRIGO DA SILVA BARBOSA
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Engenharia Civil da
Universidade Tecnológica Federal do Paraná, defendido no primeiro semestre de 2017 e
aprovado pela seguinte banca de avaliação:
_______________________________________________ Orientador – José Luiz Gonçalves Brandi, MSc.
UTFPR
_______________________________________________ Amanda Dalla Rosa Johann, Dra.
UTFPR
_______________________________________________ Prof. Ronaldo Luis dos Santos Izzo, Dr.
UTFPR
________________________________________________ Prof. Amacin Rodrigues Moreira, MSc.
UTFPR
OBS.: O documento assinado encontra-se em posse da coordenação do curso.
UTFPR - Deputado Heitor de Alencar Furtado, 5000 - Curitiba - PR Brasil - CEP 81280-340 secretariadacoc@gmail.com telefone DACOC +55 (41) 3279-4537 www.utfpr.edu.br
RESUMO
FREITAS, Bruna T. de; BARBOSA, Rodrigo da S. Projeto Geotécnico de Fundação
Predial em Estaca. 2017. 77 f. Trabalho de conclusão de curso – Bacharelado em
Engenharia Civil, Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Curitiba, 2017.
O presente trabalho visa executar um projeto geotécnico de fundação predial
em estacas, a partir da análise de um conjunto mínimo de documentos, tais como
relatórios de investigação geotécnica, planta de carga e relatórios adicionais. A
elaboração dos cálculos se deu através dos métodos semi-empíricos
reconhecidamente confiáveis de Aoki-Velloso e Décourt-Quaresma para a
determinação da carga de ruptura, ambos os métodos tiveram seus resultados
confrontados e fez-se a escolha, visando a segurança do dimensionamento, pelo
método de Aoki-Velloso. Com o modelo adotado, em conjunto com o conhecimento
teórico e os parâmetros normatizados, realizou-se os cálculos necessários para um
dimensionamento adequado que resultou na concepção de um projeto geotécnico
para um solo argilo siltoso.
Palavras-chave : Projeto geotécnico. Estacas. Aoki-Velloso. Décourt-Quaresma.
ABSTRACT
FREITAS, Bruna T. de; BARBOSA, Rodrigo da S. Geotechnical Design of building
foundation in stakes. 2017. 77 f. Trabalho de conclusão de curso – Bacharelado em
Engenharia Civil, Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Curitiba, 2017.
The present study intends to execute a geotechnical project of building foundation in
stakes from a set of document analysis, such as reports of geotechnical investigation,
load plan and additional reports. Aoki-Velloso and Décourt-Quaresma are empirical
methods known to be trusted and were used to calculate the breaking load
determination. Both methods had had their results faced each other to know the most
appropriate one to use and the choice was made, for a safety of design, by the
method of Aoki-Velloso. Associating the adopted model with theoretical knowledge
and normalized parameters, the necessary calculations were made for an adequate
dimensioning. However, it resulted in the design of a geotechnical project.
Keywords: Geotechnical design. Stakes. Aoki-Velloso. Décourt-Quaresma.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Equipamento para ensaio SPT 18
Figura 2 - Modelo de relatório de SPT 20
Figura 3 - Modelo de relatório sondagem mista 22
Figura 4 - Equipamento para ensaio CPTU 24
Figura 5 - Modelo de relatório CPTU 24
Figura 6 - Fundações superficial e profunda 26
Figura 7 - Fundações do tipo superficiais 28
Figura 8 - Fundações do tipo profundas 31
Figura 9 - Parcelas de resistência de constituem a capacidade de carga 33
Figura 10 - Metodologia para elaboração de um projeto geotécnico de fundação 41
Figura 11 - Esquema do equilíbrio de forças utilizado 45
Figura 12 - Croqui com a locação dos furos para sondagem do terreno 61
Figura 13 - Planta de um pilar 70
LISTA DE QUADROS
Quadro 1 - Fatores de correção F1 e F2 atualizados (adaptados de Aoki e Velloso,
1975) 35
Quadro 2 - Coeficiente K e razão de atrito ( Aoki e Velloso, 1975) 36α
Quadro 3 - Coeficiente característico do solo C (Décourt e Quaresma,1978) 38
Quadro 4 - Valores do fator em função do tipo de estaca e do tipo de solo α
(Décourt, 1996) 38
Quadro 5 - Valores do fator em função do tipo de estaca e do tipo de solo β
(Décourt, 1996) 39
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Resultados obtidos através do método Aoki-Velloso 48
Tabela 2 - Valores de Nspt utilizados para cálculo no método de Aoki-Velloso para
cada profundidade 48
Tabela 3 - Resultados obtidos através do método Aoki-Velloso com fator de
segurança 48
Tabela 4 - Valores de Nspt utilizados para cálculo no método de Décourt-Quaresma
para cada profundidade 49
Tabela 5 - Resultados obtidos através do método Décourt-Quaresma 49
Tabela 6 - Resultados obtidos através do método Décourt-Quaresma com os fatores
de segurança 50
Tabela 7 - Dimensionamento das estacas de fundação 50
Tabela 8 - Resumo das quantidades de estaca e volume de concreto 73
Tabela 9 - Resumo do total de armadura em quilos 74
LISTA DE SIGLAS
Nspt Índice de resistência à penetração
SPT Standard Penetration Test
RQD Rock Quality Designation
CPT Cone penetration test
CPTU Piezocone penetration test
LISTA DE SÍMBOLOS
RL Resistência lateral ou resistência de fuste
RP Resistência de ponta
R Resistência total
U Perímetro do fuste
rL Resistência lateral fracionada
ΔL Comprimento de cada fração
rP Resistência de ponta
AP Área da seção transversal da ponta ou base da estaca
qc Resistência de ponta do cone
f s Atrito lateral unitário da luva
e Fatores de correção do CPTF 1 F 2
Coeficiente tabelado em função do soloK
α Razão de atrito
N p Resistência a penetração na ponta
NL Resistência a penetração na lateral
L Δ ′ Espessura da camada de solo
C Coeficiente característica do solo
α′ Fator em função da estaca e do solo
β Fator em função da estaca e do solo
P a Carga admissível
Rmed Valor médio da capacidade de carga
F S Fator de segurança da carga admissível
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO 11 1.1 OBJETIVO GERAL 12 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 12 1.3 JUSTIFICATIVA 13
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 14 2.1 ELEMENTOS NECESSÁRIOS AO PROJETO GEOTÉCNICO 14 2.1.1 LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 15 2.1.2 INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA 15 2.1.2.1 INVESTIGAÇÃO PRELIMINAR 15 2.1.2.1.1 SONDAGEM DE SIMPLES RECONHECIMENTO - SPT 16 2.1.2.2 INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA COMPLEMENTAR 20 2.1.2.2.1 SONDAGEM TIPO MISTA 21 2.1.2.2.2 ENSAIO DE CONE (CPT) E DE PIEZOCONE (CPTU) 23 2.1.3 ANÁLISE DAS CONSTRUÇÕES VIZINHAS 25 2.2 TIPOS DE FUNDAÇÕES 26 2.2.1 FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS 26 2.2.2 FUNDAÇÕES PROFUNDAS 29 2.3 CONCEPÇÃO DO PROJETO DE FUNDAÇÕES 32 2.3.1 DIMENSIONAMENTO DE FUNDAÇÕES PROFUNDAS 32 2.3.2.1 CAPACIDADE DE CARGA 32 2.3.3 DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL 39
3 METODOLOGIA 41 3.1 MÉTODO AOKI - VELLOSO 42 3.2 MÉTODO DE DÉCOURT-QUARESMA 43 3.3 DIMENSIONAMENTO DA FUNDAÇÃO 44
4 RESULTADOS 47
5 CONCLUSÃO 53
REFERÊNCIAS 54
APÊNDICES 56
11
1 INTRODUÇÃO
Fundação é o elemento de interação entre a superestrutura e a zona
adjacente de solo ou rocha. Sua função é receber as cargas permanentes e
variáveis da edificação e as transferir ao solo, sem sobrecarregar o mesmo
(CERNICA, 1995).
No decorrer da história os antigos impérios do Oriente Médio começaram a
utilizar bloco cerâmico e pedra nas construções. Devido ao grande peso destas
estruturas, grande parte delas começaram a apresentar patologias resultando em
demolições ou ruínas, os escombros destas construções eram compactados,
misturados com terra e utilizados como fundação para a construção de novas
edificações (HACHICH et al., 1998).
As primeiras informações da utilização de fundações foram no período
neolítico, onde inicialmente o homem construiu suas primeiras cabanas.
Posteriormente, em regiões inundáveis, eram usados pedaços de madeira como
estacas, criou-se então as palafitas. Possivelmente, neste momento, surgiram as
primeiras idéias a respeito da resistência dos solos (HACHICH et al., 1998).
Após séculos de execução a engenharia de fundação foi se aperfeiçoando,
gerando modelos mais adequados para cada tipo de situação levando em
consideração fatores como topografia da área de estudo, dados geotécnicos do
terreno, da estrutura a ser construída e das construções vizinhas.
Convencionalmente as fundações são separadas em dois grupos, fundações
superficiais também conhecidas como diretas ou rasas, e fundações profundas
(HACHICH et al., 1998).
A ABNT NBR 6122:2010 - Projeto e Execução de Fundações
(ASSOCIAÇÃO…, 2010) classifica as fundações em dois grupos, as fundações
rasas que são as sapatas, as sapatas corridas, os blocos e os radiers; e as
fundações profundas que são as estacas, os tubulões e as fundações tipo caixão.
Quando se trata do projeto de fundação deve-se levar em consideração um
conjunto de fatores, que de acordo com Velloso e Lopes (2010), devem ser
cuidadosamente avaliados pelo projetista.
12
De acordo com Hachich et al. (1998), dentre esses fatores estão a topografia
do terreno, que está relacionada com o levantamento topográfico e os dados do
terreno ou de encostas e taludes que possam afetar o terreno; dados geotécnicos,
que é o conhecimento do solo através de ensaios e análises que forneçam
informações a fim de classificar o solo e determinar suas características; histórico
construtivo da vizinhança, que é um estudo sobre os tipos de fundações e estruturas
utilizadas nas edificações confrontantes, o desempenho destas fundações, a
presença de subsolos. No caso de fundações verticais deve-se fazer um
levantamento da quantidade de pavimentos existentes e da carga exercida sobre
cada um deles, por fim, analisar os dados referentes a vizinhança em conjunto com
os dados geotécnicos para se ter uma previsão sobre possíveis consequências
devido a escavações e vibrações provocadas pela nova obra; levantamento dos
dados da estrutura a ser construída, onde será relatado a finalidade da estrutura, o
sistema construtivo e estrutural que será utilizado e as ações as quais está estrutura
irá submeter a fundação.
1.1 OBJETIVO GERAL
Desenvolver o projeto geotécnico de fundação de um edifício predial com
base no conjunto mínimo de documentos necessários à sua definição.
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Este trabalho tem como objetivos específicos:
● Coletar e analisar um conjunto mínimo de documentos;
● Determinar alternativas de fundação mais adequadas ao solo em questão;
● Analisar o método mais adequado para a execução dos cálculos;
● Desenvolver o projeto geotécnico;
13
1.3 JUSTIFICATIVA
Antigamente as construções eram realizadas sem bases teóricas, somente
regras práticas e empíricas adquiridas na experiência, por esse motivo as
construções antigas são caracterizadas pelo seu superdimensionamento, visto que o
construtor não sabia fazer os cálculos adequados e precisava se certificar que
aquela obra se manteria em pé (TELLES, 1984).
A partir dos acontecimentos ocorridos durante o século XVIII, como a
revolução industrial, passou-se a exigir profissionais com conhecimentos teóricos
para realizar obras bem estruturadas e ao mesmo tempo econômicas. Com Isso
nasceu a engenharia moderna, ou seja, a engenharia baseada em estudos e
pesquisas.
Com a introdução da engenharia no Brasil no começo do século XIX
identificou-se inúmeras catástrofes em obras de engenharia. Esses eventos
evidenciaram a necessidade de um adequado dimensionamento de projetos de
fundações, visto que, anteriormente, de acordo com Hachich et al. (1998), as teorias
de cálculos aplicados aos solos consideravam-no como um material bem definido,
como exemplo o concreto e o aço. Por esse motivo com este trabalho pretende-se
obter um material de base para o desenvolvimento adequado de um projeto
geotécnico de fundações, usando como referência à norma NBR 6122
(ASSOCIAÇÃO…, 2010), a fim de garantir o seu desempenho adequado.
14
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Este referencial, tem como finalidade abordar os conceitos necessários para a
interpretação de dados relevantes e posterior execução de um projeto geotécnico de
fundação predial, tendo como base a literatura e as normas regulamentadoras
pertinentes.
2.1 ELEMENTOS NECESSÁRIOS AO PROJETO GEOTÉCNICO
Para iniciar o desenvolvimento do projeto de fundação é necessário analisar
alguns critérios técnicos, no qual condicionam a escolha do tipo de estrutura viável.
(ASSOCIAÇÃO…, 2017).
Conforme Velloso e Lopes (2010), os requisitos básicos de um projeto de
fundações são cumprir a verificação dos estados limites últimos e de serviço, no
qual é abordado na ABNT NBR 8681:2003 - Ações e segurança nas estruturas -
Procedimento (ASSOCIAÇÃO…, 2003); verificar a segurança apropriada ao
deslizamento e tombamento; verificar a segurança à flambagem e verificar os níveis
de vibração apropriada ao uso da construção.
Todavia, o não atendimento desses critérios, pode-se resultar no colapso do
solo, em deformações excessivas, no tombamento ou no deslizamento da edificação
ou até no colapso da estrutura. Por esses motivos, pode destacar a importância de
um projeto bem estruturado, mas para isso são necessários alguns documentos.
(VELLOSO; LOPES; 2010).
15
2.1.1 LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO
O estudo topográfico é uma coletânea de documentos destinados a
caracterizar o terreno em estudo. Com esse trabalho é possível saber exatamente as
dimensões do terreno, ter a localização de elementos como árvores, construção
antiga no terreno e também é possível verificar se há a necessidade de efetuar
cortes ou aterros no lote, se há taludes e encostas que atingem o terreno e também
a presença de aterros ou matacões (ASSOCIAÇÃO…, 2017).
2.1.2 INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA
A inspeção geotécnica, deve ser realizada em campo por profissionais
qualificados e complementada com estudos mais detalhados, conforme NBR 6122
(ASSOCIAÇÃO…, 2010).
O estágio inicial para a execução de uma investigação geotécnica é o
planejamento das etapas a serem executadas e os objetivos a serem atingidos
(VELLOSO; LOPES, 2010). As etapas são divididas em investigação preliminar e
investigações complementares.
2.1.2.1 INVESTIGAÇÃO PRELIMINAR
A investigação preliminar tem como finalidade compreender as principais
características geotécnicas. Comumente, nesta etapa são executadas sondagens a
percussão, visando a especificação do solo e sua estratigrafia, o posicionamento do
nível d’água e o índice de resistência à penetração, Nspt, como mencionado na NBR
6122 (ASSOCIAÇÃO…, 2010).
16
Independente dos frutos alcançados através da investigação preliminar, é
indicado a aplicação de investigações adicionais sempre que na fase de execução
da fundação houver não conformidades entre as condições locais e as fornecidas
pela investigação preliminar, conforme NBR 6122 (ASSOCIAÇÃO…, 2010).
2.1.2.1.1 SONDAGEM DE SIMPLES RECONHECIMENTO - SPT
O ensaio SPT ( Standard Penetration Test ), também conhecido como
sondagem a percussão, é o ensaio para determinação das características do solo
mais executado no âmbito da geologia, tanto no mundo como no Brasil. O SPT é um
ensaio que de forma acessível propicia a familiarização do solo, a resistência
ofertada por este e a localização do nível d'água quando encontrada ao longo da
perfuração (HACHICH et al., 1998).
Segundo a ABNT NBR 8036:1983 - Programação de sondagens de simples
reconhecimento dos solos para fundações de edifícios (ASSOCIAÇÃO…, 1983), o
número e locação, a qual devem ser efetuadas as sondagens, deve ser satisfatório
ao tipo de construção e as características geotécnicas, visando atender a prováveis
variações das camadas de solo.
A norma estabelece alguns requisitos mínimos para guiar a escolha do
número de sondagens. Tem como base a área de projeção em planta da edificação
a ser construída, por exemplo uma planta com uma área igual a 1200 m² necessita
no mínimo, de um ensaio para cada 200 m². Já uma planta com área entre 1200 m²
e 2400 m², exige uma sondagem para cada 400 m² que ultrapassem de 1200 m².
Construções acima de 2400 m² devem ter o número de ensaios decididos de acordo
com o plano particular da obra. Contudo, todos os casos devem obedecer as
circunstâncias mínimas, duas sondagens para áreas de projeção em planta de até
200 m² e três para áreas entre 200 m² e 400 m². Caso não haja a planta da
edificação há disposição, o número de sondagens deve ser obtida de forma que a
distância máxima entre os ensaios seja de 100 m, sendo que o número mínimo é
três.
17
Sobre a localização das sondagens, a norma NBR 8036 (ASSOCIAÇÃO…,
1983) cita que essa locação deve ser feita de acordo com o projeto estrutural e/ou
ser igualmente distribuídas ao longo da área do empreendimento. Visto que, quando
a quantidade de sondagens for superior a três, elas não devem ser realizadas todas
em um mesmo alinhamento.
O ensaio SPT é executado através da cravação de um amostrador. A
penetração se inicia a partir de uma profundidade igual a 1 m em relação ao nível do
solo, profundidade esta, escavada com a ajuda de um trado-concha ou cavadeira
manual. Posteriormente, com o aparelho já posicionado na cota correta, dá-se início
a cravação, ocasionada pela queda de um peso denominado de martelo, com massa
de 65 kg a uma altura de 0,75 m, mostrado na Figura 1. Os golpes são concebidos
até que o amostrador tenha penetrado 0,45 m no solo, conta-se o número de golpes
necessários para a cravação a cada fração de 15 cm do total de 45 cm (HACHICH et
al, 1998). O índice Nspt é um parâmetro que representa a quantidade de golpes
necessários para penetrar os últimos 0,30 m no solo (LUKIANTCHUKI, 2012).
18
Figura 1 - Equipamento para ensaio SPT
Fonte: Schnaid (2012).
Nos procedimentos consecutivos, segundo a ABNT NBR 6484:2001 - Solo -
sondagem de simples reconhecimento com SPT (ASSOCIAÇÃO…, 2001), a
perfuração, deve ser intercalada com as operações de ensaio e amostragem,
utilizando o trado helicoidal até atingir o nível d’água do subsolo. No momento em
que a perfuração com o trado helicoidal for inferior a 50 milímetros após 10 minutos,
opta-se pela perfuração por circulação de água, também conhecida como lavagem.
A lavagem é executada através da injeção de água no solo, pelo conjunto de
perfuração ligado a uma bomba d’água motorizada. O objetivo desta é retirar o
19
material escavado através da circulação de água, segundo a NBR 6484
(ASSOCIAÇÃO…, 2001), este processo aumenta a perfuração em torno de 30 cm
acompanhada de movimentos alternados do trado coordenados por um operador.
Os resultados na sondagem são dispostos num relatório (ver Figura 2) com os
demais dados pertinentes a execução, como designa a NBR 6484
(ASSOCIAÇÃO…, 2001), em conjunto com a planta do local da obra, constando a
localização da sondagem e referência de nível bem detalhadas de forma a não ter
dúvidas quanto a sua posição.
O relatório de sondagem, apresentado na Figura 2, traz algumas informações
que para engenharia de fundação é de grande valia, tais como, o valor do Nspt, o
tipo de solo conforme o aumento da profundidade, o nível d’água, e um gráfico que
apresenta o Nspt em relação a profundidade.
Nas demais penetrações quando o trado encontrar dificuldades, ou seja,
presença de material impenetrável à percussão, é adotado o sistema de sondagem
mista (VELLOSO; LOPES, 2010).
20
Figura 2 - Modelo de relatório de SPT
Fonte: Brandi (2016).
2.1.2.2 INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA COMPLEMENTAR
Após a realização das sondagens a percussão, em função, das
particularidades do solo e do projeto, ou ainda, houver questionamentos quanto às
21
propriedades do material impenetrável à percussão é necessário a execução de
investigações complementares como mencionado na norma NBR 6122
(ASSOCIAÇÃO…, 2010).
2.1.2.2.1 SONDAGEM TIPO MISTA
Denomina-se sondagem tipo mista, o arranjo entre um equipamento de
sondagem a percussão - SPT, e um equipamento de sondagem rotativa, sendo este
último, um tipo de ferramenta tubular denominada barrilete, embutida na
extremidade da haste penetrante com a função de cortar e retirar amostras de
material (VELLOSO; LOPES, 2010).
Segundo Velloso e Lopes (2010), a necessidade de uma sondagem tipo
mista, se faz precisa, quando durante o processo de sondagem encontra-se um
material impenetrável, que precisa ser ultrapassado para proceder com o ensaio.
O relatório de apresentação dos resultados da sondagem mista (vide Figura
3), contempla a etapa da perfuração pelo método SPT até o momento onde se
encontra o material impenetrável, em seguida, inicia-se a amostragem referente a
sondagem rotativa, levando em consideração o percentual de RQD ( Rock Quality
Designation ) que é um índice de qualificação dos maciços rochosos com variação de
muito fraca 0% à excelente 100% (DEERE et al., 1967).
22
Figura 3 - Modelo de relatório sondagem mista
Fonte: Brandi (2016).
23
2.1.2.2.2 ENSAIO DE CONE (CPT) E DE PIEZOCONE (CPTU)
O ensaio CPT ( cone penetration test ) e o ensaio CPTU ( piezocone
penetration test ), são definidos internacionalmente, como um dos principais
instrumentos de averiguação geotécnica. A análise do solo através destes métodos
assim como o SPT, fornece, a estratigrafia dos perfis geológicos, as características
do solo, e a suposição da capacidade de carga das fundações (SCHNAID, 2012).
Contemplado pela ABNT NBR 12069/MB 3406 : 1991 - Ensaio de penetração
de cone in situ (CPT) (ASSOCIAÇÃO…, 1991) o ensaio de penetração de cone, se
dá basicamente a penetração de uma ponteira submetida a uma velocidade
estabelecida de (20 +/- 5) mm/s, onde os registros do subsolo, devem ser analisados
no máximo a cada 20 cm conforme o avanço da ponteira.
O ensaio de penetração de cone - CPT, compreende a resistência encontrada
na ponta e a resistência por atrito lateral do conjunto haste-cone - ver Figura 4. O
ensaio de penetração de piezocone - CPTU - possui um medidor de pressão
localizado, geralmente, próximo ao cone para averiguação da poro-pressão durante
o ensaio (VELLOSO; LOPES, 2010). Seus resultados são dispostos em um relatório
conforme Figura 5.
24
Figura 4 - Equipamento para ensaio CPTU
Fonte: Velloso e Lopes (2010).
Figura 5 - Modelo de relatório CPTU
Fonte: Brandi (2016).
25
Conforme a NBR 12069/MB 3406 (ASSOCIAÇÃO…, 1991), o relatório de
sondagem a percussão, os trabalhos realizados, e as informações coletadas, e
posteriormente analisadas devem ser descritas de forma clara e sucinta, evitando
dificuldade na interpretação dos registros.
2.1.3 ANÁLISE DAS CONSTRUÇÕES VIZINHAS
A inspeção técnica, é um regime com o propósito de examinar e investigar as
propriedades físicas, de segurança e ambientais e as condições sócio-econômicas
dos imóveis adjuntos ao terreno em estudo, sendo estes fatores de suma
importância para que a futura obra progrida de forma segura e com boa
receptividade pela comunidade (GOMIDE, 2017).
a) Apuração técnica das condições físicas: objetiva conhecer as condições
gerais, e as possíveis anormalidades do terreno e das construções periféricas, tendo
em vista a integral segurança antes e no decorrer da obra. De acordo com Velloso e
Lopes (2010), nesta etapa da apuração, deve-se atentar principalmente a existência
de fundações vizinhas e a carga a qual elas estão submetidas;
b) Apuração técnica das condições de segurança e ambientais: determina o
quão preocupante são as anormalidades encontradas, tanto nos imóveis quanto no
terreno;
c) Apuração sócio-econômica: deve-se analisar a aceitação da obra pelos
habitantes da região, assim como, a influência dela sobre as pessoas mais
desprotegidas como idosos, enfermos e crianças.
O laudo de inspeção técnica, deve conter informações relevantes as
apurações, atentando-se às particularidades do terreno e das edificações,
acompanhadas de ilustrações fotográficas para fácil compreensão (GOMIDE, 2017).
26
2.2 TIPOS DE FUNDAÇÕES
De acordo com Velloso e Lopes (2010), as fundações são distinguidas de
forma arbitrária pelo preceito de que, os mecanismos de ruptura de base sejam
perceptíveis na superfície quando em fundações rasas, e nas fundações profundas
esses mecanismos de ruptura sejam imperceptíveis, já que, estes atingem
frequentemente duas vezes sua menor dimensão (vide Figura 6).
Figura 6 - Fundações superficial e profunda
Fonte: Velloso e Lopes (2010).
2.2.1 FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS
Comumente as fundações superficiais, também conhecidas como rasas ou
diretas, são classificadas segundo a norma NBR 6122 (ASSOCIAÇÃO…, 2010)
como elementos de fundação onde as cargas são propagadas sob a base da
fundação, e a sua profundidade de locação junto ao terreno, é inferior a duas vezes
a menor dimensão da fundação. Estas estão subdivididas em, (vide Figura 7):
● Sapatas: São elementos de concreto armado geralmente de base quadrada,
retangular ou trapezoidal e que tenham resistência a tração, já que, o aço
empregado na sua composição possui este fim;
27
● Sapata associada: São elementos no qual desabrocha dois ou mais pilares;
● Sapatas corridas: Sapata a qual está sujeita a receber as cargas provenientes
da superestrutura de forma sequencial ao longo de um mesmo alinhamento;
● Blocos: Elementos formados apenas por concreto, de forma que os esforços
de tração sejam resistidos pelo concreto sem a utilização de armadura;
● Radier: Elementos que tem por finalidade englobar todos os pilares da
superestrutura e dividir os esforços.
28
Figura 7 - Fundações do tipo superficiais
Fonte: Autoria própria.
29
2.2.2 FUNDAÇÕES PROFUNDAS
Definido pela NBR 6122 (ASSOCIAÇÃO…, 2010), os elementos profundos
são aqueles cravadas à uma profundidade superior a duas vezes a sua menor
dimensão e no mínimo 3 metros de profundidade. Ressalta-se também que os
esforços neste tipo de fundação podem ser transmitidos pela base, conhecido por
resistência de ponta, ou através da superfície lateral (resistência de fuste). A
fundação, neste caso, pode transmitir as cargas ao solo através da combinação
destas duas. Estas estão distribuídas em, (vide Figura 8):
● Estacas: Elemento executado inteiramente por equipamentos ou ferramentas,
execução está que pode ser por cravação ou escavação, sem que haja a
necessidade da descida de pessoas em qualquer etapa da construção, as
estacas podem ser executadas de madeira, aço, concreto pré moldado,
concreto moldado in loco ou pelo arranjo dos materiais anteriores. Os
principais tipos de estaca:
○ Pré-moldadas - são caracterizadas por serem cravadas no solo por
percussão, prensagem ou vibração;
○ Moldadas in loco com tubo de revestimento - são caracterizadas pelo
uso de um tubo metálico que auxilia na sua execução, pode ser do tipo
Franki, em que é cravado um tubo de ponta fechada e posteriormente
é feito o alargamento da base; ou do tipo Strauss, em que é escavado
o solo com o auxílio de uma camisa metálica recuperável.
○ Moldadas in loco escavadas mecanicamente - podem ser de hélice
contínua, que consiste na escavação por meio de um trado helicoidal,
no qual executa a concretagem ao mesmo tempo que escava o
terreno. Ou pode ser do tipo estaca raiz, que é executado através de
uma perfuratriz com a injeção de água, lama bentonítica ou ar
comprimido.
● Tubulão: Elemento em formato cilíndrico e execução por escavação,
caracterizado por ser fundamental a descida de funcionários na sua
30
construção, seja para alargamento da base ou na etapa final para limpeza do
fundo. O tubulão diverge das estacas não pelo processo construtivo mas pela
necessidade da descida de pessoas.
● Caixão: Este tipo de fundação não é mencionado na NBR 6122
(ASSOCIAÇÃO…, 2010), porém de acordo com Velloso e Lopes (2010), é um
elemento de concreto com forma prismática, posicionado na superfície do
terreno e afundado a medida que é feita a escavação ao redor da estrutura.
31
Figura 8 - Fundações do tipo profundas
Fonte: Autoria Própria.
32
2.3 CONCEPÇÃO DO PROJETO DE FUNDAÇÕES
De acordo com Hachich et al. (1998), existem características da obra que
podem restringir a escolha de um determinado tipo de fundação, como exemplo um
solo composto de argila mole e com uma profundidade significativa, esse aspecto
aponta que a melhor alternativa é uma fundação por estaca.
Quando se trata de trabalhos em solos terrosos ou rochosos é necessário
fazer as investigações exigidas, na maioria dos casos é preciso investigar além da
profundidade de projeto, pois pode existir alguma camada de solo mais fraco abaixo
de camadas de solos densos (HACHICH et al., 1998).
Neste trabalho será tratado uma solução por fundação em estaca escavada,
devido às cargas altas em alguns pilares.
2.3.1 DIMENSIONAMENTO DE FUNDAÇÕES PROFUNDAS
2.3.2.1 CAPACIDADE DE CARGA
De acordo com Cintra e Aoki (2010), no conhecimento do problema físico da
capacidade de carga, verifica-se o crescimento de tensões ao longo do fuste da
estaca e junto à sua base, como ilustrado na Figura 9, este conjunto de cargas são
decompostas em duas partes:
Resistência Lateral ou resistência de Fuste ( )RL
Resistência de Ponta ( )RP
33
Figura 9 - Parcelas de resistência que constituem a capacidade de carga
Fonte: Cintra e Aoki (2010).
Portanto, tem-se o equacionamento matemático seguinte:
R RR = L + P (1)
● RESISTÊNCIA LATERAL
É a resistência ofertada pelo corpo lateral da estaca quando empurrada para
baixo, sob ação de uma força agindo de forma contrária ao solo. De acordo com
Cintra e Aoki (2010), é adotado que as tensões laterais são as primeira a serem
mobilizadas até o máximo possível.
Idealizando a estaca fragmentada em frações verticais, onde, em cada fração
atua um atrito lateral local, de valor variável em função das peculiaridades
geotécnicas das diferentes camadas do solo. Para obter os valores de resistência de
cada subdivisão aplica-se o seguinte equacionamento:
U (r )RL = * ∑n
i=0L * ΔL (2)
Onde: é o perímetro do fuste (m);U
é a resistência lateral fracionada;rL
34
é o comprimento de cada fração (m).ΔL
● RESISTÊNCIA DE PONTA
É a resistência oferecida pela estaca quando impulsionada para baixo sob a
ação de uma força contrária ao solo. Segundo Cintra e Aoki (2010), a resistência de
ponta só será estimulada quando a resistência de fuste houver atingido sua máxima
solicitação.
Para determinar a parcela da resistência referente à ponta da estaca,
utiliza-se o seguinte equacionamento matemático:
r ARP = P * P (3)
Onde: é a resistência de ponta, em unidades de tensão (kN)rP
é a área da seção transversal da ponta ou base da estaca (m²)AP
● MÉTODOS SEMI-EMPÍRICOS
Segundo Cintra e Aoki (2010), as fórmulas teóricas para se obter a
capacidade de carga de fundações por estacas não são confiáveis. Visto isso alguns
autores propuseram métodos de cálculos baseados em resultados de ensaios em
campo e ajustados com prova de carga.
- MÉTODO AOKI-VELLOSO (1975)
Relembrando a equação (1) teórica de capacidade de carga e juntando com
as equações (2) e (3), que são as parcelas de resistência lateral ( ) e resistência RL
de ponta ( ), temos:RP
U (r ) r AR = * ∑n
i=0L * ΔL + P * P (4)
Sendo que e são incógnitas geotécnicas, que inicialmente pelo rL r P
método Aoki-Velloso são relacionadas com o ensaio de penetração estática (CPT),
35
com base no valor de resistência de ponta do cone ( ) e no atrito lateral unitário da qc
luva ( ) (CINTRA; AOKI, 2010).f s
(5)F rp = qc/ 1 e
(6)F rL = f s/ 2 Onde e , mostrados na Quadro 1, são fatores de correção que levam F 1 F 2
em consideração a diferença entre o comportamento da estaca e o do cone do CPT
e também da influência do método construtivo de cada tipo de estaca.
Tipo de estacas F1 F2
Franki 2,5 2*F1
Metálica 1,75 2*F1
Pré-Moldada 1+D/0,8 2*F1
Escavada 3 2*F1
Raiz, Hélice contínua e Ômega 2 2*F1
Quadro 1 – Fatores de correção F1 e F2 atualizados (adaptados de Aoki e Velloso, 1975)
Fonte: Cintra e Aoki (2010).
Contudo no Brasil, de acordo com Cintra e Aoki (2010), o método mais
empregado para investigação é o SPT, em decorrência disso o valor de resistência
de ponta ( ) pode ser substituído pelo índice de resistência à penetração ( ).qc N spt
qc = K * N spt (7)
A equação 22, acima, permite que o atrito lateral também seja expresso em
função de , considerando a razão de atrito ( ) a seguir.N spt α
(8)q α = f s/ c Logo:
(9)f s = α * qc = α * K * N spt
36
Portanto a equação final é expressa por:
(α L )R = F 1K N* p
* Ap +UF 2 ∑
n
1* K * NL * Δ ′ (10)
Na equação, é o valor de na cota de apoio da ponta da estaca e N p N spt NL
é o valor de médio na camada de solo de espessura .N spt L Δ ′
As incógnitas K e , na equação 25, são estabelecidas em função dos tipos α
de solos e seus valores foram propostas pelos autores, na Quadro 2, com
fundamento em suas experiências e em valores da literatura.
Solo K (MPa) (%)α
Areia 1 1,4
Areia Siltosa 0,8 2
Areia Siltoargilosa 0,7 2,4
Areia Argilosa 0,6 3
Areia Argilosiltosa 0,5 2,8
Silte 0,4 3
Silte Arenoso 0,55 2,2
Silte Arenoargiloso 0,45 2,8
Silte Argiloso 0,23 3,4
Silte Argiloarenoso 0,25 3
Argila 0,2 6
Argila Arenosa 0,35 2,4
Argila Arenossiltosa 0,3 2,8
Argila Siltosa 0,22 4
Argila Siltoarenosa 0,33 3
Quadro 2 – Coeficiente K e razão de atrito (Aoki e Velloso, 1975)α
Fonte: Cintra e Aoki (2010).
37
Conforme a NBR 6122 (ASSOCIAÇÃO…, 2010), a grandeza essencial quando
se trata de projeto de fundação por estacas é a carga admissível, quando o projeto
for realizado em termos de valores característicos, ou carga resistente de projeto,
quando executado em valores de projeto.
A carga admissível de acordo com Cintra e Aoki (2010), pode ser obtidaP )( a
através do seguinte equacionamento matemático:
(11) F P a = R / S Onde: é a carga admissível;P a
é o valor total da capacidade de carga;R
é o fator de segurança, normatizado e sempre superior a 1.Para esseF S
método utiliza = 2.F S
- MÉTODO DÉCOURT-QUARESMA (1978)
Na estimativa de atrito lateral, Décourt (1982) transforma os valores tabelados
para a resistência lateral na expressão:
0 rL = 1 * ( 3NL + 1) (12) A equação da resistência de ponta da estaca ( ) é estimado pelo método de rp
Décourt-Quaresma a seguir por:
rp = C * N p (13)
O valor do índice de resistência à penetração na ponta ( ) é determinado N p
por uma média de três valores de , o que corresponde ao nível da base, o N spt
imediatamente anterior e o imediatamente posterior. Já o valor do coeficiente
característico do solo (C) é determinado por meio da Quadro 3.
38
Tipo de Solo C (kPa)
Argila 120
Silte Argiloso* 200
Silte Arenoso* 250
Areia 400
*alteração de rocha (solos residuais)
Quadro 3 – Coeficiente característico do solo C (Décourt e Quaresma, 1978)
Fonte: Cintra e Aoki (2010).
Décourt (1996) introduz os fatores e as parcelas de resistências, que α′ β
podem ser obtidos pelas Quadro 4 e 5. O fator é atribuído a parcela de α′
resistência de ponta e o fator é atribuído a parcela de resistência lateral, β
originou-se a seguinte equação de capacidade de carga:
0 R = α′ * C * N p * Ap + β * 1 * ( 3NL + 1) * U * L (14)
Tipos de solo
Tipos de estacas
Escavada em geral
Escavada (bentonita)
Hélice contínua Raiz
Injetada sob altas pressões
Argilas 0,85 0,85 0,3* 0,85* 1,0*
Solos Intermediários 0,6 0,6 0,3* 0,6* 1,0*
Areias 0,5 0,5 0,3* 0,5* 1,0*
*Valores apenas orientativos diante do reduzido número de dados disponíveis
Quadro 4 - Valores do fator em função do tipo de estaca e do tipo de solo (Décourt, 1996) α′
Fonte: Cintra e Aoki (2010).
39
Tipos de estacas
Tipos de solo Escavada em geral
Escavada (bentonita)
Hélice contínua Raiz
Injetada sob altas
pressões
Argilas 0,8* 0,9* 1,0* 1,5* 3,0*
Solos Intermediários 0,65* 0,75* 1,0* 1,5* 3,0*
Areias 0,5 0,6* 1,0* 1,5* 3,0*
*Valores apenas orientativos diante do reduzido número de dados disponíveis
Quadro 5 - Valores do fator em função do tipo de estaca e do tipo de solo (Décourt, 1996)β
Fonte: Cintra e Aoki (2010).
Para a carga admissível no método de Décourt-Quaresma o fator deP )( a
segurança é diferenciado para cada parcela de resistência, segundo Cintra e Aoki
(2010), e pode ser obtida através do seguinte equacionamento matemático:
(15)P a =RL1,3 + 4
RP
Onde: é a carga admissível;P a
é o valor da resistência de fuste;RL
é o valor da resistência de ponta.RP
2.3.3 DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL
O dimensionamento estrutural das fundações deve ser realizado a fim de
atender à ABNT NBR 6118:2014 - Projeto de estruturas de concreto - Procedimento
(ASSOCIAÇÃO…,2014).
Para a realização de um projeto estrutural é imprescindível ter conhecimento,
mesmo que em ordem de grandeza, dos deslocamentos admissíveis e das tensões
admissíveis (VELLOSO;LOPES, 2010).
40
Há algumas estruturas, de acordo com Velloso e Lopes (2010), em que é
necessário o estudo da interação solo-fundação, como exemplo as estruturas
hiperestáticas e estruturas de grande responsabilidade.
41
3 METODOLOGIA
A metodologia, é a descrição do caminho sucessivo do autor a fim de
alcançar o objeto final que foi proposto (ARRUDA, 2008).
Assim, tendo em vista o objetivo apresentado, a metodologia deste trabalho
se divide em algumas etapas, as quais foram dispostas de forma a facilitar o
entendimento (vide Figura 10).
Figura 10 - Metodologia para elaboração de um projeto geotécnico de fundação.
42
O presente trabalho resulta na execução de um projeto geotécnico de
fundação predial em estacas de um edifício residencial de habitação coletiva, com
seis pavimentos em estrutura convencional de concreto armado, que está localizado
na cidade de Curitiba no estado do Paraná.
O terreno em questão possui um desnível de 3% em relação ao fundo e uma
área de 3600 m², onde foram realizados três ensaios de sondagem do tipo SPT
(Apêndice A).
O projeto estrutural com as plantas de carga (Apêndice A) o qual se baseou
os cálculos deste trabalho, foram disponibilizados prontamente finalizados.
Para efeitos iniciais de cálculo foram executados dois procedimentos distintos
para a verificação da carga de ruptura, o método de Aoki-Velloso e o método de
Decourt Quaresma.
3.1 MÉTODO AOKI - VELLOSO
Para dar início ao método foram arbitrados três diâmetros e três
comprimentos diferentes para serem inseridos na formulação de Aoki-Velloso, foram
eles 30, 40 e 50 centímetros de diâmetro e 4, 5 e 6 metros de comprimento. O
diâmetro estipulado inicialmente se baseou em pegar os menores diâmetros de
trados presentes no mercado e iniciar a análise com estes, para verificar se já
seriam suficientes para atender as condições de dimensionamento exigidas. Após
delimitar essas dimensões, utilizou a equação da resistência total de Aoki-Velloso
(25) para obtenção das capacidades de carga.
Primeiramente calcula-se os valores de área da seção transversal, o
perímetro e o comprimento da estaca. Em seguida, determina os valores das
incógnitas , que são obtidos através dos quadros, onde entra-se com o , α, F e FK 1 2
tipo de solo e o tipo de estaca a ser executada.
Posteriormente é feita uma análise do relatório de sondagem para
determinação do Nspt da ponta (Np) da estaca e o Nspt da lateral (NL). O Np é o
43
Nspt da profundidade onde ficará a ponta da estaca. Já o NL é uma média entre os
valores de Nspt distintos em contato ao longo da lateral da estaca.
Por fim, foi empregado a aplicação direta dos valores na equação da
resistência total (10). Estes resultados foram organizados em uma tabela para
melhor compreensão e visualização.
Após realizou o cálculo da força limite suportada pela estaca, compreendendo
que a tensão é uma relação entre força e área, e considerando que a tensão limite é
de 5 MPa e a área pode ser obtida através do diâmetro da estaca, obteve-se a força
limite.
Por último, dispondo do conhecimento teórico do método de Aoki-Velloso, é
considerado um fator de segurança equivalente a 2. Finalmente, a resistência total é
dividida pelo fator de segurança (equação 11), no qual concebe-se a carga
admissível.
3.2 MÉTODO DE DÉCOURT-QUARESMA
Para a elaboração do cálculo da resistência total, pelo método de Décourt
Quaresma, foram arbitrados os mesmos valores de diâmetro e de comprimento, 30,
40 e 50 centímetros de diâmetro e comprimentos de 4, 5 e 6 metros. Em seguida,
foram obtidos os valores de a partir de tabelas, no qual entram-se com , α e βC
informações do tipo de solo e do tipo de estaca, neste momento foram atribuídos
valores referentes a argilas quando necessário, uma vez que a literatura não trata de
solos argilo siltosos quando no cálculo de Décourt-Quaresma.
Em seguida, calculou-se a área da ponta da estaca, o perímetro e o
comprimento, para as dimensões pré-determinadas, ou seja, diâmetros de 30, 40 e
50 centímetros e comprimentos de 4, 5 e 6 metros.
Neste modelo de cálculo também foi feito uma análise dos ensaios de
sondagem para determinação do Nspt, tanto da ponta como da lateral das estacas.
Entretanto, neste método, o Nspt da ponta da estaca é uma média dos seus valores
um metro acima e um metro abaixo da sua extremidade e o Nspt lateral é uma
44
média entre os valores de Nspt distintos e em contato com o lado da estaca, no
entanto, nesse modelo em especial, é desconsiderado um metro final da
extremidade da estaca pois este já foi considerado para o cálculo do Nspt da ponta.
Para encerrar, os valores obtidos foram empregados na equação da
resistência total (14). Estes resultados foram organizados em uma tabela para
melhor compreensão e visualização.
De forma análoga a formulação de Aoki-Velloso, foi obtida a força limite,
através da tensão limite de 5 MPa e da área calculada por meio do diâmetro da
estaca.
Para o cálculo das cargas admissíveis foi utilizada a equação 15, que é
composta por duas parcelas, uma referente a resistência lateral e outra da
resistência da ponta da estaca, sabendo-se disso, a obtenção das cargas
admissíveis é feita pela divisão de cada parcela pelo seu respectivo fator de
segurança, que corresponde a 1,3 para a fração correspondente a lateral e 4 para a
parcela da ponta.
Para escolher qual método que será utilizado para o dimensionamento dos
elementos de fundação, comparam-se estes e utiliza-se o método que atingir o
menor valor, respeitando assim a segurança dos cálculos.
3.3 DIMENSIONAMENTO DA FUNDAÇÃO
Após obter os valores de cargas admissíveis inicia-se o dimensionamento da
fundação partindo dos diâmetros pré-estabelecidos que são 30, 40 e 50 centímetros.
Antes de começar a análise foram determinadas algumas condições, são elas:
● utilizar preferencialmente diâmetro de 40 cm, o comprimento será
definido de acordo com o valor da carga;
● seguir um distanciamento recomendado entre as estacas de 3 (3 ϕ
vezes o diâmetro da estaca), essa distância será modificada caso não
atenda as cargas de momento;
45
● utilizar no mínimo duas estacas por pilar, devido a dificuldade, na hora
da execução, de alinhamento dos eixos do pilar e da estaca.
Em seguida, é efetuado a divisão da força normal (Fz) do pilar por um número
qualquer de estacas. Neste momento, deve-se analisar o resultado desta divisão,
valores muito inferiores em relação às cargas admissíveis demonstram um
superdimensionamento dos elementos de fundação, e valores muito altos ou
superiores em relação às cargas admissíveis devem ser recalculados. Caso
excedam os valores divide-se a força normal do pilar por um número maior de
estacas.
Para análise de momento, primeiramente, escolhe-se uma prévia disposição
das estacas para que possa fazer um cálculo de equilíbrio de momento, que
depende diretamente do eixo de atuação do momento e da disposição das estacas
no bloco. Utilizando como base a Figura 11, a somatória de momentos no ponto A ou
no ponto B tem que ser igual a zero. Utilizando esta regra, conhecendo-se o valor de
momento e estipulando a distância L como 3 vezes o diâmetro da estaca utilizada, é
encontrado a parcela de Fz correspondente a cada estaca.
Figura 11 - Esquema do equilíbrio de forças utilizado.
46
Após obter-se a somatória de forças no eixo Z da estaca é feita a avaliação
da capacidade de carga admissível para cada estaca, caso seja extrapolado esse
valor efetua-se a mudança de diâmetro e/ou de comprimento da estaca. Se mesmo
depois das mudanças o valor de carga for maior que a capacidade de carga da
estaca o cálculo é refeito desde o começo com uma quantidade maior de estacas.
Esta parte do dimensionamento da estaca se trata de cálculos por tentativa,
ou seja, busca-se a melhor solução para enquadramento do elemento de fundação.
47
4 RESULTADOS
Neste capítulo, serão apresentadas as análises realizadas através do
conhecimento teórico em conjunto com os valores obtidos através das formulações
matemáticas.
Por meio dos relatórios de sondagem foi verificado um solo
predominantemente argilo siltoso. Ao entorno do terreno não há construções ou
qualquer tipo de delimitação que possa influenciar de forma prejudicial a esta nova
obra, ou causar algum tipo de incômodo a possíveis moradores.
A partir das informações obtidas por meio dos ensaios geotécnicos e estudos
deste caso foi verificado que a melhor alternativa para o tipo de fundação seria a
estaca escavada, pelo fato da obra possuir pilares com altas cargas e muito
próximos, que, no caso de adotar uma solução por fundação superficial, resultaria na
interferência entre estes elementos, por esse motivo escolhe-se uma fundação
profunda. E por fim, mediante a um solo argiloso siltoso, rijo à duro, escolhe-se a
estaca do tipo escavada, pela dureza encontrada neste tipo de solo.
Os valores exibidos na Tabela 1 são correspondentes aos cálculos de
resistência pelo método de Aoki-Velloso através da formulação matemática (10).
Com auxílio dos quadros 8 e 9 determinou-se que , , e , 2 MPaK = 0 2 %α = 4 F 1 = 3
. Os valores de utilizados nos cálculos estão demonstrados na Tabela 2.F 2 = 6 N spt
Em seguida, considerou-se um fator de segurança equivalente a 2 para
elaboração da carga admissível, conforme apresentado na Tabela 3. Os valores
apresentados no centro da tabela 1 e 3 estão expressos em Tonelada-força (tf) e na
tabela 2 em golpes do amostrador feitos pelo ensaio de SPT.
48
Tabela 1 - Resultados obtidos através do método Aoki-Velloso.
L efetivo (m) Diâmetro (cm)
30 40 50
4 39 60 86
5 52 81 116
6 59 90 127
F lim (tf) 35,3 62,8 98,2
Tabela 2 - Valores de Nspt utilizados para cálculo no método de Aoki-Velloso para cada
profundidade.
L efetivo (m) NL NP
4 35 37
5 38 50
6 40 50
Tabela 3 - Resultados obtidos através do método Aoki-Velloso com fator de segurança.
L efetivo (m) Diâmetro (cm)
30 40 50
4 19 30 43
5 26 40 58
6 29 45 63
F lim (tf) 35,3 62,8 98,2
Para a realização dos cálculos pelo método de Décourt-Quaresma utilizou-se
os valores de Nspt expressos na Tabela 4. Com auxílio dos quadros 3, 4 e 5
determinou-se . A Tabela 5 indica os valores 20 kPa, α , 5 e β , C = 1 ′ = 0 8 = 0 8
correspondentes aos cálculos de resistência pelo método de Décourt-Quaresma,
49
através do equacionamento matemático (14). Posteriormente após a aplicação dos
fatores de segurança, seguindo a equação 15 de carga admissível, tem-se os
valores mostrados na Tabela 6. Os valores apresentados no centro da tabela 4 e 6
estão expressos em Tonelada-força (tf) e na tabela 5 em golpes do amostrador feitos
pelo ensaio de SPT.
Tabela 4 - Valores de Nspt utilizados para cálculo no método de Décourt-Quaresma para cada
profundidade.
L efetivo (m)
Delta L (m) NL Np
4 3 35 41
5 4 35 46
6 5 38 49
Tabela 5 - Resultados obtidos através do método Décourt-Quaresma.
L efetivo (m) Diâmetro (cm)
30 40 50
4 58 90 129
5 72 110 156
6 87 131 184
F lim (tf) 35,3 62,8 98,2
50
Tabela 6 - Resultados obtidos através do método Décourt-Quaresma com os fatores de
segurança.
L efetivo (m) Diâmetro (cm)
30 40 50
4 30 50 75
5 35 58 86
6 40 65 97
F lim (tf) 35,3 62,8 98,2
Após o cálculo das cargas admissíveis através dos dois modelos
matemáticos, foi escolhido o método de Aoki-Velloso, pois este apresentou valores
menores de carga admissível. Tendo em vista a segurança dos cálculos e do
dimensionamento, foi selecionado este método a fim de evitar possíveis acidentes.
Após a escolha do método para o cálculo das resistências admissíveis,
determinou-se as quantidades e os comprimentos necessários, que cada elemento
de estaca precisaria possuir, para atender as cargas provenientes dos pilares
(Apêndice A). Quando as cargas resultantes dos pilares forem muito elevadas,
aumentar o número de estacas acaba sendo inviável a obra, visto que isso
inviabilizaria o processo de execução pelo aumento de recursos, neste momento, foi
feito um aumento da distância entre as estacas a fim de diminuir a ação da
sobreposição dos momentos aplicados nesses elementos.
Tabela 7 - Dimensionamento das estacas de fundação.
Pilar Diametro Comprimento Quant. Espaçamento
(cm) (m) (ud) (m)
P1 40 4 4 1,2
P8 40 5 3 1,2
P11 40 5 6 1,5
P12 40 5 4 1,2
51
Tabela 7 - Dimensionamento das estacas de fundação (cont.).
Pilar Diametro Comprimento Quant. Espaçamento
(cm) (m) (ud) (m)
P13 40 4 3 1,2
P14 * * * *
P15 40 4 4 1,2
P16 40 4 3 1,2
P17 50 5 6 1,5
P20 40 6 2 1,2
P21 50 6 6 2
P22 * * * *
P23 40 5 3 1,5
P24 40 5 6 1,2
P25 50 5 6 1,5
P30 40 5 2 1,2
P33 50 6 4 1,5
P35 40 6 4 1,5
P37 30 4 2 1
P38 40 4 2 1,2
P39 30 5 2 1
P40 30 5 2 1
P41 50 5 6 1,5
P42 50 5 7 1,5
P43 40 5 6 1,2
P44 40 6 6 1,2
P45 40 5 4 1,2
P46 40 6 6 1,2
52
Tabela 7 - Dimensionamento das estacas de fundação (cont.).
Pilar Diametro Comprimento Quant. Espaçamento
(cm) (m) (ud) (m)
P47 * * * *
P48 * * * *
P49 40 5 4 1,2
P50 50 6 4 1,5
P51 40 6 3 1,2
P52 40 5 4 1,2
P53 40 5 3 1,2
P54 40 5 3 1,2
P55 30 6 4 1
Após o dimensionamento das estacas, foi executado o projeto geotécnico
analisando-se sempre a disposição destas estacas de forma a permitir que a ação
dos momentos seja o mais uniforme possível entre os elementos.
53
5 CONCLUSÃO
A elaboração do presente trabalho atendeu os objetivos propostos, uma vez
que a ideia central era analisar e interpretar um conjunto de documentos pré
determinados, resultando na concepção de um projeto geotécnico adequado. Essa
primeira interpretação dos dados, proporcionou base para a tomada de decisões
importantes, como o tipo de fundação mais adequado ao solo proposto.
Ao longo deste trabalho, assim como na prática dos profissionais geotécnicos
foram feitos comparações entre métodos matemáticos que nos proporcionam a
determinação das cargas de ruptura, para que em seguida fosse feito uma seleção
do modelo matemático que melhor atendia às condições de segurança dos cálculos,
visto que os responsáveis técnicos, tem a obrigatoriedade de resguardar a
sociedade civil de qualquer possível incidente originado por um dimensionado
ineficiente. Logo escolheu-se o método Aoki-Velloso, visto que seus valores de
cargas admissíveis resultaram em números menores.
A elaboração do projeto geotécnico se deu através da finalização dos
cálculos, onde foi determinado a disposição das estacas da melhor forma possível,
objetivando sempre que a ação dos momentos seja o mais uniforme entre os
elementos. A partir de toda esta análise gerou-se uma prancha, contida no anexo A,
com os blocos de coroamento, bem como as estacas que os compõem.
Em conjunto, desenvolveu-se um parecer técnico onde é descrito as tomadas
de decisões em relação ao tipo de fundação adotada, e um memorial de cálculo,
onde fez-se presente um passo a passo da execução, para determinar o número de
estacas necessárias e suas características como diâmetro e profundidade para um
pilar qualquer.
Durante o projeto não foi abordado o tema recalques, por se tratar de um solo
argilo siltoso de dureza média à dura.
O projeto foi representado de forma acessível, com detalhamentos acerca do
diâmetro de cada estaca e das suas respectivas profundidades, se preocupando
sempre em facilitar a interpretação do pessoal de campo no momento da execução.
54
REFERÊNCIAS AOKI, N.; VELLOSO, D.A. An Approximate method to estimate the bearing capacity of piles. In: PANAMERICAN CONFERENCE ON SOIL MECHANICS AND FOUNDATIONS ENGINEERING, 5., 1975, Buenos Aires. Proceedings... Buenos Aires, 1975. V. 1. P. 367-376. ARRUDA, Glacy Clóris Duarte. Metodologia Científica: projetos de pesquisa. 1 ed. Curitiba: Camões, 2008 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND. Manual de Estruturas: Fundações. Disponível em: . Acesso em: 14 mai. 2017. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6122 : Projeto e execução de fundações. Rio de Janeiro, 2010. ______. NBR 6118 : Projeto de estruturas de concreto - Procedimento. Rio de Janeiro, 2014. ______. NBR 6484 : Solo - sondagem de simples reconhecimento com SPT. Rio de Janeiro, 2001. ______. NBR 8036 : Programação de sondagens de simples reconhecimento dos solos para fundações de edifícios. Rio de Janeiro, 1983. ______. NBR 8681 : Ações e segurança nas estruturas - Procedimento. Rio de Janeiro, 2003. ______. NBR 12069/MB 3406 : Solo - Ensaio de penetração de cone in situ (CPT). Rio de Janeiro, 1991. BRANDI, José Luiz G. Notas de aula no curso de bacharelado em engenharia civil. Curso promovido pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Curitiba, 2016. Mimeografado.
55
CERNICA, John N.. Geotechnical Engineering: Foundation Design. New York: John Wiley & Sons, Inc., 1995. CINTRA, José Carlos A.; AOKI, Nelson. Fundações por estacas: projeto geotécnico. 1ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2010. DEERE, D.U.; HENDRON, A.J.; PATTON, F.D.; CORDING, E.J. Design of surface and near surface construction in rock. In Failure and breakage of rock, proc. 8th. New York: Soc. Min. Engrs, Am. Inst. Min. Metall. Petrolm Engrs, 1967. GOMIDE, Tito Lívio Ferreira. Inspeção Técnica de Vizinhança. Disponível em . Acesso em: 14 mai. 2017. HACHICH, W. et al. (ed.) Fundações: teoria e prática. 2. ed. São Paulo: Pini, 1998. LUKIANTCHUKI, Juliana Azoia. Interpretação de resultados do ensaio SPT com base em instrumentação dinâmica. 2012. 365f. Tese (Doutorado em Ciências) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2012. SCHMERTMANN, J. H. Static cone to compute static settlement over sand, Journal of the Soil Mech. and Found. Div. ASCE, 96(SM3), p. 1011-1043,1970. SCHNAID, Fernando; ODEBRECHT, Edgar. Ensaios de campo e suas aplicações à engenharia de fundações. 2 ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2012. TELLES, Pedro Carlos da Silva. História da Engenharia no Brasil (séculos XVI a XIX). Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., 1984. VELLOSO, Dirceu de A.; LOPES, Francisco de R.. Fundações: critérios de projeto, investigação do subsolo, fundações superficiais, fundações profundas. São Paulo: Oficina de Textos, 2010.
56
APÊNDICES
APÊNDICE A - Relatório Geotécnico
RELATÓRIO GEOTÉCNICO
Curitiba - Paraná Dezembro de 2017
57
RELATÓRIO GEOTÉCNICO 1. INTRODUÇÃO
O presente relatório tem como objetivo principal apresentar, tanto aspectos
gerais e específicos da rotina básica adotada no desenvolvimento de um projeto
quanto breves orientações e/ou procedimentos destinados à sua boa construção.
Nessa direção, estão relacionados os principais documentos utilizados,
características da edificação, terreno e subsolo de interesse, perfis de investigação,
cálculos geotécnicos e quantidades provenientes do lançamento proposto.
Este parecer técnico traz os estudos realizados para a caracterização do
subsolo, que tem como finalidade definir as condições de implantação do prédio e as
condições da fundação. Além de descrever os cálculos realizados para o
dimensionamento dos elementos de fundação, bem como o croqui final da
disposição dos mesmos.
2. DOCUMENTOS CONSULTADOS
Os documentos consultados para a elaboração do projeto geotécnico de
fundação foram:
● Projeto Topográfico;
● Projeto Estrutural - Planta de Locação e Carga dos Pilares;
● Relatório de Investigação Geotécnica - Sondagens à Percussão.
3. DESCRIÇÃO DO EDIFÍCIO
Edifício de habitação coletiva em estrutura convencional de concreto armado,
área total construída de 3600 m2 e seis pavimentos, sendo um subsolo.
58
3.1 DESCRIÇÃO DO TERRENO DE IMPLANTAÇÃO
O terreno estudado possui um desnível de 3% em relação ao fundo, uma área
de 3600m², no qual 1280m² serão utilizadas para a implantação do prédio. Ao
entorno da edificação não há restrições de qualquer natureza em suas divisas.
3.2 DESCRIÇÃO DO SUBSOLO
A partir dos estudos de sondagem foi verificado a existência de um solo
predominantemente argilo siltoso que possui uma espessura constante de 10 m até
o limite impenetrável das sondagens à percussão.
Posições estáticas do lençol freático foram encontradas na profundidade de
2,10 m, com níveis variando entre 0,4 m e 0,7 m, todos acima do nível de escavação
do subsolo.
4. FUNDAÇÃO DA ESTRUTURA
4.1 PARECER TÉCNICO
Com base nos dimensionamentos para definição da capacidade de carga por
interação solo/estaca, associado a intensidade dos carregamentos e a proximidade
em que se encontram os pilares, utiliza elementos de fundação profunda tipo estaca.
4.2 SOLUÇÃO ADOTADA
Este relatório técnico contempla uma solução em estacas escavadas, visto
que o solo da obra em questão se trata de um solo argilo siltoso e que o projeto do
edifício apresenta, em alguns pilares, grandes cargas.
59
4.3 ESTACAS ESCAVADAS NÃO CONFINADAS
4.3.1 MÉTODO EXECUTIVO BÁSICO
A execução deste método segue os seguintes passos:
● Nivelamento da plataforma de perfuração;
● Locação das estacas;
● Execução do pré-furo;
● Realocação da estaca;
● Perfuração, medida entre o nível do terreno e o nível da ponta da estaca;
● Limpeza do fundo;
● Concretagem até 2,5 metros de profundidade abaixo da cota de arrasamento
prevista;
● Inserção da armadura;
● Concretagem do trecho final, com 5 centímetros acima da cota de
arrasamento prevista;
● Colocação de areia grossa sobre a cabeça da estaca.
As cotas de arrasamento dependem de alguns parâmetros definidos no
projeto estrutural.
4.3.2 NOTAS E RECOMENDAÇÕES PARA EXECUÇÃO
Apesar de um procedimento simples, é de suma importância que o processo
de perfuração tenha o acompanhamento de um responsável técnico, e também, que
se tenha alguns cuidados, tais como:
● É indicado que seja feita uma verificação prévia da locação dos piquetes
demarcados para perfuração.
● No momento da cravação é necessário verificar o alinhamento do trado para
evitar uma possível inclinação do mesmo.
● É recomendado que seja feito uma averiguação no momento da perfuração,
se o trado utilizado possui diâmetro correspondente ao determinado em
projeto.
60
● Durante o manuseio da máquina, é necessário ater-se aos piquetes de
locação referentes a perfuração, para que estes não se percam em meio ao
terreno, caso isso ocorra, é imprescindível contactar a equipe topográfica
responsável.
4.4 BLOCOS DE COROAMENTO SOBRE ESTACAS
4.4.1 MÉTODO EXECUTIVO BÁSICO
● Escavação, escoramento quando necessário, e nivelamento do terreno no
fundo da cava.
● Arrasamento das estacas com corte mínimo de 5 cm.
● Imediata raspagem, limpeza final e lançamento do concreto magro de lastro
em toda a área de fundo da cava do bloco, com espessura mínima de 5 cm.
● Montagem da forma, armadura, limpeza final e concretagem.
● Desenforma somente após a cura do concreto estrutural.
● Reaterro compactado, em camadas de 25 cm no máximo.
5. ENSAIOS DE CAMPO
Para a caracterização geotécnica do terreno foram executados ensaios de
campo à percussão do tipo SPT em conformidade com a NBR 6484
5.1 QUANTO AO CROQUI DE LOCALIZAÇÃO DOS FUROS
O croqui a seguir apresentado (Figura 12) sem escala regular, tem a função
de identificar os furos de sondagem executados no terreno.
61
Figura 12 - Croqui com a locação dos furos para sondagem do terreno
5.2 SONDAGEM DE SIMPLES RECONHECIMENTO
Para a caracterização do solo do terreno foram feitos três ensaios de
sondagem do tipo SPT, que resultou nos seguintes documentos:
62
BOLETIM SPT01
63
BOLETIM SPT02
64
BOLETIM SPT03
65
6. MEMÓRIAS DE CÁLCULO GEOTÉCNICO
6.1 MÉTODO AOKI & VELLOSO
A partir das tabelas referentes ao método Aoki-Velloso, ao estudo geotécnico
e ao método escolhido para execução da fundação, determinou-se os seguintes
valores para as incógnitas da formulação: , , e , 2 MPa 2 kPaK = 0 2 = 2 %α = 4 F 1 = 3
.F 2 = 6
Para efetuar os cálculos utiliza-se os valores de números de golpes (Nspt) da
tabela abaixo:
Tabela 1 - Valores de Nspt utilizados para cálculo no método de Aoki-Velloso para cada
profundidade.
L efetivo (m) NL NP
4 35 37
5 38 50
6 40 50
Cálculo da carga de ruptura para estaca de 30 cm de diâmetro e 4 m de
comprimento:
(α L )R = F 1K N* p
* Ap +UF 2 ∑
n
1* K * NL * Δ ′
, 71 (0, 4 2 5 )R = 322 37* * 0 0 + 6
0,942 ∑n
10 * 2 * 3 * 4
8, 39 tf R = 3 6 ≃
Cálculo da carga admissível para a estaca de 30 cm de diâmetro e 4 m de
comprimento:
F P a = R / S 9 2 P a = 3 / 9 tfP a = 1
66
Para o cálculo da força limite da estaca de 30 cm de diâmetro:
σ = AF
σlim = AF lim
F lim = σlim × A
00 , 71F lim = 5 × 0 0
5, 4 tfF lim = 3 3
Após realizar os cálculos variando diâmetro e comprimento obtém-se as
tabelas abaixo. Os valores apresentados no centro da tabela 2 e 3 estão expressos
em Tonelada-força (tf).
Tabela 2 - Resultados obtidos através do método Aoki-Velloso.
L efetivo (m) Diâmetro (cm)
30 40 50
4 39 60 86
5 52 81 116
6 59 90 127
F lim (tf) 35,3 62,8 98,2
Tabela 3 - Resultados obtidos através do método Aoki-Velloso com fator de segurança.
L efetivo (m) Diâmetro (cm)
30 40 50
4 19 30 43
5 26 40 58
6 29 45 63
F lim (tf) 35,3 62,8 98,2
67
6.2 MÉTODO DÉCOURT & QUARESMA
A partir das tabelas referentes ao método Décourt-Quaresma, ao estudo
geotécnico e ao método escolhido para execução da fundação, determinou-se os
seguintes valores para as incógnitas da formulação: .20 kPa, α , 5 e β , C = 1 ′ = 0 8 = 0 8
Para efetuar os cálculos utiliza-se os valores de número de golpes (Nspt) da
tabela abaixo:
Tabela 4 - Valores de Nspt utilizados para cálculo no método de Décourt-Quaresma para cada
profundidade.
L efetivo (m)
Delta L (m) NL Np
4 3 35 41
5 4 35 46
6 5 38 49
Cálculo da carga de ruptura para estaca de 30 cm de diâmetro e 4 m de
comprimento:
0 R = α′ * C * N p * Ap + β * 1 * ( 3NL + 1) * U * L , 5 20 1 , 71 , 0 , 42 R = 0 8 * 1 * 4 * 0 0 + 0 8 * 1 * ( 335 + 1) * 0 9 * 3 78 kN 57, tfR = 5 = 8
8 tfR = 5
Cálculo da carga admissível para a estaca de 30 cm de diâmetro e 4 m de
comprimento:
P a =RL1,3 + 4
RP
P a = 1,3α C N A′* * p* p + 4
β 10 +1 U L* *( 3NL )* *
P a = 1,30,85 120 41 0,071* * * + 4
0,8 10 ( +1) 0,942 3* * 335
* *
68
P a = 1,3297 + 4
286
P a = 1,3228 + 4
72
50 kN 35 tfP a = 3 =
Para o cálculo da força limite se mantém igual para ambos o métodos,
portanto .5, 4 tfF lim = 3 3
Após realizar os cálculos variando diâmetro e comprimento obtém-se as
tabelas abaixo. Os valores apresentados no centro da tabela 5 e 6 estão expressos
em Tonelada-força (tf).
Tabela 5 - Resultados obtidos através do método Décourt-Quaresma.
L efetivo (m) Diâmetro (cm)
30 40 50
4 58 90 129
5 72 110 156
6 87 131 184
F lim (tf) 35,3 62,8 98,2
Tabela 6 - Resultados obtidos através do método Décourt-Quaresma com os fatores de
segurança.
L efetivo (m) Diâmetro (cm)
30 40 50
4 30 50 75
5 35 58 86
6 40 65 97
F lim (tf) 35,3 62,8 98,2
69
Após obter os resultados das cargas admissíveis através dos dois modelos
matemáticos é escolhido o método de Aoki-Velloso, visto que este apresentou
valores menores de carga admissível. Tendo em vista a segurança dos cálculos e do
dimensionamento, foi selecionado este método a fim de evitar possíveis acidentes.
6.3 DIMENSIONAMENTO DO ELEMENTO DE FUNDAÇÃO
Com a tabela das cargas admissíveis pode-se dar início ao dimensionamento
da fundação. Para começar a análise foi determinado algumas condições:
● utilizar preferencialmente diâmetro de 40 cm, o comprimento será
definido de acordo com o valor da carga;
● seguir um distanciamento recomendada entre as estacas de 3 (3 ϕ
vezes o diâmetro da estaca), essa distância será modificada caso não
atenda as cargas de momento;
● utilizar no mínimo duas estacas por pilar, devido a dificuldade, na hora
da execução, de alinhamento dos eixos do pilar e da estaca.
Utilizando como exemplo o pilar P1. Este pilar tem Fz = 111, Fx = -3, Mx = 0 e
My = -5, começa analisando Fz, por se tratar de uma força de valor média,
escolheu-se dividir por 4 estacas, ou seja, cada estaca aguentaria um Fz de 27,75 tf.
A força Fx é contida pelo engaste da estaca no solo, por conta disso não é
necessário nenhuma análise. O momento Mx também não precisa ser analisado,
pois é igual a zero.
Para análise do momento My, primeiramente vemos qual será a predisposição
das estacas e qual o eixo será aplicado a carga Figura 13. Fazendo um corte no
paralelo ao eixo x é possível visualizar a situação da da Figura 11.
70
Figura 13 - Planta de um pilar
Figura 11 - Esquema do equilíbrio de forças utilizado
A partir da Figura 11 faz-se a análise das forças recebidas pelas estacas
devido a um momento aplicado no bloco de coroamento. Pela figura podemos
identificar que se trata da análise de uma viga bi-apoiada, visto isso é feito o
somatório em uma das extremidades da viga. Sendo , , φL = 3 diâmetro da estacaφ =
no caso do pilar P1 será utilizado estacas de 40 cm, ou seja, L=1,2 m.
∑
MA = 0
MF B × L + = 0
71
, 5F B × 1 2 + = 0
, 6 tf F B = − 4 1
Analogamente a esse cálculo, obtém-se .4, 6 tfF A = 1
Como o bloco de coroamento é composto de quatro estacas, ou seja, tanto no
lado A quanto no lado B existe uma segunda fileira de estacas que não é possível
fazer a visualização em corte, nos dividimos o e o obtido por dois.F A F b
A partir destes resultados pode-se definir quanto de carregamento cada
estaca aguenta fazendo o somatório das forças e com isso definir o comprimento
final da estaca.
As duas estacas do lado direito do bloco irá aguentar um Fz = 29,83 tf e as
duas estacas do lado esquerdo aguentarão um Fz = 25,67 tf. Com isso foi escolhido
a estaca de 40 cm de diâmetro com 4 m de comprimento para ser capaz de resistir a
essas cargas sem romper.
Fazendo esta mesma análise para cada pilar obtêm-se os valores tabelados a
seguir:
Tabela 7 - Dimensionamento das estacas de fundação.
Pilar Diametro Comprimento Quant. Espaçamento
(cm) (m) (ud) (m)
P1 40 4 4 1,2
P8 40 5 3 1,2
P11 40 5 6 1,5
P12 40 5 4 1,2
P13 40 4 3 1,2
P14 * * * *
P15 40 4 4 1,2
P16 40 4 3 1,2
P17 50 5 6 1,5
P20 40 6 2 1,2
72
P21 50 6 6 2
P22 * * * *
P23 40 5 3 1,5
P24 40 5 6 1,2
P25 50 5 6 1,5
P27 40 5 3 1,2
P30 40 5 2 1,2
P33 50 6 4 1,5
P35 40 6 4 1,5
P37 30 4 2 1
P38 40 4 2 1,2
P39 30 5 2 1
P40 30 5 2 1
P41 50 5 6 1,5
P42 50 5 7 1,5
P43 40 5 6 1,2
P44 40 6 6 1,2
P45 40 5 4 1,2
P46 40 6 6 1,2
P47 * * * *
P48 * * * *
P49 40 5 4 1,2
P50 50 6 4 1,5
P51 40 6 3 1,2
P52 40 5 4 1,2
P53 40 5 3 1,2
P54 40 5 3 1,2
P55 30 6 4 1
73
7. QUANTIDADES E ESPECIFICAÇÕES
Salienta-se que o dimensionamento deverá obedecer aos parâmetros técnico
estabelecidos na NBR 6122. As quantidades utilizadas de cada tipo de estacas
estão descritos na tabela resumo a seguir, juntamente com o total de concreto.
Tabela 8 - Resumo das quantidades de estaca e volume de concreto.
Diâmetro Comprimento Quant. Fck Slump Quant. Volume de
concreto
(cm) (m) (ud) (Mpa) (mm) (ml) (m³)
30 4 2 20 140 +/- 20 8 0,565
30 5 4 20 140 +/- 20 20 1,414
30 6 4 20 140 +/- 20 24 1,696
40 4 16 20 140 +/- 20 64 8,042
40 5 51 20 140 +/- 20 255 32,044
40 6 21 20 140 +/- 20 126 15,834
50 5 25 20 140 +/- 20 125 24,544
50 6 14 20 140 +/- 20 84 16,493
Total 101 m³
Na tabela 9, abaixo, apresenta um resumo do total de aço utilizado nas
armaduras das estacas. Considera-se que cada estaca tem uma taxa de aço de
0,5% da área de sua seção transversal e que a armadura tem um comprimento de
2m.
74
Tabela 9 -Resumo do total de armadura em quilos.
Diâmetro Quant. Armadura (0,5% At) Bitola Nº de Barras Total (kg)
(cm) (ud) (cm²) (mm)
30 10 3,53 10 5 60
40 88 6,28 12,5 5 880
50 39 9,82 16 5 624
8. PROJETO GEOTÉCNICO
ELEVADOR
DIVISA
DIVISA
DIVISA
RUA XXXX
N.SS=-1,81m
P37
40x25
P38
40x25
P39
60x20
P40
60x20
P43
100x25
P42
100x25
P41
90x25
P1
60x25
P8
70x20
P44
100x20
P15
60x25
P11
80x27
P12
60x27
P13
60x27
P16
70x19
P17
227x19
P45
25x80
P46
25x90
P20
70x19
P21
227x19