aula-06-tec-i-2013-2-geilma.pdf

1Universidade Federal do Esprito SantoCentro Tecnolgico

Departamento de Engenharia CivilTecnologia da Construo Civil I

Solos e Fundaes

Profa. Geilma Lima [email protected]

Radiografia do terreno, identifica as camadas do solo e sua resistncia, alm de detectar a presena do lenol fretico (gua).

Informaes fundamentais para que o calculista projete adequadamente as fundaes.

As fundaes devem resistir aos esforos transmitidos pela edificao e se acomodar sobre as camadas dos solos previamente reconhecidos (capacidade de carga).

Cada tipo de solo apresenta caractersticas que o configuram como um solo resistente ou no (presso admissvel), de acordo com o grau de deformao.

Sondagem - solos

Capacidade de carga dos solosTabela de Presses Admissveis da Norma Brasileira NBR - 6122 -

Projeto e Execuo de Fundaes

Capacidade Mxima ou Presso Adminissvel a maior presso que o solo suporta. Mais que isso ele rompe ou recalca alm do recalque admissvel

Em projetos geotcnicos de fundaes tem-se que avaliar se a resistncia do solo

suficiente para suportar os esforos induzidos pela estrutura e, principalmente, se as

deformaes esto dentro dos limites admissveis.

RECALQUES

2tempo

Rec

alqu

e (m

m)

Calculados em projeto para suportarem cargas de acordo com a especificidade do uso da edificao (capacidade de

carga).Dependem do tipo de solo em que ser executada a obra.

Em projetos geotcnicos de fundaes tem-se que avaliar se a resistncia do solo

suficiente para suportar os esforos induzidos pela estrutura e, principalmente, se as

deformaes esto dentro dos limites admissveis.

RECALQUES

HOMOGNEO DIFERENCIAL

RECALQUES

superfcie

Aterro(1o estgio)

RECALQUE HOMOGNEO

superfcie

Aterro(2o estgio)

deformao no solo de fundao

3RECALQUE DIFERENCIAL

superfcie

Aterro(2o estgio)

deformao maior em uma poro

RecalquesEm projetos de edificaes, da maior importncia prever como os recalques se desenvolvero com o

tempo. O desempenho de uma obra ao longo de sua vida til, especialmente da sua fundao, depende do grau de alterao do macio do solo durante a fase

de execuo da mesma.

NBR 6122 quando as cargas mais importantes so verticais, a medio do recalque fundamental para o

comportamento da obra.

A prtica brasileira de fundaes realiza controle de recalques apenas em situaes em que so observados problemas em edificaes, como trincas ou rachaduras.

RecalquesEm projetos de edificaes, da maior importncia prever como os recalques se desenvolvero com o

tempo. O desempenho de uma obra ao longo de sua vida til, especialmente da sua fundao, depende do grau de alterao do macio do solo durante a fase

de execuo da mesma.

NBR 6122 quando as cargas mais importantes so verticais, a medio do recalque fundamental para o

comportamento da obra.

A prtica brasileira de fundaes realiza controle de recalques apenas em situaes em que so observados problemas em edificaes, como trincas ou rachaduras.

Importncia da

medida

dos recalques

desde o incio

da construo

, como um

controle de q

ualidade das f

undaes e

da vida

til da edifica

o

TORRE DE PISA59

m

1174 - 1350 22 m

4TORRE DE PISA

Bulbo de presses

CATEDRAL DE N. SENHORA DE GUADALUPE CIDADE DO MXICO

Perfis geolgicos tpicos - exemplos

Santos Orla da praia: caso clssico na mecnica dos solo. Santos mundialmente conhecida pelos seus edifcios fora do prumo beira mar. Isto ocorreu porque, na poca de sua construo, utilizou-se fundaes rasas apoiadas a cerca de 8 metros de profundidade, onde se encontra um solo relativamente rgido. Entretanto, cerca de 10 metros abaixo, encontra-se uma areia argilosa muito mole, cujo SPT 1/60 (o martelo d uma batida e j penetra 60 cm. Muitos edifcios foram construdos sobre sapatas (fundao rasa). Em ambos os casos, ao longo dos anos a argila vai deformando e adensando o solo. Com isso, o solo vai cedendo e os edifcios afundam.

Recalques diferenciais

5 Recalques diferenciais Recalques diferenciais

Recalques diferenciais

6FundaesSo os elementos estruturais com funo de transmitir as cargas da estrutura ao terreno onde ela se apoia. Assim,

as fundaes devem ter resistncia adequada para suportar s tenses causadas pelos esforos solicitantes.

O solo necessita de resistncia e rigidez

apropriadas para no sofrer ruptura e

no apresentar deformaes

exageradas ou diferenciaisImportncia

econmica: 4 a 10% do custo global,

podendo chegar a 20%.

Fundaes

7Tipos de Fundaes

fundaes diretas

fundaes indiretas

Tipos de Fundaes

fundaes diretas

fundaes indiretas

- transferem as cargas para o solo que as suportam sem deformar exageradamente;- a transmisso feita atravs da base do elemento estrutural da fundao, considerando apenas o apoio da pea sobre a camada de solo.

Tipos de Fundaes

fundaes diretas

fundaes indiretas

- rasa: a camada de suporte estprxima superfcie do solo (prof. at 3 m) ou quando a cota de apoio inferior largura do elemento da fundao- profunda: suas dimenses

ultrapassam todos os limites acimamencionados.

Tipos de Fundaes

fundaes diretas

fundaes indiretas

quando Df B: Fundaes rasas;quando Df > B: Fundaes profundas

8Tipos de Fundaes

fundaes indiretas

fundaes diretas

- transferem as cargas por efeito de atrito lateral do elemento estruturalcom o solo e por efeito de ponta

-so sempre profundas, devido s -dimenses das peas estruturais

Tipos de Fundaes

Fundaes rasas ou diretas Distribuio de carga do pilar ocorre pela base do

elemento de fundao. A carga pontual do pilar transformada em carga distribuda, num valor que o solo capaz de suportar. Transferem as cargas para camadas de solo capazes de suport-las. Transmisso feita atravs da base do elemento estrutural.

Necessidade de abertura de cava de fundao para a construo do elemento de fundao no fundo da cava.

Fundaes Superficiais - Tipos

Fonte: ABCP

9Fundaes rasas ou diretas

Fundaes direta em blocos: quando h atuao de pequenas cargas (um sobrado). So elementos estruturais de grande rigidez, ligados por vigas baldrames. Suportam esforos de compresso simples proveniente das cargas dos pilares. Os esforos de trao so absorvidos pelo prprio material do bloco.

Fundaes rasas ou diretas Fundaes direta em blocos: distribuio de

carga para o terreno aproximadamente pontual. Onde houver um pilar existir um bloco de fundao distribuindo a carga do pilar para o solo.

Fundaes rasas ou diretas Fundaes direta em blocos: podem ser

construdos de pedra, tijolos macios, concreto simples ou de concreto armado (sapata de fundao). Usados quando a profundidade da

camada resistente do solo estentre 0,5 e 1,00,5 e 1,0 m.

Fundaes rasas ou diretas

Alicerces: tambm chamados de blocos corridos. So utilizados na construo de pequenas residncias e suportam cargas das paredes resistentes. Podem ser de concreto, alvenaria ou de pedra.

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Alicerces: se o terreno estiver em declive o alicerce dever ser escalonado


Alicerces Processos de execuo:

Executar a abertura da vala; Compactao da camada do solo resistente, apiloando

o fundo; Camada de concreto magro de 5 a 10 cm de

espessura; Impermeabilizao para evitar ascenso capilar; Ocorrncia de formigueiros e razes de rvores no

momento da escavao da vala; Compatibilizao da carga da parede x largura do

alicerce;


Vigas baldrames


Vigas baldrames

Requadrao do baldrame: capa de argamassa com fc superior a dos blocos. Preparar a base para impermeabilizao. Nivelar a base para alvenarias.

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Fundao em alvenaria


Formas de bloco de concreto na fundao - Itamb


Formas de bloco de concreto na fundao - Itamb

Fundaes rasas ou diretas Fundaes direta em blocos:

Abertura de valas

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Fundaes rasas ou diretas Blocos

Vigas de fundao


Fundaes rasas ou diretas Sapatas: no trabalham apenas compresso

simples, mas tambm flexo. Os materiais devem ser resistentes trao.

(concreto + ao = concreto armado)

Fundaes rasas ou diretas Sapatas: utilizadas em diversas

geometrias para se adequar s cargas de projeto

P

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Fundaes rasas ou diretas Sapatas: podem ser isoladas,

associadas, contnuas e alavancadas.

Sapatas isoladas

Transmitem para o solo a carga do pilar ou conjunto de colunas atravs de sua base



Sapatas Associadas

No caso em que a proximidade entre dois ou mais pilares seja tal que as sapatas se superponham. A viga que une os dois pilares a viga de rigidez e permite que a sapata trabalhe com tenso constante.



Elementos contnuos que acompanham a linha das paredes. Transmitem a carga por metro linear. Quando as cargas no so to grandes pode-se utilizar alvenaria de tijolos. Caso contrrio, para profundidade maior que 1,0 m, o concreto armado mais adequado.

Sapata Contnua/corrida



Sapatas Alavancadas

No caso de sapatas de pilares de divisa ou prximos 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 alavancada entre duas sapatas, de modo que um pilar absorva o momento resultante da excentricidade da posio do outro pilar.

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Sapatas de concreto Sapatas de concreto

Indicadas para regies de solo estvel e de alta resistncia superficial, as sapatas de concreto esto entre os mtodos de execuo de fundaes mais elementares e econmicos. Suportam cargas elevadas e, em comparao com outros tipos de fundao superficial, como os blocos no armados, as vigas baldrames e o radier, podem assumir diversas formas geomtricas para facilitar o apoio de pilares com formatos no convencionais.

Sapatas de concreto passo a passo

1


2

15


3


3


4


5

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Fundaes rasas ou diretas Radier: Placa contnua em toda a rea da

construo, a fim de distribuir a carga em toda a superfcie

Indicado quando:- as sapatas isoladas ocupariam mais de 50% da rea de construo - solos fracos e solos cuja camada resistente encontra-se a grande profundidade

Fundaes rasas ou diretas Radier: executado em concreto armado. Alm

de esforos de compresso, devem resistir a momentos provenientes dos pilares e, ocasionalmente, a presses do lenol fretico.

Por ser uma pea inteiria pode lhe conferir uma alta rigidez, o que muitas vezes evita grandes recalques diferenciais

- sistema flexvel: uma laje - sistema rgido: laje e vigas

Fundaes rasas ou diretas Radier: executado em concreto armado. Alm de esforos de

compresso, devem resistir a momentos provenientes dos pilares e, ocasionalmente, a presses do lenol fretico.

- sistema flexvel: uma laje - sistema rgido: laje e vigas

Radier: executado em concreto armado. Alm de esforos de compresso, devem resistir a momentos provenientes dos pilares e, ocasionalmente, a presses do lenol fretico.

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RadierSapatas

Fundaes Fundaes diretas profundas Tubules: elementos estruturais que transmitem

a carga ao solo resistente por compresso. Escavao de um fuste cilndrico e uma base

alargada tronco-cnica Profundidade igual ou maior do que trs vezes o seu

dimetro

- Tubules a cu aberto- Tubules com ar comprimido

Tipos:

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Tubules cu aberto:escavao manual de um poo com dimetro variando de 0,70 m a 1,20 m. Restritos a solos coesivos e

acima do nvel da gua Quando h tendncia de

desmoronamento, o furo revestido com alvenaria de tijolo, tubo de concreto ou tubo de ao

Tubules cu aberto - Procedimento: O fuste escavado at a cota desejada; A base alargada e preenchida por concreto simples

ou armado O lanamento do concreto feito da superfcie

atravs de um funil O concreto se espalha atravs do impacto da

descarga s vezes necessrio descer para espalh-lo

Tubules cu aberto - Procedimento: Tubules cu aberto - Procedimento:

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Tubules cu aberto - Procedimento:

Descidas para evitar vazios na massa

de concreto

Tubules cu aberto - Procedimento:

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Tubules ar comprimido: utilizado quando existe gua, exige-se grandes profundidades e perigo de desmoronamento das paredes. Ar comprimido impede a entrada de gua,

permitindo trabalhos de escavao, alargamento do fuste e concretagem

Pressurizao feita por um compressor de ar Cuidados com a sade com dos trabalhadores

Tubules ar comprimido - procedimento: Tubules encamisados com concreto ou ao Se a camisa de concreto, a concretagem feita

sob ar comprimido Se a camisa de ao, a cravao feita a cu

aberto com auxlio de um bate estacas Presso de ar no interior do tubulo, risco de

acidentes

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Tubules ar comprimido: Tubules ar comprimido:

Tecnologia muito utilizada em pontes junto lenis freticos, pois o ar comprimido impede a entrada da gua no poo de execuo da

fundao

Tubules ar comprimido:

Via Anchieta -SPRodoAnel - SP

Tubules ar comprimido:

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Tubules ar comprimido - procedimento: O concreto ser introduzido na campnula atravs

de dispositivo existente na mesma para tal fim.

A concretagem da base e na seqncia a do fuste, encerra os servios de execuo do tubulo.

O tubulo dever permanecer comprimido durante 6 horas aps a concretagem da base visando preservar a qualidade do concreto lanado, que poder ser danificado por presses do lenol fretico ou presena de interferncias geradas pela presena de ar comprimido de escavaes prximas.

Tubules ar comprimido - exemplos:

Tubules a ar comprimido na ponte JK suportam 20 mil toneladas

Tubules ar comprimido - exemplos: Tubules ar comprimido - exemplos:

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