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  • 8/12/2019 Aula de Mestre de Obras Fundaes

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    FundaesTipo de Fundaes:Rasas e Profundas.

    Srgio Luiz Peixoto. Estudante de Engenharia Civil.

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    Fundaes

    O que so Fundaes?

    Fundaes so elementos que tm por finalidade transmitir ascargas de uma edificao para as camadas resistentes do solosem provocar ruptura do terreno de fundao.

    A escolha do tipo de fundao a ser utilizado em uma edificaoser em funo da intensidade da carga e da profundidade dacamada resistente do solo. Com base nessas duas informaes,

    escolhe-se a opo que for mais barata, que tenha um prazo deexecuo menor e que atenda todas as normas de segurana.

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    Tipos de fundaes

    As fundaes podem ser divididas em 2 grandes grupos:

    Fundaes superficiais (ou rasas ou diretas)

    Fundaes profundas.

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    Fundaes superficiais (ou rasas ou diretas)

    Conforme a NBR 6122/1996, asfundaes superficiaissoelementos de fundao em que a carga transmitida aoterreno, predominantemente pelas presses distribudassob a base da fundao.

    As fundaes superficiais so tipicamente projetadas compequenas escavaes no solo no sendo necessriosgrandes equipamentos para execuo.

    So tipos de fundaes superficiais as sapatas (sapatasisoladas, sapatas associadas, vigas de fundao e sapatascorridas), os blocos, os radier.

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    Sapatas

    As sapatas so elementos de fundao com base em plantageralmente quadrada, retangular ou trapezoidal. Se caracterizampor trabalharem flexo j que so executadas em concreto

    armado.

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    Blocos de fundao

    Os blocos so elementos de fundao com base geralmenteem planta quadrada ou retangular e em elevao assumema forma de bloco escalonado ou pedestal ou de um troncode cone. Se caracterizam por trabalharem compresso jque no necessrio o emprego de armadura pois osblocos de fundao so dimensionados para que as tensesde traes atuantes sejam resistidas pelo concreto.

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    Radiers

    Radiers so elementos de fundao superficial que recebetoda a carga da edificao e distribui no terreno. Seassemelha com uma placa que abrange toda a rea daconstruo. Neste caso, todos os pilares da estruturatransmitem as cargas ao solo atravs de uma nica sapata.

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    Fundaes profundas

    As fundaes profundas so elementos que transmite acarga ao terreno pela base (resistncia de ponta), por suasuperfcie lateral (resistncia de fuste) ou por umacombinao da duas.

    As fundaes profundas so utilizadas geralmente emprojetos grandes que precisam transmitir maiores cargas aoterreno e quando as camadas superficiais do solo so

    pobres ou fracas. Incluem-se neste tipo de fundao as estacas, tubules e

    caixes.

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    Estacas pr moldadas

    Estacas de madeira: So utilizadas abaixo do nvel dgua. Otopo da estaca de madeiradeve ter dimetro maior do que25 cm e devem ser protegidos para no sofrerem danos

    durante a cravao. J a ponta da estaca de madeira deveter dimetro maior do que 15 cm e devem ser protegidascom ponteira de ao quando for necessrio penetrarcamadas resistentes do solo. A cravao geralmente

    executada com martelo de queda livre.

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    Vantagens:

    As estacas de madeira podem ser facilmente emendadas etem durao prolongada quando utilizadas abaixo do nveldgua.

    Desvantagens:

    Este tipo de estaca, por ser de madeira, mais difcil de seencontrar e no podem ser utilizadas acima do NA porsofrerem ataque de microorganismos.

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    Estacas metlicas: So constitudas de perfis laminados ousoldados, tubos de chapas dobradas (seo circular,quadrada ou retangular) e trilhos. As estacas de aodevemresistir corroso pela prpria natureza do ao ou por

    tratamento adequado porm dispensam tratamento seestiverem inteiramente enterradas em terreno natural.

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    Vantagens:

    As estacas metlicas so facilmente emendadas, tmelevada resistncia trao e compresso, no fissuram,no trincam e no quebram e possui pouca vibrao

    durante sua cravao.

    Desvantagens:

    Alto custo se comparadas as estacas pr moldadas, estacasFranki e estacas Strauss e poucos fornecedores.

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    Estacas pr-moldadas de concreto: Podem ser de concretoarmado ou protendido e concretadas em formashorizontais ou verticais. So cravadas no solo atravs debate estacas. 17

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    Vantagens:

    As estacas pr moldadas de concreto tm boacapacidade de carga e boa resistncia de esforos deflexo e cisalhamento. Alm disso, por serem produzidas

    em fbricas apropriadas tem uma boa qualidade doconcreto e controlada e fiscalizada por laboratrios

    Desvantagens:

    Por serem de concreto armado ou protendido, tm alto

    peso prprio limitando as sees e comprimentos emfuno do transporte e cortes e emendas so de difceisexecues

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    Estacas de concreto moldadas in loco.

    Como o prprio nome j diz, so estacas que soproduzidas no mesmo local em que sero aplicadas. Soexecutadas enchendo-se de concreto, perfuraes

    previamente executadas no terreno, atravs de escavaesou cravaes. Podem ser: Estacas tipo broca, Estacas tipoFranki, Estacas tipo Strauss, Estacas Hlice Contnua,Estacas tipo Raiz.

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    http://escolaengenharia.com/estaca-strauss/http://escolaengenharia.com/estaca-strauss/http://escolaengenharia.com/estaca-strauss/http://escolaengenharia.com/estaca-strauss/http://escolaengenharia.com/estaca-strauss/http://escolaengenharia.com/estaca-strauss/
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    Brocas: Estacas executadas sem molde por perfurao noterreno, com auxlio de um trado de pequeno dimetro.

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    Trado helicoidal: uma evoluo da broca.

    Execuo: Em vez da escavao manual, utilizado umtrado mecnico.

    Assim possvel atingir profundidades maiores, porm,ainda acima do nvel da gua.

    Indicaes: Obras de pequeno porte.

    Limitaes: Deve ser utilizada em solos com boa resistnciapara garantir que a escavao permanea estvel durante ainsero da armao e da concretagem.

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    Estacas Strauss: Fundao em concreto simples ou armadoexecutada com revestimento metlico recupervel. Abrangem afaixa de carga entre 200 e 400 kN, com dimetro variando entre25 e 40 cm.

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    Execuo: Abre-se um furo no terreno com um soquetepara colocao do primeiro tubo (coroa). Aprofunda-se ofuro com golpes de sonda de percusso. Conforme adescida do tubo, rosqueia-se o tubo seguinte at a

    escavao atingir a profundidade determinada. O concreto, ento, lanado no tubo e apiloa-se o material com osoquete formando uma base alargada na ponta da estaca.Para formar o fuste o concreto lanado na tubulao e

    apiloado, enquanto que as camisas metlicas so retiradascom guincho manual. Aps a concretagem, colocam-sebarras de ao de espera para ligao com blocos ebaldrames na extremidade superior da estaca.

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    Estacas Franki: Estaca de concreto armado que usa umtubo de revestimento cravado dinamicamente com a pontafechada, por meio de bucha e recuperado ao ser executadaa estaca. Abrangem a faixa de carga de 500 a 1.700 kN. 17

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    Execuo: Crava-se no solo um tubo de ao cuja ponta obturada por uma bucha de concreto seco, areia e brita,estanque e fortemente comprimida contra a parede dotubo. Ao bater com o pilo na bucha, arrasta-se o tubo,

    impedindo a entrada de solo ou gua. Atingida aprofundidade desejada, o tubo preso e a bucha expulsapor golpes de pilo e fortemente socada contra o terreno,formando uma base alargada. Coloca-se a armadura, inicia-

    se a concretagem, extraindo-se o tubo simultaneamente

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    Indicaes: Recomendadas quando a camada resistentelocaliza-se em camadas variadas. Tambm no caso deterrenos com pedregulhos ou pequenos matacesrelativamente dispersos. A forma rugosa do fuste garante

    boa aderncia ao solo (resistncia por atrito).

    Limitaes: Seus maiores inconvenientes dizem respeito vibrao do solo durante a execuo. Demanda rea para o

    bate-estaca. H possibilidade de alteraes do concreto dofuste por deficincia do controle.

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    Estaca Raiz:Estaca de pequeno dimetro cuja perfurao realizada por rotao ou rotopercusso em direo verticalou inclinada. Dependendo do equipamento utilizado, asestacas podem ser executadas em ngulos diferentes da

    vertical (0 a 90).

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    Execuo: A perfurao se processa com um tubo derevestimento e o material escavado eliminadocontinuamente por uma corrente fluida (gua, lamabentontica ou ar) que, introduzida atravs do tubo reflui

    pelo espao entre o tubo e o terreno. Na seqncia, coloca-se a armadura e concreta-se medida que o tubo deperfurao retirado.

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    Indicaes: Locais com espaos restritos, solos commataces, rocha ou concreto, reforos de fundaes,estabilizao de escostas; locais onde haja necessidade deausncia de rudos, quando so expressivos os esforos

    horizontais transmitidos pela estrutura s estacas defundao, quando h esforos de trao a solicitar o topodas estacas.

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    Limitaes: Concebida para reforo de fundao passou aser utilizada em fundaes de novas estruturas. Assim, ascargas adotadas foram aumentadas, ultrapassando 1.000kN. Por isso, a NBR 6122 fixou a obrigatoriedade de realizar

    o nmero mais alto de provas de carga nesse tipo deestaca.

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    Hlice contnua monitorada: Estaca executada por meio detrado contnuo e injeo de concreto pela haste central,operao que ocorre durante a retirada do trado espiral dofuro. O concreto normalmente utilizado apresenta

    resistncia caracterstica de 20 MPa, bombevel(composto de areia e pedrisco com consumo de cimento de350 a 450 kg/m), sendo facultativa a utilizao aditiva. Oslump mantido entre 200 e 240 mm.

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    Indicaes: Obras que demandam rapidez, ausncia debarulho e de vibraes prejudiciais prdios da vizinhana.Podem ser executadas em terrenos coesivos e arenosos, napresena ou no de lenol fretico e atravessam camadas

    de solo resistente. Tambm oferece uma soluo tcnica eeconomicamente interessante em obras onde h umgrande nmero de estacas sem variaes de dimetros,pela produtividade alcanada.

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    Limitaes:Em funo do porte do equipamento, as reasde trabalho devem ser planadas e de fcil movimentao.Exige-se central de concreto nas proximidades do local detrabalho. necessrio um nmero mnimo de estacas

    compatveis com os custos de mobilizao dosequipamentos envolvidos. Os equipamentos disponveispermitem executar estacas de no mximo 32 m deprofundidade e inclinao de at 1:4 (H:V).

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    Estaca tipo mega: Semelhante hlice contnua, maspermite o deslocamento lateral do terreno, sem otransporte de solo superfcie, resultando numa melhora doatrito lateral. Em geral, necessrio um torque mnimo de

    160 kMm para uma rotao do trado de 8 a 10 rpm. Osdimetros disponveis da estaca mega iniciam com 270mm, e depois de 320 mm a 620 mm, com incrementos nodimetro de 50 mm.

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    Execuo:O trado cravado por rotao, por meio de umamesa rotativa hidrulica, com deslocamento lateral do soloe sem o transporte do material escavado superfcie. Essesistema permite o uso do pull-down, que auxilia no

    atravessamento ou penetrao de camadas resistentes.Alcanada a profundidade, o concreto bombeado altapresso pelo interior do eixo do trado que retirado doterreno girando-se no sentido da perfurao. A parte

    superior do trado construda de forma a empurrar devolta o solo que possa cair sobre o trado. A armadura podeser introduzida antes ou depois da concretagem. Oprocesso monitorado por sensores ligados a umcomputador, colocado na cabine do operador.

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    Indicaes: Tenso de trabalho mdia no concreto de 6 Mpa,com uma menor relao carga x dimetro, com conseqentereduo no volume de concreto. Menor sobrecusto de concreto,ausncia de material escavado, maior agilidade na mudana de

    dimetro. No que se refere profundidade, possvel executarestacas de at 28 m de profundidade, dependendo doequipamento, torque e dimetro a serem utilizados.

    Limitaes: Apenas duas empresas oferecem o sistema no Brasil.

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    Bibliografia.

    ESCOLA POLITCNICA DA UNIVERSIDADE DE SOPAULODEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE CONSTRUOCIVIL PCC-2435: Tecnologia da Construo de Edifcios I

    arquivos.unama.br/nead/graduacao/ccet/arquitetura

    https://fenix.tecnico.ulisboa.pt

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    Obrigado.

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