AULAS_FUNDACOES-UFERSA-001
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Prof. John Eloi Bezerra, MSc [email protected] .br INTRODUÇÃO ÀS FUNDAÇÕES E AO SEU PROJET O UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO CURSO DE ENGENHARIA CIVIL Disciplina: FUNDAÇÕES
Transcript of AULAS_FUNDACOES-UFERSA-001
-
Prof. John Eloi Bezerra, MSc
INTRODUO S FUNDAES E
AO SEU PROJETO
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-RIDO
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
Disciplina: FUNDAES
-
Nivelamento;
Conceito de Segurana;
Fluxograma para projetos geotcnicos;
Aspectos tcnicos envolvidos em obras geotcnicas;
Alternativas de fundaes;
ROTEIRO DA APRESENTAO
Critrios de aceitao e verificao de desempenho;
Engenharia de fundaes;
Deixar algumas questes para reflexes.
Principais Tipos de Fundaes
Critrios Gerais de Projeto
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Pro
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FUNDAO de uma estrutura a parte da
obra civil na qual as cargas da super-estrutura
so transferidas para o substrato de suporte -
solo ou rocha, atravs do elemento estrutural.
Elemento Geotcnico (Solo / Rocha) Elemento Estrutural (Ao / Concreto etc.)
-
Pro
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QUAIS OS PRINCPIOS QUE DEVEMOS SEGUIR?
Princpios profissionais da engenharia
Segurana Economia (funcionalidade / durabilidade) Preservao ambiental
Princpios de uma fundao
No romper No recalcar excessivamente No prejudicar ambiente externo (vizinhana, topografia, bacias,
etc).
-
Pro
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ENGENHARIA DE FUNDAES
GEOTECNIA DE FUNDAES
Investigao de campo e de laboratrio Ex.:Sondagens SPT, CPT, DMT, PMT, etc.
Capacidade de carga
Recalques
Provas de carga (estticas, dinmicas), Etc.
ESTRUTURA DE FUNDAES
Projeto estrutural de fundaes Ex.:Sapatas Estacas
Blocos de coroamento
Colarinhos (pilaretes)
Tubules
Etc.
Projeto geotcnico de fundaes
-
Pro
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Incertezas
Estatsticas (Carregamentos, falta de investigaes
geotcnicas, etc...)
Modelo (comportamento da estrutura)
Intrnsecas (formao geolgicas, sazonalidade,
. etc...)
CONCEITOS DE SEGURANA
Estrutura Segura
Segurana nos Projetos (Concepo, Anlise e FS);
Critrios de Segurana ( Tenses admissveis, equilbrio limite, coeficiente de segurana parcial, mtodos probabilsticos);
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Pro
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Projeto geotcnico de fundaes
Dados projeto (levantamento informaes)
Capacidade de carga fundaes atravs de ensaios de campo e laboratrio (segurana)
Recalque de fundaes (segurana)
Especificaes / Recomendaes tcnicas Fundaes diretas
Fundaes profundas
Planta final de fundaes
Fundaes - Servio geotcnico/estrutural
Execuo
Controle da execuo
Avaliao do desempenho
-
Pro
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FLUXOGRAMA DE PROJETO
Dados iniciais :Tipo de obra,
carregamentos, Arquitetura,
quantos sub-solos, espao
disponvel, circunvizinhaa
Anamnese (Histria da regio, Investigaes na circovizinhaa)
Ensaios de Campo e de
laboratrio
Monitoramento - Controle das deformaes
Previses, Projeto,
Reviso externa
-
Pro
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Mecnica dos solos
E O SOLO DO CENTRO-OESTE?
Solos no saturados (Suco matricial)
Inundao (suco nula)
Solo colapsvel
Estrutura colapsvel Porosa (alto ndice de vazios)
Grau de saturao bem abaixo de 100%
Estrutura metaestvel (pseudo-estvel)
Recalques repentinos sob carga de trabalho (umedecimento, inundao)
-
Pro
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DEVEMOS ATENTAR ENTO PARA OS ASPECTOS
TCNICOS ENVOLVIDOS
Tipo de solo e suas propriedades;
Profundidade da escavao e o espao disponvel;
Condies do lenol fretico e a sazonalidade;
Deformao aceitvel;
Circunvizinhana ruas, redes, obras vizinhas
Qualquer obra geotcnica exige
uma campanha de ensaios de
campo e laboratrio
-
Pro
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ANAMNESE
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Pro
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Pro
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ENSAIOS DE CAMPO E DE LABORATRIO
-
Pro
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ENSAIOS DE CAMPO E DE LABORATRIO
-
STANDARD PENETRATION TEST
SPT
Tipo de suelo atravesado Resistencia ofrecida por el suelo
Posicin del nivel o niveles de agua
STANDARD PENETRATION TEST complementado con torque SPT-T
El valor del torque y el valor de la resistencia a la
penetracin permiten un
nuevo tipo de clasificacin
del suelo
ENSAYO DE PENETRACIN DE CONO
CPT
Resistencia de punta Resistencia de friccin lateral
PIEZOCONO
CPT-U
Mide resistencia de punta y poro-presin
ENSAYO DE VELETA Resistencia no drenada de suelos blandos
PRESIOMETROS (CELDA DE PRESION) Comportamiento tensin-deformacin del suelo
DILATOMETRO - DMT ndices dilatomtricos
ENSAIOS DE CAMPO E DE LABORATRIO
-
Pro
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Ensaio de campo geologia e estratigrafia
Ensaios de laboratrio amostragem, a estratigrafia e o tipo de fundao
SPT amostragem mas oferece apenas um ndice
SPT-T amostragem e mede a resistncia ao torque
Cone e o Dilatmetro no faz amostragem
Pressiometro o pr-furo e o auto perfurante perturbar o solo ou auto perfurante
Ensaio de palheta usado em solos moles
Piezocone mede a poro-presso
ENSAIOS DE CAMPO E DE LABORATRIO
-
Pro
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1
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3
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5
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0 20 40 60 80 100 120 140
coeso (kPa)
Pro
fundid
ade (m
)
CU Nat CU Sat
CD Nat CD Sat
Cis. Vert. Nat Cis. Vert. Sat
Cis. Hor. Nat Cis. Hor. Sat.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
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11
10 15 20 25 30 35 40 45
ngulo de atrito (kPa)
Pro
fundid
ade (m
)
Cis. Vert. Nat Cis. Vert. Sat
Cis. Hor. Nat Cis. Hor. Sat.
CU Nat CU Sat
CD Nat CD Sat
Parmetros Geotcnicos (Mota, 2004)
ENSAIOS DE CAMPO E DE LABORATRIO
y = 0,502x + 22
R2 = 0,9991
y = 0,426x + 9,5
R2 = 0,9842
0
20
40
60
80
100
120
140
0 50 100 150 200 250
Tenso Normal (kPa)
Te
ns
o
cis
alh
an
te (
kP
a)
DL/L=0,5, nat
DL/L=1, nat
DL/L=0,5, sat
DL/L=1, sat
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Pro
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0 50 100 150 200 (m)P
rof
(m)
d
d
dd
d
Argila arenosa
com silte vermelha
Areia argilosa
com silte
Areia siltosa
branca
Horizonte de
solo saproltico
de metarritimito
Horizonte de
solo residual
latertico
Impenetrvel
Impenetrvel
SGAS 905
ENSAIOS DE CAMPO E DE LABORATRIO
PERFIL TPICO BRASLIA DF (Mota, 2003)
-
Pro
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Locao dos Furos de
sondagem
Rock Works
Petrnio,2007
-
Pro
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Espacializao 3D das
camadas de solo/Rocha
-
Pro
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Sees elaboradas a
partir do modelo 3D
-
Pro
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Camada de argila
Intruses da camada de turfa, tanto na
camada de argila, quanto na camada de
silte, conforme mostra o modelo e os
dados da tabela de sondagem.
Espacializao 3D das
camadas de solo.
BLOCO I
BLOCO C
MODELO 3D
DO SOLO
-
Pro
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Pacotes de solo menos
resistentes
BLOCO C
BLOCO I
ESPACIALIZAO DE VALORES DE
NSPT
-
Pro
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Visualizao do terreno
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Pro
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Pro
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NBR 6122/96
Alternativas de Fundaes
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Pro
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Alternativas de Fundaes
Superficiais sapatas e radiers
-
Pro
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Fundaes Profundas
Alternativas de Fundaes
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Pro
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Deslocamento Concreto, Ao ou Madeira
Alternativas de Fundaes
-
Pro
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Alternativas de Fundaes
Deslocamento Tipo Franki
-
Pro
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ESTACA PRENSADA
Alternativas de Fundaes
-
Pro
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TUBULO
Alternativas de Fundaes
-
Pro
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TUBULO CU ABERTO
Alternativas de Fundaes
-
Pro
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TUBULO PRESSURIZADO
Alternativas de Fundaes
-
Pro
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Alternativas de Fundaes
Tubules
-
Pro
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Estacas escavadas : manuais, mecnicas & barrettes
Alternativas de Fundaes
-
Pro
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Alternativas de Fundaes
Estacas Escavadas
-
Pro
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Alternativas de Fundaes
Estacas Strauss
-
Pro
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Alternativas de Fundaes
Estacas Escavadas com Lama
-
Pro
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Alternativas de Fundaes
Estacas Escavadas
Entubadas
-
Pro
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Alternativas de Fundaes
Estacas Barretes
-
Pro
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Alternativas de Fundaes
Estacas Escavadas Tipo Hlice Continua Monitorada
-
Pro
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Alternativas de Fundaes
Estacas Tipo Raiz
-
Pro
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INJETADA MICRO ESTACA
Alternativas de Fundaes
-
Pro
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Radier Estaqueado
Alternativas de Fundaes
-
Pro
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Alternativas de Fundaes
Estacas Escavadas
encamisada com vibrao
-
MTODOS DE CAPACIDADE DE CARGA
CAPACIDADE DE CARGA: Mxima carga que a FUNDAO pode suportar sem roper o solo e
sem provocar recalques que cause danos a superestrutura.
Qu=Ql+Qp = qlAl+qpAp Qu=Carga ltima, Ql=Carga mxima lateral, Qp=Carga mx. de ponta
ql=Tenso limite lateral, qp= tenso limite de ponta
Al= rea lateral, Ap= rea de ponta
FORMULACES TERICAS E
EXPERIMENTAIS CORRELAES COM CPT E SPT
Kulhawy e Jackson (1966)
Reese y ONeill (1989)
Mtodo de Vesic (1967)
Touma e Reese (1974)
De Beer (1945)
Meyerhof (1953)
Brinch Hansen (1961)
Skempton, Yassin, Gibson (1963)
Vesic (1963)
Terzaghi (1943)
-
MTODO EMPIRICOS E SEMI-
EMPIRICOS METODOS TEORICOS E
RACIONAIS
CPT
Schermann (1978) De Ruiter & Beringen (1979) Bustamante & Gianeselli (1982) Aoki & Velloso (1975) Beer (1972) Holeyman (1956)
SPT
Meyerhof (1956) Decourt & Quaresma (1978) Velloso (1981) Teixeira (1996) Vorcar & Velloso (2000)
SPT-T
Alonso (1996) Decourt (1996) Camapum de Carvalho (1998) Peixo (2001)
DMT
Peiffer (1997) Marchetti et al. (1986)
Mtodos indiretos
Terzaghi (1943) Meyerhof (1963) Vesic (1963) Janbu (1976) Berezantsevet et al. (1961) Tomlinson (1971) Vijayvergiya & Focht (1972) Brich & Hasen (1961) Dennis & Olsen (1983) Flaate & Selnes (1977)
MTODOS NUMRICOS
MTODOS DE CAPACIDADE DE CARGA
-
Pro
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Poro Presses
MTODOS DE CAPACIDADE DE CARGA
-
Pro
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ISE e Danos em Edifcios
-
Pro
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RECORDANDO CONCEITOS BASICOS
Tipos de Movimentos de Fundaes
A B C D
SA
SB SC
SD w
w
Recalque Uniforme
Inclinao
Perfil dos Recalques Totais
Recalque o deslocamento total sofrido por qualquer ponto de fundao: (SA, SB, SC = Smx, SD);
Inclinao (w) descreve a rotao em corpo rgido de toda a estrutura;
Avaliao dos Danos Critrios Bjerrum e Pfeffermann
-
Pro
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Critrios Bjerrum
(1963)
1
100
1
200
1
300
1
400
1
500
1
600
1
700
1
800
1
900
1
1000
Limite para o qual deve-se temer
problemas com mquinas sensveis a
recalque
Limite de perigo para estruturas
aporticadas com diagonais
Limite seguro para edifcio para o qual no
permitido o aparecimento de fissuras
Limite onde deve-se esperar a primeira trinca
em paredes de alvenaria
Limite onde so esperados problemas com
pontes rolantes
Limite onde o desaprumo de edifcios altos
pode se tornar visvel
Trincas considerveis em paredes de alvenaria de tijolos
Limite seguro para paredes flexveis de alvenaria com H/L
-
Pro
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Prova de Carga esttica
AVALIAO DE DESEMPENHO
-
Pro
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54
Carga Transferida pela Estaca
0
2
4
6
8
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12
14
16
18
20
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
Carga (tf)
Pro
fun
did
ad
e (
m)
15 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
Curva Carga x Recalque Real
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
Carga (tf)
Rec
alqu
e (m
m)
Combramseg - (Silva,2002)
=0,40m; L= 18,5m;
SG = 5 (0,25-7,25-11,25
15,25-19,25m)
Resultados Prova de Carga
AVALIAO DE DESEMPENHO
-
Pro
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55
Observaes visuais e alinhamentos pr-definidos;
Colocao de elementos rgidos nas fissuras, prumos;
Nivelamentos (mangueiras, teodolitos, nveis pticos).
CONTROLE DE DEFORMAOES
-
Pro
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56
0
10
20
30
40
10 300 20
N-SPT
SONDAGEM
SP-01
AREIA ARGILOSA
ARGILASILTOSA
PROF.(m)
ESTACAS PR-MOLDADASDE CONCRETO COM
COMPRIMENTO VARIVEL
ARGILA SILTOSA
AREIA FINA SILTOSA
AREIA MDIA E FINA
P1 P2P3 P4 P5 P6
P7 P8
P9P10 P11 P12 P13
P14 P15
P16 P17P18 P19 P20 P21
P22
P23 P24P25 P26 P27 P28
P29 P30
0 2 4 6 8
PRDIO COM 17
PAVIMENTOS
Gusmo,2006
CONTROLE DE DEFORMAOES
-
Pro
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57
QUATTOR (2003) Soares(2004)
-
Pro
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58
Patologias tpicas
-
Pro
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-
Pro
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- F
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60
RECENTES PUBLICAES
SEFE I (1985)
SEFE II (1991)
SEFE III (1996)
SEFE IV / BIC 2000
SEFE V / BIC 2004
ISC1 (1998) ISC2 (2004) ISC 3 (2008) - Taiwan ISC4 Brasil - 2012
Seminrio de Eng. de Fundaes Especiais e Geotecnia
Simpsio Brasileiro de Investigao de
ISC International Geotechnical and Geophysical Site Characterization
-
Pro
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- F
UN
DA
ES
61
PROGRAMA DE QUALIDADE (PRODUTO)
Manual da ABEF (Especificaes Tcnicas)
http://www.abef.org.br
Normas Brasileiras - ABNT
http://www.abnt.org.br
Rotinas de controle e Programas de Qualidade Total
-
Pro
f. J
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- F
UN
DA
ES
62
Questes para o debate sobre sua formao em
engenharia civil
Vocs conseguem entender o possvel comportamento que pode
ser esperado do material que est sendo investigado no campo?
Vocs sabem como abordar, entender as propriedades de camadas
problemticas, desenvolver solues e adotar medies a partir dos
resultados da investigao de campo?
Vocs conseguem identificar com confiana qual a camada no
subsolo que exibir um possvel comportamento problemtico?
-
Fluxograma para projetos geotcnicos;
Tipos Principais de Fundaes Praticadas no DF
Elementos de Projeto de fundaes: tubules, estacas em hlice e raiz
Consideraes e Cuidados no Projeto
ROTEIRO DA INTRODUCO
-
Pro
f. J
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- F
UN
DA
ES
64
FLUXOGRAMA DE PROJETO
Dados iniciais :Tipo de obra,
carregamentos, Arquitetura,
quantos sub-solos, espao
disponvel, circunvizinhana
Anamnese (Histria da regio, Investigaes na circunvizinhana)
Ensaios de Campo e de
laboratrio
Monitoramento - Controle das deformaes
Confirmao das hipteses de projeto
Previses, Projeto, Reviso
externa ; Ajustes
Execuo e Provas e
de Cargas
-
Pro
f. J
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- F
UN
DA
ES
65
PROJETO GEOTCNICO DE FUNDAES
Dados projeto (levantamento informaes)
Capacidade de carga fundaes atravs de ensaios de campo e laboratrio (segurana)
Recalque de fundaes (segurana)
Especificaes / Recomendaes tcnicas Fundaes diretas
Fundaes profundas
PLANTA FINAL DAS FUNDAES
FUNDAES - SERVIO GEOTCNICO/ESTRUTURAL
Projeto
Execuo
Controle da execuo
Avaliao/Monitoramento do desempenho
-
Pro
f. J
ohn E
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- F
UN
DA
ES
66
MECNICA DOS SOLOS
E O SOLO DO CENTRO-OESTE?
Solos no saturados (Suco matricial)
Inundao (suco nula)
SOLOS COLAPSVEIS
Estrutura colapsvel
Porosa (alto ndice de vazios)
Grau de saturao bem abaixo de 100%
Estrutura metaestvel (pseudo-estvel)
Recalques repentinos sob carga de trabalho (Umedecimento, inundao)
-
Pro
f. J
ohn E
loi
- F
UN
DA
ES
67
DEVEMOS ATENTAR ENTO PARA OS ASPECTOS
TCNICOS ENVOLVIDOS
Tipo de solo e suas propriedades;
Profundidade da escavao e o espao disponvel;
Condies do lenol fretico e a sazonalidade;
Deformao aceitvel;
Circunvizinhana ruas, redes, obras vizinhas
Qualquer obra geotcnica exige
uma campanha de ensaios de
campo e laboratrio
-
Pro
f. J
ohn E
loi
- F
UN
DA
ES
68
Ensaios de Campo - Resumo
STANDARD PENETRATION TEST
SPT
Tipo de solo atravesado Resistencia ofrecida pelo solo Posio do nvel de agua
STANDARD PENETRATION TEST complementado com torque SPT-T
O valor do torque e o valor da resistncia a penetrao permite
novo tipo de classificao do solo
ENSAIO DE PENETRACAO DE CONE - CPT Resistncia de Pota Resistncia por atrito lateral
PIEZOCONE -
CPT-U Adiciona medidas de poropresso
Ensaio de Palheta | Vane Test Resistncia no-drenada in situ de solos argilosos (Su)
ENSAIO PRESSIOMTRICO Comportamento tenso-deformao do solo
DILATOMETRO - DMT
ndices dilatomtricos: Mdulo dilatomtrico; ndice de Material;
ndice de tenso horizontal
-
Pro
f. J
ohn E
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- F
UN
DA
ES
69
Selecionando o Ensaio Adequado
Adequao da geologia local: tipo de solo, efeitos
sazonais, clima
Espao e tempo disponvel para o estudo;
Grau de responsabilidade e importncia do projeto
Relacionamento do ensaio com o tipo de obra a ser
executada;
Experincia local com os recursos e resultados
provenientes dos ensaios
Confirmao dos resultados ps-obra
-
Pro
f. J
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- F
UN
DA
ES
70
Projeto de Fundaes Superficiais
Obras de fundaes superficiais:
Sapatas ; Blocos; Radiers
-
Pro
f. J
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DA
ES
71
Projeto de Fundaes Superficiais -
Orientaes Sapatas Isoladas
Procedimentos:
Determinao da tenso admissvel abaixo da sapata
Uso de Mtodos Tericos (Teoria da Elasticidade) ou Semi-empricos / Empricos (SPT, CPT, etc...);
Uso de provas de cargas (recomendvel correo dos valores) de preferncia 03 ensaios NBR 6489
Tabela preliminar da NBR 6122/94 caso de real ausncia de informao!
Estimativas da excentricidades (caso existam) cargas acidentais Podem causar o surgimento de tenso de trao abaixo das sapatas, compresso
excessiva, entre outros fatores
Determinao da geometria
Funo do Fck, adm , carregamentos (V, H e M, acidentais, ...), condies de contorno da obra, etc...
VERIFICAO DE PUNO
Ver critrios na Norma NBR 6118:2003
Especialmente em caso de rigidez flexo baixa
Assentamento sobre bases regularizadas e niveladas;
Evitar, se possvel, dimenses largura x comprimento ( L/C 2,5)
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Pro
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Projeto de Fundaes Superficiais -
Orientaes Sapatas Isoladas
EFEITOS DA DISTRIBUIO DE TENSES
Em funo do tipo de carregamento Teoria da Elasticidade
Mindlin (1936); Boussinesq; Taylou (1948); Newmark (1935) ...
Efeitos nas fundaes vizinhas
Acrscimos de tenso, descolamentos, etc...
DETERMINAO DOS RECALQUES ADMISSVEIS
Recalque total e recalque diferencial
Dependente da finalidade da obra, sua importncia e grandeza
Ver Critrios de Bjerrum (1963)
LEMBRAR:
RECALQUES TOTAIS = R. INICIAIS + ELSTICOS + ADENSAMENTO +
SECUNDRIOS (CASO ARGILAS PLSTICAS)
EFEITOS DEVIDO AO REBAIXAMENTO DO LENO FRETICO
SOLOS COLAPSVEIS
ESCAVAES ADJACENTES
ATERROS
VIBRAES
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Pro
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Exemplo de Projeto de F. Rasas
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Pro
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Exemplo de Projeto de F. Rasas
-
Pro
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Detalhes de Sapatas
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Pro
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Situaes Especiais de Locao
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Pro
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Fundaes Profundas
CLASSIFICAO
1. Pelo MATERIAL
1. Metlica
2. Concreto
3. Madeira
2. Pelo EFEITO DA INSTALAO
1. De Descolamentos
2. Baixos Deslocamentos
3. Sem Deslocamento
3. Pelo Mtodo de INSTALAO
1. Cravadas
2. Cravadas e Moldas in loco
3. Escavadas
4. Compostas
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Pro
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Formas de Solicitao de Fundaes Profundas
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Pro
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Resumo de Fundaes Profundas
TIPO NOMBRE TECNICA DE
IMPLANTACION VENTAJAS DESVENTAJAS
PRE-FABRICADOS
CONCRETO Clavado
Permite una buena fiscalizacin durante la concretada y verificacin de la resistencia
Puede someterse a un fuerte hincado Resistente a la corrosin
Exige una definicin estricta de la longitud No ultrapasa capas resistentes (N/30>15) Grande vibracin durante el clavado
ACERO Clavado
Resistente a altos esfuerzos de hincamiento Penetra estratos duros Pequeas vibraciones durante el clavado No presenta fricciones negativas Alta capacidad de carga
Costo elevado Fcil corrosin cuando se presentan variaciones de N.F. Alto nivel de ruido al clavar Los pilotes H se daan al atravesar estratos duros
MADERA Clavado
Econmico Fcil de manipular Cuando permanecen permanentemente sumergidos son bastante durables
Deterioro arriba del N.F. Longitud limitada Baja capacidad de carga Grande vibracin durante el clavado
FABRICADOS in situ
EXCAVADOS
MECANICAMENTE
Excavado sin
revestimiento
Produccin diaria grande Posibilidad de construccin de pilotes largos Posibilidad de construir pilotes inclinados
Suelos con nivel de agua elevado necesitan fluido estabilizador (bentonita)
Resistencia de punta no contribuye a la capacidad de carga del pilote
STRAUSS Excavado con
revestimiento
Poca vibracion durante la ejecucin Costo relativamente bajo Fcil ejecucin arriba del N.F.
Capacidad de carga pequea Difcil ejecucin en estratos resistentes y abajo del N.F.
FRANKI Clavado sin revestimiento
Grande rea de base Puede ser construida a grandes profundidades Soporta grande capacidad de carga
Grande vibracin durante el clavado Demora en el tiempo de ejecucin Costo elevado de mano de obra
HLICE CONTINUA Excavada sin
revestimiento
El equipo utilizado permite atravesar capas de SPT=50 No hay desconfinamiento lateral El concreto inyectado a presin fornece mayor resistencia por friccin lateral
Costo relativamente elevado Poca disponibilidad de maquinaria en el mercado Limitacin en la longitud de las estacas y del acero
BARRETES Excavada con ayuda de
bentonita Contencin de las paredes ante presencia de agua
Requiere limpieza del fondo No funciona en horizontes permeables
MICROPILOTES Y RAIZ Excavada con
revestimiento
Puede ser ejecutado con inclinacin (0 904) Provoca reducida descompresin del terreno Permite atravesar grandes profundidades, terrenos de alta resistencia arriba o abajo del N.F.
Elevada capacidad de carga No provoca vibraciones
Costo relativamente elevado Exige un mayor numero de pruebas de carga
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Pro
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Mtodos para Determinao da
Capacidade de Carga
Qu=Ql+Qp = qlAl+qpAp Qu=Carga ultima, Ql=Carga mxima lateral, Qp=Carga mx. de ponta
ql=tensao limite de corte lateral, qp= tensao limite de corte na ponta
Al= rea lateral, Ap= rea de ponta
TUBULES
FORMULAS TEORICAS O
EXPERIMENTAIS VIA CPT E SPT
ARGILAS
Kulhawy & Jackson (1966)
Reese & ONeill (1989) AREIAS
Mtodo de Vesic (1967)
Touma & Reese (1974)
De Beer (1945)
Meyerhof (1953)
Brinch Hansen (1961)
Skempton, Yassin, Gibson (1963)
Vesic (1963)
Terzaghi (1943)
-
Pro
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Mtodos para Determinao da Capacidade de Carga ...cont...
ESTACAS
MTODOS EMPRICOS E SEMI-
EMPRICOS METODOS TEORICOS /
RACIONAIS
CPT
Schermann (1978) De Ruiter & Beringen (1979) Bustamante & Gianeselli (1982) Aoki & Velloso (1975) Beer (1972) Holeyman (1956)
SPT
Meyerhof (1956) Decourt & Quaresma (1978) Velloso (1981) Teixeira (1996) Vorcar & Velloso (2000)
SPT-T
Alonso (1996) Decourt (1996) Camapum de Carvalho (1998) Peixoto (2001)
DML
Peiffer (1997) Marchetti et al. (1986)
Mtodos Indiretos
Terzaghi (1943) Meyerhof (1963) Vesic (1963) Janbu (1976) Berezantsevet et al. (1961) Tomlinson (1971) Vijayvergiya & Focht (1972) Brich & Hasen (1961) Dennis & Olsen (1983) Flaate & Selnes (1977)
MTODOS NUMRICOS E REDES NEURAIS
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Pro
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Consideraes para o Solo -Saturado
CAPACIDADE DE CARGA EM SOLOS NO SATURADOS
Fredlund & Rahardjo (1993):
A capacidade de carga das fundaes em solos no-saturados uma
extenso da mecnica dos solos saturados, tendo-se:
coeso
Coeso efetiva c
Suco (ua-uw)fb
Pode ser aplicada teoria convencional de capacidade de carga
+
ADICIONAR OS EFEITOS DE COLAPSIVIDADE DOS SOLOS CENTRO-OESTE
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Verificao da capacidade em
campo provas de cargas
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Erros comuns de Projetos
Por exemplo, na Frana:
No Brasil Semelhante ao caso da Frana, com agravo no oramento
destinado investigao, nos mtodos de ensaios e equipamentos utilizados;
Erros construtivos m locao, m interpretao do projeto, falta de comunicao projetista engenheiro/encarregado da execuo (obra)
Falta de ensaios geotcnicos adequados 40%
Interpretao errada de sondagens e ensaios laboratoriais 35%
Defeitos executivos das fundaes 15%
Deteriorao dos materiais das fundaes 10%
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Exemplos de Aplicao
Previses Tericas vs Provas de Carga
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Compativos de Mtodos
Guimares (2002) hizo una comparacin para pilotes excavados, entre la
capacidad de carga obtenida por prueba de carga y los mtodos empricos
basados en SPT y encontr que estos ltimos subdimensionaban la
capacidad. Los mtodos empleando SPT-T superestiman la carga de
ruptura. Si son usados coeficientes regionales las comparaciones mejoran
Cunha et al. (2005) para pilotes
metlicos y pre-fabicados en Fortaleza Brasil, comparando los mtodos semi-
empiricos de Aoki e Velloso, Decourt y
Quaresma y Velloso basados en SPT y
pruebas de carga, concluyeron que las
metodologias son conservadoras
obteniendo diferencias hasta de un 70%,
siendo el mtodo de Velloso el mas
prximo
Qual mtodo usar? Cuidado!!!
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Exemplos de Formas das Fundaes
Profundas
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Pro
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Fundaes Profundas e Comuns no
centro-oeste (especial DF)
Tubules a cu aberto
Estacas Strauss
Estacas Escavadas Manualmente
Estacas Hlice
Estacas Injetadas: Raiz
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MANUAL, ESCAVADA ESPIRAL &
BARRETTE
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Tubules a Cu Aberto
Caractersticas
Simplicidade de projeto e
execuo
Favorece a investigao do solo
no local da obra
No indicado em situaes de
N.A.
Equipamentos simples de
execuo
Alta capacidade de carga
Em termos de projeto desprezar
o atrito lateral quase sempre
um erro que conduz ao
superdimensionamento
Condies de trabalho crticas
para o homem;
Consumo elevado de concreto
Maior tempo de execuo
GEOMETRIA
AbPa /=Tenso Admissvel na base
E o atrito lateral? Podemos considerar?
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Tubules Processo Executivo
REVESTIMENTO
SEM REVESTIMIENTO
COM REVESTIMIENTO (CASO DE
DESMORONAMETOS)
LANAMENTO DO CONCRETO
A SECO
SOB GUA (Sistema Tremonha)
Caso Especial Sob Presso
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Tubules - Detalhes
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Detalhes da Mecanizao de
Estacas Escavadas
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Mecanizao das Obras
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Mecanizao das Obras
Perfuratriz
sobre esteira
Hlice contnua
sobre esteira
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Tubules - Detalhes
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Tubules - Detalhes
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Tubules - Detalhes
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Estacas Tipo Strauss
Caractersticas
Usado em solos de resistncia mdia NSPT 22
Custos baixos de equipamentos
Capacidade de carga mdia de 40 t - f(f;L)
Tempo de execuo elevado para os padres de mercado
Dificuldades de locao de armaduras para altas cargas;
Exige cautela executiva para evitar desaprumo, desagregao das
armaduras;
Uso de gua/lama para escavao
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Strauss - Detalhes
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Strauss - Detalhes
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Strauss - Detalhes
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Strauss - Detalhes
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Strauss - Detalhes
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Estacas Hlice Contnua
Caractersticas Processo moderno de fundaes
Elevada capacidade de carga
Atinge grandes profundidades travessia de camadas mole, combate a empuxos, etc versatilidade
Uso como elementos de conteno;
Ideal para solos coesivos
Alta produtividade tempo de obra reduzido Controle rigoroso do concreto (usinado e especial - plsticos)
Alta tecnologia de monitoramento da execuo controle de torque e velocidade de avano TARACORD
Necessita de limpeza da rede a cada novo dia de trabalho; Existncia de sobreconsumo de concreto
Exige cuidados em solos moles: presso sempre positiva, cota de arrasamento + 50 cm;
No deve permitir alvio de tenso na retirada da hlice
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Hlice Mtodos Especficos
Mtodos Especficos para Estacas Hlice
Antunes e Cabral (1996)
uso do N SPT
Mtodo de Alonso (1996) revisado
Uso do SPT-T
Mtodo de Decourt-Quaresma (1978, revisado em 82,87 e 96)
Uso do SPT
ATENO:
Todos os mtodos foram desenvolvidos para solos regionais necessidade de experincia local geotcnica para suas aplicaes e
possveis adaptaes dos coeficientes usados pelos mtodos.
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Estacas Hlice - Detalhes
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Hlice Controle Executivo
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Hlice Contnua - Detalhes
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Hlice Contnua - Esquema
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Hlice Contnua Esquema - Execuo
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Hlice Contnua + detalhes
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Hlice Contnua Exemplo Projeto
Escala Aproximada: 1/100
LOCAO DAS ESTACAS HLICE
ESTACAS - Sem escala
DETALHE DA FERRAGEM DAS
DETALHE DOS CENTROS DE
CARGA - Sem escala
DAS ESTACAS HLICE - Sem escala
DETALHE DO TRAVAMENTO DA FERRAGEM
ORIENTAES EXECUTIVAS PARA ESTACAS HLICE:
QUADRO DE FERRAGEM DAS ESTACASRESUMO DA FERRAGEM DAS ESTACAS
CORTE GENRICO DAS ESTACAS COM BLOCO - Sem escala
OBSERVAES IMPORTANTES
LEGENDA
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Hlice Contnua Exemplo Projeto
CORTE GENRICO DAS ESTACAS COM BLOCO - Sem escala
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Estacas Injetadas - Raiz
Caractersticas
Facilidade executiva;
Equipamento de acesso s reas mais difcieis;;
Produtividade;
Especialmente usadas para solicitaes de trao Ex.: bases de torres de transmisso; passarelas;
Equipamentos especializado de custo intermedirio
Uso adequado especialmente para obras de reforo
Uso de equipamentos de pressurizao;
Dificuldades de estanqueidade ao longo do tempo;
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Raiz Processo executivo
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Estacas Raiz - Versatilidade
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Detalhes Equipamento Estaca Raiz
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Realizao de Obras em Regies de Difcil Acesso
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Micro-estacas
Para pequenos reforos de fundao
Usado especialmente para solicitaes de trao. Contudo,
pode ser amplamente usada sob compresso
Sofre efeitos de flambagem em solos de baixa resistncia
Facilidade de acesso regies difceis
Uso de equipamentos de pressurizao da calda
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Micro-estacas
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Micro-estacas Em campo
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ME Projeto exemplo
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ME Projeto exemplo
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ME Projeto exemplo
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Consideraes Finais Na Engenharia de Fundaes existem diversos formas e solues de fundaes: buscar sempre por 1. Segurana
2. Economia
3. Tcnica
Os Mtodos Tericos apresentam grande disperso de resultados assim como os parmetros do solo mesmo numa pequena rea de projeo da obra;
Vale a experincia local, a pesquisa, a amnese e perfeita compreenso do comportamento geolgio e geotcnio das estruturas;
Os mtodos empricos no podem ser usados em situaes fora do contexto onde foram elaborados Portanto, no existem extrapolaes na Engenharia Geotcnica
Deve-se enfatizar a perfeita investigao geotcnica conforme a importncia da obra e seus impactos globais: econmicos, ambientais e sociais
Lembre-se: O dinheiro da obra de fundao pode no ser seu, mas TODA A
RESPONSABILIDADE DA MESMA SUA!
Portanto, ENGENHEIRO INVESTIDOR MERCADOLGICO Considerar sempre a razo diante da especulao!
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... Agradecimentos ...
O NOSSO AGRADECIMENTO PELA SUA
ATENO E PRESENA....
