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ABECE Encontro de 30.11.11 COMPORTAMENTO CARGA x RECALQUE DE FUNDAÇÕES COMO CONDICIONANTE DA INTERAÇÃO COM A ESTRUTURA DE UM EDIFÍCIO

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Encontro de 30.11.11 COMPORTAMENTO

CARGA x RECALQUE

DE FUNDAÇÕES

COMO CONDICIONANTE DA

INTERAÇÃO COM A ESTRUTURA

DE UM EDIFÍCIO

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1.TÉCNICAS ATUAIS DA ANÁLISE

ESTRUTURAL EM CONTRASTE COM

A PRÁTICA DO RECONHECIM

ENTO

GEOTÉCNICO

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ANÁLISE ESTRUTURAL

SONDAGEM SPT

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2.RECALQUES DE FUNDAÇÕES

APOIOS DA ESTRUTURA

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COEFICIENTE DE MOLA

K =

����()

�� �����(��)

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3.TIPOS DE FUNDAÇÕES

Mecanismos de transferências de

esforços para o terreno

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FUNDAÇÃO DIRETA RASA –Pressão de contato na base

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FUNDAÇÃO DIRETA PROFUNDA –

TUBULÕES

Pressão de contato na base

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FUNDAÇÃO PROFUNDA EM ESTACA

Atrito lateral e pressão de contato na base

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4.PROPAGAÇÃO DE TENSÕES NO

SUBSOLO

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4.1. PROPAGAÇÃO DE TENSÕES

FUNDAÇÕES DIRETAS

Pressão de contato

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J. Boussinesq

–ApplicationdesPotentialsa L ‘Etudede

L ‘Equilibre et dueMouvementdesSolides Elastiques–Paris -

1883

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HIPÓTESES de J. Boussinesq

•Carga pontual na superfície;

•Maciço semi-infinito;

•Solo elástico, homogêneo e isotrópico;

•Resulta o acréscimo de tensão em

qualquer ponto da massa, devido à

aplicação da carga na superfície.

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Teoria de

Boussinesq

Bulbo de

pressões

sapata corrida

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EFEITO DE UMA BASE RÍGIDA

K. E. Egorov–Concerning

thequestionofthe

deform

ationofbases of

finitethickness

–Moscou -

1958

•Recalque elástico sob o

centro de uma área circular

ou retangular, carregada,

aplicada na superfície do

terreno;

•A área carregada pode ser

perfeitamente rígida ou

perfeitamente flexível;

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EFEITO DA PROFUNDIDADE DE APOIO

E.N. Fox –The mean

elasticsettlementofa

uniform

lyloadedarea

ata depth

belowthe

groundsurface

–1948

Recalque médio de uma

área retangular

perfeitamente flexível em

solo elástico, homogêneo,

isotrópico e semi-infinito.

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4.2. PROPAGAÇÃO DE TENSÕES

FUNDAÇÕES PROFUNDAS EM

ESTACAS

Atrito lateral e pressão de contato

na base

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Comportamento

carga x recalque

de fundações Trabalho de H. A. Martins

Revista Escola Politécnica

1945

em FUNDAÇÕES

Dirceu de Alencar Velloso

Francisco de Rezende Lopes

Editora Oficina de Textos

2010

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5.FENÔMENOS GEOTÉCNICOS

DETERMINANTES DOS

RECALQUES

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4.1. FENÔMENOS GEOTÉCNICOS

DETERMINANTES DOS RECALQUES

A maior parte das

soluções de fundações

de edifícios atualmente

utilizadas, são

concebidas de form

a

que envolvam apenas

recalques imediatos.

Os fenômenos ocorridos

em Santos, não ocorrem

mais, hoje em dia

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6. RECALQUE DE UM ELEMENTO

ISOLADO DE FUNDAÇÃO

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6.2. SAPATA OU TUBULÃO

ISOLADO

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TEORIA DA ELASTICIDADE –BASE RÍGIDA SOB

SOLO HOMOGÊNEO –SAPATA CIRCULAR

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TEORIA DA ELASTICIDADE –BASE RÍGIDA SOB

SOLO HOMOGÊNEO –SAPATA CIRCULAR

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TEORIA DA ELASTICIDADE –

SAPATA CIRCULAR

Duas camadas –A segunda é infinita

Poulos& Davis -1974

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TEORIA DA ELASTICIDADE –

SAPATA CIRCULAR

Três camadas –A terceira é infinita

Poulos& Davis -1974

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6.3. ESTACA ISOLADA

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TEORIA DA

ELASTICIDADE

Estaca em solo

homogêneo

Camada finita

Poulos& Davis

1980

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TEORIA DA

ELASTICIDADE

Estaca em solo

homogêneo com

ponta em solo de

maior resistência

Poulos& Davis

1980

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7.SOBREPOSIÇÃO DE

CARREGAMENTOS NO TERRENO

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8.COEFICIENTE DE MOLA

ANÁLISE DE VALORES PREVISTOS

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Previsões de

capacidade de carga

e recalques de

estacas isoladas

Publicação de 2006

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ESTACA PRÉ-MOLDADA CRAVADA

VALORES DO COEFICIENTE DE MOLA (KN/mm)

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Comportamento

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ESTACA ESCAVADA COM LAMA DE BENTONITA

VALORES DO COEFICIENTE DE MOLA (KN/mm)

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Comportamento

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ESTACA TIPO HÉLICE CONTÍNUA

VALORES DO COEFICIENTE DE MOLA (KN/mm)

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9.COEFICIENTE DE MOLA

FUNDAÇÕES EM ESTACAS

AVALIAÇÃO SIM

PLISTA

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CANADIAN FOUNDATION ENGINEERING MANUAL

Vesic, 1970

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ESTACA ESCAVADA COM LAMA DE BENTONITA

VALORES DO COEFICIENTE DE MOLA (KN/mm)

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Comportamento

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ESTACA PRÉ-MOLDADA CRAVADA

VALORES DO COEFICIENTE DE MOLA (KN/mm)

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Comportamento

carga x recalque

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ESTACA TIPO HÉLICE CONTÍNUA

VALORES DO COEFICIENTE DE MOLA (KN/mm)

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10.CONDIÇÕES REAIS

HETEROGENEIDADES

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•As teorias de propagação das

tensões no subsolo admitem solo

homogêneo, elástico e isotrópico;

•As teorias de cálculos de recalques

admitem hipóteses semelhantes;

•As condições reais, em geral, se

afastam muito dessas hipóteses.

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11.PROSPECÇÃO GEOTÉCNICA

SONDAGENS A PERCUSSÃO

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SONDAGEM A

PERCUSSÃO

SPT

NBR-6484 -ABNT

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NORMA BRASILEIRA

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Comportamento

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HISTÓRICO DA SONDAGEM A PERCUSSÃO “SPT”

•1902–CharlesR.Gow

–início

dacoleta

de

amostra

“seca”,

com

tubo

cravado;

•1927–RaymondConcrete

PileCompany,amostradorde3partes(cabeça,

corpoesapata);

•1944–IPTnoBrasil,iníciodouso

sistemático;

•1958–PrimeiraNorm

aASTMDesignationD1586-58T–atualD1586-99

•1977–PrimeiraNorm

adaABNT

•2001–Norm

aatualABNTNBR–6484defev.de2001

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Comportamento

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REPRESENTATIVIDADE DO ENSAIO “SPT”

Considerada,pelanorm

abrasileiradefundações,NBR-6122daABNT“indispensável

emqualquerportedeobra”.

Aamplitudedeinform

açõesdeumasondagemémuitogrande:

a)

coleta

deamostrasacadametrodeprofundidade,perm

itindoaclassificaçãotáctile

visualdosmateriaisatingidos;

b)

identificaçãodoinício

efim

decadacamadadesolo,pela

observaçãodomaterial

aderidoaotradooupelaobservaçãodaáguadelavagem;

c)avaliaçãodaprofundidadedolençolfreático

edeeventualartesianismooulençol

empoleirado;

d)

avaliação

da

consistência

ou

compacidade

das

argilas

ou

das

areias,

respectivamente,pelo

número

degolpes“SPT”,

necessáriospara

acravaçãodo

amostradorpadrão.

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NORMA BRASILEIRA-Projeto e Execução de Fundações-NBR-6122

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Comportamento

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CONCLUSÃO

SONDAGEM “SPT”

É um procedimento excelente para o primeiro reconhecimento

geotécnico de um terreno, mas em obras de edifícios, com as

técnicas disponíveis hoje em dia, não deveria ser a única form

a de

investigação.

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12.ATUALIZAÇÃO TECNOLÓGICA

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12.1. TÉCNICAS MODERNAS DE

PROSPECÇÃO GEOTÉCNICA

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A maior parte dos problemas

geotécnicos está vinculado à

precariedade do reconhecimento do

terreno e às incertezas do

comportamento das camadas

condicionantes.

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•SPT –Standard Penetration Test (diferente

em cadalugardo mundo, em cada

equipamento

e em cadaequipe);

•Ensaiosespeciais(CPTu, DMT) seguemum

mesm

opadrãointernacional, no mundo

todo;

•A execuçãodos ensaiosespeciais, em geral,

independedo operador.

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12.1. TÉCNICAS MODERNAS DE

PROSPECÇÃO GEOTÉCNICA

ENSAIO “DMT”

Dilatômetrode Marchetti

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Dila

tôm

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Mar

chet

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DM

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Comportamento

carga x recalque

de fundações

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Pressão de contato

Camadas condicionantes –Bulbo de pressões

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ABECE

Encontro de 30.11.11

Comportamento

carga x recalque

de fundações

FUNDAÇÃO DIRETA PROFUNDA –

Pressão de contato

Camadas condicionantes –Bulbo de pressões

Tubulão isolado

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ABECE

Encontro de 30.11.11

Comportamento

carga x recalque

de fundações

FUNDAÇÃO PROFUNDA EM ESTACA

Atrito lateral e pressão de contato na ponta

Camadas condicionantes –Bulbo de pressões

Estaca isolada

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ABECE

Encontro de 30.11.11

Comportamento

carga x recalque

de fundações

12.2. TÉCNICAS MODERNAS DE

PROSPECÇÃO GEOTÉCNICA

ENSAIO “CPTu”

Piezocone

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ABECE

Encontro de 30.11.11

Comportamento

carga x recalque

de fundações

•Reconhecimento

das camadasdo terreno;

•Avaliaçõesdas resistências;

•Avaliaçõesdas característicasde

deform

abilidade;

•Avaliaçõesdas característicasde tempo de

adensamento;

OBJETIVOS DO ENSAIO

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ABECE

Encontro de 30.11.11

Comportamento

carga x recalque

de fundações

APLICAÇÕES

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ABECE

Encontro de 30.11.11

Comportamento

carga x recalque

de fundações

DESCRIÇÃO DOS EQUIPAMENTOS

DOS ENSAIOS CPTu

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Detalhe da pedra porosa de

medida de pressões neutras

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Resultados de um ensaio CPTu

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EQUIPAMENTO SOBRE ESTEIRAS –20 tf

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Equipamento de

cravação

Detalhe da ancoragem

no terreno

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ABECE

Encontro de 30.11.11

Comportamento

carga x recalque

de fundações

TÉCNICA DO ENSAIO

•Saturação da ponteira e da pedra porosa;

•Velocidade de avanço de 20 mm/s +/-5 mm/s;

•Intervalos de leituras de dados no máximo a cada 20 cm, mas a rotina

usa leituras a cada 1 cm ou a cada 5 cm;

•Acompanhamento da perfuração com inclinômetrointerno à ponteira;

•Medidas de profundidade realizadas com “profundímetro”;

•Eventuais ensaios de dissipação de sobre-pressãoneutra, em camadas de

argilas moles;

•Interrupção do avanço, para colocação de haste adicional.

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Repetitividade dos resultados

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ABECE

Encontro de 30.11.11

Comportamento

carga x recalque

de fundações

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ABECE

Encontro de 30.11.11

Comportamento

carga x recalque

de fundações

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ABECE

Encontro de 30.11.11

Comportamento

carga x recalque

de fundações

12.3. EXIGÊNCIAS DA NOVA

NORMA DE FUNDAÇÕES DA ABNT

NBR-6122 de outubro de 2010

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ABECE

Encontro de 30.11.11

Comportamento

carga x recalque

de fundações

•Provas de carga em estacas;

•Medidas de recalques

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ABECE

Encontro de 30.11.11

Comportamento

carga x recalque

de fundações

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ABECE

Encontro de 30.11.11

Comportamento

carga x recalque

de fundações

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ABECE

Encontro de 30.11.11

Comportamento

carga x recalque

de fundações

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ABECE

Encontro de 30.11.11

Comportamento

carga x recalque

de fundações

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ABECE

Encontro de 30.11.11

Comportamento

carga x recalque

de fundações

Prova de carga em

estaca com célula

expansiva

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ABECE

Encontro de 30.11.11

Comportamento

carga x recalque

de fundações

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ABECE

Encontro de 30.11.11

Comportamento

carga x recalque

de fundações

Prova de

carga em

estaca

com

tirantes

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ABECE

Encontro de 30.11.11

Comportamento

carga x recalque

de fundações

13.INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA

DO SÉCULO 21

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ABECE

Encontro de 30.11.11

Comportamento

carga x recalque

de fundações

CPTu + Liner+ MNA + SPT mecânico

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ABECE

Encontro de 30.11.11

Comportamento

carga x recalque

de fundações

EQUIPAMENTO

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ABECE

Encontro de 30.11.11

Comportamento

carga x recalque

de fundações

•Medidas a cada 1,0 cm;

•Três sensores (ponta, lateral e pressão

neutra);

•Independente do operador;

•Rápido e 100% conectado ao escritório,

via internet;

•300 inform

ações por metro;

•Resultados em unidades de pressão;

•Estratigrafia completa;

•Correlações com inúmeros parâmetros

geotécnicos;

•Excelente repetitividade de resultados.

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