Fundações Aula III. Fundações Introdução Ementa da Disciplina: 1. Segurança em obras de...

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  • Fundaes Introduo Ementa da Disciplina: 1. Segurana em obras de Fundaes; 2. Escolha do tipo de Fundao; 3. Recalques em Fundaes Rasas e Profundas; 4. Dimensionamento Geomtrico de Fundaes Rasas e Tubules; 5. Anlise e Interpretao de Provas de Carga; 6. Controle de Execuo e Avaliao de desempenho de Fundaes; 7. Obras de Terra: 7.1 Propriedades Geotcnicas de Solos Compactados; 7.2 E nrocamentos 8. Drenagem: 8.1 Controle de Execuo; 8.2 Observao do Comportamento de Obras de Terra 9. Instrumentao de campo.
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  • Fundaes Dimensionamento Geomtrico de Fundaes Rasas e Tubules 3.0 Dimensionamento Geomtrico de Fundaes Rasas e Tubules 3.1 Fundaes Rasas ou Diretas (H B) Elementos de fundao em que a carga transmitida ao terreno, predominantemente pelas presses distribudas sob a base da fundao, e em que a profundidade de assentamento em relao ao terreno adjacente inferior a duas vezes a menor dimenso da fundao (B). Incluem-se neste tipo de fundao: as sapatas; os blocos; os radiers; as sapatas associadas; as vigas de fundao; as sapatas corridas.
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  • Fundaes Dimensionamento Geomtrico de Fundaes Rasas e Tubules Para o caso de fundaes apoiadas em solos de elevada porosidade, no saturados, deve ser analisada a possibilidade de colapso por encharcamento, pois estes solos so potencialmente colapsveis. Em princpio devem ser evitadas fundaes superficiais apoiadas neste solo, a no ser que sejam feitos estudos considerando-se as tenses a serem aplicadas pelas fundaes e a possibilidade de encharcamento do solo. 3.2 Consideraes sobre Fundaes Diretas So apresentados aqui o que prescreve a Norma Brasileira sobre a elaborao de projeto e a execuo de fundaes particularmente em superfcie. 3.2.1 Presso Admissvel Devem ser considerados os seguintes fatores na determinao da presso admissvel: a)profundidade da fundao; b)dimenses e forma dos elementos da fundao; c)caracterstica do terreno abaixo do nvel da fundao; d)lenol dgua;
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  • Fundaes Dimensionamento Geomtrico de Fundaes Rasas e Tubules e) modificao das caractersticas do terreno por efeito de alvio de presses, alterao do teor de umidade de ambos; f) caractersticas da obra, em especial a rigidez da estrutura. 3.2.2 Metodologia para determinao da presso admissvel A presso admissvel pode ser determinada por um dos critrios descritos: Por meio de teorias desenvolvidas na Mecnica dos Solos: a)uma vez conhecida as caractersticas de compressibilidade, resistncia ao cisalhamento do solo e outros parmetros, a sua presso admissvel pode ser determinada por meio de teoria desenvolvida na Mecnica dos Solos, levando em conta eventuais inclinaes da carga e do terreno e excentricidades; b)faz-se um clculo de capacidade de carga ruptura; a partir desse valor, a presso admissvel obtida mediante a introduo de um coeficiente de segurana, que deve ser igual ao recomendado pelo autor da teoria;
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  • Fundaes Dimensionamento Geomtrico de Fundaes Rasas e Tubules Por meio de prova de cargas sobre placa, devidamente interpretada (ver NBR 6489); Por mtodos semi-empricos; So chamados de mtodos semi-empricos aqueles em que as propriedades dos materiais so estimadas com base em correlaes e so usadas em teorias de Mecnica dos Solos, adaptadas para incluir a natureza emprica do mtodo. Quando os mtodos semi-empricos so usados, deve-se apresentar justificativas, indicando a origem das correlaes ( inclusive referncias bibliogrficas); Por mtodos empricos; So considerados meios empricos aqueles pelos quais se chega a uma presso admissvel com base na descrio do terreno ( classificao e compacidade ou consistncia ). Esses mtodos apresentam-se usualmente sob a forma de tabelas de presses admissveis.
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  • Fundaes Dimensionamento Geomtrico de Fundaes Rasas e Tubules Notas: a) Para materiais intermedirios entre as classes 4 e 5, interpolar entre 0,8 e 0,5 MPa. b) Para materiais intermedirios entre as classes 6 e 7, interpolar entre 0,8 e 0,4 MPa c) No caso do calcrio ou qualquer outra rocha crstica, devem ser feitos estudos especiais. d) Para a definio de diferentes tipos de solos, deve-se consultar a NBR 6502; Parece-nos ser esta avaliao compatvel para um fator de segurana insatisfatrio. Para uma situao de limitaes e inseguranas no conhecimento das caractersticas do solo, aplicando-se um fator de segurana maior (e.g. 3,0) resultaria em valores admissveis igual aproximadamente 0,66 (66 %) dos valores sugeridos na tabela 1. (M. Marangon). No caso de no haver dvida nas caractersticas do solo, conhecidas com segurana, como resultado da experincia ou fruto de sondagens, pode-se considerar como presses admissveis sobre o solo as indicadas na tabela 1.
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  • Fundaes Dimensionamento Geomtrico de Fundaes Rasas e Tubules No caso de no haver dvida nas caractersticas do solo, conhecidas com segurana, como resultado da experincia ou fruto de sondagens, pode-se considerar como presses admissveis sobre o solo as indicadas na tabela 1.
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  • Fundaes Dimensionamento Geomtrico de Fundaes Rasas e Tubules 3.3 Tipos de Sapatas 3.3.1 - Sapata Isolada As sapatas isoladas transmitem as aes de um nico pilar. E, este pode estar centrado ou excntrico; pode ser retangular, quadrada, circular, etc., (Figura abaixo). 3.3.2 Sapata Corrida Sapatas corridas esto sujeitas ao de uma carga distribuda linearmente ou de pilares ao longo de um mesmo alinhamento.,
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  • Fundaes Dimensionamento Geomtrico de Fundaes Rasas e Tubules 3.3.3 Sapata Associada As sapatas associadas so as que recebem as aes de mais de um pilar, sendo tambm chamada sapata combinada ou conjunta (Figura abaixo). Ou seja, transmitem as aes de dois ou mais pilares e so utilizadas, como alternativa, quando a distncia entre duas ou mais sapatas pequena.
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  • Fundaes Dimensionamento Geomtrico de Fundaes Rasas e Tubules 3.3.4 Viga Alavanca ou Viga de Equilbrio o elemento estrutural que recebe as cargas de um ou dois pilares (ou pontos de carga) e dimensionado de modo a transmiti-las centradas s fundaes. Da utilizao de viga de equilbrio resultam cargas nas fundaes diferentes das cargas dos pilares nelas atuantes. comum em pilar de divisa onde o momento fletor resultante da excentricidade da ao com a reao da base deve ser resistido pela viga de equilbrio (VE), Figura abaixo.
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  • Fundaes Dimensionamento Geomtrico de Fundaes Rasas e Tubules A configurao das vigas baldrames (VB) em relao sapata pode variar, conforme alguns casos indicados na Figura abaixo.
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  • Fundaes Dimensionamento Geomtrico de Fundaes Rasas e Tubules Pelo CEB-70, a sapata rgida quando: 0,5 tg 1,5 (26,6 tg 56,3) tg = h / c E tambm: tg < 0,5 sapata flexvel; tg > 1,5 bloco de fundao dispensa-se a armadura de flexo porque o concreto resiste a t.
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  • Fundaes Dimensionamento Geomtrico de Fundaes Rasas e Tubules b) Comportamento Estrutural (NBR 6118/2003) b.1) Sapatas Rgidas So aquelas com alturas grandes e tem a preferncia no projeto de fundaes. b.1.1) h flexo nas duas direes (A e B), com a trao na flexo sendo uniformemente distribuda na largura da sapata. As armaduras de flexo A sA e A sB so distribudas uniformemente nas larguras A e B da sapata (Figura 10).
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  • Fundaes Dimensionamento Geomtrico de Fundaes Rasas e Tubules b.1.2) h atuao de fora cortante nas duas direes (A e B), no apresentando ruptura por trao diagonal, e sim por compresso diagonal, a ser verificada conforme o item 19.5.3.1 (Figura 11). No h possibilidade de puno, porque a sapata fica inteiramente dentro do cone de puno.
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  • Fundaes Dimensionamento Geomtrico de Fundaes Rasas e Tubules b.2) Sapatas Flexveis So aquelas com alturas pequenas. Embora de uso mais raro, as sapatas flexveis so utilizadas para fundao de cargas pequenas e solos relativamente fracos. (NBR 6118/03). a) h flexo nas duas direes, mas a trao na flexo no uniforme na largura (Figura 12); b) h a necessidade da verificao puno.
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  • Fundaes Dimensionamento Geomtrico de Fundaes Rasas e Tubules c) Distribuio de Tenses no Solo As principais variveis que afetam a distribuio de tenses so: caractersticas das cargas aplicadas, rigidez relativa fundao-solo, propriedades do solo e intensidade das cargas. (ver Velloso e Lopes Fundaes, v.1, ed. Oficina de Textos). A distribuio real no uniforme, mas por simplicidade, na maioria dos casos, admite-se a distribuio uniforme, o que geralmente resulta esforos solicitantes maiores (Figura 13). A NBR 6122 (6.3.2) admite a distribuio uniforme, exceto no caso de fundaes apoiadas sobre rocha.
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  • Fundaes Dimensionamento Geomtrico de Fundaes Rasas e Tubules d.3) Projeto Conforme o CEB-70 O mtodo proposto pelo CEB-70 pode ser aplicado a sapatas com: c 2h ec h/2, ou seja, h/2 c 2h, Se c h/2 bloco de fundao
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  • Fundaes Dimensionamento Geomtrico de Fundaes Rasas e Tubules Admite-se que o solo tem comportamento elstico, e da que as reaes do solo sobre a superfcie de apoio da sapata seguem uma linha plana (Figura).
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  • Fundaes Dimensionamento Geomtrico de Fundaes Rasas e Tubules Exerccio 01 : Dado os seguintes informaes Carga do Pilar: 120t; Dimenses do Pilar: a=0,80mb=0,20m; Tenso admissvel do solo: 2,0 kgf/cm Determinar as dimenses da sapata Exerccio 02: Dado os seguintes informaes Carga do Pilar: 286t; Dimenses do Pilar: a=1,00mb=0,30m; Tenso admissvel do solo: 60tf/m Determinar as dimenses da sapata