MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃOINSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINAIFSC CAMPUS CANOINHAS

Professora: Luciana Cristina Da CostaUnidade Curricular: Tecnologia das Construções I

FUNDAÇÕES

Toda edificação (em geral) é formada por um conjunto de estruturas formado por: lajes, vigas, pilares efundações. A este conjunto denomina-se esqueleto estrutural.

A estrutura acima da superfície denominamos de supraestrutura; e a que fica abaixo da superfície, de infraestrutura.

O esqueleto estrutural tem a finalidade de segurar e manter em pé a edificação e também distribuir as cargas da edificação para as camadas mais resistentes do solo através das fundações, garantindo, assim, a segurança da edificação, evitando também os recalques e a segurança do solopara que este não apresente rupturas.

As fundações (infraestrutura) são responsáveis por transmitir as cargas da edificação para o solo. O solo,por sua vez deve resistir aos esforços transmitidos pelas fundações. Portanto as fundações são sempredimensionadas em fundação do perfil do solo encontrado (através de investigação geotécnica – sondagens) noterreno, o tipo do solo, suas características e principalmente sua capacidade de suporte (tensão admissível).

Para projeto e execução de fundações, devem ser observadas as normas técnicas relacionadas, além daNBR 6122 (ABNT, 2010)

A transmissão das cargas (lajes-vigas-pilares-fundação-solo) das fundações para o solo pode ser deforma direta ou indireta, conforme ilustração abaixo:

Portanto, podemos classificar os tipos de fundações em:

1. Fundações Diretas ou Rasas

2. Fundações Indiretas ou Profundas

Dentro desta classificação, temos diferentes tipos de fundação:

1 – Rasas: Este tipo de fundação também pode ser chamado de direta. É usada para edificações depequeno porte como residências ou prédios de dois pavimentos onde as forças de distribuição de suas cargaspodem ser facilmente suportadas pela camada do solo logo abaixo da edificação e, geralmente, estão a umadistância inferior a 3,0m.

1.1 Vigas Baldrame: são vigas (elementos estruturais horizontais) de fundação que dão suportepara as paredes, elas podem também estar associadas a amarração, cintamento e equilíbrio das fundações.

Figura exemplificando vigas baldrame.

1.2 Radiers: consiste em uma laje única de concreto armado onde a edificação vai serinteiramente construída acima desta laje. Elimina qualquer tipo de fundação pontual ou de baldrame, já que elaprópria é construída para receber as cargas da edificação. É indicado para pequenas edificações, ou quando ascargas dos pilares forem de mesma grandeza (homogeneidade).

Figura exemplificandoa fundação em radier.

O radier possibilita rápida execução e com custo baixo. A principal desvantagem do radier, é que todas as instalações (que devem ficar abaixo) precisam ser preparadas antes da concretagem (como podem ser observadas as esperas na figura ao lado).

1.3 Sapatas: Define-se sapata como um elemento de fundação superficial de concreto armado,dimensionado de modo que as tensões de tração nele produzidas não sejam resistidas pelo concreto, mas simpelo emprego da armadura. As sapatas possuem a vantagem de serem fáceis de serem de rápida execução e de não exigirem o emprego deequipamentos específicos e de transporte, sendo recomendadas principalmente para terrenos homogêneos,evitando-se assim recalques diferenciais.

a) Sapata Isolada: Uma sapata isolada recebe as cargas de apenas um pilar ou reações de vigas baldrames, ou seja, cargas pontuais concentrada. As sapatas podem ter vários formatos (quadradas, retangulares ou circulares), mas o mais comum é o cônico retangular, poisconsome menos concreto. Na figura ao lado podemos observar duas sapatas isoladas, com e sem forma.

DIMENSIONAMENTO DE SAPATAS ISOLADAS

Como já vimos, as sapatas transmitem as cargas dos pilares ao solo, portando cada sapata isolada deverátransmitir a carga advinda do seu pilar ao solo, portanto, para dimensionamento da sapata é preciso saber o

quanto de carga o solo é capaz de resistir, ou seja, é preciso conhecer a tensão admissível do solo (na unidadecurricular de geotecnia será abordado o estudo e determinação da tensão admissível do solo).

Sendo assim, para o dimensionamento das sapatas devemos considerar que a tensão aplicada no solodeverá ser menor ou igual a tensão admissível do solo.

σsolo ≤ σadmissível

Considerando a forma geométrica em planta da sapata, vamos chamar de “A” a dimensão horizontal e de “B” a dimensão vertical.Desta forma, para o pilar da sapata teremos P(a,b) sendo “a” a sua dimensão horizontal e “b” a sua dimensão vertical.

Para encontrar a área (em planta) da sapata podemos utilizar a fórmula:

S = 1,05 * N / σadm

Sendo: N = carga do pilar no nível da fundação

Para encontrar a área em centímetros quadrados (cm²), entramos na fórmula com “N” em KN (quilo newton) ecom a tensão admissível em KN/cm²

** Relembrando **

algumas conversões do SI: 1,0 KN = 100 Kgf(considerando a gravidade = 10 m/s²) 1,0 KN = 1000N

1,0 N = 0,1 Kgf

2ª lei de Newton:Força = massa * aceleração

em unidades → ( N = Kg * m/s² )

Tendo o valor necessário para a área da sapata, utilizamos as fórmulas abaixo para obter as suas dimensões emplanta:

A = √ (a / b) * S B = √ ( b / a) * S

Sendo: a e b as dimensões em planta do pilar P (a,b)A e B as dimensões em planta da sapataS a área necessária em planta para a sapata

Para obter “A” e “B” em cm, entramos na fómula com S em cm² e com “a” e “b” em cm.

Exemplo de sequencia de execução de sapatas de concreto armado: