FUNDAÇÕES..

Unicamp

FUNDAÇÕES DE EDIFÍCIOS

PROF. NERY KNÖNER

ARQUITETURATECNOLOGIA DAS CONSTRUCOES

DEPARTAMENTO DE CONSTRUÇÃO CIVIL - DACOC

Unicamp

Definição:

• Fundação é o elemento estrutural que transfere ao terreno as cargas que são aplicadas à estrutura.

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Projeto do edifício

Cálculo das cargas

Investigação do terreno

Definição do tipo e

fundação

(controlado)

(controlado)

(não controlado)

(não controlado)

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TIPOS DE FUNDAÇÃO

• RASAS (superficiais ou diretas)

Executadas em pequenas profundidades (ou mesmo superficialmente) transmitem a carga da estrutura ao terreno através de sua base.

• PROFUNDAS (Indiretas)

Executadas em maiores profundidades (é quando a profundidade, em relação ao terreno adjacente é superior em face da maior dimensão da área total da fundação).

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Tipos de fundações rasas

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BLOCO

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SAPATA Caso Simples (Baldrame)

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FUNDAÇÕES RASAS Radier

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VIGA DEFUNDAÇÃO

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Tipos de fundações profundas

ESTACAS PRÉ-MOLDADAS

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FUNDAÇÕES RASAS ( TEORIA )

Na escolha do tipo de fundações, as diretas ou rasas são as primeiras a

serem analisadas, devido a execução simples e o baixo custo

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• A economia só é alcançada se a fundação rasa corresponder de 50% a 70% da área do terreno, isto é, se a área de suporte necessária no cálculo dimensional da fundação for menor.

EXEMPLO:ÁREA DO TERRENO = 250,00 m²

ÁREA DA FUNDAÇÃO = 130,00 m²

PERCENTUAL = 52%

ÁREA DE SUPORTE CALCULADA RESULTOU EM 130,00m²( OK! )

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• Caso o local apresente aterro não compactado, argila mole, areia fofa e água, as fundações diretas ou rasas não são recomendadas.

• As cargas devem ser transmitidas ao terreno e solicitadas através das pressões distribuídas sob a base da fundação (Bulbo de Tensões).

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• As fundações superficiais só podem ser assentadas à uma profundidade de até duas vezes a sua menor dimensão em planta.

• Tecnicamente, são apoiadas diretamente sob as paredes e os pilares, que transmitem a carga para na fundação que, por sua vez solicita o solo pela carga aplicada no corpo da sapata.

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• Tanto os blocos como as sapatas são os elementos de fundação mais simples e mais econômicos.

• Os blocos porém são até mais econômicos do que as sapatas para cargas reduzidas, porque a quantidade de concreto é menor e justifica então a eliminação da armadura, não havendo assim nenhuma restrição construtiva.

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RESUMO GERAL

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FUNDAÇÕES RASAS (SUPERFICIAIS)

Quando a camada superficial do solo apresenta resistência suficiente para suportar as cargas da edificação.

-São as consideradas de menor custo. São executadas em concreto armado, apoiados sobre terreno preparado e compactado.

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FUNDAÇÕES RASAS (SUPERFICIAIS)

As dimensões e a armação da sapata dependem de cálculo das cargas e sobrecargas e considerar sempre as características de resistência do solo de apoio.

Cargas : peso próprio estrutural.

Sobrecargas : cargas acidentais.

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E X E C U Ç Ã O

1- limpeza do terreno, e fixação do¨RN¨;

2- demarcação da construção, com a implantação e demarcação do gabarito referencial, contendo o eixo e as faces laterais e a referência de nível;

3- abertura das valas, sendo manual ou mecânica ( sem alterar ou abalar o gabarito),

4- compactação das valas, com o uso de soquetes manuais, ou mecânicos (sapo mecânico).

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5 -aplicação de uma camada de pedra 3, 4 e rachão, numa camada de 5 cm a 30 cm. Ao longo da vala (lastro de brita ), cuja finalidade é de drenar (manter seco) a interface do solo com base da sapata, trabalhando também como material de transição entre o solo e a sapata da fundação (agulhamento).Obs : o agulhamento é imprescindível em obras de pavimentação de modo geral, fundo de galerias, base de aterros e de estacas e tubulões (fundações profundas), com as mesmas finalidades.

Vale ressaltar que nos casos de fundações de pequenas construções, a aplicação adequada é de pedrisco a pedra 3 e a espessura à critério.

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TRAÇOS DE CONCRETO

Para contra pisos e bases de sapatas( Concreto magro )

1 saco de cimento ( 50kg. Padrão )8,5 LATAS DE AREIA 1,5 LATAS DE PEDRA2,0 latas de água

¨ 1 lata = 18,5 litros ¨¨ 1 saco de cimento = 250,0 litros ¨

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6- Aplicar um lastro de concreto magro com espessura de 3 a 5 cm, com a finalidade transitória do solo-brita à base da sapata, cuja finalidade é a de não permitir ou dificultar a higroscopia (vaporização da água) e o encharcamento da sapata, evitando-se assim a oxidação das armaduras da sapata.

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7- Formas de madeira ou formas metálicas, devem ser inseridas ao longo da vala (sapata corrida - baldrame) , com a finalidade de manter uma linearidade vertical e longitudinal, bem como o arrasamento da superfície da sapata ou da viga baldrame, e fuga da água de amassamento do concreto.

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8- As armações devem ser dimensionadas analiticamente, (cálculo estrutural) devem ser moldadas ou dobradas, com uso de ferramentas adequadas, supervisionadas e inspecionadas principalmente quanto a fixação dos estribos ( ferragens transversais ) nas barras longitudinais.

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TIPOS DE FUNDAÇÕES RASAS

SAPATA ISOLADA QUANDO HÁ UMA SAPATA ÚNICA SOB PILAR,

RECEBENDO A CARGA DIRETA E PONTUAL PELO PILAR

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Unicamp

TIPOS DE SAPATAS

Unicamp

Unicamp

SAPATA ISOLADA - ( COM ARRANQUES )

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SAPATA CORRIDA

• Sustenta a carga de uma parede distribuída linearmente.

• Utilizada com sistema estrutural de alvenaria armada.

UnicampALICERCES - SAPATA CORRIDA

Os alicerces são estruturas executadas pelo assentamento de pedras ou tijolos maciços recozidos, em valas de pouca profundidade (entre 0,50 a 1,20 m), e largura variando conforme a carga das paredes.

http://www.uepg.br/denge/aulas/fundacao/conteudo.htm#alicerces

UnicampFUNDAÇÃO

Unicamp

CAPACIDADE DE CARGA LINEAR (Quanto agüenta por metro linear)

Sapata corrida em solo de

Argila DURA [ 3 kgf / cm2]

Sapata corrida em Solo de Argila RIJA

[ 2 kgf /cm2]Baldrame com alvenaria de tijolo de barro maciço de 1 tijolo.

7.500 kgf / m 5.000 kgf / m

Baldrame com alvenaria de tijolo de barro maciço de 1 e 1/2 tijolo.

11.250 kgf / m 7.500 kgf / m

Baldrame com alvenaria de tijolo de barro maciço de 2 tijolos.

15.000 kgf / m 10.000 kgf / m

PARA FUNDAÇÕES

RASAS

( CASAS TÉRREAS )

UnicampRADIER

•É uma grande laje, onde apóiam-se os pilares e paredes da edificação.

•É uma forma de dimensionamento das sapatas isoladas, se a área das sapatas em planta ultrapassar 60% da área da edificação, torna-se mais econômico executá-las devido a redução considerável da execução de formas.

•Aplicável sobre solo instável ou sujeitos a recalques

UnicampINVESTIGAÇÃO DO SOLO

De uma análise cuidadosa pode mostrar se um terreno tem o solo altamente compressível, exigindo assim uma consolidação prévia.

De uma sondagem que tem por objetivo verificar a natureza do solo, a espessura das diversas camadas ( estratificação ), a profundidade e a extensão da camada mais resistente que deverá receber as cargas da construção, e determinar o tipo da fundação a ser especificada.

De uma verificação do NA.

UnicampINVESTIGAÇÃO DO SOLO

• Uma base prática na construção, através da mecânica dos solos definimos e classificamos os materiais que ocorrem na superfície da crosta terrestre em:

Rochas-solos rochosos (pedregulhosos)

Solos renosos/siltosos (compacíveis);

Solos argilosos (consistência).

Unicamp• PROCEDIMENTOS BÁSICOS ANTES DE SE DECIDIR PELO

TIPO DE FUNDAÇÃO EM UM TERRENO

A) Visitar o local da obra, verificando se existem áreas de alagados, encharco afloramento de rochas ;

• B)Visitar obras em andamento nas proximidades, verificando as soluções adotadas;

• C) Fazer sondagem a trado (broca) com diâmetro de 2“ ou 4", recolhendo amostras das camadas do solo até atingir a camada resistente;

• D) Requisitar uma sondagem geotécnica.

UnicampRECALQUES

UnicampPLANTA

UnicampSONDAGEM POR TREPANAÇÃO

UnicampRELATÓRIO DE SONDAGEM

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ESTACAS ESCAVADAS

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PAREDES DIAFRAGMA

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ESTACAS HÉLICE CONTÍNUA

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ESTACAS TIPO FRANKI

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ESTACAS TUBULARES METÁLICAS


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ESTACAS RAIZ

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TUBULÕES

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TRANFERÊNCIA DE CARGAS

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superfície do terreno

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Bulbo de Pressões


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BULBO DE PRESSÕES

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Solo resistente

Solo pouco resistente

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BULBO DE PRESSÕES

Solo resistente

Solo pouco resistente

PROBLEMAS !!!

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CONCEITOS

• CAPACIDADE DE CARGA

É a carga que provoca a ruptura da fundação.

É influenciada pelas dimensões e pelo posicionamento da fundação, mas depende principalmente da resistência e da compressibilidade do solo e da posição do nível d’água

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• RUPTURA

Ocorre quando a tensão no interior do maciço de fundação supera a resistência do material provocando a destruição da estrutura do solo ou da rocha ao longo de uma determinada superfície (plano de ruptura)

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CONCEITOS

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• ESCOAMENTO DO SOLO

Quando as tensões atuantes superam a resistência do solo e produzem sua plastificação, o que pode levar a plena ruptura do material

CONCEITOS

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• ADENSAMENTO DO SOLO

É uma deformação do solo que ocorre a medida em que a água vai sendo expulsa pelo excesso de pressão aplicada pela fundação

CONCEITOS

Unicamp

RECALQUES

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superfície

Aterro(1o estágio)

Unicamp

RECALQUE HOMOGÊNEO

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superfície

Aterro(2o estágio)

deformação no solo de fundação

Unicamp

RECALQUE

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tempo

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Unicamp

RECALQUE DIFERENCIAL

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superfície

Aterro(2o estágio)

deformação maior em uma porção

Unicamp

RECALQUES DIFERENCIAIS

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rocha

argila mole

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argila mole

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paleo vale

areia e cascalho

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areia compactaargila

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Unicamp

TORRE DE PISA

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59 m

1174 - 1350 22 m

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Areia argilosa (4,3 m)

Areia pura (6,3 m)

Argila marinha

TORRE DE PISA

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TORRE DE PISA

Bulbo de pressões

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PRÉDIOS DE SANTOS

Argila marinha

Areia pouco argilosa

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COMPORTAMENTOS ESPECIAIS

• SOLOS EXPANSÍVEIS

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Argilas (forma de placas)

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Exposição à água Absorção de água

Pressão de expansão

Argilas do grupo das ESMECTITAS

Típico: solos de alteração de rochas metamórficas


• SOLOS EXPANSÍVEIS

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• SOLOS COLAPSÍVEIS

São os solos não saturados que, quando umedecidos, perdem rapidamente a força de coesão entre os grãos que o compõe e literalmente desabam em sua matriz.

Típico: COLÚVIO

Unicamp

Menisco de água

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• SOLOS COLAPSÍVEIS

Unicamp

• RELEVOS CÁRSTICOS (com calcários)

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Causado pelo rebaixamento do lençol freático

FUNDAÇÕES..

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