Trab de Fundaçoes Escavada - Final

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ACRE - UFAC

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS - CCET

CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL

GEZIEL DE SOUZA SILVA

FERNANDO SILVA DE BRITO

ARTHUR OLIVEIRA

MATHEUS MOURA BERTHOLDI

PROJETO DE FUNDAÇÃO

RIO BRANCO2014

GEZIEL DE SOUZA SILVA

FERNANDO SILVA DE BRITO

ARTHUR OLIVEIRA

MATHEUS MOURA BERTHOLDI

PROJETO DE FUNDAÇÃO PARA UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL

Trabalho extraclasse requerido na Disciplina Fundações, sob a orientação do docente Professor, Engenheiro Civil e de Segurança do Trabalho Ricardo Ribeiro do Nascimento, como requisito avaliativo para compor N2.

RIO BRANCO2014

1

Sumário

1. INTRODUÇÃO...........................................................................................................................3

2. METODOLOGIA........................................................................................................................4

3. DESENVOLVIMENTO................................................................................................................4

3.1 ESCOLHA DA FUNDAÇÃO...................................................................................................4

3.2 MEMÓRIA DE CÁLCULO.....................................................................................................5

3.2.1 CAPACIDADE DE CARGA..............................................................................................5

3.2.2 CARGA ADMISSÍVEL, A CARGA DE CATÁLOGO E A CARGA DE TRABALHO.................12

3.2.3 DIMENSIONAMENTO GEOMÉTRICO..........................................................................13

3.2.4 AUMENTO DE TENSÃO E RECALQUE ELÁSTICO.........................................................16

3.2.5 RECALQUES DO SOLO................................................................................................23

3.2.6 RECALQUES TOTAIS IMEDIATOS EM CADA PILAR.....................................................27

4. ARMAÇÃO DAS ESTACAS.......................................................................................................28

4.1 DIMENSIONAMENTO DAS ARMADURAS........................................................................28

4.2 DETALHAMENTO DAS ESTRUTURAS................................................................................29

4.3 PROCESSO EXECUTIVO DA ESTACA ESCAVADA COM LAMA BETONÍTICA......................30

5. CONCLUSÃO...........................................................................................................................32

6. REFERÊNCIAS.........................................................................................................................33

7. ANEXOS..................................................................................................................................34

2

1. INTRODUÇÃO

O conhecimento das características do solo é muito importante, não só para

escolha do tipo de fundação e seu dimensionamento, o que é bastante obvio, como

também para determinação dos “acidentes”, tais como existência de água, de

matacões e de vazios que possam influenciar o próprio processo construtivo.

A sondagem é um procedimento que objetiva conhecer as condições naturais

do solo, visando reconhecer seu tipo, características físicas e principalmente sua

resistência. A sondagem possibilita ainda a determinação da profundidade do lençol

freático (água no subsolo).

O SPT tem duas etapas básicas, a perfuração e o ensaio propriamente dito.

Após a limpeza do terreno e locação do furo, a perfuração da sondagem é realizada

com trado. Quando o avanço for impenetrável ao trado ou se atingir o nível d’água a

sondagem é continuada por percussão.

No presente trabalho será explanado um dimensionamento de fundação

profunda do tipo estaca escavada de acordo com o boletim de sondagem apresentado;

Além do cálculo de recalque tanto para fundação quanto para o solo, ferragem e

representação gráfica.

3

2. METODOLOGIA

Para o cálculo do dimensionamento será utilizado o método semiempírico Aoki-

Velloso. Este método foi apresentado em contribuição ao 5 º Congresso Pan-

americano de Mecânica dos Solos e Engenharia de Fundações realizado em Buenos

Aires, 1975 (Aoki e Velloso, 1975). Este método foi originalmente concebido a partir de

correlações entre os resultados dos ensaios de penetração estática (CPT) e dinâmicos

(SPT). Os autores partiram de correlações estabelecidas para os solos brasileiros entre

o Nspt e a resistência unitária de ponta Rp.

Os cálculos para carga admissível, recalques e armação foram feitos com o

auxílio de planilhas elaboradas no Excel, assim acelerando o processo de

dimensionamento. Os desenhos representando o detalhamento da estrutura foram

feitos com a ferramenta AutoCAD.

3. DESENVOLVIMENTO

3.1 ESCOLHA DA FUNDAÇÃO

A partir dos boletins de sondagem e informações que foram fornecidos, pode-

se ter um conhecimento aprofundado acerca do tipo de solo, resistência do solo e

nível da água.

Analisando o nível da agua percebe-se que está muito próximo da superfície do

terreno e nos primeiros metros a resistência do solo é muito baixa. Com isso, a solução

mais viável é uma fundação profunda do tipo estaca escavada.

A estaca escavada é ideal para esta problemática pois com a utilização da lama

betonítica é possível a execução da estaca na presença de lençol freático. Seu efeito

estabilizante é eficaz quando a pressão hidrostática da lama no interior da escavação é

superior à exercida externamente pelo lençol e a granulometria do terreno é tal que

possa impedir a dispersão da lama. A coluna de lama exerce sobre as paredes da vala

uma pressão que impede o desmoronamento, formando uma película impermeável

denominada "cake", a qual dispensa o uso de revestimentos.

4

3.2 MEMÓRIA DE CÁLCULO

A organização dos dados foram feitos através de planilhas do Excel, facilitando

o dimensionamento da estrutura.

3.2.1 CAPACIDADE DE CARGA

Os cálculos da capacidade de carga para fazer o preenchimento das tabelas 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 8 foram feitos de acordo com a fórmula utilizada no método de Aoki e Velloso:

R=K . N p

F1. A p+

UF2.∑1

n

(α . K .N L .∆L)

Obs: Os dados referentes a F1 e F2 foram retirados do ANEXO A, e os dados referentes a α e K fora retirados do ANEXO B.

CAPACIDADE DE CARGA (R ) P1 e P4R = RL+RPF1 3F2 6α 0,06K 200D 0,6PI 30,1416Carga P1 1060Carga P4 1050Cota P1 -7Cota P4 -7

CACIDADE DE CARGA P1 = P4RL = (α*k*Nmed*π*D*E)/F2Nmed = ΣNspt/ENmed1 = (5+6+7*0,6)/2,6 6,000Nmed2 = (0,4*7+9+12+15*0,5)/2,9 11Nmed3 = (0,5*15)/0,5 15E1 2,6RL1 = (0,06*200*6*3,1416*0,6*2,6)/6 58,81E2 2,9RL2 = (0,06*200*11*3,1416*0,6*2,9)/6 120,26E3 0,5RL3 = (0,06*200*14*3,1416*0,6*0,5)/6 28,27RL = RL1+RL2+RL3 207,35RP = (k*Nspt*Ap)/F1Ap = π*D²/4 =Nspt 13

5

Ap = (3,1416*0,6²)/4 0,2827RP = (200*14*0,2827)/3 245,04R = (RL1+RL2+RL3) + RP 452,39Pa R/2 226,20RL % (RL/Pa)*100 91,67Qtd Estaca P1 Carga P1/Pa 5Qtd Estaca P1 Carga P4/Pa 5

Tabela 1. Capacidade de carga dos pilares 1 e 4.

CAPACIDADE DE CARGA (R ) - P7R = RL+RPF1 = 3 3F2 = 6 6α = 6% 0,06K = 200Kpa 200D 0,6PI 3,1416Carga P7 260Cota -8

P7RL = (α*k*Nmed*π*D*E)/F2Nmed = ΣNspt/ENmed1 = (5+6+7*0,6)/2,6 6Nmed2 = (0,4*7+9+12+15*0,5)/2,9 11Nmed3 = (0,5*15+13)/1,5 14E1 2,6RL1 = (0,06*200*6*3,1416*0,6*2,6)/6 58,81E2 2,9RL2 = (0,06*200*11*3,1416*0,6*2,9)/6 120,26E3 1,5RL3 = (0,06*200*14*3,1416*0,6*2)/6 77,28RL = RL1+RL2+RL3 256,35RP = (k*Nspt*Ap)/F1Ap = π*D²/4 =Nspt 14Ap = (3,1416*0,6²)/4 0,2827RP = (200*14*0,2827)/3 263,89R = (RL1+RL2+RL3) + RP 520,25Pa R/2 260,12RL% (RL/Pa)*100 98,55Qtd de Estaca Carga P7/Pa 1

6

Tabela 2. Capacidade de carga do pilar 7.

CAPACIDADE DE CARGA (R ) P8R = RL+RPF1 = 3 3F2 = 6 6α1 0,024α2 0,06α3 0,06K1 (Kpa) 350K2 (Kpa) 200K3 (Kpa) 200D 0,65PI 30,1416Carga P8 600Cota -7,8

P8RL = (α*k*Nmed*π*D*E)/F2Nmed = ΣNspt/ENmed1 = (3+4+5*0,7)/2,7 4,000Nmed2 = (0,3*5+15+17+13+17*0,8)/4,1 15,00Nmed3 =E1 2,7RL1 = (0,024*350*4*3,1416*0,65*2,7)/6 30,88E2 4,1RL2 = (0,06*200*15*3,1416*0,65*4,1)/6 251,17E3 0RL3 = (0,06*200*16*3,1416*0,65*0)/6 0,00RL = RL1+RL2+RL3 282,05RP = (k*Nspt*Ap)/F1Ap = π*D²/4 =Nspt 17Ap = (3,1416*0,65²)/4 0,3318RP = (200*17*0,3318)/3 376,08R = (RL1+RL2+RL3) + RP 658,12Pa R/2 329,06RL% (RL/Pa)*100 85,71Qtd de Estaca Carga P8/Pa 2


CAPACIDADE DE CARGA (R ) P5R = RL+RPF1 = 3 3F2 = 6 6

7

α1 0,024α2 0,06α3 0,06K1 (Kpa) 350K2 (Kpa) 200K3 (Kpa) 200D 0,5PI 30,1416Carga P5 420Cota -7,8

P5RL = (α*k*Nmed*π*D*E)/F2Nmed = ΣNspt/ENmed1 = (3+4+5*0,7)/2,7 4,000Nmed2 = (0,3*5+15+17+13+17*0,8)/4,1 15,00Nmed3 =E1 2,7RL1 = (0,024*350*4*3,1416*0,5*2,7)/6 23,75E2 4,1RL2 = (0,06*200*15*3,1416*0,5*4,1)/6 193,21E3RL3 = (0,06*200*16*3,1416*0,5*0,7)/6 0,00RL = RL1+RL2+RL3 216,96RP = (k*Nspt*Ap)/F1Ap = π*D²/4 =Nspt 17Ap = (3,1416*0,5²)/4 0,1964RP = (200*16*0,1964)/3 222,53R = (RL1+RL2+RL3) + RP 439,49Pa R/2 219,74RL% (RL/Pa)*100 98,73Qtd de Estaca Carga P5/Pa 2


CAPACIDADE DE CARGA (R ) P2R = RL+RPF1 = 3 3F2 = 6 6α1 0,024α2 0,06α3 0,06K1 (Kpa) 350K2 (Kpa) 200K3 (Kpa) 200

8

D 0,65PI 30,1416Carga P2 900Cota -7,8

P2RL = (α*k*Nmed*π*D*E)/F2Nmed = ΣNspt/ENmed1 = (3+4+5*0,7)/2,7 4,000Nmed2 = (0,3*5+15+17+13+17*0,8)/4,1 15,00Nmed3 =E1 2,7RL1 = (0,024*350*4*3,1416*0,65*2,7)/6 30,88E2 4,1RL2 = (0,06*200*15*3,1416*0,65*4,1)/6 251,17E3RL3 = (0,06*200*16*3,1416*0,65*0,7)/6 0,00RL = RL1+RL2+RL3 282,05RP = (k*Nspt*Ap)/F1Ap = π*D²/4 =Nspt 17Ap = (3,1416*0,65²)/4 0,3318RP = (200*16*0,3318)/3 376,08R = (RL1+RL2+RL3) + RP 658,12Pa R/2 329,06RL% (RL/Pa)*100 85,71Qtd de Estaca Carga P2/Pa 3


CAPACIDADE DE CARGA (R ) P3R = RL+RPF1 = 3 3F2 = 6 6α1 0,06α2 0,06α3 0,06K1 (Kpa) 200K2 (Kpa) 200K3 (Kpa) 200D 0,61PI 30,1416Carga P3 830Cota -7

P3RL = (α*k*Nmed*π*D*E)/F2

9

Nmed = ΣNspt/ENmed1 = (7+6+9+0,1*11)/3,1 7,000Nmed2 = (0,6*11)/0,6 11,00Nmed3 = (0,3*11+12+14)/2,3 13,00E1 3,1RL1 = (0,024*350*4*3,1416*0,61*2,7)/6 83,17E2 0,6RL2 = (0,06*200*15*3,1416*0,61*4,1)/6 25,30E3 2,3RL3 = (0,06*200*16*3,1416*0,61*0,7)/6 114,60RL = RL1+RL2+RL3 223,07RP = (k*Nspt*Ap)/F1Ap = π*D²/4 =Nspt 17Ap = (3,1416*0,61²)/4 0,2922RP = (200*16*0,2922)/3 331,21R = (RL1+RL2+RL3) + RP 554,28Pa R/2 277,14RL% (RL/Pa)*100 80,49Qtd de Estaca Carga P3/Pa 3



P6RL = (α*k*Nmed*π*D*E)/F2Nmed = ΣNspt/ENmed1 = (7+6+9+0,1*11)/3,1 7,000Nmed2 = (0,6*11)/0,6 11,00Nmed3 = (0,3*11+12+14)/2,3 13,00E1 3,1RL1 = (0,024*350*4*3,1416*0,45*2,7)/6 61,36E2 0,6

10

RL2 = (0,06*200*15*3,1416*0,45*4,1)/6 18,66E3 2,3RL3 = (0,06*200*16*3,1416*0,45*0,7)/6 84,54RL = RL1+RL2+RL3 164,56RP = (k*Nspt*Ap)/F1Ap = π*D²/4 =Nspt 17Ap = (3,1416*0,45²)/4 0,1590RP = (200*16*0,1590)/3 180,25R = (RL1+RL2+RL3) + RP 344,81Pa R/2 172,40RL% (RL/Pa)*100 95,45Qtd de Estaca Carga P6/Pa 2



P9RL = (α*k*Nmed*π*D*E)/F2Nmed = ΣNspt/ENmed1 = (7+6+9+0,1*11)/3,1 7,000Nmed2 = (0,6*11)/0,6 11,00Nmed3 = (0,3*11+12+14)/2,3 13,00E1 3,1RL1 = (0,024*350*4*3,1416*0,55*2,7)/6 74,99E2 0,6RL2 = (0,06*200*15*3,1416*0,55*4,1)/6 22,81E3 2,3RL3 = (0,06*200*16*3,1416*0,55*0,7)/6 103,33RL = RL1+RL2+RL3 201,13RP = (k*Nspt*Ap)/F1Ap = π*D²/4 =Nspt 17

11

Ap = (3,1416*0,55²)/4 0,2376RP = (200*16*0,2376)/3 269,26R = (RL1+RL2+RL3) + RP 470,39Pa R/2 235,19RL% (RL/Pa)*100 85,51Qtd de Estaca Carga P9/Pa 3


3.2.2 CARGA ADMISSÍVEL, A CARGA DE CATÁLOGO E A CARGA DE TRABALHO

A carga de trabalho é encontrada dividindo-se a carga do pilar pelo numero de

estacas necessárias para suporta-lo. A carga de catalogo é obtida a partir do ANEXO C

com um diâmetro escolhido. Por fim a carga admissível é encontrada dividindo a

capacidade de carga pela metade.

ESTACA CARGA DE TRABALHO CARGA DE CATALOGOCARGA ADMISSÍVEL

P1 1060/5 1100 226P2 900/3 1300 329P3 830/3 1100 277P4 1050/5 1100 226P5 420/2 1000 220P6 340/2 810 172P7 260/1 1100 260P8 600/2 1300 329P9 620/3 1050 235

Tabela 9. Carga admissível, carga de trabalho e carga de catálogo.

3.2.3 DIMENSIONAMENTO GEOMÉTRICO

O dimensionamento geométrico significa calcular o comprimento e diâmetro propriamente dito da estaca. A seguir apresentamos a tabela 10 contendo o resumo das dimensões das estacas.

DIMENSIONAMENTO GOMETRICOESTACA DIAMETRO L

P1 0,6 6P2 0,65 6,8P3 0,61 6P4 0,6 6

12

P5 0,5 6,8P6 0,45 6P7 0,6 7P8 0,65 6,8P9 0,55 6

Tabela 10. Dimensionamento geométrico dos pilares

A figura 1 apresenta a disposição das estacas nos blocos de ancoragem, juntamente com o diâmetro.

13

Figura 1. Disposição de todas as estacas.

3.2.4 AUMENTO DE TENSÃO E RECALQUE ELÁSTICO

Para o recalque elástico, aplicamos a lei de Hooke:

1AxEc∑(PixLi)

Em que A é a área da seção transversal do fuste da estaca e Ec é o modulo de elasticidade do concreto, suposto constante. Na ausência de valor especifico de Ec, considerando Ec= 21 GPa (Estacacão).

Os diagramas de aumento de tensão (Figura 2) foram feitos a partir da tensão admissível subtraindo da resistência lateral de cada camada. A partir dos diagramas podemos fazer as tabelas de 11 a 18 de aumento de tensão.

15

Figura 2. Diagramas de aumento de tensão.

p1 = p4CAMADA RL diagrama D h E RP 18,8496

1 58,81 0,6 4,7 2,6 167,382 120,26 0,6 1,95 2,9 47,123 28,27 0,6 0,25 0,5 18,854

Pa 226,20

CAMADA H(M) ∆б1 ∆б2 ∆б3 ∆б4 ∆бP ∆б1 1 2 16 20 0 20 582 1 2 9 7 0 5 233 1 1 6 3 0 2 134 1 1 4 2 0 1 85 1 1 3 1 0 1 66 1 1 2 1 0 1 57 1 0 2 1 0 0 38 1 0 2 1 0 0 39 1 0 1 0 0 0 2

18

Pe ∑Pi*Li/3,1416*A*Ec0,141

Tabela 11. Aumento de tensão dos pilares 1 e 4.

p7CAMADA RL diagrama D h E RP 3,76992

1 58,81 0,6 5,7 2,6 201,312 120,26 0,6 2,95 2,9 81,053 77,28 0,6 0,75 1,5 3,774

Pa 260,12


Pe ∑Pi*Li/3,1416*A*Ec0,181

Tabela 12. Aumento de tensão do pilar 7.


1 30,88 0,65 5,45 2,7 298,1842 251,17 0,65 2,05 4,1 47,0143 0 0,65 0 0 47,01434

Pa 329,06

CAMADA H(M) ∆б1 ∆б2 ∆б3 ∆б4 ∆бP ∆б1 1 1 31 0 0 45 77

19

2 1 1 18 0 0 13 323 1 1 12 0 0 6 184 1 0 8 0 0 3 125 1 0 6 0 0 2 96 1 0 5 0 0 2 77 1 0 4 0 0 1 58 1 0 3 0 0 1 49 1 0 3 0 0 1 3

Pe ∑Pi*Li/3,1416*A*Ec0,223



1 23,75 0,5 5,45 2,7 195,992 193,21 0,5 2,05 4,1 2,783 0 0,5 0 0 2,784

Pa 219,74


Pe ∑Pi*Li/3,1416*A*Ec0,235



1 30,88 0,65 5,45 2,7 298,182 251,17 0,65 2,05 4,1 47,01

20

3 0 0,65 0 0 47,014

Pa 329,06


Pe ∑Pi*Li/3,1416*A*Ec0,223



1 83,17 0,6 4,45 3,1 193,972 25,3 0,6 2,6 0,6 168,673 114,6 0,6 1,15 2,3 54,074

Pa 277,14


10 1 1 0 1 0 1 311 1 0 0 1 0 1 212 1 0 0 1 0 0 2

21

Pe ∑Pi*Li/3,1416*A*Ec0,0517



1 61,36 0,45 4,45 3,1 111,042 18,66 0,45 2,6 0,6 92,383 84,54 0,45 1,15 2,3 7,844

Pa 172,4


10 1 0 0 1 0 0 211 1 0 0 1 0 0 112 1 0 0 1 0 1

Pe ∑Pi*Li/3,1416*A*Ec0,043



1 74,99 0,55 4,45 3,1 160,22 22,81 0,55 2,6 0,6 137,393 103,33 0,55 1,15 2,3 34,064

Pa 235,19

CAMADA H(M) ∆б1 ∆б2 ∆б3 ∆б4 ∆бP ∆б1 1 3 2 27 0 39 722 1 2 1 13 0 10 273 1 2 1 7 0 5 154 1 1 1 5 0 3 95 1 1 0 3 0 2 7

22

6 1 1 0 3 0 1 57 1 1 0 2 0 1 48 1 1 0 2 0 1 39 1 1 0 1 0 1 3

10 1 0 0 1 0 211 1 0 0 1 0 212 1 0 0 1 0 2

Pe ∑Pi*Li/3,1416*A*Ec0,048


3.2.5 RECALQUES DO SOLO

O recalque é calculado a partir das seguintes formulas, aumento de tensão lateral e de ponta:

As tabelas 19 a 26 correspondem ao recalque do solo.

p1 = p4camada k (MPA) NSpt E0 (Mpa) Es (Mpa) ∆б (∆б/Es)*H (mm)

1 0,20 13,00 7,80 7,80 58,28 7,52 0,20 14,00 8,40 8,40 22,92 2,73 0,20 11,00 6,60 6,60 12,94 2,04 0,20 17,00 10,20 10,20 8,48 0,85 0,20 14,00 8,40 8,40 6,04 0,76 0,20 16,00 9,60 9,60 4,54 0,57 0,20 17,00 10,20 10,20 3,11 0,38 0,20 20,00 12,00 12,00 2,86 0,29 0,20 19,00 11,40 11,40 2,35 0,2

Tabela 19. Recalque do solo nos pilares 1 e 4

p7camada k (MPA) NSpt E0 (Mpa) Es (Mpa) ∆б (∆б/Es)*H (mm)

1 0,20 14,00 8,40 8,40 43,67 5,22 0,20 11,00 6,60 6,60 20,44 3,13 0,20 17,00 10,20 10,20 12,29 1,2

23

4 0,20 14,00 8,40 8,40 8,33 1,05 0,20 16,00 9,60 9,60 6,06 0,66 0,20 17,00 10,20 10,20 4,63 0,57 0,20 20,00 12,00 12,00 3,67 0,38 0,20 19,00 11,40 11,40 2,98 0,39 0,20 22,00 13,20 13,20 2,47 0,2

Tabela 20. Recalque do solo nos pilar 7.


1 0,20 15,00 9,00 9,00 77,40 8,62 0,20 13,00 7,80 7,80 31,76 4,13 0,20 16,00 9,60 9,60 18,39 1,94 0,20 19,00 11,40 11,40 12,22 1,15 0,20 15,00 9,00 9,00 8,78 1,06 0,20 17,00 10,20 10,20 6,63 0,77 0,20 17,00 10,20 10,20 5,20 0,58 0,20 19,00 11,40 11,40 4,19 0,49 0,20 19,00 11,40 11,40 3,45 0,3



1 0,20 15,00 9,00 9,00 30,71 3,42 0,20 13,00 7,80 7,80 16,43 2,13 0,20 16,00 9,60 9,60 10,46 1,14 0,20 19,00 11,40 11,40 7,28 0,65 0,20 15,00 9,00 9,00 5,37 0,66 0,20 17,00 10,20 10,20 4,13 0,47 0,20 17,00 10,20 10,20 3,27 0,38 0,20 19,00 11,40 11,40 2,66 0,29 0,20 19,00 11,40 11,40 2,20 0,2



1 0,20 15,00 9,00 9,00 77,39 8,62 0,20 13,00 7,80 7,80 31,76 4,13 0,20 16,00 9,60 9,60 18,39 1,94 0,20 19,00 11,40 11,40 12,22 1,15 0,20 15,00 9,00 9,00 8,78 1,06 0,20 17,00 10,20 10,20 6,63 0,77 0,20 17,00 10,20 10,20 5,20 0,58 0,20 19,00 11,40 11,40 4,19 0,49 0,20 19,00 11,40 11,40 3,45 0,3


24


1 0,20 17,00 10,20 10,20 91,51 9,02 0,20 14,00 8,40 8,40 33,35 4,03 0,20 9,00 5,40 5,40 18,09 3,44 0,20 11,00 6,60 6,60 11,56 1,85 0,20 10,00 6,00 6,00 8,09 1,36 0,20 10,00 6,00 6,00 6,00 1,07 0,20 14,00 8,40 8,40 4,66 0,68 0,20 18,00 10,80 10,80 3,71 0,39 0,20 22,00 13,20 13,20 3,03 0,2

10 0,20 23,00 13,80 13,80 2,53 0,211 0,20 25,00 15,00 15,00 2,14 0,112 0,20 27,00 16,20 16,20 1,84 0,1



1 0,20 17,00 10,20 10,20 40,03 3,92 0,20 14,00 8,40 8,40 16,88 2,03 0,20 9,00 5,40 5,40 9,75 1,84 0,20 11,00 6,60 6,60 6,44 1,05 0,20 10,00 6,00 6,00 4,60 0,86 0,20 10,00 6,00 6,00 3,46 0,67 0,20 14,00 8,40 8,40 2,71 0,38 0,20 18,00 10,80 10,80 2,18 0,29 0,20 22,00 13,20 13,20 1,79 0,1

10 0,20 23,00 13,80 13,80 1,50 0,111 0,20 25,00 15,00 15,00 1,28 0,112 0,20 27,00 16,20 16,20 1,10 0,1



1 0,20 17,00 10,20 10,20 71,86 7,02 0,20 14,00 8,40 8,40 26,77 3,23 0,20 9,00 5,40 5,40 14,73 2,74 0,20 11,00 6,60 6,60 9,49 1,45 0,20 10,00 6,00 6,00 6,68 1,16 0,20 10,00 6,00 6,00 4,98 0,87 0,20 14,00 8,40 8,40 3,86 0,58 0,20 18,00 10,80 10,80 3,09 0,39 0,20 22,00 13,20 13,20 2,53 0,2

10 0,20 23,00 13,80 13,80 2,11 0,211 0,20 25,00 15,00 15,00 1,79 0,112 0,20 27,00 16,20 16,20 1,54 0,1


25

3.2.6 RECALQUES TOTAIS IMEDIATOS EM CADA PILAR

O recalque imediato é apresentado na tabela 27, obtido a partir do Recalque elástico mais recalque do solo.

PILAR 1 e 4P s 14,93P e 0,14P (mm) 15,1

PILAR 7P s (mm) 12,33P e (mm) 0,18P (mm) 12,5





PILAR 6P s (mm) 10,72P e (mm) 0,04

26

P (mm) 10,8PILAR 9

P s (mm) 17,28P e (mm) 0,05P (mm) 17,3

Tabela 27. Recalque imediato dos pilares.

4. ARMAÇÃO DAS ESTACAS

Será calculada armação para os três pilares mais carregados da estrutura.

4.1 DIMENSIONAMENTO DAS ARMADURAS

O calculo das armaduras das estacas foram feitos de acordo com a NBR 6122:2010. Dividindo-se a carga admissível em cada estaca pela suas respectivas áreas encontramos tensões abaixo de 5 MPa em todas as estacas. Assim sendo, calcularemos uma armação mínima segundo o ANEXO D (parâmetros de dimensionamento em estacas pré-moldadas NBR 6122:2010).

σp1=(10605

)

π 0 ,6²/4=749,8KPa<5MPa

σp2=( 9003

)

π 0 ,65²/4=904KPa<5MPa

σp 4=(10505

)

π 0 ,6²/4=742,72KPa<5MPa

Observando o ANEXO D, chegamos ao comprimento da armadura de 4m, e uma armação mínima de 0,5% da área da estaca calculado na tabela 28.

Dimensionamento de Armadura

Estaca P1D (cm) 60H (m) 4

As (cm²) 14,14Ferro (cm) 1,6Qtd ferros 7

27





4.2 DETALHAMENTO DAS ESTRUTURAS

O detalhamento da armação dos três pilares mais carregados estão apresentadas nas figuras 3 (em corte) e figura 4 (em planta).

28

Figura 3. Detalhamento da armadura em corte.

Figura 4. Detalhamento da estrutura em planta.

4.3 PROCESSO EXECUTIVO DA ESTACA ESCAVADA COM LAMA BETONÍTICA

“A lama bentonítica é constituída de água e bentonita, sendo esta última uma

rocha vulcânica, onde o mineral predominante é a montimorilonita” (FUNDESP 1987).

“A coluna de lama exerce sobre as paredes da vala uma pressão que impede o

desmoronamento, formando uma película impermeável denominada "cake", a qual

dispensa o uso de revestimentos. A lama bentonítica é preparada em uma instalação

especial denominada central de lama, onde se faz a mistura da bentonita

(transportada em pó, normalmente embalada em sacos de 50 kg) com água pura, em

misturadores de alta turbulência, com uma concentração variando de 25 a 70 kg de

bentonita por metro cúbico de água, em função da viscosidade e da densidade que se

pretende obter. Na central há um laboratório para controle de qualidade” (Apostila de

fundações Tecnologia da Construção de Edifícios I – USP).

De acordo com a FUNDESP (1987), os processos de execução usuais das estacas

escavadas podem ser divididos nas seguintes operações básicas: escavação do terreno

29

com preenchimento da perfuração com lama bentonítica, colocação da armadura

(quando necessária) e concretagem submersa.

O equipamento de escavação consta essencialmente de uma mesa rotativa que

aciona uma haste telescópica ("kelly-bar") que tem acoplada em sua extremidade

inferior a ferramenta de perfuração; no nosso caso, o trado helicioidal (Figura 5). À

medida que penetra no solo por rotação, a ferramenta se enche gradualmente e,

quando cheia, a haste é levantada e a ferramenta automaticamente esvaziada por

força centrífuga.

Figura 5. Trado helicoidal.

Como geralmente existe possibilidade de desmoronamento das paredes da vala

e a escavação atinge horizontes abaixo do lençol freático, a perfuração é executada em

presença de lama bentonítica. Terminada a perfuração inicia-se a colocação da

armadura, com guindaste auxiliar ou com o próprio guindaste utilizado na abertura da

escavação.

O sistema de concretagem é o submerso, a fim de evitar que a lama se misture

com o concreto lançado, coloca-se um obturador no interior do tubo, que funcionando

como êmbolo, expulsa a lama pelo peso próprio da coluna de concreto. Prossegue-se a

concretagem em um fluxo constante e regular de baixo para cima.

CONTROLE DE EXECUÇÃO

– locação do centro da estaca;

– profundidade de escavação;

– velocidade de concretagem;

– colocação da armadura.

30

5. CONCLUSÃO

A partir dos boletins de sondagem e as informações oferecidas no trabalho proposto, pudemos verificar que o solo em questão exigiu a fundação do tipo estaca escavada com lama betonítica e que o solo é de baixa resistência nas primeiras camadas (apresento Nspt baixo). A partir desses dados pudemos calcular a capacidade de carga do solo em questão, o seu dimensionamento geométrico e a determinação da carga adimíssivel em cada uma das estacas.

Uma vez determinada à carga admissível e a resistências laterais pudemos calcular o aumento de tensão nas camadas de recalque e a partir desses dados foi possível calcular as parcelas de recalques do solo e de encurtamento elástico da estaca. Finalmente partimos para o cálculo da armadura da fundação e foi verificado que o valor mínimo que torna exigível armação não foi alcançado (5MPa), dessa maneira tivemos a opção de usar apenas a armadura mínima. A partir dos resultados obtidos, a fundação projetada pode ser executada em obra com o processo executivo descrito no trabalho.

31

6. REFERÊNCIAS

Fundesp 1987; NBR 6122:2010; Apostila de fundações Tecnologia da Construção de Edifícios I – USP; Aoki e Velloso, 1975; Fundações por Estaca – José Carlos A. Cintra;

32

7. ANEXOS

.

Anexo A. Fatores de correção F1 e F2

Anexo B. Coeficiente K e razão de atrito α

33

ANEXO C. Diametro x Carga de catálogo

34

ANEXO D. Parâmetros para dimensionamento (NBR 6122:2010)

35

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