Resumo Fundações

Prévia do material em texto

Fundações e Estruturas de Contenções 
Fundações rasas 
(superficiais/diretas) 
 
Definição 
Elemento de fundação cuja base está assentada em 
profundidade inferior a duas vezes a menor dimensão da 
fundação, recebendo aí as tensões distribuídas que 
equilibram a carga aplicada; para esta definição adota-
se a menor profundidade, caso esta não seja constante 
em todo o perímetro da fundação. Os elementos de 
fundação superficial que se enquadram nesta definição 
são: 
 Sapatas; 
 Radiers; 
 Blocos; 
 Tubulões curtos. 
Tensão 
O solo rompe com deformações entre 10% e 30% do 
menor lado da sapata ou do diâmetro, o mais utilizado 
20%. 
σRUP = tensão de ruptura do solo 
σADM = tensão admissível do solo 
σADM = 
FS = 3 
TENSÃO ADMISSÍVEL: 
• Tabela NBR 6122/1996 
 
• Berberian: σadm = 
é
 𝑒𝑚 (
²
) 
 
• Albiero e cintra: σadm = 
é
 𝑒𝑚 (
²
) 
 
• Teixeira: σadm = 
é
 𝑒𝑚 (
²
) 
 
Bulbo de tensão 
O bulbo de tensão é 2x o maior lado da sapata. 
 
 
Sapatas 
• Sapatas isoladas: elementos de concreto armado 
dimensionados de forma que as tensões de tração 
geradas não sejam resistidas pelo concreto e sim pelo 
aço. 
• Sapatas associadas: sapata comum a vários pilares 
cujos centros gravitacionais não estejam situados no 
mesmo alinhamento. 
• Sapatas corridas: sapata sujeita a ação de uma carga 
distribuída linearmente. 
 
Fundações e Estruturas de Contenções 
EXEMPLO (SAPATA QUADRADA): 
Bulbo de tensão estipulado: 2 metros 
Carga: 30 toneladas (Prédio de 4 pavimentos) 
Dados do Ensaio SPT: NSPT = = 19 = N 
σadm = = 3,8 
. 
, / ²
 = 7895 cm² → √(7895) = 89 cm → 90 cm 
90 cm x 90 cm = 1,80 m → Bulbo de tensão: 2 metros 
Está na margem (dentro dos 2 metros), ou seja, é 
necessário repensar o método e recalcular usando todas 
as camadas (NSPT). Se cair no bug, utilizar a que tem a 
menor σadm. 
 
EXEMPLO (SAPATA RETANGULAR): 
O formato (quadrada/retangular) irá depender do pilar. 
Observar o mapa de carga para avaliar se vale a pena 
alongar a sapata (até 2x mais) ou deixar centrada. 
Convenção: b = 1,5B 
7.000 cm ² = b x B 
7.000 = b x 1,5B 
b = √
,
 = 70 cm → 70 x 1,5 = 105 cm 
 
 b = 70 cm 
 B = 105 cm 
 
EXEMPLO (SAPATA CIRCULAR): 
Normalmente é utilizada quando for mecanizar a 
execução (gasta mais $$ nas máquinas, porém é mais 
rápido). Sapatas quadradas ou retangulares gastam 
mais $$ com os serventes, pois demoram mais para 
serem executadas. 
7.000 cm ² = 
 ²
 → D = √
 
π
 → D = 95 cm 
 
Radier 
Fundação superficial que abrange todos os pilares de 
uma determinada obra ao mesmo tempo. É 
recomendável para solos moles, não tão resistentes, e 
normalmente torna-se viável quando a área das sapatas 
é igual ou maior do que 60% da área construída. Gasta 
mais concreto do que a sapata e é mais rápida a 
preparação. 
 
 
Blocos 
Elementos de grande rigidez executados com concreto 
simples ou ciclópico (não armados dimensionados de 
modo que as tensões de tração produzidas sejam 
resistidas unicamente pelo concreto. 
Elemento de fundação rasa de concreto ou outros materiais 
tais como alvenaria ou pedras, dimensionado de modo que 
as tensões de tração nele resultantes sejam resistidas 
pelo material, sem necessidade de armadura. 
 
 
 
 
Tubulões curtos 
O furo é feito com o diâmetro do pescoço (normalmente 
de 60 a 80 cm), e pode ser ou não alargado na base. É 
todo concretado. O modo de ruptura não chega até o 
pescoço (diferente da estaca – fundação profunda). 
 
Fundações e Estruturas de Contenções 
 
Vigas de fundação 
Elemento de fundação comum a vários pilares cujos 
centros gravitacionais estejam situados no mesmo 
alinhamento. 
 
Ensaios de fundação 
 
TIPOS DE ENSAIOS GEOTÉCNICOS: 
 Poços; 
 Sondagens à trado; 
 Sondagens à percussão com SPT; 
 Sondagem SPT com medição do torque 
(SPTT); 
 Sondagem rotativa; 
 Sondagens mistas. 
 Ensaios de cone (CPT e CPTU); 
 Ensaios pressiométricos (PMT); 
 Ensaio dilatométrico (DMT); 
 Ensaio de palheta. 
 
 
Poços 
 NBR 9604; 
 Escavações manuais até o nível d’água ou onde 
for estável; 
 Retirada de amostras indeformadas. 
 
Sondagens à trado 
 NBR 9603; 
 Perfurações com trado limitadas ao nível 
d’água; 
 Retirada de amostras deformadas. 
 
Ensaio SPT: Standard 
Penetration Test / Percussão 
 
É um método de investigação geotécnica e de 
reconhecimento do solo que fornece informações sobre 
a compacidade e consistência das suas camadas 
constituintes, além de permitir identificar a capacidade 
de carga suportada, nível do lençol freático, mineralogia 
e o tipo de rocha do para fornecer dados para o 
dimensionamento. Assim, é possível definir com 
precisão o tipo de fundação que será empregada ao 
terreno. O SPT é um ensaio dinâmico. 
 NBR 6484 (Solo - Sondagens de simples 
 reconhecimento com SPT – Método de ensaio); 
 NBR 6502 e NBR 13441 (Rochas e Solos); 
 NBR 7181 (Análise granulométrica de solos); 
 NBR 8036 (Programação de sondagens de 
simples reconhecimento do solo para fundações 
de edifícios). 
 
 
 Amostrador: 65 kg 
 Altura: 75 cm 
O ensaio serve para cravar o número de golpes que o 
amostrador necessita para adentrar no solo. 
< 5 = Considera 5 (Ex.: 4 golpes, e/ou muda o método) 
> 5 = Viabilidade para sapatas (até 3 metros) ou tubulão 
curto. 
1ª camada (15 centímetros): desprezada, pois é a terra 
solta/lama, ou seja, não é confiável. 
2ª camada: de 15 em 15 cm (marcados no amostrador) 
Parâmetros do solo: 45 cm para cada metro; 
Fundações e Estruturas de Contenções 
Parâmetros de resistência: 30 cm para cada metro. 
N = número de golpes necessários para descer os 
últimos dois trechos de 15 centímetros – totalizando 30 
cm (os primeiros 15 são desprezados); 
NSPT = soma do número de golpes dos 2º e 3º últimos 
trechos de 15 centímetros. 
Em casos de falsa resistência (observar os números do 
ensaio), considerar para o SPT a média entre o anterior 
e o posterior. 
Interrupção do ensaio quando houver: 
 Em qualquer dos três seguimentos de 15 cm, N 
> 30 golpes; 
 N > 50 golpes durante toda escavação; 
 Penetração nula na sequência de 5 impactos do 
martelo. 
Resultado da sondagem SPT: 
 
 
Ensaio CPTu: Penetração do 
cone com medida de poropressão 
 
É utilizado para previsibilidade de recalques de 
fundações em solos pouco resistentes, com o objetivo 
de determinar a resistência do solo à penetração 
contínua. Fornece: resistência de ponta (qc), atrito lateral 
(fs), poropressão (pressão da água nos espaços vazios 
entre as partículas sólidas do solo). O CPTu é um ensaio 
estático. 
Vantagens: 
 Ensaio rápido e contínuo do subsolo; 
 Resultados confiáveis e não dependentes de 
operador; 
 Alta precisão e produtividade; 
 Transmissão e processamento em tempo real 
de parâmetros geotécnicos por meio de 
computador a bordo; 
 Forte base teórica para interpretação dos 
resultados. 
Desvantagens: 
 Não retira amostras do solo; 
 Há limite de escavação para solo muito 
resistentes (indicados para solos moles). 
 
 
Ensaio Triaxial 
 
Simula as condições que o solo está no campo de forma 
detalhada. É possível descobrir/prever como estará o 
Fundações e Estruturas de Contenções 
solo após o alívio de tensão (O SPT só dará os 
resultados com o solo comprimido). O ensaio é feito com 
um corpo de prova cilíndrico (retirado de uma amostra 
de solo) que é colocado dentro de uma câmara de 
ensaio envolto por uma membrana de borracha. A 
câmara é cheia de água, à qual se aplica uma pressão, 
que é chamada pressão confinante ou pressão de 
confinamento do ensaio. No ensaio com carga 
controlada é aplicada uma carga constante no pistão 
que penetra na câmara, e no ensaio de deformação 
controlada o pistão é deslocado para baixo com 
velocidade constante. A partir dos dados obtidos no 
ensaio, é possível traçar o círculo de Mohr 
correspondente à situação de ruptura, a envoltória de 
resistência e o gráfico tensão-deformação do solo.Reforço de fundações 
 
 
 
Reforço de Sapatas 
Com o objetivo de reduzir a tensão, aumentar a área da 
sapata é o primeiro passo para se pensar em um reforço 
de fundação. 
 
 
É necessário fazer o aumento dos dois lados da sapata 
para equilibrar as tensões e evitar torcer a estrutura. 
EMENDAS: Para emendar o aço, é recomendável 
utilizar a Emenda CCL, e evitar solda ao máximo, para 
que a emenda não fique dura e consequentemente mais 
frágil. Emendas por luva ou solda: 
 Empregar emendas com luva de pressão do tipo 
CCL da FOSROC; 
 Caso não seja possível, empregar solda 
somente para aço classe A. 
 Preferencialmente, a solda deve ser aplicada 
dos dois lados da barra; 
 Usar eletrodo E7018 ou E6013 (AWS); 
 Após aplicar uma passada de solda, esperar 
que esfrie até poder tocar com a mão, antes de 
aplicar a camada seguinte. 
 Em situações de maior responsabilidade, a 
solda deve ser evitada para não conduzir à 
fragilização do aço. 
 
 
 
SOBREPOSIÇÃO DE FERRAGENS: Garantir 40x o 
diâmetro. 
Fundações e Estruturas de Contenções 
 
 
 
Estaca Mega 
a 
Tubulão 
A 
 
Fundações profundas 
 
Estaca Escavada 
 São estacas moldadas “in loco” 
 Sem vibração; 
 Mobilidade, versatilidade e produtividade; 
 Grandes profundidades; 
 Grandes cargas; 
 Executadas com a presença de água. 
 
 
 
Estada Hélice Contínua 
 
São utilizadas, normalmente, em solos coesivos e não 
penetram rocha sã. 
PASSO A PASSO: 
1. O trado contínuo desce escavando (sem retirar 
a terra); 
2. A hélice rotaciona até a cota final; 
3. É retirada ao mesmo tempo que o concreto é 
injetado (observar a pressão do concreto para a 
estaca não ficar vazia) 
4. Ao fim da concretagem, rapidamente a armação 
é colocada. 
VANTAGENS: 
 Elevada produtividade; 
 Sem vibração; 
 Monitoramento eletrônico; 
 Alta capacidade de carga. 
DESVANTAGENS: 
 Alto custo em obras pequenas; 
 Pé direito baixo; 
 Terrenos irregulares; 
 A máquina ocupa uma grande área, 
inviabilizando o seu uso em alguns locais. 
 
Estaca Raiz 
a 
Estaca Cravada 
a 
Estaca Franki 
a 
 
Método de Decourt e Quaresma 
 
R = RL + RP 
RL = β . 10 . (
𝐍𝟏
𝟑
+ 𝟏 ) . U . L 
RP = α . k . NP . AP 
R = Resistência da estaca; 
RL = Resistência lateral; 
RP = Resistência ponta; 
N1 = NSPT médio do comprimento total da estaca; 
β = fator de redução do atrito; 
Fundações e Estruturas de Contenções 
U = perímetro; 
L = altura da estaca; 
AP = área da ponta da estaca; 
NP = NSPT médio da ponta da estaca. 
 
 Fator de redução da estaca escavada do ponto 
= 4 
 Fator de redução do atrito = 1,4 
 
 
1 
²
 = 100 kPa 
 
Método de Aoki e Velloso 
 
RP = AP . (
𝐊 .𝐍𝐒𝐏𝐓
𝑭𝟏
) 
RL = Σ AL . (
𝐚 . 𝐊 .𝐍𝐒𝐏𝐓
𝑭𝟐
) 
R = RP + RL 
R = Resistência da estaca; 
RL = Resistência lateral; 
RP = Resistência ponta; 
NSPT = número de golpes na camada analisada; 
AL = área lateral; 
AP = área de ponta; 
F1 e F2 = fatores de correção; 
K = coeficiente de resistência do solo; 
a = fator de redução da resistência. 
 
 
 
Estruturas de 
Contenção 
 
 
 
Cortina atirantada 
a 
Solo grampeado 
a 
Círculo de Mohr 
a 
 
Muro de Blocos / Concreto 
Armado 
a 
 
Muro de flexão 
Fundações e Estruturas de Contenções 
Se comporta como se fosse uma laje, com engastes nas 
vigas em balanço. Normalmente são os muros de 
concreto armado. 
Muro de gravidade 
São feitos com sacos de sementes, pneus, pedras 
argamassadas etc. Têm que ser largos e com larga 
espessura, ocupando muito espaço e talvez 
inviabilizando seu uso. O seu próprio peso o segura. 
Para o ROMPIMENTO, ele pode transladar, recalcar ou 
tombar. A translação ocorre normalmente em estruturas 
de concreto armado. Para combater o recalque, é 
necessário “enterrar” mais o muro. 
Normalmente a base tem que ser mais larga para 
combater o tombamento com o braço de alavanca. 
É mais barato, de fácil execução e não precisa de mão 
de obra muito especializada, porém ocupa muito espaço 
na base. 
 
 
 ∗ ℎ 
 
Tensão no solo: a carga é triangular, ou seja, aumenta à 
medida que aumenta a profundidade.