Tecnologia da construção civil - Fundações

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Fundações
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Fundações são os elementos estruturais com função de transmitir as cargas da estrutura ao terreno onde ela se apoia (AZEREDO, 1988). Assim, as fundações devem ter resistência adequada para suportar às tensões causadas pelos esforços solicitantes.
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INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO
Na grande maioria dos casos, a avaliação e o estudo das características do subsolo do terreno sobre o qual será executada a edificação se resume em sondagens de simples reconhecimento (sondagem à percussão).
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TIPOS DE FUNDAÇÕES
As fundações se classificam em diretas e indiretas, de acordo com a forma de transferência de cargas da estrutura para o solo onde ela se apóia.
Fundações diretas são aquelas que transferem as cargas para camadas de solo capazes de suportá-las (FABIANI, s.d.), sem deformar-se exageradamente.
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TIPOS DE FUNDAÇÕES
As fundações diretas podem ser subdivididas em rasas e profundas.
A fundação rasa se caracteriza quando a camada de suporte está próxima à superfície do solo (profundidade até 2,5 m) (FABIANI, s.d.), ou quando a cota de apoio é inferior à largura do elemento da fundação (BRITO, 1987). Por outro lado, a fundação é considerada profunda se suas dimensões ultrapassam todos os limites acima mencionados.
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TIPOS DE FUNDAÇÕES
Fundações indiretas são aquelas que transferem as cargas por efeito de atrito lateral do elemento com o solo e por efeito de ponta (FABIANI, s.d.). As fundações indiretas são todas profundas, devido às dimensões das peças estruturais (BRITO, 1987).
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TABELA
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BLOCOS E ALICERCES
Este tipo de fundação é utilizado quando há atuação de pequenas cargas, como por exemplo um sobrado; casa. Os blocos são elementos estruturais de grande rigidez, ligados por vigas denominadas “baldrames”, que suportam predominantemente esforços de compressão simples provenientes das cargas dos pilares. Os eventuais esforços de tração são absorvidos pelo próprio material do bloco. Podem ser de concreto simples (não armado), alvenarias de tijolos comuns (Figura abaixo) ou mesmo de pedra de mão (argamassada ou não). Geralmente, usa-se blocos quando a profundidade da camada resistente do solo está entre 0,5 e 1,0 m de profundidade (BRITO,1987).
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BLOCO EM ALVENARIA DE
TIJOLOS
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BLOCO
Os alicerces, também denominados de blocos corridos, são utilizados na construção de pequenas residências e suportam as cargas provenientes das paredes resistentes, podendo ser de concreto ciclópico, alvenaria ou de pedra
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BLOCOS
 CONCRETO CICLOPICO
TIJOLOS
PEDRA
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O PROCESSO DE EXECUÇÃO DE UM ALICERCE CONSISTE EM:
1. executar a abertura da vala;
2. promover a compactação da camada do solo resistente, apiloando o fundo;
3. colocação de um lastro de concreto magro (90 kgf/cm2) de 5 a 10 cm de espessura;
4. execução do embasamento, que pode ser de concreto, alvenaria ou pedra;
5. construir uma cinta de amarração que tem a finalidade de absorver esforços não
previstos, suportar pequenos recalques, distribuir o carregamento e combater esforços
horizontais;
6. fazer a impermeabilização para evitar a percolação capilar, utilizando uma argamassa
“impermeável” (com aditivo) ou ainda, uma chapa de cobre, de alumínio ou ardósia.
Deve-se, ainda, observar com cuidado:
– se há ocorrência de formigueiros e raízes de árvore no momento da escavação da vala;
– compatibilização da carga da parede x largura do alicerce, observando: eventual
distinção da largura dos alicerces para as diferentes paredes, e o uso adicional de
brocas em pontos isolados, como reforço de fundação; se o terreno está em declive, deve-se fazer o alicerce em escada 
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EXECUÇÃO DO ALICERCE EM DECLIVE
Perfil terreno
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CONTROLE DE EXECUÇÃO
– locação do centro dos blocos e das linhas das paredes;
– cota do fundo da vala;
– limpeza da vala.
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SAPATAS
TIPOS DE SAPATAS:
Sapatas isoladas
Sapatas corridas
Sapatas associadas
Sapatas alavancadas
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SAPATAS ISOLADAS
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SAPATAS CORRIDAS
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SAPATAS ASSOCIADAS
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SAPATAS ALAVANCADAS
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RADIERS
O RADIER SER UMA PEÇA INTEIRIÇA PODE LHE CONFERIR UMA ALTA RIGIDEZ, O QUE MUITAS VEZES EVITA GRANDES RECALQUES DIFERENCIAIS (BRITO,1987). UMA OUTRA VANTAGEM É QUE A SUA EXECUÇÃO CRIA UMA PLATAFORMA DE TRABALHO PARA OS SERVIÇOS POSTERIORES; PORÉM, EM CONTRAPARTIDA, IMPÕE A EXECUÇÃO PRECOCE DE TODOS OS SERVIÇOS ENTERRADOS NA ÁREA DO RADIER (INSTALAÇÕES SANITÁRIAS, ETC.).
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RADIERS
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RADIERS
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TUBULÕES
Tubulões são elementos estruturais da fundação que transmitem a carga ao solo resistente por compressão, através da escavação de um fuste cilíndrico e uma base alargada tronco-cônica a uma profundidade igual ou maior do que três vezes o seu diâmetro (BRITO,1987).
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TUBULÕES
De acordo com o método de sua escavação, os tubulões se classificam em:
Tubulões a céu aberto
Tubulões com ar comprimido
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TUBULÕES A CÉU ABERTO
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TUBULÕES COM AR COMPRIMIDO
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TUBULÕES COM AR COMPRIMIDO
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ESTACAS
SÃO CONSIDERADAS COMO ELEMENTOS ESTRUTURAIS E PODEM SER:
♦ MADEIRA
♦ AÇO
♦ CONCRETO
PODEM SER ARMADAS OU NÃO.
SÃO DIMENSIONADAS PARA SUPORTAR CARGAS VERTICAIS, HORIZONTAIS E INCLINADAS.
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ESTACAS
ALGUNS TIPOS DE ESTACAS:
PODEM SER (QUANTO AO MATERIAL):
 A – MADEIRA
B – CONCRETO
C – AÇO
D – MISTA: MADEIRA + CONCRETO; CONCRETO + AÇO
CATEGORIAS: 
A – ESTACAS PRÉ-MOLDADAS: 
MADEIRA
AÇO
CONCRETO
B – MOLDADA IN LOCO
C – MISTAS (FUNDAMENTALMENTE PRÉ-MOLDADAS).
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ESTACAS DE MADEIRA
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ESTACAS DE MADEIRA
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ESTACAS DE MADEIRA
As estacas de madeira enquadram-se na categoria das estacas de deslocamento, caracterizadas por sua introdução no terreno através de processo que não promova a retirada de solo. A cravação das estacas pode ser feita por percussão, prensagem ou vibração, e a escolha do equipamento deve ser feita de acordo com o tipo, dimensão da estaca, características do solo, condições de vizinhança, características do projeto e peculiaridades do local. A cravação por percussão é o processo mais utilizado, utilizando-se para tanto pilões de queda-livre ou automáticos.
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ESTACAS DE MADEIRA
• São utilizadas sempre abaixo do nível d’água do subsolo.
• Duração ilimitada abaixo do N.A., pois não sofrem o ataque de organismos aeróbios e organismos inferiores, que delas se limentam, causando seu apodrecimento.
• Permitem uma emenda fácil, como pode ser visto abaixo.
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ESTACAS DE MADEIRA
Madeiras mais utilizadas são:
• Eucalipto
• Aroeira
• Peroba do campo (rosa)
Diâmetros usuais:
• 25 cm
• 30 cm
• 35 cm
• 40 cm
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ESTACAS METÁLICAS
Estas estacas no Brasil possuem 03 categorias:
• Perfis (novos)
• Trilho de trem (usados)
• Tubos (novos ou usados)
Perfis: Podem ser utilizados isolados ou soldados como pode ser visto abaixo, formando a área que precisamos.
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ESTACAS METÁLICAS
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ESTACAS METÁLICAS
PODEM SER CRAVADOS COM A PONTA ABERTA OU FECHADA.
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ESTACAS DE CONCRETO
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ESTACAS DE CONCRETO
Estacas Pré-Moldadas de Concreto
Estas estacas podem ser de concreto armado ou protendido e, como decorrência do problema de transporte e equipamento, têm limitações de comprimento, sendo fabricadas em segmentos, o que leva em geral à necessidade de grandes estoques e requerem armaduras especiais para içamento e transporte.
Costumam ser pré-fabricadas em firmas especializadas, com suas responsabilidades bem definidas, ou no próprio canteiro, sempre num processo sob controle rigoroso
(BRITO,1987).
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ESTACAS DE CONCRETO
O comprimento de cravação real às vezes difere do previsto pela sondagem, levando a duas situações: a necessidade de emendas ou de corte. No caso de emendas, geralmente constitui-se num ponto crítico, dependendo do tipo de emenda: luvas de simples encaixe,luvas soldadas,
ou emenda com cola epóxi através de cinta metálica e pinos para encaixe,este último tipo mais eficiente
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ESTACAS DE CONCRETO
EMENDA
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ESTACAS DE CONCRETO
EMENDA
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Estacas de Concreto Moldadas “In Loco”
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Estacas de Concreto Moldadas “In Loco”:
A - ESTACA DE BROCA MANUAL:
São executadas com o auxílio de um trado manual do tipo espiral ou cavadeira, em solos coesivos e sempre acima do N.A.
Diâmetros: 6” = 15 cm 5 Ton
8” = 25 cm 10 Ton
Comprimentos: 5.0 a 6.0 metros.
Desvantagens:
• Concreto feito a mão (baixa qualidade).
• Material de escavação mistura com o concreto.
• Só pode ser executada em solos coesivos.
• Só pode ser executada acima do N.A.
Vantagens:
• Elimina transporte de equipamento.
• Facilidade de execução.
• Baixo Custo.
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ESTACA DE BROCA MANUAL
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B - ESTACA TIPO STRAUSS:
São estacas moldadas “in loco”, executadas com revestimento metálico recuperável, de ponta aberta, para permitir a escavação do solo. Podem ser em concreto simples ou armado.
Como são estacas muito utilizadas no mercado da Construção Civil estamos colocando abaixo as características das mesmas, sugeridas pela APEMOL (Associação Paulista de Empresas Executoras de Estacas Moldadas no Local, do Sistema Strauss – 1979).
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B - ESTACA TIPO STRAUSS:
Desvantagens:
• Não pode ser executada abaixo do N.A.
• Concreto de baixa qualidade (feito à mão).
• Muita lama proveniente escavação.
• Execução lenta.
Vantagens:
• Simples Execução.
• Baixo Custo.
• Capacidade de carga e diâmetros diversos.
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B - ESTACA TIPO STRAUSS:
As estacas moldadas no local, tipo Strauss, são estacas executadas com revestimento metálico recuperável, de ponta aberta, para permitir a escavação do solo. Podem ser em concreto simples ou armado.
São usadas para resistir a esforços verticais de compressão, de tração ou ainda,esforços horizontais conjugados ou não com esforços verticais.
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B - ESTACA TIPO STRAUSS:
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B - ESTACA TIPO STRAUSS:
PROCESSO EXECUTIVO:
Centralização da estaca O tripé é localizado de tal maneira que o soquete preso ao cabo de aço fique centralizado no piquete de locação.
Início da perfuração
Com o soquete é iniciada a perfuração até a profundidade de 1,00 a 2,00 metros,furo esse que servirá de guia para a introdução do primeiro tubo, dentado na extremidade inferior, chamado "coroa".
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B - ESTACA TIPO STRAUSS:
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B - ESTACA TIPO STRAUSS:
Perfuração
Com a introdução da coroa, o soquete é substituído pela sonda de percussão, a qual, por golpes sucessivos vai retirando o solo do interior e abaixo da coroa, e a mesma vai se introduzindo no terreno.
Quando estiver toda cravada, é rosqueado o tubo seguinte, e assim por diante,até atingir uma camada de solo resistente e/ou que se tenha uma comprimento de estaca considerado suficiente para garantia de carga de trabalho da mesma. A seguir, com a sonda, procede-se à limpeza da lama e da água acumulada durante a perfuração.
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B - ESTACA TIPO STRAUSS:
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B - ESTACA TIPO STRAUSS:
CONCRETAGEM
 Nessa etapa, a sonda é substituída pelo soquete.É lançado concreto no tubo em quantidade suficiente para se ter uma coluna de aproximadamente 1 metro.
Sem puxar a tubulação apiloa-se o concreto formando uma espécie de bulbo.
Para execução do fuste, o concreto é lançado dentro da tubulação e, à medida que é apiloado, esta vai sendo retirada com emprego de guincho manual. Para garantia da continuidade do fuste, deve ser mantida, dentro da tubulação durante o apiloamento, uma coluna de concreto suficiente para que o mesmo ocupe todo o espaço perfurado e eventuais vazios no subsolo.
Dessa forma o pilão não tem possibilidade de entrar em contato com o solo da parede da estaca e provocar desbarrancamento e mistura de solo com o concreto.
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B - ESTACA TIPO STRAUSS:
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B - ESTACA TIPO STRAUSS:
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C - ESTACA TIPO FRANKI: (STANDARD) (BUCHA SECA)
Esta estaca é executada, cravando-se no terreno um tubo de revestimento (posteriormente recuperado), cuja ponta é fechada por uma bucha de brita e areia, a qual é socada energicamente por um pilão ou soquete(peso de 1,0 a 3,0 ton).
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C - ESTACA TIPO FRANKI: (STANDARD) (BUCHA SECA)
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C - ESTACA TIPO FRANKI: (STANDARD) (BUCHA SECA)
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C - ESTACA TIPO FRANKI: (STANDARD) (BUCHA SECA)
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C - ESTACA TIPO FRANKI: (STANDARD) (BUCHA SECA)
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C - ESTACA TIPO FRANKI: (STANDARD) (BUCHA SECA)
Desvantagens:
- Alto custo
- Provoca muita vibração
- Dificuldade de transporte de equipamentos
- Espaço da obra deve ser grande para permitir o manuseio no canteiro, do equipamento FRANKI.
Vantagens:
- Suporta cargas elevadas
- Pode ser executada abaixo do N. A.
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BLOCO DE CAPEAMENTO PARA ESTACAS E TRANSIÇÃO
- As estacas devem ser dispostas de modo a conduzir a um bloco de dimensões mínimas
as cargas estruturais.
- As dimensões são definidas em função do número de estacas e o diâmetro.
- São consideradas dimensões mínimas
Este tipo de bloco de transição tem a função de um elemento de ligação entre o pilar e o elemento de fundação, que pode ser uma estaca ou um tubulão.
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BLOCO DE CAPEAMENTO PARA ESTACAS E TRANSIÇÃO
BLOCO COM 1 ESTACA:
Só para cargas reduzidas, sempre com travamento em 02 direções, no mínimo, ideal travamento nas 04 direções.
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BLOCO COM 02 ESTACAS:
Travamento lateral entre um bloco e outro.
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BLOCO COM 03 ESTACAS:
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BLOCO COM 04 ESTACAS:
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BLOCO COM 05 ESTACAS:
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BLOCO COM 06 ESTACAS:
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BLOCO COM 07 ESTACAS:
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BLOCO DE CAPEAMENTO PARA ESTACAS E TRANSIÇÃO
Recomendação:
Limite máximo de estacas para um único bloco é 7 estacas.
Valores de 'S' ou 'd'
a- Para estacas pré-moldadas: 2,5 x ∅
b- Para estacas moldadas in loco: 3,0 x ∅
Valores de C e B
C = φ/2 + 15cm
B =φ + 2×15cm
Nota importante: As condições acima representam dimensões mínimas.
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ARRASAMENTO DE ESTACA
Há necessidade de se preparar a cabeça das estacas para sua perfeita ligação com os elementos estruturais. O concreto da cabeça da estaca geralmente é de qualidade inferior, pois ao final da concretagem há subida de excesso de argamassa, ausência de pedra britada e possibilidade de contaminação com o barro em volta da estacas. Por isso, a concretagem da estaca deve terminar no mínimo 20 cm acima da cota de arrasamento. É 30uma operação manual com auxílio de um ponteiro e marreta e o sentido do corte deve
ser de baixo para cima. A Figura ilustra esta operação.
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ARRASAMENTO DE ESTACA
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ARRASAMENTO DE ESTACA
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ARRASAMENTO DE ESTACA