3 - FUNDACOES SUPERFICIAIS 2015 v5

Prévia do material em texto

09/09/2015 
1 
FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS 
Boas Práticas para a Execução de Fundações 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
SUPERFICIAL / DIRETA / RASA 
NBR 6122/2010 
 
Elemento de fundação em que a carga é transmitida ao terreno, 
predominantemente pelas pressões distribuídas sob a base da 
fundação (H < 2B) 
09/09/2015 
2 
Apoiam-se sobre o solo a uma pequena 
profundidade 
H < 2.B 
H 
 
B 
 
P 
 
BULBO DE TENSÕES 
FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS 
Estimativa preliminar da Tensão Admissível 
09/09/2015 
3 
BULBO DE TENSÕES 
BULBO DE TENSÕES 
Propagação de Tensões 
09/09/2015 
4 
BULBO DE TENSÕES 
Propagação de Tensões 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
Isolada 
Associada 
Corrida 
SUPERFICIAL / DIRETA / RASA 
Bloco 
Alavancada / Divisa 
Sapatas 
Radiers 
09/09/2015 
5 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
Bloco 
SUPERFICIAL / DIRETA / RASA 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
NBR 6122/2010 
 
Elemento de fundação de concreto, dimensionado de modo que 
as tensões de tração nele resultantes sejam resistidas pelo 
concreto, sem necessidade de armação 
Bloco 
SUPERFICIAL / DIRETA / RASA 
09/09/2015 
6 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
• Utilizado para baixos níveis de carregamento 
• Elevada rigidez, ligados por vigas denominadas “baldrame” 
– Suportam esforços de compressão provenientes das cargas dos pilares 
– Eventuais esforços de tração são absorvidos pelo próprio material do 
bloco 
– Podem ser de concreto simples (não armado), alvenarias de tijolos 
comuns ou 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 
 
 
 
Bloco 
SUPERFICIAL / DIRETA / RASA 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
SUPERFICIAL / DIRETA / RASA 
Sapata Isolada 
NBR 6122/2010 
 
Elemento de fundação concreto armado, dimensionado de modo 
que as tensões de tração nele resultantes sejam resistidas pelo 
emprego de armação especialmente disposta para esse fim 
09/09/2015 
7 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
• Placa de concreto armado cujas dimensões são da mesma 
ordem de grandeza (quadradas, retangulares e circulares) 
• É usada quando as cargas transmitidas pela superestrutura 
são pontuais ou concentradas 
– Pilares e reações das vigas baldrame (vigas de fundação) 
• Suas dimensões são determinadas em função das cargas 
aplicadas e pela resistência do solo 
– ssolo < sadm (Taxa do Solo) 
 
 
 
SUPERFICIAL / DIRETA / RASA 
Sapata Isolada 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
Sapata Isolada 
SUPERFICIAL / DIRETA / RASA 
• Sapatas podem ser 
 - Circulares - (B =φ) 
 - Quadradas - (L = B) 
 - Retangulares - (L > B) e (L ≤ 3B) 
 - Corridas - (L > 3B) 
09/09/2015 
8 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
Sapata Isolada 
SUPERFICIAL / DIRETA / RASA 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
SUPERFICIAL / DIRETA / RASA 
1 
3 
mín = 10cm 
H = 30% do maior lado da sapata 
H 
Sapata Isolada 
• Momento máximo – centro da sapata 
– Economia de concreto devido a forma da sapata 
– Devido a forma inclinada é necessário evitar que o concreto “escorregue” na execução 
• Controlar o Slump Test (7 +/- 1) 
09/09/2015 
9 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
09/09/2015 
10 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
09/09/2015 
11 
SUPERFICIAL / DIRETA / RASA 
Sapata Associada 
• NBR 6122/2010 – Sapata comum a dois pilares 
• Pilares muito próximo e sobreposição das sapatas 
• Atenção com o centro de gravidade (Dimensionamento e Locação) 
P1 = 20tf 
P2 = 10tf 
CG 
P1 = 20tf P2 = 10tf 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
SUPERFICIAL / DIRETA / RASA 
Sapata Corrida 
• NBR 6122/2010 - Sapata sujeita à ação de uma carga distribuída 
linearmente ou de pilares de uma mesmo alinhamento 
– São elementos contínuos que acompanham a linha das paredes, as quais 
lhes transmitem a carga por metro linear 
• Paredes ou linhas de pilares 
 
• Para edificações cujas cargas não sejam muito grandes, como 
residências, pode-se utilizar alvenaria de tijolos 
– Caso contrário, ou ainda, para profundidades maiores do que 1,0 m, torna-
se mais adequado e econômico o uso do concreto armado 
09/09/2015 
12 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
SUPERFICIAL / DIRETA / RASA 
Sapata Corrida 
b 
P 
P 
 
P 
 
P 
 
P 
 
l 
 
l 
l >> b 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
SUPERFICIAL / DIRETA / RASA 
Sapata Corrida 
l 
l >> b 
1m 
l >> b 
b 
P P 
𝝈𝒔 =
𝑷
𝟏𝟎𝟎 𝒙 𝒃
≤ 𝝈𝒂𝒅𝒎 
09/09/2015 
13 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
SUPERFICIAL / DIRETA / RASA 
Sapata Corrida 
SAPATAS CORRIDAS 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
09/09/2015 
14 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
SUPERFICIAL / DIRETA / RASA 
Sapata Alavancada 
• Indicada para o caso de sapatas de pilares de divisa ou 
próximos a obstáculos onde não seja possível fazer com que 
o centro de gravidade da sapata coincida com o centro de 
carga do pilar 
– Cria-se uma viga alavanca ligada entre duas sapatas, de modo que 
um pilar absorva o momento resultante da excentricidade da posição 
do outro pilar 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
SUPERFICIAL / DIRETA / RASA 
Sapata Alavancada 
CG 
e 
P 
 
sadm 
 ssmáx < sadm 
09/09/2015 
15 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
SUPERFICIAL / DIRETA / RASA 
Sapata Alavancada 
P 
 
sadm 
 ssmáx < sadm 
- 
 
+ 
 
• Como o solo não reage à tração a sapata 
fica parcialmente apoiada 
– Deve-se garantir que 2/3 da sapata esteja em 
assentada no solo 
• Se a base da sapata for muito grande a sapata 
pode perder a rigidez e tornar-se ineficiente, 
como se fosse um pé de pato 
– A transmissão das tensões não se faz em toda a 
sapata 
– Aumentar a rigidez da sapata e garantir a 
distribuição de tensões em toda a área da sapata, 
deve-se aumentar a espessura o que provoca 
AUMENTO DO CONSUMO DE CONCRETO 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
SUPERFICIAL / DIRETA / RASA 
Sapata Alavancada 
P 
 
sadm 
 ssmáx < sadm 
- 
 
+ 
 
• Uma alternativa para redução dos custos é 
o uso da viga alavanca 
– É uma viga de transição que suporta os pilares 
– Transfere a carga excêntrica do pilar para as 
sapatas, não mais excêntricas 
– Comporta-se como uma viga em balanço 
biapoiada 
• No balanço está aplicada a carga do pilar de 
divisa, o que cria um efeito de alavanca que 
tende a aliviar o apoio do lado oposto ao 
balanço 
• DAÍ O NOME VIGA ALAVANCA 
 
09/09/2015 
16 
P 
 
P 
 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
SUPERFICIAL / DIRETA / RASA 
Sapata Alavancada 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
SUPERFICIAL / DIRETA / RASA 
Sapata Alavancada 
09/09/2015 
17 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
SUPERFICIAL / DIRETA / RASA 
Radiers 
• A utilização de sapatas corridas é adequada economicamente 
enquanto sua área em relação à da edificação não ultrapasse 
50% a 70%. 
– Caso contrário, é mais vantajoso reunir todas as sapatas num só 
elemento de fundação denominado RADIER 
• Executado em concreto armado, uma vez que, além de 
esforços de compressão, devem resistir a momentos 
provenientes dos pilares diferencialmente carregados 
– Ocasionalmente sofre pressões do lençol freático (necessidade de 
armadura negativa). 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
SUPERFICIAL / DIRETA / RASA 
Radiers 
• O fato do radier ser uma peça inteiriça pode lhe conferir uma 
alta rigidez, o que muitas vezes evita grandes recalques 
diferenciais 
 
• Uma outra vantagem é que a sua execução cria uma 
plataforma de trabalho para os serviços posteriores 
 
• Impõe a execução precoce de todos os serviços enterrados 
na área do radier (instalações sanitárias, etc.). 
 
09/09/2015 
18 
TIPOS DE FUNDAÇÕESSUPERFICIAL / DIRETA / RASA 
Radiers 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
SUPERFICIAL / DIRETA / RASA 
Radiers 
09/09/2015 
19 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
SUPERFICIAL / DIRETA / RASA 
Radiers 
Radier 
TIPOS DE FUNDAÇÕES 
09/09/2015 
20 
Fonte: modificado de El-Mossalamy & Franke (1997) 
FUNDAÇÕES MISTAS 
Burj Khalifa, Dubai, 828 m (inaugurado em jan/2010) 
www.burjkhalifa.ae 
7/59 
FUNDAÇÕES MISTAS 
09/09/2015 
21 
MESSETURM (ALEMANHA) 
Fonte: modificado de El-Mossalamy & Franke (1997) 
 Radier Estaqueado 
FUNDAÇÕES MISTAS 
MESSETURM (ALEMANHA) 
Fonte: modificado de El-Mossalamy & Franke (1997) 
 Radier Estaqueado 
FUNDAÇÕES MISTAS 
09/09/2015 
22 
FAVORÁVEIS 
1. Capacidade de carga vs recalque excessivo 
 
2. Perfil de argila rija 
 
3. Perfil de areia compacta 
 
4. camada não fofa abaixo do nível da ponta da estaca 
CIRCUNSTÂNCIAS FAVORÁVEIS 
DESFAVORÁVEIS 
1. Argilas moles próximas à superfície 
 
2. Areia fofa próxima à superfície 
 
3. Solos Colapsíveis 
 
CIRCUNSTÂNCIAS DESFAVORÁVEIS 
09/09/2015 
23 
29/59 
ARMAÇÃO DE ESTACAS E RADIER 
53/59 
ARMAÇÃO DE ESTACAS E RADIER 
09/09/2015 
24 
CONTROLE DE QUALIDADE 
PROVA DE CARGA EM PLACA 
09/09/2015 
25 
• Ensaio sobre uma Placa Rígida  tensões ao solo 
 
• Área da placa ≥ 0,5m2. 
 
•  = 0,80m 
 
• Cargas aplicadas em estágios de carregamento ( 20% da 
taxa de trabalho presumível do solo) 
 
• Em cada estágio de carregamento, são realizadas leituras dos 
recalques (1, 2, 4, 8, 15, 30 minutos, 1 hora, 2, 4, 8, 15 horas, 
etc...) 
 
 
PROVA DE CARGA EM PLACA 
PROVA DE CARGA EM PLACA 
09/09/2015 
26 
PROVA DE CARGA EM PLACA 
FIM DO ENSAIO 
Os carregamentos são aplicados até que: 
 
• ocorra ruptura do terreno 
 
• a recalque do solo atinja 25 mm 
 
• a carga aplicada atinja valor igual ao dobro da taxa de trabalho 
presumida para o solo 
 
• atingir elo menos 12 horas, se não houver ruptura do terreno 
• O descarregamento deverá ser feito em estágios sucessivos não superiores a 
25% da carga total, medindo-se as deformações de maneira idêntica a do 
carregamento 
 
 
PROVA DE CARGA EM PLACA 
09/09/2015 
27 
 
42 : 12 
27 : 39 
58 : 31 Horas 
Minutos 
11 : 47 
 Tensões (KPa) 
0 100 200 300 400 500 600 700 800 
0 
 
 
10 
 
 
20 
 
 
30 
 
 
40 
 
 
Recalques (mm) 
PROVA DE CARGA EM PLACA 
Carga ou Tensão x Recalque 
• Tensão admissível de um solo deve ser fixada 
pelo valor mais desfavorável entre os 
critérios: 
 
- sadm = sruptura /n (critério de ruptura) 
- sadm = sMax /n (se não ocorreu a ruptura) 
- sadm = srecalque admissível /n (critério de 
recalques excessivos) 
onde : n=2 
 
 
TENSÃO ADMISSÍVEL 
09/09/2015 
28 
VIGA DE REAÇÃO 
PLACA 
09/09/2015 
29 
MACACO HIDRÁULICO 
INSTRUMENTAÇÃO 
09/09/2015 
30 
09/09/2015 
31 
09/09/2015 
32 
PROBLEMAS - FUNDAÇÕES EM SAPATA 
RECALQUES POR ADENSAMENTO DA ARGILA 
PROBLEMAS - FUNDAÇÕES EM SAPATA 
RECALQUES POR ADENSAMENTO DA ARGILA 
09/09/2015 
33 
PROBLEMAS - FUNDAÇÕES EM SAPATA 
RECALQUES POR ADENSAMENTO DA ARGILA 
SOLOS COLAPSÍVEIS 
66 
Colapso 
N.A 
N.A 
N.A 
DH DH DH 
PROBLEMAS - FUNDAÇÕES EM SAPATA 
09/09/2015 
34 
PROBLEMAS - FUNDAÇÕES EM SAPATA 
SOLOS COLAPSÍVEIS 
SOLOS COLAPSÍVEIS 
PROBLEMAS - FUNDAÇÕES EM SAPATA 
09/09/2015 
35 
SOLOS COLAPSÍVEIS 
PROBLEMAS - FUNDAÇÕES EM SAPATA 
SOLOS COLAPSÍVEIS 
PROBLEMAS - FUNDAÇÕES EM SAPATA 
09/09/2015 
36 
SOLOS COLAPSÍVEIS 
PROBLEMAS - FUNDAÇÕES EM SAPATA 
SOLOS COLAPSÍVEIS 
PROBLEMAS - FUNDAÇÕES EM SAPATA 
09/09/2015 
37 
SOLOS COLAPSÍVEIS 
PROBLEMAS - FUNDAÇÕES EM SAPATA 
PRÓXIMO ASSUNTO.... 
FUNDAÇÕES PROFUNDAS