Trabalho de fundações

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Trabalho de fundações
TRABALHO PARA OBTENÇÃO DA NOTA DA DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES DP
Aluno: Rodrigo Piloto
RA: B0949A-4
Turma: EC09P30
O que é fundação?
Fundação são estruturas realizadas em obras com a finalidade de transmitir as cargas de uma edificação para uma camada resistente do solo, são essenciais no processo de construção de uma edificação, que começa pela sondagem do terreno onde será erguida a edificação. Primeiramente, é preciso analisar todos os critérios técnicos que condicionam a escolha de um tipo ou outro de Fundações. 
 
Antes de escolhermos o tipo de fundação e necessário efetuarmos uma sondagem do solo , pra verificarmos a resistência do mesmo, levando em consideração aspectos ambientais , práticos e econômicas, feito isso podemos então escolher a fundação mais apropriada ao tipo de edificação.
 Para a escolha do tipo de fundação interessa, portanto, saber: 
• Natureza e características do solo no local da obra; 
• Disposição, grandeza e natureza das cargas a serem transferidas ao subsolo; • Limitações dos tipos de fundações existentes no mercado e as restrições técnicas impostas a cada tipo de fundação; 
• Fundações e condições técnicas dos edifícios vizinhos; 
• Orçamento completo (material, mão-de-obra, transporte etc.) das soluções e tipologias possíveis.
As fundações se dividem Diretas (Rasas e Profundas) e Indiretas (Estacas).
Fundação rasa (direta):É a fundação mais utilizadas e edificações residenciais e é assentada nas primeiras camadas do solo (em média até 3m),
Sapata – elemento de concreto armado com espessura variável ou constante, com bases quadradas, retangulares ou trapezoidais.
 Bloco – elemento em concreto sem necessidade de armadura de modo que as tensões de tração nele produzidas possam ser resistidas pelo concreto. Suas faces podem ser verticais, inclinadas ou escalonadas, com base quadrada ou retangular. Os blocos e sapatas são indicados para cargas de valor significativo (soluções não resolvidas por baldrames) em terrenos com resistência igual ou superior a 0,1 MPa.
Baldrames – trata-se de fundação corrida em concreto simples ou pedra argamassada indicada para pequenas cargas, distribuídas linearmente sobre terreno superficial de médio a bom (tensão admissível acima de 0,2 MPa). 
Sapata corrida ou contínua – elemento de concreto armado com espessura variável ou constante, base retangular, quadrada ou trapezoidal comum a vários pilares cujos centros em planta sejam desalinhados. Na execução da sapata corrida, após a abertura das cavas, coloca-se o lastro de concreto magro, faz-se o assentamento dos tijolos e, ao final, o coroamento da fundação com uma cinta de concreto. Nesta fase final, há que se cuidar da passagem para o esgoto e da perfeita impermeabilização.
Radier – quando a soma das cargas da estrutura dividida pela taxa admissível do terreno excede a metade da área a ser edificada, geralmente é mais econômico reunir as sapatas num só elemento de fundação, que toma o nome de Radier. É uma sapata associada, tipo laje armada, onde descarregam todos os pilares ou outras cargas. Recorre-se a esse tipo de fundação quando o terreno é de baixa resistência e a espessura da camada do solo é relativamente profunda. • Vigas de fundação – elementos de fundação, em geral de concreto armado, na qual descarregam cargas distribuídas ou de vários pilares alinhados.
Fundações profundas: a fundação profunda e construída nas camadas mais profundas do solo, em virtude da resistência só ser alcançada em camadas de 10m ou mais, normalmente considera-se fundação profunda a partir de 3mts
Neste caso, o comprimento é preponderante à seção. As fundações profundas podem ser ESTACAS ou TUBULÕES. E têm a função de transmitir as cargas da fundação para as camadas mais profundas do solo. Duas são as razões que levam ao seu emprego: técnicas e econômicas. É preferido o uso de estacas, por exemplo, quando a taxa admissível do terreno for inferior ao carregamento transmitido pela estrutura e quando a fundação direta ficar sujeita ao recalque incompatível com a estrutura a ser construída.
Estacas – Elemento de fundação executado com auxílio de ferramentas ou equipamentos, execução esta que pode ser por cravação a percussão, prensagem, vibração ou por escavação
Pré-moldados:
Madeira, aço, concreto
Estacas de madeira – as estacas de madeira nada mais são que troncos de árvores, bem retos e retangulares que se cravam no solo. Elas são empregadas somente em terrenos saturados e abaixo do nível de água subterrâneo, que condicione sua total imersão. As qualidades que a madeira deve atender são: durabilidade e resistência ao choque.
Estacas de concreto – a grande vantagem das estacas de concreto pré-moldadas é sua qualidade superior controlada em canteiro, sendo vibradas e curadas à sombra, resultando num corpo homogêneo de elevada resistência.
Existem quatro tipos de estacas pré-moldadas:
Estacas metálicas – por motivos de ordem técnica e econômica, as estacas metálicas têm aumentado, apreciavelmente, sua aplicação como solução mais adequada. As principais vantagens são:
 Moldadas in loco: Strauss, Franki, escavada, broca, estação e tubulões.
Estacas de concreto moldadas in loco – têm a vantagem de serem executadas com o comprimento estritamente necessário. Podem ser executadas de várias formas, principalmente com hélices (contínuas ou descontínuas), que são chamadas também de estacas rotativas, que perfuram o solo até uma cota pré- determinada em projeto pelo engenheiro de fundações, com o auxílio dos perfis de sondagem, já executados em etapas anteriores do processo de construção.
Strauss – são estacas com moldes fechados, cravados e recuperados. O tubo de molde é enterrado procedendo-se à perfuração do terreno por meio de um balde com ponta de janela. O balde é deixado cair dentro do tubo e o solo lamacento entram no interior do furo, uma vez alcançado o comprimento desejado, enche-se o tubo de concreto em trechos de 0,5 a 1,0m que são socados com um pilão à medida que se vai extraindo o molde. A pega do concreto dentro do terreno não permite constatar a qualidade da execução além dos problemas que podem surgir no momento do arrancamento do tubo.
Franki – chama-se Franki devido à patente do modo de cravação do tubo. As estacas tipo Franki apresentam também, a vantagem de serem executadas no comprimento necessário, grande aderência ao solo devido à rugosidade do fuste, melhor distribuição das pressões proporcionada pela base alargada e grande capacidade de carga. As desvantagens ficam por conta da pega do concreto acontecer em contato com o solo e da grande vibração provocada durante a cravação que pode prejudicar os prédios vizinhos.
Broca – consiste na abertura de um furo no terreno (perfuração) e no lançamento de concreto nesse furo. São empregadas em pequenas construções tratando-se de uma solução de baixo custo, não devendo ser usadas em terrenos em que haja necessidade de ultrapassar o lençol freático. O lançamento do concreto é feito diretamente no solo, sem nenhuma proteção, apresentando, portanto, as mesmas desvantagens citadas nos exemplos anteriores.
Tubulões: São fundações profundas a céu aberto, também chamado de estacas de grandes diâmetros. O sistema de escavaçãopode ser manual ou mecânico. Em ambos os casos, o poço é aberto até encontrar terreno firme, onde, então, a base é alargada para a concretagem da base do tubulão. A escolha do tipo de tubulão é feita em função do tipo de terreno a ser penetrado, da posição do nível d’água, do custo e do prazo disponível para a execução das fundações.
Tubulão a céu aberto – pode ser usado em terreno suficientemente coesivo e acima do nível d’água, dispensando o escoramento. O diâmetro depende da carga e do modo de execução, mas sendo aberto manualmente, o diâmetro mínimo é de 70 a 80 cm, afim de que, o poceiro possa trabalhar livremente.
Tubulão pneumático – utilizados em terrenos com muita água, mantendo-a afastada da câmara de trabalho por ar comprimido. A execução de um tubulão a ar comprimido difere conforme se use o método clássico, com elementos de concreto ou o equipamento benoto, com tubos de aço.
Conclusão
O melhor tipo de fundação é aquela que suporta as cargas da estrutura com
Segurança e se adéqua aos fatores topográficos, maciço de solos, aspectos técnicos e econômicos, sem afetar a integridade das construções vizinhas.
É importante a união entre os projetos estrutural e o projeto de fundações
 Num grande e único projeto, uma vez que mudanças em um provocam reações imediatas no outro, resultando obras mais seguras e otimizadas.
Relacionado com os estados de alteração e fracturação, Deere (1967) desenvolveu um sistema de classificação baseado num índice que designou por RQD (“Rock Quality Designation”), indicativo da qualidade de maciços rochosos, definido a partir dos testemunhos de sondagens realizadas com recuperação contínua de amostra. Este índice, que tem vindo a ser muito utilizado internacionalmente, é definido como a percentagem determinada pelo quociente entre o somatório dos troços de amostra com comprimento superior a 10 cm e o comprimento total furado em cada manobra. Em função dos valores do RQD, são apresentadas na Tabela 5.3 as designações propostas por Deere para classificar a qualidade dos maciços rochosos. Em princípio, a determinação do RQD deve ser feita apenas em sondagens com diâmetro superior a 55 mm, cuidadosamente realizadas em que sejam utilizados amostradores de parede dupla ou tripla
Quando não haja amostragem obtida por sondagens mas sejam identificáveis os traços das descontinuidades em afloramentos rochosos ou em escavações, poder-se-á estimar o valor do RQD recorrendo à relação proposta por Palmström (1982):
Onde Jv representa o índice volumétrico (somatório do número de descontinuidades por unidade de comprimento, para o conjunto das famílias). De notar que o RQD é um parâmetro dependente da direcção de amostragem podendo o seu valor variar significativamente em função da orientação das sondagens. O uso do índice volumétrico, para estimar o valor do RQD, pode apresentar-se como benéfico por reduzir tal dependência.
O parâmetro RQD deve representar a qualidade do maciço rochoso “in situ”. Quando se realizam sondagens em maciços com forte anisotropia, nos quais se incluem muitas das formações xistentas que ocorrem em Portugal, é frequente o desenvolvimento de novas fracturas no material das amostras, segundo os planos de fraqueza, resultantes da descompressão que se regista em consequência da sua retirada do maciço. Quando da observação de amostras obtidas por furação, deverá ter-se cuidado de distinguir as fracturas naturais das decorrentes do processo de furação ou daquelas que foram causadas quer pelo manuseamento do equipamento, devendo estas últimas ser ignoradas na determinação do RQD. Do mesmo modo, quando se recorra à observação de superfícies escavadas tendo em vista a utilização da relação devida a Palmström, as fracturas provocadas pelo uso de explosivos devem ser ignoradas. A classificação dos maciços rochosos baseada nos valores do RQD, embora útil, é bastante limitada. De facto, além das fracturas, outras descontinuidades que caracterizam a estrutura geológica das formações, podem, de forma idêntica, imprimir um dado comportamento a um maciço. Estão neste caso, por exemplo, as superfícies de estratificação e de xistosidade.
Exercícios
 1 – Projetar um tubulão para um pilar de seção quadrada (30x30) com carga de 1500 Kn. Considere a taxa no solo de 0,5 Mpa. Projete a base com geometria circular e em falsa elipse e pondere qual melhor solução a ser adotada.
 3 – Cite e descreva os tipos de fundações rasas.
Sapata – elemento de concreto armado com espessura variável ou constante, com bases quadradas, retangulares ou trapezoidais.
 Bloco – elemento em concreto sem necessidade de armadura de modo que as tensões de tração nele produzidas possam ser resistidas pelo concreto. Suas faces podem ser verticais, inclinadas ou escalonadas, com base quadrada ou retangular. Os blocos e sapatas são indicados para cargas de valor significativo (soluções não resolvidas por baldrames) em terrenos com resistência igual ou superior a 0,1 MPa.
Baldrames – trata-se de fundação corrida em concreto simples ou pedra argamassada indicada para pequenas cargas, distribuídas linearmente sobre terreno superficial de médio a bom (tensão admissível acima de 0,2 MPa). 
Sapata corrida ou contínua – elemento de concreto armado com espessura variável ou constante, base retangular, quadrada ou trapezoidal comum a vários pilares cujos centros em planta sejam desalinhados. Na execução da sapata corrida, após a abertura das cavas, coloca-se o lastro de concreto magro, faz-se o assentamento dos tijolos e, ao final, o coroamento da fundação com uma cinta de concreto. Nesta fase final, há que se cuidar da passagem para o esgoto e da perfeita impermeabilização.
Radier – quando a soma das cargas da estrutura dividida pela taxa admissível do terreno excede a metade da área a ser edificada, geralmente é mais econômico reunir as sapatas num só elemento de fundação, que toma o nome de Radier. É uma sapata associada, tipo laje armada, onde descarregam todos os pilares ou outras cargas. Recorre-se a esse tipo de fundação quando o terreno é de baixa resistência e a espessura da camada do solo é relativamente profunda. • Vigas de fundação – elementos de fundação, em geral de concreto armado, na qual descarregam cargas distribuídas ou de vários pilares alinhados.
4 – cite e descreva os principais tipos de fundações profundas.
Estacas e tubulões.
Tubulões: São fundações profundas a céu aberto, também chamado de estacas de grandes diâmetros. O sistema de escavação pode ser manual ou mecânico. Em ambos os casos, o poço é aberto até encontrar terreno firme, onde, então, a base é alargada para a concretagem da base do tubulão. A escolha do tipo de tubulão é feita em função do tipo de terreno a ser penetrado, da posição do nível d’água, do custo e do prazo disponível para a execução das fundações.
Estacas – Elemento de fundação executado com auxílio de ferramentas ou equipamentos, execução esta que pode ser por cravação a percussão, prensagem, vibração ou por escavação, podendo ser de concreto, madeira ou aço.