CONST I.3 FUNDAÇÕES(1)

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Evangelho (Mt 7,21.24-27)
Naquele tempo, disse Jesus aos seus discípulos: 21“Nem todo aquele que me diz: ‘Senhor, Senhor’, entrará no Reino dos Céus, mas o que põe em prática a vontade de meu Pai que está nos céus. 24Portanto, quem ouve estas minhas palavras e as põe em prática, é como um homem prudente, que construiu sua casa sobre a rocha.25Caiu a chuva, vieram as enchentes, os ventos deram contra a casa, mas a casa não caiu, porque estava construída sobre a rocha. 26Por outro lado, quem ouve estas minhas palavras e não as põe em prática, é como um homem sem juízo, que construiu sua casa sobre a areia. 27Caiu a chuva, vieram as enchentes, os ventos sopraram e deram contra a casa, e a casa caiu, e sua ruína foi completa!”
A importância das Fundações, segundo Jesus
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Fundações:
As fundações são a divisão mais baixa de uma edificação;
Sua subestrutura é construída, em parte, ou totalmente abaixo do nível do solo; 
Sua primordial função é sustentar e ancorar a superestrutura acima e transmitir as cargas da edificação de maneira segura à terra;
Todo o peso de uma edificação é transferido para o terreno em que a mesma está apoiada;
Este peso produz esforços que deverão ser suportados pelo terreno sem a ocorrência de recalques ou rupturas do mesmo;
O elemento que recebe o peso da edificação e o transfere para o solo, chama-se fundação (alicerces);
solo
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Cargas impostas às edificações (algumas):
Cargas mortas são cargas estáticas verticais descendentes em uma estrutura;
Compreende o peso próprio da estrutura e o peso dos elementos construtivos, acessórios e equipamentos permanentemente conectados a ela.
Cargas acidentais compreendem qualquer carga móvel em uma estrutura resultante de
ocupação, neve e água acumulada ou equipamento móvel.
A pressão do solo resulta da força horizontal que uma massa do solo exerce em uma estrutura de contenção vertical.
A pressão da água resulta da força hidráulica que as águas do lençol freático exercem sobre o sistema de fundação.
Cargas de ocupação resultam do peso de pessoas, móveis, material armazenado e outros itens.
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Cargas impostas às edificações (algumas):
Cargas de recalque são impostas a uma estrutura pelo desmoronamento de uma porção do solo de sustentação e o recalque diferencial resultante de sua fundação.
Recalque é o afundamento gradual de uma estrutura à medida que o solo sob suas fundações se comprime devido ao carregamento.
Deve-se esperar um certo nível de recalque à medida que a carga sobre as 
fundações aumenta e causa uma redução do volume de vazios no solo que contém ar ou água, chamamos isto de consolidação.
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Cargas impostas às edificações (algumas):
Recalque diferencial é provocado pelo movimento relativo de diferentes parte de uma estrutura causada pela consolidação do solo da fundação.
Pode fazer com que uma edificação fique desnivelada e que surjam fissuras em suas
fundações, superestrutura ou seus acabamentos.
Em situações extremas, o recalque diferencial pode resultar na perda da integridade estrutural de uma edificação.
Uma boa fundação deve distribuir suas cargas de modo que qualquer recalque que venha ocorrer seja mínimo ou uniformemente distribuído em todas as partes da edificação.
A distribuição de cargas deve ser equivalente por unidade de área do solo ou rocha de apoio, daí a importância da geotecnia.
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r
ri
ra
t
NSPT < 10
NA
Saída de ar e/ou gás
Compressão de sujeiras
Deformação elástica
Recalque por adensamento
ra - Este recalque por adensamento ocorre quando nos deparamos com uma camada mole adensável (NSPT < 10). Precisa ter água.
Primeiros dias
Solos com SPT ≥ 20 não apresenta este tipo de recalque, mesmo com água. 
Ocorrências do Recalque
Falar sobre patologia em estaca devido a vazamento em tubulações de esgoto.
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SOLO COLAPSÍVEL
ATERRO
SOLO NÃO COLAPSÍVEL
0,20m a .....
1,00m a 8,00m
?
RECALQUE
e
S
Tubulação rompida
e – alto índice de vazio
S – baixo teor de umidade ou aturação
RECALQUES DE FUNDAÇÕES DIRETAS
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RECALQUES DE FUNDAÇÕES DIRETAS
Segundo Cintra et al. (2003):
Recalque total ou absoluto (ρ): deslocamento total e individual do elemento de fundação superficial;
Recalque diferencial ou relativo (δ): diferença entre os recalques totais de dois elementos de fundação circunvizinhos;
Distorção angular ou recalque diferencial específico (δ/l): calculado como a razão entre o recalque diferencial entre dois elementos de fundação e a distância (l) entre eles.
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Recalque Diferencial (δ) e diferencial específico (δ/ℓ)
δ - Corresponde a diferença entre os recalques de dois pontos quaisquer da fundação.
Recalque Diferencial (δ)
δ/ℓ - É a relação entre o recalque diferencial (δ)e a distancia (ℓ), entre dois pontos quaisquer da fundação.
Recalque Diferencial específico ou distorcional (δ/ℓ)
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Segundo extensa pesquisa levada a efeito por Skempton e MacDonald (1956), na qual foram estudados cerca de 100 edifícios, o recalque diferencial específico não deve ser maior que:
1:300 – para evitar danos arquitetônicos - (trincas em paredes)
1:150 – para evitar danos estruturais (danos estruturais em vigas e colunas de edifícios correntes.)
RECALQUES DE FUNDAÇÕES DIRETAS
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Skempton-MacDonald apresentam as seguintes recomendações para os recalques diferenciais e para os recalques totais limites:
RECALQUES DE FUNDAÇÕES DIRETAS
SOLO
RECALQUE
RECOMENDAÇÃO
AREIAS
DIFERENCIAL MÁXIMO (δ)
25 mm
TOTALMÁXIMO(ρ)
Sapata isolada –40mm
Radier -40a 60 mm
ARGILAS
DIFERENCIAL MÁXIMO(δ)
25 mm
TOTALMÁXIMO(ρ)
Sapata isolada – 65mm
Radier - 65a 100 mm
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Quando encontramos um solo estável e com capacidade de carregamento adequada relativamente perto da superfície, optamos por fundações rasas ou diretas.
São assentadas diretamente abaixo da parte mais baixa de uma subestrutura e transferem as cargas da edificação diretamente ao solo de sustentação através da pressão vertical. 
Tipos de fundações:
Quando o solo instável ou apresenta capacidade de carregamento inadequada, optamos por fundações profundas ou indiretas.
Elas atravessam as camadas de solo impróprias para a sustentação do prédio;
Transferem as cargas recebidas a um estrato adequado e mais denso de rocha ou areia e cascalho, bem abaixo da superestrutura.
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Classificação das fundações:
FUNDAÇÃO
DIRETAS
OU RASAS
INDIRETAS
OU PROFUNDAS
Sapata Isolada
Bloco
Radier
Sapata associada
Sapata corrida
Estacas
Madeira
Aço
Concreto Pré Moldado
Concreto moldado “in loco” ou
Pelas combinações anteriores
Tubulões
A Céu Aberto
A Ar Comprimido
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Observação: As definições aqui explicitas foram retiradas da NBR-6122 - TEXTO COMPLETO - SP-30/07/09.
FUNDAÇÕES – Conceitos e Tipos:
Fundação superficial (rasa ou direta)
Elemento de fundação em que a carga é transmitida ao terreno pelas tensões distribuídas sob a base da fundação, e a profundidade de assentamento em relação ao terreno adjacente à fundação é inferior a duas vezes a menor dimensão da fundação.
Quando:
h < 2B fund. Direta ou rasa
Profundidade (altura) da sapata
B – largura menor
h
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Fundação profunda
	Elemento de fundação que transmite a carga ao terreno ou pela base (resistência de ponta) ou por sua superfície lateral (resistência de fuste) ou por uma combinação das duas, devendo sua ponta ou base estar assente em profundidade superior ao dobro de sua menor dimensão em planta, e no mínimo 3,0 m.
	Neste tipo de fundação incluem-se as estacas e os tubulões.
FUNDAÇÕES – Conceitos e Tipos:
h > 2d; h > 3m
Fundação profunda
h
d
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FUNDAÇÕES – Conceitos e Tipos:
Fundações DIRETAS ou RASAS:
SAPATA: Elemento de fundação superficial de concreto armado, 
dimensionado de modo que as tensões de
tração nele produzidas não sejam resistidas pelo concreto, mas sim pelo emprego da armadura. Pode possuir espessura constante ou variável, sendo sua base em planta normalmente quadrada, retangular ou trapezoidal.
Tôrre do Vale Assu - Rn 
As Sapatas Isoladas transmitem ações de um único pilar centrado, com seção não alongada. 
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Tôrre do Vale Assu - Rn 
Obs.: A sapata , também, pode ter sua espessura constante. 
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Fotos de execução de sapatas. Fonte: Fundacta
Com relação à forma volumétrica, as sapatas podem ter vários formatos, porém o mais comum é o cônico retangular, em virtude do menor consumo de concreto. 
FUNDAÇÕES – Conceitos e Tipos:
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NBR-6122 – ALGUNS TERMOS E DEFINIÇÕES
Fundação superficial (rasa ou direta)
Elemento de fundação em que a carga é transmitida ao terreno pelas tensões distribuídas sob a base da fundação, e a profundidade de assentamento em relação ao terreno adjacente à fundação é inferior a duas vezes a menor dimensão da fundação.
Sapata
Elemento de fundação superficial, de concreto armado, dimensionado de modo que as tensões de tração
nele resultantes sejam resistidas pelo emprego de armadura especialmente disposta para esse fim.
Bloco
Elemento de fundação superficial de concreto, dimensionado de modo que as tensões de tração nele
resultantes sejam resistidas pelo concreto,sem necessidade de armadura.
Radier
Elemento de fundação superficial que abrange parte ou todos os pilares de uma edificação, distribuindo
os carregamentos.
Sapata associada
Sapata comum a dois ou mais pilares.
Sapata corrida
Sapata sujeita à ação de uma carga distribuída linearmente ou de pilares ao longo de um mesmo
alinhamento.
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Dimensões do bloco de fundação (Alonso, 2001)
5 cm, conc. magro
Os blocos devem ter dimensões tais que as tensões de tração geradas sejam totalmente resistidas
pelo próprio concreto.
FUNDAÇÕES – Dimensões do bloco
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NBR-6122 – ALGUNS TERMOS E DEFINIÇÕES
Fundação profunda
Elemento de fundação que transmite a carga ao terreno ou pela base (resistência de ponta) ou por sua
superfície lateral (resistência de fuste) ou por uma combinação das duas, devendo sua ponta ou base
estar assente em profundidade superior ao dobro de sua menor dimensão em planta, e no mínimo 3,0 m.
Neste tipo de fundação incluem-se as estacas e ostubulões.
Estaca
Elemento de fundação profunda executado inteiramente por equipamentos ou ferramentas, sem que em
qualquer fase de sua execução, haja descida de pessoas. Os materiais empregados podem ser: madeira,
aço, concreto pré-moldado, concreto moldado in loco ou pela combinação dos anteriores.
Tubulão
Elemento de fundação profunda, escavado no terreno em que, pelo menos na sua etapa final, há descida
de pessoas, que se faz necessária para executar o alargamento de base ou pelo menos a limpeza do
fundo da escavação, uma vez que neste tipo de fundação as cargas são transmitidas essencialmente pela
ponta.
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NBR-6122 – ALGUNS TERMOS E DEFINIÇÕES
Estaca raiz
Estaca armada e preenchida com argamassa de cimento e areia, moldada in loco executada através de perfuração rotativa ouroto-percussiva, revestida integralmente, no trecho em solo, por um conjunto de tubos metálicos recuperáveis.
Estaca Strauss
Estaca executada por perfuração do solo com uma sonda ou piteira e revestimento total com camisa metálica, realizando-se o lançamento do concreto e retirada gradativa do revestimento com simultâneo apiloamento do concreto.
EstacaFranki
Estaca moldada in loco executada pela cravação, por meio de sucessivos golpes de um pilão, de um tubo de ponta fechada sobre uma bucha seca de pedra e areia previamente firmada na extremidade inferior do tubo por atrito. Esta estaca possui base alargada e é integralmente armada.
Estaca mista
Estaca constituída por dois segmentos de materiais diferentes (madeira, aço, concreto pré-moldado e concreto moldado in loco, etc.).
Estaca de reação (mega ou prensada)
Estaca introduzida no terreno por meio de macaco hidráulico reagindo contra uma estrutura já existente ou criada especificamente para esta finalidade.
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NBR-6122 – ALGUMAS TERMOS E DEFINIÇÕES
Estaca hélice contínua monitorada
Estaca de concreto moldada in loco, executada mediante a perfuração do terreno com a introdução , por rotação, de um trado helicoidal contínuo e injeção de concreto pela própria haste central do trado simultaneamente com a retirada do mesmo,sendo que a armadura é colocada após aconcretagemda estaca.
Estaca de reação (mega ou prensada)
Estaca introduzida no terreno por meio de macaco hidráulico reagindo contra uma estrutura já existente
ou criada especificamente para esta finalidade.
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ESTACAS ESCAVADAS OU BARRETES
São estacas executadas de forma circular ou retangular, moldadas in loco e executada com concretagem submersa.
O uso desta fundação se deve a vários fatores que influenciaram na sua operação:
Multiplicidade de aplicações;
Desenvolvimento de equipamentos de escavação e de centrais de lama;
Disponibilidade de bentonita no mercado para emprego industrial;
Execução rápida.
Várias estacas barretes formam uma parede diafragma.
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Colocação do tubo guia com auxílio de guindaste
Escavação com estabilização do
furo através da lama
Descarga do material
escavado
Escavação da estaca com
estabilização com lama bentonítica.
Descarga do material
escavado
Escavação da estaca com
estabilização com lama bentonítica
Descarga do material
Desaneração
ou troca de lama
Colocação
da armadura com auxílio de guindaste
Colocação do
tubo com auxílio de guindaste
Concretagem da estaca com caminhão betoneira
Retirada do tubo guia
Estaca concretada
solo
Lama bentonítica
solo
Lama bentonítica
Lama bentonítica
solo
Bentonita
Bentonita
solo
solo
solo
solo
http://www.geofix.com.br
ESTACAS ESCAVADAS OU BARRETES
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Cota de arrasamento
Nível em que deve ser deixado o topo da estaca ou tubulão, de modo a possibilitar que o elemento de fundação e a sua armadura penetrem no bloco de coroamento.
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FUNDAÇÕES – Conceitos e Tipos:
Fundações DIRETAS ou RASAS:
BLOCO: Elemento de fundação superficial de concreto,dimensionado de modo que as tensões de tração nele resultantes sejam resistidas pelo concreto,sem necessidade de armadura.
P
A
σ
P – carga imposta ao pilar e transmitida a fundação, em Kgf ou N ou KN ou lbf
A – Área de contato em cm2 ou m2 ou pol2 
σ – Capacidade de carregamento do solo em Kgf/cm2 ou
	N/m2(pascal) Pa ou KPa ou Psi (lbf/pol2)
σ =
P
A
σ
P
A =
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Prova: MS CONCURSOS - 2010 - CIENTEC - RS – Eng. Civil.
 
Fundações Diretas são aquelas em que a carga da estrutura é transmitida ao solo de suporte diretamente pela fundação. Sendo P a carga a transmitir e p a pressão admissível do terreno, a área necessária será dada por:
S= P/p 
S= P²/p 
S= 2P/p 
S= P/p² 
S= P/2p
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B – largura menor
a
b
A
B
As dimensões A e B devem ser escolhidas, sempre que possível, de tal forma a resultar em um dimensionamento econômico. A condição econômica nesse caso ocorre quando os balanços livres (distância em planta da face do pilar à extremidade da sapata) forem iguais nas duas direções. Esta condição conduz a taxas de armadura de flexão da sapata aproximadamente iguais nas duas direções ortogonais. 
Sapatas – Dimensionamento Econômico
x
x
Condições econômicas: A - a = B – b ou A - B = a - b
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Prova: FCC-2009-TRT-3ª Região(MG) – Analista Judiciário – Engenharia Civil.
No dimensionamento de uma sapata para um pilar de 30 cm × 30 cm, com carga de 1.920 kN e tensão admissível do solo igual a 0,12 MPa, é correto afirmar que para o pilar de seção quadrada a sapata economicamente mais indicada é 
Quadrada de lado igual a 200 cm. 
Quadrada de lado igual a 4 m. 
Retangular com balanços
iguais e lados de dimensões 300 cm e 280 cm. 
Retangular com balanços iguais e lados de dimensões 1,5 m e 2,8 m. 
Retangular com balanços iguais e lados de dimensões 500 cm e 250 cm. 
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Emprego de Sapatas Isoladas:
Quando o terreno é formado por uma espessa camada superficial, suficientemente compacta ou consistente, adota-se previamente uma fundação do tipo sapata, que é o primeiro tipo de fundação a ser considerada.
 
Existe uma certa incompatibilidade entre alguns tipos de solos e o emprego de sapatas isoladas, pela incapacidade desses solos de suportar as ações das estruturas.
 O emprego de sapatas, segundo ALONSO (1983), em princípio, só é viável técnica e economicamente quando a área ocupada pela fundação abranger, no máximo, de 50% a 70% da área disponível.
 Esse tipo de fundação não deve ser usado nos seguintes casos:
 Aterro não compactado; 
 Argila mole; 
 Areia fofa e muito fofa; 
 Solos colapsíveis; 
Existência de água onde o rebaixamento do lençol freático não se justifica.
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Sapata Corrida/Associada/Isolada:
Sapata Corrida - sujeita à ação de uma carga distribuída linearmente ou de pilares ao longo de um mesmo alinhamento. 
São empregadas para receber as ações verticais de paredes, muros, ou elementos alongados que transmitem carregamento uniformemente distribuído em uma direção. 
Sapata Associada - comum a vários pilares, cujos centros, em planta, não estejam, necesariamente, situados em um mesmo alinhamento.
Usualmente, as sapatas associadas são projetadas com viga de rigidez (enrijecimento), cujo eixo passa pelo centros de cada pilar.
Sapatas isoladas são sapatas de alicerce individuais que sustentam pilares independentes.
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Sapata Corrida ou Contínua, armada:
Utiliza-se quando o terreno firme ultrapassa a profundidade de 1,00 m ou a largura for excessiva, pois torna-se antieconômico executar fundação em alvenaria com escalonamento.
Neste caso opta-se por sapara corrida armada, que se caracteriza, fundamentalmente, por resistir a flexão.
São elementos contínuos que acompanham a linha das paredes, as quais lhes transmitem a carga por metro linear (BRITO, 1987).
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Sapatas de Pilares (convencional):
Armadura vertical
Armadura de distribuição
As esperas de aço ancoram a sapata
Armadura bidirecional uniformemente espaçada
d
d
2
Recobrimento mínimo (15,0 cm)
e = espessura efetiva
Recobrimento mínimo de 7,5 cm na armadura de aço quando o concreto é moldado diretamente e em contato permanente com o solo.
Seção crítica para o cisalhamento unidirecional;
Seção crítica para o cisalhamento bidirecional;
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Sapata associada retangular 
PROJETO ESTRUTURAL DE SAPATAS 
Gerson Moacyr Sisniegas Alva 
Sapata Associada:
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Sapatas com vigas de equilíbrio:
 PROJETO ESTRUTURAL DE SAPATAS 
Gerson Moacyr Sisniegas Alva 
Pilares posicionados junto à divisa do terreno, o momento produzido pelo não alinhamento da ação com a reação deve ser absorvido por uma viga, conhecida como viga de equilíbrio ou viga alavanca, apoiada na sapata junto à divisa e na sapata construída para pilar interno. 
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Quanto à rigidez : A NBR 6118:2003 classifica as sapatas quanto à rigidez de acordo com as seguintes expressões: 
Classificação das Sapatas:
Dimensões típicas em sapatas
h ≤
( a – ap)
3
h >
( a – ap)
3
Sapata Flexível
Sapata Rígida
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Sapatas flexíveis: São de uso mais raro, sendo mais utilizadas em fundações sujeitas a pequenas cargas.
A escolha por sapatas flexíveis é definida pela resistência do solo. 
ANDRADE (1989) sugere a utilização de sapatas flexíveis para solos com pressão admissível abaixo de 150kN/m2 (0,15MPa).
Sapatas rígidas: São comumente adotadas como elementos de fundações em terrenos que possuem boa resistência em camadas próximas da superfície. 
Classificação das Sapatas:
Como referência temos σs (Tensão admissível do solo) como sendo:
Boa = 4,0 kgf/cm²
Regular = 2,0 kgf/cm²
Fraca = 0,5 kgf/cm²
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Sugestão para alguns detalhes construtivos da sapata - Prof. Dr. PAULO SÉRGIO DOS SANTOS BASTOS.
“A base de uma fundação deve ser assente a uma profundidade tal que garanta que o solo de apoio não seja influenciado pelos agentes atmosféricos e fluxos d’água. Nas divisas com terrenos vizinhos, salvo quando a fundação for assente sobre rocha, tal profundidade não deve ser inferior a 1,5 m” (NBR 6122/96, item 6.4.2).
h0 ≥
h/3
20 cm
α < 30° (ângulo do talude natural do concreto fresco – não é obrigatório).
Lastro de concreto simples ≥ 5cm, fck ≥ σsolo,rocha) 
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FUNDAÇÕES – Conceitos e Tipos:
Fundações DIRETAS ou RASAS:
RADIER: Elemento de fundação superficial que abrange todos os pilares da obra ou carregamentos distribuídos (por exemplo: tanques, depósitos, silos, etc.).
O Radier ou fundação flutuante é, na realidade, uma laje de concreto armado, grossa e com uma grande armadura como se fosse uma grande sapata monolítica para vários pilares ou mesmo toda a edificação.
Esse tipo de fundação é utilizada quando o terreno é de baixa resistência (fraco) e a espessura da camada do solo é relativamente profunda.
Como alternativa de fundação, o radier mostra-se economicamente viável, sempre que a área total das sapatas for superior a 50% da área de projeção da obra. 
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Radier:
Operações:
Compactação do solo base, feita por rolos compressores ou placas vibratórias;
Lastro de concreto magro;
Impermeabilização sobre o concreto magro, composta de mantas betuminosas ou lonas plásticas, deve ser completamente vedada à penetração de água;
Instalação das armaduras e
Enchimento com concreto.
Concreto magro
Solo compactado
Fundação Radier
Impermeabilização
Os radiers são elementos contínuos que podem ser executados em concreto armado, protendido ou em concreto reforçado com fibras de aço.
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Viga Baldrame ou Viga de Fundação:
Viga Baldrame é uma viga de concreto armado que sustenta uma parede portante que está no nível do solo ou próximo a ele, e que transfere as cargas para sapatas isoladas.
NBR 6122 - Viga de fundação ou Viga Baldrame - Elemento de fundação superficial comum a vários pilares, cujos centros, em planta, estejam situados no mesmo alinhamento.
Comentário – Na maioria das vezes nos deparamos com profissionais chamando de baldrame o simples alicerce, construído em alvenaria cerâmica ou pedra marruada. Lembramos que a Viga Baldrame sempre está apoiada em vínculos (Blocos ou sapatas). 
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Alicerces de Alvenaria:
1º. Passo: abertura da vala
Consideração Inicial: Dois motivos nos levam a procurar para a base da construção uma camada de solo abaixo da superfície:
Eliminar a possibilidade de escorregamento lateral;
Evitar as primeiras camadas, que são ora de aterro recente, ora misturados com material orgânico e outros.
Sua largura é função do alicerce pretendido, ou seja, para paredes de um tijolo, o alicerce será de um tijolo e meio (30 cm);
	Neste caso exige-se uma vala com 45 cm de largura;
Para paredes de meio tijolo, o alicerce é de um tijolo (20 cm), o que corresponderá a uma largura da vala de 35 cm ou 40 cm.
A profundidade será a necessária para que se encontre terreno firme, e nunca inferior a 40 cm.
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Alicerces de Alvenaria:
IMPORTANTE:
Em terrenos inclinados, para respeitar a profundidade mínima de 40 cm, o fundo da vala deverá ser formado por degraus, cada lance mantido rigorosamente em nível;
O valor h (profundidade da vala – degrau) deverá ser o mínimo, 40 cm;
h1 (altura do espelho do degrau), varia de acordo com a inclinação do terreno e o comprimento dos degraus (pisos);
Deve-se evitar que h1 assuma valores superiores a 50 cm;
h
h1
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Alicerces de Alvenaria (exemplo):
Supondo que um terreno tenha rampa de 10%, calcule o comprimento do degrau do alicerce, respeitando os parâmetros h =
40 cm e h1 = 50 cm .
Comprimento do degrau = 
0,50
10%
0,50 x 100
10
=
=
5 m
2º. Passo: apiloamento do fundo da vala
O principal objetivo é uniformizar o fundo da vala e conseguir uma melhor adensamento do terreno;
Preparar o fundo da vala para a camada de concreto que servirá de base para o alicerce, ou seja, a terra solta do fundo da vala não irá se misturar com o concreto.
Utiliza-se soquete (maço), na maioria das vezes feitos no próprio canteiro, seu peso varia de 30 a 50 kgf.
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3º. Passo: Lastro de concreto magro
Alicerces de Alvenaria:
No fundo da vala uniformizada, aplica-se uma camada de concreto magro com traço econômico (150 kg de cimento/m3 - 1:3:6 – cimento, areia grossa lavada e brita – 2 e/ou 3) e com espessura de 5 cm;
Normalmente não se arma este concreto, ou seja, não coloca-se ferro, pois o mesmo aplicado em uma camada com esta espessura não tem muita utilidade;
Objetivos do Lastro:
Evitar o contato direto do tijolo com o solo;
Diminuir a tensão transmitida ao solo pela construção (largura > alicerce);
Uniformizar e limpar o piso sobre o qual será levantado o alicerce de alvenaria.
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Alicerces de Alvenaria
Impermeabilização
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Alicerces de Alvenaria:
4º. Passo: Elevação do alicerce e impermeabilização
O alicerce ou baldrame, para construções simples, pequenas, pode ser de alvenaria ou pedra marruada sobre o lastro de concreto magro.
É de suma importância a impermeabilização do alicerce, em especial da alvenaria, ou cinta que fica sobre o baldrame, até alcançar o nível do piso (alvenaria de embasamento);
O processo mais utilizado é através de argamassa rígida; usando, geralmente, impermeável gorduroso (Vedacit ou similar), dosado em argamassa de cimento e areia em traço 1:3 em volume: 
1 lata de cimento (18 litros);
3 latas de areia (54 litros);
1,5 kg de impermeável ( recomendamos, observar a orientação do fabricante quanto as proporções).
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Alicerces de Alvenaria:
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Sapata Corrida Armada:
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Alicerces de Alvenaria:
ALICERCE DE TIJOLO COMUM PARA PAREDES EXTERNAS
1ª. FIADA
2ª. FIADA
1ª. FIADA
2ª. FIADA
A armação dos baldrames varia de acordo com a carga correspondente.
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Alicerces de Alvenaria:
Sapata corrida ou contínua armada e com cintamento
Parede externa de 1 tijolo.
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Alicerces de Alvenaria:
Sapata corrida com assentamento da alvenaria de 1 tijolo aplicada diretamente na mesma;
Cintamento sobre alvenaria, com tijolo espelho em suas laterais;
Parede externa de ½ tijolo;
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Alicerces de Alvenaria:
Sem cinta de amarração (Borges, 1972)
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Alicerces de Alvenaria - Síntese:
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Fundação profunda
	Elemento de fundação que transmite a carga ao terreno ou pela base (resistência de ponta) ou por sua superfície lateral (resistência de fuste) ou por uma combinação das duas, devendo sua ponta ou base estar assente em profundidade superior ao dobro de sua menor dimensão em planta, e no mínimo 3,0 m.
	Neste tipo de fundação incluem-se as estacas e os tubulões.
FUNDAÇÕES PROFUNDAS– Conceitos e Tipos:
h > 2d; h > 3m
Fundação profunda
h
d
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Fundações Profundas ou Indiretas:
Atravessam solos inadequados ou instáveis;
Transferem as cargas da edificação a um estrato (formação) mais adequado composto por rocha mais resistentes (cascalhos, areias densas, etc.), bem abaixo da superestrutura;
Principais tipos:
Estacas (pre-moldadas ou moldadas “in loco”.
Tubulões (moldados “in-loco”)
As estacas geralmente são cravadas em grupos de duas ou mais, espaçadas a cada 75,0 cm a 120,0 cm entre eixos.
Blocos de concreto armado (blocos de coroamento) unem as cabeças de um conjunto de estacas para distribuir uniformemente a carga de um pilar ou viga baldrame entre as estacas.
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Blocos de coroamento:
Os blocos de coroamento têm também a função de absorver os momentos produzidos por forças horizontais, excentricidade e outras solicitações (Caputo. H.P., 1973).
Nível em que deve ser deixado o topo da estaca ou 
Cota de arrasamento
tubulão, de modo a possibilitar que o elemento de fundação e a sua armadura penetrem no bloco de coroamento.
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Fundações Profundas – Bls. de coroamento e baldrames
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Fundações Profundas – Formas dos Blocos de coroamento
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Configuração em planta – Blocos de coroamento
Ø = diâmetro da estaca
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Estacas:
São peças estruturais alongadas, de formato cilíndrico ou prismático.
Podem ser pré-fabricadas ou confeccionadas no canteiro.
Tem a função de transmitir as cargas a elas impostas, às camadas profundas do terreno; 
São aplicadas para a contenção dos empuxos de terra ou de água; e na compactação de terrenos. 
São, em geral, usadas quando a taxa admis-sível do terreno é inferior ao carrega-mento transmitido pela estrutura, ou quando a fundação direta fica su-jeita a recalque incom-patível com a estrutura a ser construída.
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Estacas de ponta: transmitem as cargas por meio de suas pontas para o solo, que deve ter resistência para suportar estas cargas.
Pressão de ponta
Atrito lateral
Estacas de atrito: transmitem as cargas aplicadas sobre elas, principalmente por meio do atrito que ocorre entre a superfície lateral e o solo.
Estacas de atrito dependem, para sustentação, principalmente da resistência do solo ou da rocha sob sua ponta.
A massa do solo que as envolve oferece algum grau de estabilidade lateral para esses longos elementos submetidos a compressão.
Solo c/ baixa consistência ou compacidade
Solo de consis- tência ou com- pacidade média a elevada.
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Tipo de estacas quanto à sua resistência:
Terreno resistente
Terreno em curso de consolidação
(a) A estaca resiste aos esforços pelo atrito lateral e pela ponta;
(b) Resiste pela ponta, trabalhando como um pilar;
(c) Resiste pelo atrito lateral;
(d) Esta estaca quando atravessa a camada de solo produz um atrito negativo que favorece a sua penetração; este tipo de estaca é favorecido pelo tipo de terreno que se adensa sob seu próprio peso, ou sob a ação de uma camada de aterro sobrejacente.
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Transmitem as cargas a elas impostas às camadas do terreno.
Podem ser classificadas em:
Estacas de madeira, estacas de concreto e estacas metálicas.
Estacas de Sustentação:
Devem ser de madeira dura, resistente, em peças retas, roliças e descascadas.
Diâmetro: 18 a 35 cm.
Comprimento: 5 a 8 metros, limitado a 12 m com emendas feitas com talas de chapas metálicas e parafusos (dimensionados).
Carga: 10 t a 15 t.
Vida útil: praticamente ilimitada quando mantida permanentemente sob lençol freático. Variações de umidade fazem com que apodreçam rapidamente. Deve receber tratamento de preservação para evitar apodrecimento e contra ataques de insetos xilófagos.
Estacas de Madeira:
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Madeiras usadas: eucalipto, peroba do campo, aroeira, ipê.
Execução: é cravada com bate-estacas, sendo que as cabeças das estacas devem ser protegidas por um anel cilíndrico de aço, a fim de que não ocorra seu rompimento sob os golpes do pilão. Recomenda-se também o emprego de uma ponteira metálica para facilitar a penetração e proteger a ponta da madeira.
Estacas de Madeira:
Vantagens: não oferecem problemas de transporte e manuseio; possuem facilidade de corte, de serem obtidas em comprimentos variáveis e de emendas; são de baixo custo.
Desvantagens: são sujeitas ao apodrecimento, afetando sua durabilidade.
Cálculo empírico do diâmetro: D – Diâmetro e L - comprimento da estaca.
D = 0,15 + 0,02L
Filme Jari
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Podem ser moldadas no local (“in loco”) ou pré-moldadas, cravadas com equipamento mecânico. 
Na primeira categoria, estão as estacas brocas, as estacas strauss, as estacas franki e as estacas tipo raiz.
Na segunda, estão as estacas pré-moldadas de concreto.
Estacas de Concreto:
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Estacas Broca:
Carga: 50 kN a 100 kN
São estacas executadas sem molde, cuja ferramenta é o trado (de concha ou helicoidal). 
Diâmetro: 15 a 25 cm.
Comprimento: aproximadamente 5 m, sendo que só pode ser executada acima do nível do lençol freático, para evitar o estrangulamento do fuste.
Espaçamento entre estacas: não pode ultrapassar a 4 m, devendo ser colocadas nas interseções de paredes, de forma eqüidistante, conforme mostramos a seguir.
Vigas baldrames
 Distribuição das estacas brocas
Estacas brocas
máx. 4,0 m
s/ esc.
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Escavação ou perfuração do furo com trado manual, usando água para facilitar a perfuração;
 Atingindo a profundidade desejada, apiloa-se o fundo, executando um pequeno bulbo com um pilão metálico e usando pedra britada 2 ou 3;
Preenche-se o furo com concreto (traço 1:3:4), adensando e tomando cuidados especiais para não contaminar o concreto;
Estacas Broca – Construção passo a passo:
4. Fazer o acabamento na cota de arrasamento (cota superior da estaca definida em projeto) desejada, fixando os arranques para os baldrames.
Execução das estacas brocas
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Desvantagens: baixa capacidade de carga; há perigo de estrangulamento do fuste; não existe garantia de verticalidade.
Estacas Broca – Construção passo a passo:
Estas estacas po- dem ser agrupadas duas a duas, de- pendendo da car- ga a ser distribuí- da, e amarradas por pequenos blocos de concreto armado. 
Elas também devem ser solidarizadas por meio de vigas baldrames, evitando deixar estacas isoladas.
Agrupamento de estacas brocas – des. s/esc. 
Alvenaria de embasamento
Bloco de duas estacas 
Viga baldrame
Este tipo de estrutura geralmente é utilizada para sustentação de caixa d’água inferior.
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Estacas Broca – Recuperação de Pisos
Podemos também utilizar as brocas para recuperação de pisos que sofreram recalques.
Existem duas maneiras de se recuperar um piso recalcado: 
Retirando-se todo o piso recalcado, escavando a uma profundidade de 1,0m a 1,5m e substiuindo este solo por solo de melhor qualidade (areia lavada) compactando-o com “sapinho” ou similar em camadas de 20 a 30 cm. Depois efetuar a construção do novo piso ou lastro.
Utilizando “broquinhas” como mostrado no esquema abaixo, composição com próprio solo e cimento, não utiliza brita.
1,20m
4,00m a 6,00m
piso
Broca – pasta cimento/solo
Traço (v) sugerido para pasta – 1 : 7 a 8 + 26 ℓ água
Piso danificado
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Estacas Strauss:
Carga: 200 kN a 400 kN
são executadas com tubo de revestimento metálico recuperável, de ponta aberta para permitir a escavação do solo, em concreto simples ou armado. 
Ø (cm)
Carga
25
Até 20 t
32
30 t
38
40 t
o soquete (≈ 300 kg) é centralizado com o piquete de locação; 
em seguida, perfura-se com o soquete a profundidade de 1,0 m, cujo furo servirá para a introdução do primeiro tubo (≈ 2 a 3 metros de comprimento), que é dentado na extremidade inferior (chamado de coroa), cravando-o no solo;
a seguir é substituída pela sonda de percussão, que por meio de golpes, captura e retira o solo;
Estacas Strauss – Construção passo a passo:
1ª fase: Escavação e cravação.
Diâmetro: 25 a 40 cm.
NA
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Quando a coroa estiver toda cravada é rosqueado o tubo seguinte e assim sucessivamente até atingir a camada de solo resistente, providenciando sempre a limpeza da lama e da água acumulada dentro do tubo;
substituindo-se a sonda pelo soquete, lança-se no tubo, em quantidade suficiente para se ter uma coluna de 1,0 m, o concreto meio seco;
Estacas Strauss – Construção passo a passo:
2ª fase: Confecção do bulbo.
NA
NA
3ª fase: Concretagem, adensamento e retirada do tubo.
Sem tirar a tubulação, apiloa-se o concreto formando um bulbo e, na seqüência, executa-se o fuste lançando-se o concreto sucessivamente em camadas apiloadas, retirando-se a tubulação na seqüência da operação;
A concretagem é feita até um pouco acima da cota de arrasamento da estaca, deixando-se um excesso para o corte da cabeça da estaca.
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Estacas Strauss – Construção passo a passo:
4ª fase: Colocação das esperas.
NA
Estacas Strauss – Vantagens:
Executada no comprimento estritamente necessário; 
Não causa vibrações, pois não necessita de bate-estacas; 
O equipamento empregado para sua execução é leve e simples, podendo ser utilizado em locais confinados, em terrenos acidentados, ou no interior de edifícios com pé-direito reduzido.
Estacas Strauss – Desvantagens:
Não há garantia na qualidade da execução (pega do concreto dentro do terreno); 
Pode ocorrer falhas no arrancamento do tubo, podendo conduzir a descontinuidade do fuste.
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Estacas de ponta: transmitem as cargas por meio de suas pontas para o solo, que deve ter resistência para suportar estas cargas.
Pressão de ponta
Atrito lateral
Estacas de atrito: transmitem as cargas aplicadas sobre elas, principalmente por meio do atrito que ocorre entre a superfície lateral e o solo.
Estacas de atrito dependem, para sustentação, principalmente da resistência do solo ou da rocha sob sua ponta.
A massa do solo que as envolve oferece algum grau de estabilidade lateral para esses longos elementos submetidos a compressão.
Solo c/ baixa consistência ou compacidade
Solo de consis- tência ou com- pacidade média a elevada.
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Escavada manualmente, não pode ser executado abaixo do nível d´água.
Dispensa escoramento em terreno coesivo, mostrando-se uma alternativa econômica para altas cargas solicitadas, superior a 250 Tf.
4,0 m3 de escavação manual para tubulões até 10 m de profundidade.
80 m3 de escavação mecânica para tubulões até 15 m de profundidade.
Tubulões:
Elemento de forma cilíndrica, em que, pelo menos na sua fase final de execução, há a descida do operário por dentro deste. 
Pode ser feito a céu aberto ou sob ar comprimido (pneumático).
Tubulão a céu aberto:
Tubulão a céu aberto - Produtividade:
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Tubulões:
Solo adequado para apoio
São estacas de concreto-massa ou concreto armado moldadas “in loco”.
São executadas escavando-se um poço por meio de sondas ou manual até uma camada de apoio adequada, por isso são denominadas de estacas escavadas.
Após perfuração do poço, enche-se o mesmo de concreto.
Tubulão
A armadura na parte superior do fuste (haste) dá resistência adicional à flambagem causadas pelas forças laterais ou pelo carregamento excêntrico de um pilar.
O poço geralmente tem 75,0 cm de diâmetro ou mais para permitir a inspeção da base.
Um molde temporário pode ser necessário para reter a água, a areia ou desmoronamento das paredes do fuste durante a escavação.
A base pode ser aumentada, assumindo uma forma de sino, para maior área de apoio e maior resistência ao soerguimento provocado pelo solo. 
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VISTORIA DE UM TUBULÃO
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Utilizado em terrenos que apresentam dificuldade de empregar escavação mecânica ou cravação de estacas, como em áreas com alta densidade de matacões, lençóis d´água elevados ou cotas insuficiente entre o terreno e o apoio da fundação.
Nesse tipo de fundação, pode-se utilizar uma camisa metálica, de concreto ou de concreto moldado “in loco”, sendo empregada uma pressão máxima de 3,4 atm, limitando, dessa forma, a profundidade do tubulão a 34 m abaixo do nível d´água.
Tubulões:
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Os tubulões a ar comprimido ou pneumáticos utiliza uma câmara de equilíbrio em chapa de aço e um compressor.
O princípio é manter, pelo ar comprimido injetado, a água afastada do interior do interior do tubulão.
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Aplicação:
Quando existe água, ou seja, deseja-se ultrapassar o lençol freático;
Grandes profundidades, existindo o risco de desmoronamento;
A injeção do ar comprimido impede a entrada de água no tubulão, pois a pressão interna é maior que a pressão
da água.
A pressão máxima empregada é de 3,4 atm, limitando a profundidade em 34 m abaixo do nível da água.
O equipamento utilizado compõe de uma câmara de equilíbrio e um compressor.
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Preparação do terreno e colocação do anel de concreto
Escavação a céu aberto até o nível do lençol freático e colocação do segundo anel de concreto
Sequência de execução de um Tubulão a ar comprimido:
IMPORTANTE:
O tubulão difere da estaca não por suas dimensões, mas pelo processo de execução.
Custos elevados e riscos de acidentes no trabalho são fatores que limitam o processo de utilização dos tubulões a ar comprimido.
0,7 a 1,2 m
NT
NA
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Colocação da campânula para trabalho de escavação sob pressão hiperbárica com pessoal especializado.
Concretagem sob pressão hiperbárica
CAMPÂNULA
GUINCHO
CACHIMBO DE SAÍDA DO MATERIAL
CACHIMBO DE ENTRADA DO CONCRETO
NT
A execução destes tubulões é considerada um trabalho de alto risco para o trabalhador.
Trata-se de ambiente insalubre, deve ser realizado por firma e pessoal especializado, usando técnicas e equipamentos especiais (NR-15).
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A aplicação de ar comprimido em obras de engenharia vem sendo usada desde o século XIX. A instalação para execução de fundações pneumáticas compreende, essencialmente, uma campânula ou câmara de equilíbrio, construída de chapa de aço, e um compressor, que fornece o ar comprimido. O princípio de execução de fundações pneumáticas é manter, pelo ar comprimido injetado, a água afastada do interior do tubulão ou caixa. A pressão deve ser compatível com as condições de trabalho suportáveis pelo organismo humano, sendo, com isto, a profundidade de um tubulão, abaixo do nível d'água, limitada a:
(a) 65 m; (b) 45 m; (c) 55 m; (d) 25 m; (e) 35 m. 
Questão de concurso:
Prova: UFF – 2009 - UFF - Engenheiro Civil
Disciplina: Engenharia Civil
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CUIDADOS:
IMPORTANTE: Durante a compressão, o sangue do operador absorve mais gases do que na pressão normal.
	Isto impede que a descompressão do operador seja feita rapidamente, pois os gases absorvido em excesso no sangue pode formar bolhas, provocando dores e até morte por embolia.
	Para evitar esse problema, antes de passar a pressão normal, o operador deve sofrer um processo de descompressão lenta (superior a 15 minutos).
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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.
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