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31/07/2016 1 Fundações e Obras de Contenção Aula 1 – Definição, Classificação e Requisitos básicos das Fundações 2016-2 Profa. Rosangela Oliveira 31/07/2016 2 Apresentação da aula Objetivos: Ao final da aula o aluno deverá: • Reconhecer o conceito de fundação; • Diferenciar uma fundação rasa e superficial de fundação profunda a partir dos critérios de norma. • Listar os requisitos básicos a serem atendidos por uma fundação. 31/07/2016 3 1. Introdução Importância das Fundações para a engenharia • Todos os projetos de engenharia civil (edifícios, estradas, pontes, barragens, túneis e reservatórios de água ...) é construído sobre ou no solo. Fundação: A base de tudo Talude Natural Talude De Corte Barragem Aterro Fundação de Edifícios Escavação suportada Tunel Estradas Fundação Offshore 31/07/2016 4 2. Definição Fundação ou subestrutura: Parte de uma estrutura composta por elementos estruturais, geralmente construídos abaixo do nível do terreno e que são os responsáveis por transmitir ao solo todas as ações (cargas verticais, forças do vento, etc.) que atuam na edificação. Por que enterrar as fundações? • Evitar o escorregamento lateral; • Ultrapassar (eliminar ou remover) a camada superficial do terreno (baixa resistência). 31/07/2016 5 3. Requisitos básicos de uma fundação Importância das Fundações para a engenharia É evidente a importância de uma fundação: • indispensável à própria existência de qualquer tipo de obra de engenharia; • responsável pela garantia de suas condições de estabilidade; • conservação de sua estética; • a manutenção de sua funcionalidade. 31/07/2016 6 3. Requisitos básicos de uma fundação Os requisitos básicos a serem atendidos por um projeto de fundações são: • Apresentar Segurança à ruptura suficiente: Segurança adequada ao colapso do solo de fundações ou estabilidade externa; Segurança adequada ao colapso os elementos estruturais ou estabilidade interna; • Funcionalidade Deformações aceitáveis, sob as condições de trabalho; • Durabilidade Apresentar vida útil no mínimo igual à da estrutura. 31/07/2016 7 3. Requisitos básicos de uma fundação Depois da segurança, funcionalidade e durabilidade... • Economia Normalmente as fundações variam de 4 a 10% do custo global da obra, podendo chegar a 20%. Erros nas fundações podem gerar a necessidade da execução de reforços e recuperação estruturais que geram custos diretos e indiretos elevadíssimos (contratação de mão-de- obra especializada até ações judiciais de caráter imensurável). 31/07/2016 8 4. Classificação 4.1 – Quanto a transmissão de cargas ao solo Quanto a transmissão de cargas ao solo as fundações podem ser diretas ou indiretas. 4.1.1 -Fundações Diretas A transmissão das cargas é feita através da base do elemento estrutural da fundação, considerando apenas o apoio da peça sobre a camada do solo, sendo desprezada qualquer outra forma de transferência das cargas. (BRITO, 1987). 31/07/2016 9 4. Classificação 4.1 – Quanto a transmissão de cargas ao solo 4.1.2- Fundações Indiretas São aquelas que transmitem as cargas por efeito de atrito lateral do elemento estrutural com o solo, por efeito de ponta ou ambos. As fundações indiretas são sempre profundas, devido a forma de transmissão de cargas ao solo. 31/07/2016 10 4. Classificação das Fundações 4.2 -Quanto à profundidade da cota de apoio Quanto à profundidade da cota de apoio as fundações podem ser Rasas ou superficiais e Fundações Profundas 4.2.1-Fundações Rasas ou superficiais: Elemento de fundação em que a carga é transmitida ao terreno, predominantemente pelas pressões distribuídas sob a base da fundação (H < 2B) - NBR 6122:2010 (item 3.1) H - embutimento da fundação B – menor dimensão em planta Inclui-se neste tipo de fundação: sapatas, radier, blocos, sapatas associadas, vigas de fundação e as sapatas corridas. 31/07/2016 11 4. Classificação 4.2 – Quanto a transmissão de cargas ao solo 4.2.1-Fundações Rasas ou superficiais H - embutimento da fundação ou profundidade de assentamento B – menor dimensão em planta H < 2B NBR 6122 Item 3.1 31/07/2016 12 4. Classificação das Fundações 4.2 -Quanto à profundidade da cota de apoio 4.2.2 - Fundações Profundas: Elemento de fundação que transmite a carga ao terreno pela base (resistência de ponta), 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 3m. ABNT NBR 6122:2010 Principais tipos de Fundações Profundas: H > 3 m H > 2B 31/07/2016 13 4. Classificação das Fundações 4.2 -Quanto à profundidade da cota de apoio A diferença de acordo com a profundidade de embutimento do elemento no solo, segundo Velloso e Lopes (2004), dá-se por: • No caso de fundação superficial o mecanismo de ruptura surge na superfície do terreno. • Em fundações profundas, o mecanismo de ruptura não surge na superfície do terreno. Mecanismos de ruptura em fundações rasas e profundas. Os mecanismos de ruptura de base atingem, acima da mesma, até 2 vezes sua menor dimensão. 31/07/2016 14 5. Avaliação de aprendizagem Questão 1 – As fundações rasas e diretas, apresentam algumas características específicas que são requisitos de norma e devem ser consideradas em seu projeto e dimensionamento. Nesse sentido, considere a figura e classifique as afirmativas com V (verdadeiro) e F (Falso). a. ( ) A dimensão “X”, conforme figura, se corresponder a maior dimensão da sapata em planta, deve ser representada pela letra “B”. b. ( ) O carregamento F, quando distribuído na área da base da sapata, será repassado ao solo em forma de Tensão, sendo essa a única forma de transmissão de carregamento para o solo. c. ( ) A cota representada por “Y”, deverá ser menor que 2 vezes “X”, desde que “X” seja a menor dimensão da sapata em planta. d. ( ) A dimensão máxima de “Y” deve ser menor que 3 m. e. ( ) A dimensão “Y” também tem a finalidade de possibilitar o assentamento da sapata abaixo da camada de matéria orgânica do solo. 31/07/2016 15 5. Avaliação de aprendizagem Questão 2. Uma fundação corretamente projetada deve suportar o carregamento atuante, distribuindo-o de modo satisfatório sobre o solo no qual se apoia, observando os requisitos referentes a segurança, funcionalidade, durabilidade e economia. Quanto a esses requisitos, classifique as afirmativas com V (verdadeiro) e F (Falso). a. ( ) A Funcionalidade diz respeito a garantir deslocamentos compatíveis com o tipo e finalidade a que se destina a estrutura. b. ( ) A durabilidade está diretamente relacionado ao respeito à resistência do solo e do elemento estrutural. c. ( ) A fundação deve apresentar vida útil no mínimo igual à da superestrutura para atender aos requisitos de segurança. d. ( ) Para a segurança das fundações deve-se observar os critérios para atender a estabilidade interna e externa destas. e. ( ) Para análise e escolha das fundações, a economia deve ser priorizada, através da seleção das fundações mais economicamente viáveis e em seguida os outros aspectos, iniciando-se pelo aspecto da segurança. 31/07/2016 16 5. Avaliação de aprendizagem Questão 3. Analise o fluxo abaixo quanto as requisitos necessários à uma fundação. Identifique no fluxo cada requisito, explique-os e identifique ausências ou itens não condizentes com o tema. 31/07/2016 17 5. Avaliação de aprendizagem Questão 4. Erros nas considerações relativas a interação solo x estrutura são motivo de grandes acidentes. Quanto aesse aspecto e observando as considerações vistas quanto a transmissão de cargas nas fundações profundas, analise as imagens. 31/07/2016 18 5. Referências bibliográficas 1. ABNT NBR 6122-2010 – Projeto e Execução de Fundações. Documento de referência: Esta norma trata dos critérios gerais que regem o projeto e a execução de fundações de todas as estruturas convencionais da engenharia civil. 2. ABMS/ ABEF. Fundações – Teoria e Prática. Vários autores. Editora Pini, 1998. 31/07/2016 19 Obrigada! A concepção de fundações é, na realidade, um misto de ciência e arte. Velloso, D. Fundações: teoria e prática. 2009
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