Fundações UCPEL

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UNIVERSIDADE CATÓLICA DE PELOTAS
CENTRO POLITÉCNICO
ENGENHARIA CIVIL
DISCIPLINA DE FUNDAÇÕES 
CARINA BELEIA 
FERNANDO TEIXEIRA
JUCILEIA DE FREITAS
RAFAEL BAHR 
MARINO MINUTO 
TRABALHO DE FUNDAÇÕES PROFUNDAS
PELOTAS
2015
 
Memorial de Cálculo
Introdução
O presente memorial tem por finalidade o dimensionamento da fundação profunda de um pilar com carga de topo de 1200 KN. Os cálculos são baseados na NBR 6122/2010, nas notas de aula da disciplina de fundações da UCPEL e FURG.
Escolha do tipo de fundação:
A fundação escolhida foi uma estaca de concreto pré-moldado com dimensões de 30x30 cm quadrada vibrada, com área de 0,09m², com capacidade de carga estrutural de 900 kN,sendo a mesma comparada com uma estaca hélice continua de diâmetro 50 cm e capacidade de carga estrutural de 1250 KN.
A capacidade de carga estrutural será analisada até os 10 metros de profundidade.
Análise do terreno
A análise do terreno foi feita por sondagem realizada pela empresa Malta Neves Fundações Ltda., conforme segue
Dados para resolução
- Estaca de concreto pré-moldada.
-Seção da base de 30x30 cm.
-Capacidade de carga estrutural da estaca pré moldada é 900 kN.
Capacidade de Carga (Estaca Pré-moldada)
Para estimar a capacidade de carga foi utilizado os Métodos de Aoki-Velloso.
Estaca pré moldada de concreto vibrado 30 x 30 cm,carga de catalogo 900 KN(capacidade de carga estrutural) 
Área = 0,09 m²
Estaca mais carregada: Pilar A com carga de topo igual a 1200 KN (arbitrário). 
Solução : 2 estacas de 30 x 30 cm com carga de catalogo de 900 KN(capacidade de carga estrutural).
Coeficiente de segurança para estaca pré-moldada vibrada quadrada: Utilizada conforme abaixo F1=2,0 e F2=3,50.
Método Aoki- Velloso
Equações para resolução do método:
Resistência de Ponta → 
Resistência de Haste → 
 → Resistência da ponta da estaca
 → Área da ponta da estaca
 → Fator de acordo com o tipo de solo
 → média entre o Nspt correspondente a profundidade da ponta da estaca, oimediatamente anterior e posterior.
 → Fator de acordo com o tipo de estaca
 → Resistência do fuste da estaca
U → Perímetro da estaca
 → Variação do comprimento da estaca
 → Parâmetro obtido no ensaio de SPT
Resolução
Para uma estaca pré-moldada concreto com seção 0,30x0,30 m, temos uma área de ponta igual a 0,09 m² .O parâmetro “F1” refere-se ao tipo de estaca. Já os parâmetros “K” e “α” são referentes ao perfil de solo ao longo do fuste .
Como constatado no boletim de sondagem o perfil de solo é arenoso com pequenas variações em cada camada,dessa forma optou-se por manter os parâmetros “K” e “α” constantes considerando o perfil de solo arenoso.
Considerando todos os dados e parâmetros foi montada a seguinte tabela:
	Dados:
	Dimensões da estaca (cm) : 30 x 30
	Perímetro da estaca: 1,20 m
	Área seção da estaca: 0,09m²
	F1 = 2
	F2 = 3,5
	Cálculo da Capacidade de Carga - Método de Aoki-Velloso (Estaca 30 x 30)
	
	Prof. (m)
	∆L (m)
	NSPT (nº golpes)
	K (kN/m²)
	α
	K.N
	KN/F1
	α.K.N
	α.K.N/F2
	QSU (kN)
	ΣQSU (kN)
	QBU (kN)
	Qu (kN)
	Qadm (kN)
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	0
	-
	-
	-
	-
	-
	-
	-
	-
	-
	-
	-
	-
	-
	1
	1
	08
	1000,0
	0,014
	8000,0
	4000,0
	112,0
	32,0
	38,40
	38,40
	360,00
	398,40
	199,20
	2
	1
	14
	1000,0
	0,014
	14000,0
	7000,0
	196,0
	56,0
	67,20
	105,60
	630,00
	735,60
	367,80
	3
	1
	20
	1000,0
	0,014
	20000,0
	10000,0
	280,0
	80,0
	96,00
	201,60
	900,00
	1101,60
	550,80
	4
	1
	38
	1000,0
	0,014
	38000,0
	19000,0
	532,0
	152,0
	182,40
	384,00
	1710,00
	2094,00
	1047,00
	5
	1
	29
	1000,0
	0,014
	29000,0
	14500,0
	406,0
	116,0
	139,20
	523,20
	1305,00
	1828,20
	914,10
	6
	1
	32
	1000,0
	0,014
	32000,0
	16000,0
	448,0
	128,0
	153,60
	676,80
	1440,00
	2116,80
	1058,40
	7
	1
	36
	1000,0
	0,014
	36000,0
	18000,0
	504,0
	144,0
	172,80
	849,60
	1620,00
	2469,60
	1234,80
	8
	1
	38
	1000,0
	0,014
	38000,0
	19000,0
	532,0
	152,0
	182,40
	1032,00
	1710,00
	2742,00
	1371,00
	9
	1
	39
	1000,0
	0,014
	39000,0
	19500,0
	546,0
	156,0
	187,20
	1219,20
	1755,00
	2974,20
	1487,10
	10
	1
	36
	1000,0
	0,014
	36000,0
	18000,0
	504,0
	144,0
	172,8
	1392,0
	1620,0
	3012,0
	1506,0
	11
	1
	35
	1000,0
	0,014
	35000,0
	17500,0
	490,0
	140,0
	168,00
	1560,00
	1575,00
	3135,00
	1567,50
Como constatado no boletim de sondagem o perfil de solo é arenoso com pequenas variações em cada camada,dessa forma optou-se por manter os parâmetros “K” e “α” constantes considerando o perfil de solo arenoso.
 Ao estimar a capacidade de carga geotécnica por este método foi utilizado uma planilha Excel
 Estaca com 10 m de comprimento
Capacidade de carga geotécnica estimada aos 10m = 1506 KN
Capacidade de carga geotécnica (1506KN) maior que capacidade de carga do pilar (1200KN)
Como a capacidade de carga estrutural da estaca é de 900 KN e a carga do pilar é de 1200 KN ,são necessárias duas estacas que poderiam ser assentadas na cota de 6m(dependendo da nega),pois a capacidade de carga geotécnica nessa cota é de 1047 KN,bem superior a 900 KN.
Capacidade de Carga (Estaca Hélice contínua)
Para estimar a capacidade de carga foi utilizado os Métodos de Aoki-Velloso.
Estaca hélice continua, diâmetro 50 cm,carga de catalogo 1250 KN(capacidade de carga estrutural) 
Área = 0,196 m²
Estaca mais carregada: Pilar A com carga de topo igual a 1200 KN (arbitrário). 
Solução: 1 estacas hélice continua com diâmetro de 50 cm de diâmetro ,capacidade de carga estrutural de 1250 KN.
Coeficiente de segurança para estaca hélice continua: Utilizado F1=2,0 e F2=4,00 conforme tabela acima.
Aoki- Velloso
Ao estimar a capacidade de carga geotécnica por este método foi utilizado uma planilha Excel, que segue:
Estaca com 10 m de comprimento
Capacidade de carga estimada aos 10m = 2561,28 KN
Capacidade de carga estrutural (1250 KN) maior que capacidade de carga do pilar (1200KN)
Como a capacidade de carga estrutural da estaca é de 1250 KN e a carga do pilar é de 1200 KN ,são necessárias uma estaca que poderiam ser assentadas na cota de 5m(dependendo da nega),pois a capacidade de carga geotécnica nessa cota é de 1720,67 KN,bem superior a 1200 KN.
	Dados:
	Dimensões da estaca (cm) : Ǿ 50 cm
	Perímetro da estaca: 1,571 m
	Área seção da estaca: 0,196m²
	F1 = 2
	F2 = 4
	Cálculo da Capacidade de Carga - Método de Aoki-Velloso (Estaca Hélice continua Ǿ 50 cm)
	
	Prof. (m)
	∆L (m)
	NSPT (nº golpes)
	K (kN/m²)
	α
	K.N
	KN/F1
	α.K.N
	α.K.N/F2
	QSU (kN)
	ΣQSU (kN)
	QBU (kN)
	Qu (kN)
	Qadm (kN)
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	0
	-
	-
	-
	-
	-
	-
	-
	-
	-
	-
	-
	-
	-
	1
	1
	08
	1000,0
	0,014
	8000,0
	4000,0
	112,0
	28,0
	43,99
	43,99
	784,00
	827,99
	413,99
	2
	1
	14
	1000,0
	0,014
	14000,0
	7000,0
	196,0
	49,0
	76,98
	120,97
	1372,00
	1492,97
	746,48
	3
	1
	20
	1000,0
	0,014
	20000,0
	10000,0
	280,0
	70,0
	109,97
	230,94
	1960,00
	2190,94
	1095,47
	4
	1
	38
	1000,0
	0,014
	38000,0
	19000,0
	532,0
	133,0
	208,94
	439,88
	3724,00
	4163,88
	2081,94
	5
	1
	29
	1000,0
	0,014
	29000,0
	14500,0
	406,0
	101,5
	159,46
	599,34
	2842,00
	3441,34
	1720,67
	6
	1
	32
	1000,0
	0,014
	32000,0
	16000,0
	448,0
	112,0
	175,95
	775,29
	3136,00
	3911,29
	1955,64
	7
	1
	36
	1000,0
	0,014
	36000,0
	18000,0
	504,0
	126,0
	197,95
	973,23
	3528,00
	4501,23
	2250,62
	8
	1
	38
	1000,0
	0,014
	38000,0
	19000,0
	532,0
	133,0
	208,94
	1182,18
	3724,00
	4906,18
	2453,09
	9
	1
	39
	1000,0
	0,014
	39000,0
	19500,0
	546,0
	136,5
	214,44
	1396,623822,00
	5218,62
	2609,31
	10
	1
	36
	1000
	0,014
	36000,0
	18000
	504
	126,00
	197,946
	1594,57
	3528,00
	5122,57
	2561,28
	11
	1
	35
	1000,0
	0,014
	35000,0
	17500,0
	490,0
	122,5
	192,45
	1787,01
	3430,00
	5217,01
	2608,51
Como constatado no boletim de sondagem o perfil de solo é arenoso com pequenas variações em cada camada,dessa forma optou-se por manter os parâmetros “K” e “α” constantes considerando o perfil de solo arenoso.