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09/09/2015 1 Breve Histórico das Fundações no Brasil Boas Práticas para a Execução de Fundações INTRODUÇÃO AO CURSO • Evolução das Técnicas Executivas – Período Colonial (1530) • 1º Grupo: Obras associadas a indústria do açúcar e as primeiras instalações portuárias • 2º Grupo: Construções militares como fortalezas e quartéis, as igrejas, mosteiros, edifícios públicos e cadeias • 3º Grupo: Obras Civis como casas de pequeno e grande porte, comércios, armazéns e casas de farinha. Poucos Relatos sobre as Fundações!!! 09/09/2015 2 INTRODUÇÃO AO CURSO • Evolução das Técnicas Executivas – Construção do Mosteiro de São Bento (1684) • “Declaração de Obras” - Especificações para a construção do mosteiro – Apresentam-se as técnicas para construção do alicerce – O autor demonstra conceitos de tensões e resistência do material quando menciona » Necessidade de atingir uma profundidade para o alicerce a qual fosse encontrada um material de dureza suficiente para suportar a edificação » Menciona que a presença de água na escavação do alicerce poderia inviabilizar a escavação das cavas para construção do alicerce INTRODUÇÃO AO CURSO • Evolução das Técnicas Executivas – Construção de Pontes e Túneis – Século 19 • Devido aos diversos desabamentos das casas (Taipa) iniciou-se a construção com tijolos, vigas e colunas – Surgiram edifícios industriais, mercados, a própria Estação da Luz em São Paulo dentre outros edifícios construídos entre 1884 e 1896 nas cidades de São Paulo, Rio de Janeiro, Recife e Manaus – Diante de tal evolução nas estruturas houve também a necessidade de alavancar e aprimorar as técnicas de fundações – As cavas preenchidas por “pedra socada” foram substituídas por sapatas, sapatas corridas e blocos de alvenaria de tijolos ou pedra assentados sobre solo apiloado no fundo das cavas 09/09/2015 3 INTRODUÇÃO AO CURSO • Evolução das Técnicas Executivas – Final do Século 19 • Caso do Reservatório de água do Pedregulho, no Rio de Janeiro (Vargas, 1998) – Construção de dois tanques, um a montante do outro com desnível de 5 metros (07/1880) » Após alguns dias de chuvas, o tanque situado na cota inferior, construído próximo à encosta apresentou fissuras na base e nas paredes, sendo esvaziado imediatamente » Honório Bicalho diagnostica como causa do ocorrido recalques diferenciais produzidos por “falta de homogeneidade do terreno, proveniente da decomposição da rocha primitiva, o gnaisse” o que deu origem a um solo residual compressível e com prováveis características colapsíveis INTRODUÇÃO AO CURSO • Evolução das Técnicas Executivas – Século 20 • Geologia de Engenharia x Engenharia de Fundações – Problemas associados às fundações nas construções do cais dos portos -> regiões que apresentam elevada frequência na ocorrência de solos moles – Anos 30 » Aparecimento do concreto armado • As estruturas de concreto armado já se apoiavam sobre sapatas de concreto armado e blocos de concreto simples • Fundações profundas -> Estacas de madeira / Estacas pré-moldadas de concreto armado, capeadas por blocos também de concreto 09/09/2015 4 INTRODUÇÃO AO CURSO • Evolução das Técnicas Executivas – Século 20 • Entrada da primeira empresa de construções portuárias e fundações por estacas, no Rio de Janeiro e também pela ampliação do porto de Santos-SP – Primeiro cais de concreto armado sobre estacas, com muro de arrimo em estacas pranchas localizado em Santos-SP – Entre 1926 e 1927, o cais porto do Rio de Janeiro foi ampliado e as fundações do cais foram em caixões de concreto armado, cravados a ar • Surgimento das Primeiras Pesquisas (IPT) – NIPT (1945), NMG e por fim o NSPT ( Terzaghi e Peck, 1948) » NBR 6484/2001 - Sondagens de simples reconhecimento com SPT - Método de ensaio INTRODUÇÃO AO CURSO • Evolução das Técnicas Executivas – Obras de Fundações do Século 20 • Edifício do Banco do Estado – O processo de moldagem das estacas pela cravação de tubos de ponta fechada, semelhante a estaca Franki; – Solo: argila rija » , causou levantamento do nível do terreno em cerca de 70cm » As estacas anteriormente moldadas romperam por tração » Após a execução das provas de carga observou-se que a carga de ruptura em algumas estacas era 30% da esperada (Registrado: 90 t / Esperado: carga de ruptura de 270 t) » Solução: 400 estacas adicionais com o cuidado de escavar o terreno para a moldagem das novas estacas. 09/09/2015 5 INTRODUÇÃO AO CURSO • Evolução das Técnicas Executivas – Obras de Fundações do Século 20 • Edifício da Companhia Paulista de Seguros INTRODUÇÃO AO CURSO • Evolução das Técnicas Executivas – Obras de Fundações do Século 20 • Edifício da Companhia Paulista de Seguros – Trata-se de um edifício de 26 andares cuja construção iniciou- se em 1940, em que a investigação do subsolo foi realizada apenas em uma parte do terreno, pois, havia no mesmo uma edificação antiga que seria demolida – Dessa forma, as estacas foram projetadas com informações de apenas um lado do terreno, cujas bases apoiavam-se em uma argila rija – No lado do terreno não investigado, havia a presença de uma camada de solo mole e para agravar ainda mais a situação, as provas de carga foram realizadas apenas no lado investigado, logo os resultados obtidos foram satisfatórios 09/09/2015 6 INTRODUÇÃO AO CURSO • Evolução das Técnicas Executivas – Obras de Fundações do Século 20 • Edifício da Companhia Paulista de Seguros – Após 3 anos, em 1943, o prédio foi inaugurado e logo em seguida, o IPT no monitoramento dos recalques registrou que na região não investigada do terreno, onde havia a presença de solo mole » Os recalques acentuavam-se rapidamente com diferenças de até 1 mm de recalque entre as medidas no período matutino e vespertino do mesmo dia, de forma que o desprumo do edifício chegou a 1 m INTRODUÇÃO AO CURSO • Evolução das Técnicas Executivas – Obras de Fundações do Século 20 • Edifício da Companhia Paulista de Seguros – SOLUÇÃO ADOTADA » De acordo com o que apresentado por Villares (1956), a solução foi o congelamento do terreno, a partir de 162 unidades de congelamento, em que a temperatura foi mantida à -20oC • Prosseguiu-se a perfuração de poços, instalou-se tubos de ferro galvanizado até os 14 metros de profundidade • Com o solo enrijecido e os recalques impedidos, injetou-se concreto nos poços • Reaprumo do prédio com a ajuda de macacos hidráulicos 09/09/2015 7 INTRODUÇÃO AO CURSO • Evolução das Técnicas Executivas – Obras de Fundações do Século 20 • Problemas de Fundações em Santos INTRODUÇÃO AO CURSO • Evolução das Técnicas Executivas – Obras de Fundações do Século 20 09/09/2015 8 INTRODUÇÃO AO CURSO • Evolução das Técnicas Executivas – Obras de Fundações do Século 20 • Ponte sobre o Rio Guaíba – RS – Estacas Franki INTRODUÇÃO AO CURSO • Evolução das Técnicas Executivas – Obras de Fundações do Século 20 • Construção de Brasília – Década de 50 Prédio dos Ministérios de Brasília – DF (1959) (Fonte: Arquivo Público do Distrito Federal) Congresso Nacional e Palácio do Planalto - Brasília – DF (1959) (Fonte: Arquivo Público do Distrito Federal) INVESTIGAÇÃO DE SUBSOLO - Arenitos e siltitos cobertos por uma camada de colúvio, originário das mesmas rochas -> Fundações profundas com Estacas Franki e Tubulões a céu aberto 09/09/2015 9 INTRODUÇÃO AO CURSO • Evolução das Técnicas Executivas – Obras de Fundações do Século 20 • Refinaria de Petróleo Duquede Caxias – RJ (1960-1964) • Somados todas as estacas e tubulões ultrapassou 400km • Consumo de concreto e aço que atingiu 120 mil metros cúbicos e 10 mil toneladas respectivamente Consolidação da Engenharia de Fundações no País INTRODUÇÃO AO CURSO • Evolução das Técnicas Executivas – Obras de Fundações do Século 20 • Usina José Bonifácio de Andrada e Silva, da Companhia Siderúrgica Paulista (COSIPA) (1963) • Perfil de subsolo: Argila mole na superfície até 25 metros de profundidade • Solução: 110 mil estacas cravadas de concreto vazadas, estacas mistas e metálicas em perfil H • Principais problemas: Emendas das estacas de grande comprimento, a corrosão (ambiente marinho), pressão neutra gerada na cravação das estacas e o atrito negativo gerado • Controle Tecnológico: IPT realizou mais de 300 provas de carga 09/09/2015 10 INTRODUÇÃO AO CURSO • Evolução das Técnicas Executivas – Obras de Fundações do Século 20 • Ponte Rio-Niterói (1974) – 13,3km de extensão, 26,6 metros de largura, com 6 faixas de tráfego - MARCO NACIONAL DA ENGENHARIA • SOLUÇÃO • Em terra: Estacas Metálicas e Franki • No mar: Tubulões Encamisados (camisa de aço de 10mm perdida) com 1,8 metros de diâmetro (solução esta considerada pioneira para a época) INTRODUÇÃO AO CURSO • Evolução das Técnicas Executivas – Obras de Fundações do Século 20 • Ponte Rio-Niterói (1974) – 1.138 tubulões » Ar Comprimido – 462 -> apoiado na camada de solo sedimentar arenosa compacta, abaixo da argila mole e com profundidade máxima de 30 metros » Mistos – 199 -> executados com a cravação de estacas metálicas, apoiadas em solo residual jovem e as camisas do tubulão eram concretadas por via submersa » Bade Wirth – 477 -> apoiados em rocha e foram escavados mecanicamente com encamisamento metálico e armação posicionadas antes da concretagem 09/09/2015 11 INTRODUÇÃO AO CURSO • Dessa forma apresenta-se com cada vez maior demanda a necessidade de tecnologias – Executar fundações por estacas com maior diâmetro e capacidade de carga • Menor nível de transtorno possível as edificações vizinhas – Poluição sonora – Danos e comprometimento dessas edificações INTRODUÇÃO AO CURSO • Dessa forma apresenta-se com cada vez maior demanda a necessidade de tecnologias – Executar fundações por estacas com maior diâmetro e capacidade de carga • Menor nível de transtorno possível as edificações vizinhas – Poluição sonora – Danos e comprometimento dessas edificações 09/09/2015 12 INTRODUÇÃO AO CURSO • Dessa forma apresenta-se com cada vez maior demanda a necessidade de tecnologias – Executar fundações por estacas com maior diâmetro e capacidade de carga • Menor nível de transtorno possível as edificações vizinhas – Poluição sonora – Danos e comprometimento dessas edificações INTRODUÇÃO AO CURSO • Dessa forma apresenta-se com cada vez maior demanda a necessidade de tecnologias – Executar fundações por estacas com maior diâmetro e capacidade de carga • Menor nível de transtorno possível as edificações vizinhas – Poluição sonora – Danos e comprometimento dessas edificações 09/09/2015 13 INTRODUÇÃO AO CURSO Acredita-se que os engenheiros e o corpo técnico geotécnico deve se debruçar e empenhar no desenvolvimento de novas tecnologias e aprimorar as já existentes para superar os limites impostos seja pelas condições geológicas geotécnicas seja pelas estruturas dimensionadas de forma cada vez mais arrojadas.
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