Aula 0 Introdução a Eng Fundações

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GEOTECNIA E A ENGENHARIA DE GEOTECNIA E A ENGENHARIA DE 
FUNDAÇÕESFUNDAÇÕES
ALFRAN SAMPAIO MOURA, D.Sc.ALFRAN SAMPAIO MOURA, D.Sc.
Universidade Federal do CearáUniversidade Federal do Ceará -- UFCUFCUniversidade Federal do Ceará Universidade Federal do Ceará -- UFCUFC
FundaçõesFundações
Grandes áreas da geotecniaGrandes áreas da geotecnia
• Pavimentação
• Barragens de terra
• Estruturas de contenção e estabilidade de 
taludes
• Investigações geotécnicas (campo e 
laboratório)
• Fundações de edifícios
FundaçõesFundações
História das Fundações no 
Mundo
D i í i ibilid d- De início, por sua sensibilidade ao 
clima, o homem abrigou-se em 
grutas e cavernas;g ;
- Onde não existiam, improvisou 
abrigos (1as cabanas);abrigos (1as cabanas);
- 1as cabanas: de madeira, na margem 
de lagos e sobre estacas (Palafitas);
- Nos impérios do Oriente começou a- Nos impérios do Oriente, começou a 
utilização de pedras e restos de 
construções (obras que ruíram e 
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foram demolidas) como fundação;
Marcos antigos:
Pirâmides: A maior é a de Queops
(h = 150m), assente sobre rocha a 
sem recalques (Antes 4 foram 
construídas: 3, em rocha sem 
problemas e 1 assente em argilaproblemas e 1, assente em argila 
rija, sofreu deformações.
T l P d b di t d PhTemplos: Pagode budista de Phra 
Pathom Chedi (Tailândia, 300 
A.C.) com h = 115m, fui fundadoA.C.) com h 115m, fui fundado 
em argila mole e recalcou 2,5m;
TTorres: 
Torre de Pisa
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Pagode é o termo geral dado às torres aparentemente sobrepostas com múltiplas beiradas, comuns na China, no 
Japão, nas Coréias, no Nepal, e em outras partes da Ásia. Muitos dos pagodes foram construídos para fins religiosos, 
geralmente budistas, por isso localizavam-se dentro ou próximo a templos.
T d PiTorre de Pisa
- Mais famoso monumento;Mais famoso monumento;
- Construção lenta (1174 a 1350);
- h = 55m e W = 15700 tf;
Já 10 t i li õ- Já com 10m apresentou inclinações 
“estáveis” em 1186;
- Problemas nas fundações, em forma de anel ç ,
de  = 20m (pouca profundidade);
- Solo de fundação:
areia silto-argilosa (aluvionar) 
aplic = 5 kg/cm2
areia com lentes de argila
- Inclinações no lado sul 
(lentes argila), w = 3m; areia com lentes de argila(lentes argila), w 3m;
- Motivo: w da argila?
falta de capacidade de 
d i ?
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carga da areia?
- Reforço: injeções de cimento de alta 
resistência (361 furos de 2”);( );
- Restabelecimeto do NA (erosão);
- Recalques estabilizados;
Posteriormente: amplo reforço estrutura- Posteriormente: amplo reforço estrutura-
fundação e indução de recalque adicional do 
lado menos recalcado.
- Estaiameto da torre e congelamento do 
subsolo (?);
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História das Fundações no Brasil
- No período colonial, sabe-se muito pouco sobre as fundações
da época;
- Tradição no uso de valas preenchidas por pedras socadas, 
ao longo das paredes;
- 1os problemas de fundações apareceram durante o império 
nas construções de cais de portos, onde o terreno eranas construções de cais de portos, onde o terreno era 
frequentemente mole;
Há t ib f d j t t á i d é- Há quem atribua o fracasso dos projetos portuários da época
(sec XIX).
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- Já no sec. XIX havia conhecimento de solos por parte de 
engenheiros brasileiros;engenheiros brasileiros;
- Ex: reservatório d’água do pedregulho
2 tanques
Diferença de nível = 5m
1 tanque inaugurado por Dom Pedro em 1880
Poucos dias após apresentou fissuras com perda d’águaPoucos dias após, apresentou fissuras com perda d água
O Eng. Honório Bicalho diagnosticou que:
“A d id l dif i i f lt d“A causa era devida a recalques diferenciais por falta de 
homogeneidade do terreno, pela decomposição da rocha 
primitiva, gnaisse”primitiva, gnaisse
“E estes serão terminados quando os recalques 
d t ti ti id á i ”do terreno tiverem atingido o seu máximo”
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No entanto, isso não foi levado em consideração
Reparos posteriores não resolveram o problema
Apenas, em 1882, com seu irmão levando em conta o 
diagnóstico é que o problema foi resolvido
Solução: Sucessivos pré-carregamentos, enchendo-se o 
tanque com água e esvaziando-o parcialmente até a estabilização 
d ldos recalques
O tanque foi posto em operação e continua até hoje.q p p ç j
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História das Fundações em FortalezaHistória das Fundações em Fortaleza
- Até a década de 50/60: 
Prédios de até 3 a 4 andares
Fundações diretas
T ã d i í l b d áti ( 1 k / 2)Tensão admissível baseada na prática (adm1 kg/cm2)
1o prédio alto INSS (R. Br. Do Rio Branco c/ Pedro Pereira)
“Os mais antigos duvidavam da capacidade do solo de Fortaleza 
em suportar prédios altos”em suportar prédios altos
“O 1o sobrado de Fortaleza foi construído por presos da cadeia a p p
força, pois os pedreiros da cidade na época se recusavam a 
trabalhar, medrosos do afundamento do prédio”
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- De 70 até 80: 
Construção dos primeiros prédios altos para a época (8Construção dos primeiros prédios altos para a época (8 
andares)
Fundações diretas e profundas (estacas pré-moldadas de 
t d 12 t táli l )concreto de 12m e estacas metálica na orla)
- De 80 a 90:
Diminuição do uso de estacas metálicas p/ alteamento dosDiminuição do uso de estacas metálicas p/ alteamento dos 
preços dos trilhos até então comprados como sucatas
Elevação do preço do terreno de áreas nobres e construção 
de prédios com 16 andaresp
- A partir de 90 : 
Diminuição de fundações em estacas pré-moldadas de 
t t táliconcreto e estacas metálica
Fundações em estacas do tipo Franki e Raiz
- Mais recentemente:Mais recentemente:
Estacas do tipo Hélice contínua
Diminuição do uso de estacas Franki
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ç
Casos de obras em Fortaleza
Condomínio na Rua Ma Tomázia
Condomínio Cruzeiro do Sul (Caucaia)
Jóquei Clube
Tombamento de prédio na China
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Obra: Rua Ma Tomázia c/ Cel. Linhares
E t t t dEstrutura: concreto armado
Fundações: Sapatas escavadas a 5m de 
profundidade sem escoramento (a partir de 
1 25m é obrigatório)1,25m é obrigatório)
Solo: areia sem coesão
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Cond. Cruzeiro do Sul
Entrada de Ca caia
Características:
4 iEntrada de Caucaia - 4 pavimentos
- Estrutura: alvenaria estrutural
- Fundações: bloco corrido com os
próprios tijolos estruturaispróprios tijolos estruturais
- Trincas (1 dedo a um palmo)
- Motivo do problema: tijolos não dosados 
para suportar oscilação do NAp p ç
NT
NA2
NA1
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Jóquei Clube de Fortaleza
00
Anteprojeto das Fundações
Recomenda-se a adoção de fundações diretas com base 
das sapatas assentes na profundidade de 0,80m com 
pressão admissível do solo de 1,2 (um, dois) kg/cm2.
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0
Anteprojeto das Fundações
Recomenda se a adoção de fundações em estacasRecomenda-se a adoção de fundações em estacas 
do tipo Raiz de 310 mm ou 410 mm, cujo diâmetro 
deve ser definido em função das cargas transmitidas 
pelos pilares da obra. Estima-se que as estacas 
apresentarão comprimento aproximado de 12 a 14m.
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Obra: Prédio na China
Edifí i d 13 dEdifício de 13 andares.
Após a construção do prédio
Escavação de 4,60 m para 
construção de uma garagemconstrução de uma garagem 
subterrânea no lado sul c/ 
lançando de material
no lado norte numa altura de 
10 m. 
Diferença de carga de 3.000 
ton. 
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Obra: Tombamento de 
aerogerador
Capa do livro: Patologia de fundaçõesCapa do livro: Patologia de fundações
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FundaçõesFundaçõesFundaçõesFundações
“Toda obra possui um caráter de indeterminação marcada pelo solo p ç p
onde ela repousa. Não há como fugir da realidade imposta pela 
natureza do terreno. Somos, quase sempre, obrigados a aceitá-lo tal 
qual é com suas qualidades e seus defeitos Daí a ênfasequal é com suas qualidades e seus defeitos. Daí a ênfase 
que se deve dar, na engenharia, às questões relacionadas ao solo”
Milton Vargas
Pode-se, então, observar que:
E i t
Problemas
geotécnicos
Excessivamente 
complexos
e variados 
Exigindo do profissional:
- Experiência (com o tempo)
- Dose de arte e ciência (médico)
- Decisões semelhantes a outras 
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situações (advogados)
“ O engenheiro geotécnico anteriormente a execução de um projeto 
geotécnico precisa, da mesma forma que um médico, fazer exames 
de seu paciente que é o local onde será assentada a sua obra”de seu paciente que é o local onde será assentada a sua obra 
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Sapatas
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Estacas
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Estaca hélice contínua
PERFURAÇÃO PERFURAÇÃO CONCRETAGEM COLOCAÇÃO DA 
ARMAÇÃO
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