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Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.1 TUBULÕES . CONCEITOS e DEFINIÇÕES Tubulão é uma fundação profunda, cilíndrica, pouco esbelta, geralmente dotada de base alargada, onde sempre se prevê a descida do homem no seu interior. Via de regra, despreza-se a parcela de atrito lateral nos cálculos para o caso de tubulões com base. Segundo a ABNT NBR 6122:2010, trata- se de uma fundação profunda, escavada manual ou mecanicamente, em que, pelo menos na sua etapa final, há descida de pessoal para alargamento da base ou limpeza do fundo quando não há base. Neste tipo de fundação as cargas são transmitidas essencialmente pela base a um substrato de maior resistência. Este tipo de fundação é empregado acima do lençol freático, ou mesmo abaixo dele, nos casos em que o solo se mantenha estável sem risco de desmoronamento e seja possível controlar a água do interior do tubulão, respeitando-se as Normas de segurança, em particular conforme a Portaria 3 214 do Ministério do Trabalho e Emprego- NR18 Face a possibilidade quase ilimitada de alargar-se suas bases, tubulões têm sido utilizado para suportar cargas de até 6.000 t. Pode-se também, em condições especiais, executar-se mais de uma base (ao longo do fuste) em um único tubulão, ou implantar-se mais de um fuste sobre uma única base. Os tubulões, segundo as condições de escavação, dividem-se em três grupos básicos: a céu aberto, submersos e a ar comprimido (ou pneumáticos), estes sempre revestidos por camisa de concreto armado ou de aço. Em passagens moles, pouco coesivas e consequentemente pouco estáveis, pode-se proteger o fuste, utilizando-se camisas de aço, cambota de madeira segundo o método Chicago/Gow, ou ainda camisa de concreto. Não se conhece nenhum método eficiente para escorar bases. Paira sobre os tubulões um errôneo estigma psicológico de insegurança por parte dos profissionais pouco experientes e de pouca prática. Berberian, dentro de sua experiência profissional já executou mais de 40.000 tubulões a céu aberto, alguns em condições muito adversas, sem nenhum acidente. Pessoalmente inspecionou mais de 12.000 tubulões, com profundidade de até 37m. Fica claro que todas as medidas de segurança foram tomadas, tais como: exame de trincas, sarilhos com eixo de aço, dotados de catraca e uso de cinto de segurança. O cálculo da capacidade de carga de fundações por meio das formulações teóricas ainda é um assunto polêmico e transita melhor no campo da pesquisa. Vários autores têm proposto métodos semiempíricos, discutidos nos próximos itens. O autor é um grande apologista dos campos experimentais, onde os métodos semiempíricos podem ser aplicados com maior segurança. Fora das regiões Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.2 geotécnicas pesquisadas, essas fórmulas devem ser aplicadas com cautela e bom senso, aliás como ainda é toda engenharia geotécnica. Pontos a ponderar 1. Diferença entre estacas e tubulões A rigor, a única diferença entre uma estaca e um tubulão é o fato de que no tubulão sempre se prevê a descida do homem para escavá-lo ou fiscalizar sua execução. Eventualmente é possível executar um tubulão sem que o homem desça no seu interior, assim como também se pode descer no interior de grandes estacas (pré- moldadas, Ø=80 cm, por exemplo). Tais fatos, entretanto não são normais, constitui-se uma excepcionalidade. Existem outras diferenças menos significativas, tais como tubulões sem base e estacas com base. Estes fatos também estão mais do lado da exceção do que da regra. 2. Mesmo não necessitando de base, deve-se alargar uma pequena base (Db = 80 cm) dobrando-se a segurança praticamente sem acréscimo de custo. A existência da base faz com que a carga se transfira mais pela base do que pelo fuste nos tubulões, e é comum na prática de projeto, como se verá mais adiante, desprezar-se a contribuição do atrito lateral. 3. Diferença entre tubulões e estacões Estacões são tubulões sem base, escavados mecanicamente, com ou sem revestimento, com ou sem emprego de lama bentonítica, e ao contrário dos tubulões transferem cargas predominantemente por atrito lateral. 4. Métodos Semi-empíricos Estatísticos A expressiva maioria dos profissionais utiliza um ou dois métodos + “bom senso”, para definir seus projetos. Esta metodologia não esta errada, mas a adoção de uma media abrangendo sugestões renomadas além de aumentar a precisão dos resultados, oferecerá uma melhor sustentação jurídica nos casos de litígios judiciais. 5. Diferença entre tubulões e caixões Caixões são tubulões para grandes cargas, onde trabalham simultaneamente no seu interior, vários operários. Geralmente são utilizados como fundações de grandes pontes, escavados também com o emprego de ar comprimido (principalmente no passado, hoje, entretanto substituídos por estacões implantados no leito rochoso, escavados mecanicamente por sistema rotativo tipo Wirth). 6. Diferenças entre tubulões e estacas barretes ou diafragmas Estacas barretes são estacões com secção transversal, alongadas retangular ou em cruz, escavadas com “clamshells”, com utilização de fluido estabilizado tipo lama bentonítica ou similar. Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.3 7. Diferença entre tubulões e estacas hélice contínua O tubulão é uma fundação escavada, (isto é, onde o solo sai) e há predominância de um empuxo próximo ao empuxo ativo sobre o fuste. Na CFA, hélice é contínua e o solo é instantaneamente trocado por concreto plástico, reinando um empuxo próximo ao empuxo no repouso: não é cravada e nem escavada. 9.1 VANTAGENS DOS TUBULÕES A escolha de um determinado tipo de fundações está baseada na seguinte trilogia de condições básicas: ● Mais segura ● Mais econômica ● Mais rápida. Para facilitar esta escolha, apresentamos a seguir as principais vantagens dos tubulões: ● Permitem inspeções visuais in loco realizadas por geotecnistas experientes. ● Eliminam a necessidade do bloco de coroamento, vez que via de regra um único tubulão pode sozinho suportar a carga imposta pelo pilar. Obs.: Alguns calculistas suprimem o bloco inclusive sobre um único tubulão, armando sua cabeça. Apesar de que esta medida está teoricamente correta, recomenda-se manter o bloco para combater eventuais excentricidades, variações das cargas aplicadas, e ainda para facilitar a implantação de reforços futuros, casos sejam necessários. Da mesma forma recomenda-se manter as cintas de ligações entre os tubulões. ● Podem ser escavados em matacões e camadas muito resistentes, o que não acontece com as estacas. ● Não produzem vibrações quando a escavação é manual, ou produzem muito pouca, quando mecânica. Tal fato torna-se mais significativos em obras dentro do perímetro urbano e próximoa edifícios já construídos. ● São capazes de resistir a elevados esforços horizontais e podem ser facilmente super-alargados, no trecho inicial do fuste (L 15 a 20 Df) para melhor absorver estes esforços horizontais e/ou momentos aplicados. ● Em regiões onde o custo do concreto é baixo e o solo apresenta boa coesão, tornam- se muito competitivos, imbatíveis na relação custo/carga. ● Custo de mobilização nulo quando manuais, ou quando mecanizados bem mais baixa do que para estacas, CFA, etc... Para obras com pequeno volume de fundações este fator poderá ser decisivo. ● A profundidade de assentamento das bases e do fuste podem facilmente ser alteradas na obra, durante o processo de execução. ● Quando a escavação manual é possível, além da informação palmo a palmo que se Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.4 obtêm sobre a geologia local, os tubulões cumprem uma função social considerável, vez que é uma fonte geradora de empregos muito maior do que quando a escavação é processada mecanicamente. 9.2 PROCESSOS de ESCAVAÇÕES OS TUBULÕES PODEM SER ESCAVADOS PELOS SEGUINTES PROCESSOS: ● Manualmente - empregando-se sarilhos manuais ou guinchos elétricos. Quando a escavação se processa em terrenos moles pouco estáveis, lança-se mão do método Chicago ou Gow, Fig. 9.2.2 No método Chicago, pode-se também afunilar o fuste, diminuindo-se o diâmetro dos anéis a cada nova etapa de escavação. Normalmente perde-se os revestimentos em ambos os métodos face a dificuldade em retirá-los ● Mecanicamente - empregando-se trados mecânicos, caçambas tipo Calweld, sondas tipo Benoto ou Clamshell Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.5 A escavação mecanizada a céu aberto, sem revestimento é executada conforme a sequência mostrada na Fig. 9.2.4 A empresa Casagrande, renomada fábrica antes de grandes perfuratrizes, tentou construir um alargador mecânico de base. A descida do homem só se faz necessário para escavação e limpeza do rodapé. Infelizmente o alargador mecânico caiu em desuso público, por não ser eficiente. 9.3 CONDIÇÕES de ESCAVAÇÕES ● A céu aberto - reinando sempre no seu interior a pressão atmosféricas. obs.1 Pode-se em argilas e siltes rijos a duros (SPT >15) escavá-los ainda a céu aberto, alguns metros abaixo do nível do lençol freático utilizando- se bombas submersíveis. Quando houver alguma possibilidade de Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.6 desmoronamento, pode-se lançar mão dos métodos Chicago ou Gow. ● Em escavação submersa - escavando-os mecanicamente abaixo do nível do lençol freático, utilizando-se a sonda tipo Benoto ou Clamshell, Fig. 9.3.1 reinando no seu interior a pressão hidrostática da água h. ● A ar comprimido - escavado abaixo do nível d’água, sob pressão de ar comprimido, para expulsar (secar) a água do interior da escavação. Neste caso os tubulões serão sempre revestidos por camisas de aço ou concreto, e são também conhecidos como tubulões pneumáticos Fig. 9.3.2. Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.7 Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.8 Fig 9.3.3 Pulmão de Ar p/ Evitar Doenças Descompressivas Fig 9.3.4 Escavação Submersa Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.9 Fig. 9.3.3 Escavação a Ar Comprimido Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.10 9.4 GEOMETRIA dos TUBULÕES O dimensionamento geométrico dos tubulões fica muito facilitado, vez que na grande maioria dos casos trabalham somente a compressão. A escolha da profundidade e o cálculo da capacidade de carga do solo (taxa do terreno) são vitais, para o bom desempenho da obra, e é o principal agente causador de problemas de fundações. 9.4.1 Escolha da Profundidade A arte de projetar fundações em tubulões está na escolha da profundidade. Como via de regra a contribuição lateral é desprezada, e por isto não há como calcular o comprimento ideal/econômico semelhantemente ao caso das estacas. Nos tubulões, a profundidade escolhida deve ser compatível com a taxa do terreno adotada. Aqui se exige boa dose de experiência + conhecimento teórico + bom senso. “Um projeto de fundações sem indicação estimada das profundidades, não pode ser considerado como um projeto, mas sim como um anteprojeto”. “Um projeto que impõe uma profundidade fixa a ser seguida sem prever eventuais nuances do terreno, que só aparecerão durante, a execução é incompetente e pode comprometer segurança da obra”. O autor procurou resumir sua experiência apontando e elencando alguns elementos básicos como guia para adoção da profundidade do assentamento de um tubulão. 1º Em terrenos com SPT acima de 20 Obs.1 Ideal acima de 25, para evitar-se problemas de recalque a médio prazo. Em areias, desde que haja experiência comprovado, pode-se implantar tubulões em terreno com SPT15. 2º Em solos coesivos. C, M, SM, SC/ Granulares : S, G etc ... Obs. 1 No caso de solos granulares puros deve-se revestir o fuste com anéis de concreto ou camisas de aço, e/ou utilizar-se ar comprimido. Obs. 2 Solos granulares com alguma coesão S3M, S4M, S5M, ou SC S6M etc. Neste caso as areias podem apresentar estabilidade e segurança adequada. Em caso de duvida executar um tubulão experimental. 3º Abaixo do N.A. obs. 1 Abaixo do N.A pode-se utiliza ar comprimido, ou mudar a solução para estaca escavada com lama bentonítica ou para hélice contínua. obs. 2 Em solos coesivos rijos SPT 15, pode-se escavar com bombas submersas. Neste caso considerar acréscimos significativos no custo da escavação. Cap. 9 Tubulões – Conceitos9.11 4º Classificação das Profundidades ● Profundidade Ótima até 8m ● Profundidade Boa até 15m ● Profundos até 25m ● Muito profundos – a partir de 25m ● 9.4.2 Dimensionamento do Fuste O cálculo do diâmetro do fuste é muito simples, vez que: segundo a norma brasileira NBR 6122/2010 recomenda-se: fck = 18 MPa (180 kg/cm 2 ou 1800 t/m 2 ) fcd = 5MPa Slump ~ 12 cm Fig. 9.4.1 Elementos Geométricos dos Tubulões Considerando-se a não vibração do concreto, a eventual mistura de solo e lama no concreto e a provável segregação durante o processo de concretagem, (lançado da boca do tubulão através de um pequeno funil “pescoço”, recomenda-se um elevado fator de segurança, mesmo porque via de regra, quem comanda a capacidade de carga de uma fundação é o solo e não o concreto. De nada valeria, portanto, aumentar exageradamente o fck do concreto. Também não se recomenda diminuir o diâmetro do fuste, face a dificuldade de se evitar a formação de vazios, seccionamentos, falhas e nichos no concreto. Por todas estas razões recomenda-se fcd = 5 MPa (50 kg/cm2 = 500 t/m2) No caso em especial dos tubulões Ff min 60 cm, para permitir a descida do homem no seu interior. Tais assertivas só valem para tubulões submetidos a cargas verticais de Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.12 compressão (centradas), com erro de locação inferior a 10% do diâmetro do fuste F e desaprumo vertical de 1,5% Lf. Como o terreno circundante ao fuste, mesmo a SPT baixos, é capaz de prover um adequado confinamento lateral, o efeito da esbeltez (e consequentemente da flambagem) não precisam ser levados em conta. A área do fuste é calculada tal que as tensões não ultrapassem a tensão admissível do concreto e do aço caso utilizado. A NBR 6122/98, dispensa a utilização da armadura no fuste (exceto a de arranque) para tensões abaixo de 5 MPa (50 kg/cm2) e por isto os fustes são calculados como se fossem pilares curtos, com seção de aço nula. 9.4.3. Dimensionamento da Base Definindo-se uma profundidade adequada para implantação da base do tubulão e determinado a tensão admissível do solo ao nível da base (ver métodos apropriados nos próximos capítulos) o diâmetro da base será: A NBR 6122:2010 (item 8.2.2.6.1), limita a altura dos tubulões em 1,8m e quando em ar comprimido até 3,0m. O autor já executou com sucesso mais de 600 bases, com alturas de até 6m. Na reunião para discussão desta norma realizada em Brasília, não se firmou conceito sobre a limitação da altura para 1,8m. O calcanhar ou rodapé c, pode ser adotado como sendo 20 cm ou: para cargas de até 200t c=15cm, entre 200 e 500t c=20cm e c=25cm para cargas acima de 500t. Para bases ovais (falsa elipse) Fig. 9.4.2 Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.13 A Norma Brasileira limita a altura das bases em até 2m, esta limitação foi instituída principalmente para tubulões a ar comprimido. Em casos especiais, onde o solo apresenta resistência adequada para garantir a segurança da escavação, pode-se executar bases com maiores alturas. Em casos onde o solo não ofereça esta segurança, recomenda-se aumentar a altura da base, aumentando-se até o máximo de 90º, quando o tubulão perde a base, transformando-o em um grande fuste. O ângulo α também deve ser tal que evite a ocorrência de tensões de tração na base, caso contrário a base deve ser armada. Para que isto não ocorra tensão de tração característica do concreto α deverá satisfazer a relação abaixo tan α/α = , em radianos (180º = 1) por exemplo, para: tensão admissível no solo fck = 200 kg/cm 2 e α = 60º ftk será 7,38 < 20 kg/cm2, OK! Ovalização de bases / Superposição de Bases ● As Áreas das bases originalmente circulares serão iguais as áreas das bases em falsa elipse (2 semicírculo = 0,785 b2+ 1 retângulo = x . b) ● Recomenda-se b > 0,8m p/ P < 100T; b > 1,20m para P < 150T e b ≥1,5 F para P > 150T, logo z e y 50 cm Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.14 ● Recomenda-se espaçamento entre bases de pelo menos 10cm (não obrigatoriamente) e a 5 cm da divisa, quando for o caso. ● No caso de superposição de bases é recomendável que o quinhão de áreas para cada uma seja proporcional as cargas ● Para manter o ângulo da base igual a 60º, no cálculo da altura h do tronco da base, considerar o maior lado a, h = 0,86 (a - F). Altura da base oval H para garantir-se a inclinação mínima da base α ≥ 60° H = h + c h = 0,86 (a – F) Ovalização de Bases - Roteiro: step 1. Calculam-se os tubulões originalmente circulares e analisem-se as superposições step 2 . Obtenha y e z, do sistema de equações z + y = distância entre eixo dos pilares step 3. Obtenha B1 / 2 = Z – 5cm e B2 / 2 = Y – 5cm Step 4.. Obtenha x, a, e b para cada tubulão conforme recomenda Fig. 9.4.3. Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.15 TUBULÕES em DIVISA No caso de tubulões sobrepassando a divisa, recomenda-se utilizar Vigas de Equilibrio ou Vigas Alavanca, afastando-se a base invasora da divisa. (Ver também Cap. 3). PONTOS A PONDERAR: PARÂMETROS DE CALCULO 1. Apesar de ser possível, não é recomendável utilizar fundações excêntricas. 2. Como haverá duas incógnitas (Ra reação do tubulão de divisa, e excentricidade da carga do pilar Pi de divisa) recorre-se ao processo interativo, ou seja, arbitra-se Ra obtendo-se e. Através da equação de equilíbrio estático R1 = encontra-se a provável reação R1 real. 3. A experiência tem nos recomendado adotar um valor inicial de R1, 15% maior do que a carga inicial do pilar Ra= 1.15P1 para evitar várias iterações, já que na prática, o erro entre a reação R1 do tubulão de divisa (gerada pelo braço de alavanca e) e a carga adotada Ra recomenda-se no máximo de 10%. 4. Em face dos momentos gerados, R1>P1 e R2<P2. Na prática da engenharia não se reduz a reação R2, ou quando muito reduz-se P2 a um valor correspondente ametade da diferença encontrada. 5. Para diminuir o braço da alavanca e consequentemente o momento fletor nos tubulões, ovaliza-se a base em ‘‘ falsa elipse’’. 6. Para garantir a segurança da obra, mantem-se a mesma área das bases, de tal forma a preservar a mesma pressão de contato no solo, igualando-se as áreas da base originalmente circular com a base oval. 7. Apesar de ser possível bases alongadas, não se recomenda base em falsa elipse muito longas, a3b. Alguns autores recomendam a2,5 b. 8. Não se recomenda também bases muito estreitas, portanto sugere-se que b≥1,5F ou até b≥2F e em qualquer caso b≥80cm. 9. Apesar de não ser obrigatório, é recomendável que o afastamento entre bases seja maior ou igual a 10cm, para evitar deslocamentos diferenciais interbases nocivos. Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.16 Fig .9.4.4 Corte esquemático para Tubulões de Divisa 10. Recomenda-se também deixar uma junta de dilatação de 1,5 a 2,0cm entre vizinhos. 11. Em quase todas os estados do Brasil, os códigos de obras, exigem um afastamento mínimo da divisa à face das fundações 50cm. 12. Calcula-se o fuste Fa, para esta a adotada inicialmente. logo: fcd = 5MPa = 50 Kg/cm2 13. Para facilitar os cálculos recomenda-se referir-se C1 e p à divisa. e= C1-p p Distância do eixo do pilar a divisa p= lado do pilar/2 + 2 cm. C1 Distância entre o eixo do fuste ( em atenção ao do código de obras) a divisa C1 = Fa/2 + 50 cm. Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.17 Entretanto para atender as condições estruturais da base muito alongada, na qual se recomenda b≥1,5 Fa, C1, deverá ser: C1=0,75Fa+5cm Em cidades onde o código de obras permite pequenos afastamentos das fundações a divisa, deve-se afastá-la de tal forma a atender a condição b≥1,5Fa em detrimento do aumento do braço de alavanca e, aumentando-se a reação R1 e consequentemente o custo das fundações. Na condição de equilíbrio estático: ∑M = 0 P1 . L – Ra. (L-e) = 0 R1 = P1L / (L-e) ∑Y = 0 R2 + R1 = P1 + P2 R 2 = P1 + P1 – R1 14. Se o erro // R1 – Ra // ≤ 10% adota-se, a menor das cargas Ra e R1 que será a reação R1 final procurada.. 15. Se o erro for maior do que 10%, adota-se novo valor para Ra (p.ex.: Ra = 1,10 P1 ou Ra = 1,20 P1). 16. Para obtenção da tensão admissível do solo, utilizar o maior número de métodos empíricos/estatísticos possíveis, ex.: Albieiro e Cintra, Berberian, Décourt, Teixeira, etc. 17. Recomenda-se utilizar um desvio padrão μ=0,30, expurgando os valores que estiverem 30% acima ou abaixo do valor médio das tensões σa, encontrada pela aplicação dos métodos. 18. Fazer uma segunda média com os valores remanescentes. 19. Calcula-se a base elítica, na condição de que Área circular = Área elítica, Ac = Ae = 0,785b² + xb ver Fig. 9.2.4 x = (A c – 0,785b 2 ) / b 20. Verifica-se a condição a ≤ 3b, sendo a o lado maior da base. 21. Calcula-se a altura da base tomando-se o lado maior a, como parâmetro de cálculo para garantir-se a inclinação α ≥ 60° H = h + c h = 0,86 (a-Fa) A nova NBR limita a altura das bases a 2m. O autor, entretanto, tem executado com segurança bases com até 5,0m de altura, em solos argilosos com boa coesão (SPT >15). Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.18 Finaliza-se o projeto, arredondando-se todas as medidas para os 5cm próximos superiores, uma vez que dificilmente na obra se consegue escavar com precisão maior que 5cm. 22. Observações sobre os dados de entrada: 1) A dimensão do pilar para o calculo de p, no caso de não ser quadrado, deve ser tomada como aquela a mais próxima da divisa. ou 2) Não se dispondo de ensaios laboratoriais e nem de correlações para o peso específico do solo, adotar = 1,6 =t /m3 = 16 KN/m3. 3) Calcanhar: ver tabela ou adotar c= 20 cm conforme NBR 6122/2010 P (t) C (cm) até 100 10 100 a 250 15 250 a 500 20 maior 500 25 4) Quando o lado x do retângulo central da base oval for negativo, é sinal de que caberá uma base circular. Se a área do fuste já for suficiente como a área necessária da base, projetar para efeito construtivo, um alargamento da base com diâmetro 20cm maior do que o fuste, gerando um significativo ganho de resistência a custo praticamente zero T. D A T A S ÁGUA TIPO DE SOLO EXISTENTE N F B H ZF Liberação Concreto Sem Pco Mto. NA BASE DO TUBULÃO TÉCNICO Cortesia Infrasolo LTDA 9.5 PARÂMETROS e BASES p/ o PROJETO: Resumo (ver detalhes na exposição teórica) Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.19 Concreto : considera-se fck = 20MPa fcd = 5MPa Aço CA: 50 Slump = 12 cm A NBR 6122/2010 permite ultilizar fcd maior do que 5 Mpa, desde que o fuste seja armado até que a absorção pelo atrito lateral faça a tensão cair para 5 MPa. 1. Fuste: 1.1 A área do fuste pode ser calculada como um pilar com seção de ferro nula Pf = 0,85 F fck/c F=P/fcd com f = 1,4 e c = 1,6 fcd = 0,85 fck / (f -c) para fck = 13,5 Mpa (NBR6121) fcd = 5 MPa 1.2 O diâmetro do fuste deve ser tal que permita a descida do homem no seu interior F≥60 cm, na pratica o fuste ficará em média com 63 cm. Obs: Os fustes entre 63 a 70 cm são mais seguros nos casos de soltura da corda, tendo em vista que a queda poderá ser amortecida apoiando-se braços e pernas contra a parede do fuste. 2. Base: 2.1 Área da Base A=P/a B= Obs: A NBR 6122/2010, recomenda um diâmetro máximo de 3,50m. Tendo conhecimento e experiência adequada sobre a geologia local este limite pode ser ultrapassado. O Autor executou em Argilas Lateríticas Porosas (SPT >14 ) pouco mais de 40.000 Tubulões dos quais mais de 2.000 eram dotadasde bases com mais de 3,5m e altura acima de 2.0 Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.20 m, sem nenhum único caso de insucesso. 2.2 Altura da Base Adotando-se o ângulo α ≥ 60°, valor este que de uma maneira geral garante segurança para a escavação da base e níveis de tensões de tração muito baixas H = h + c, ( c= 20 cm ou ver tabela ) H = 0,866 (B-F) Para base em falsa elipse H = 0,866 (B-F) 2.3 Calcanhar ou Rodapé A NBR 6122/2012 sugere c=20 cm. Pode-se, entretanto, adotar os valores práticos indicados na tabela abaixo: P (t) C (cm) até 100 10 100 a 250 15 250 a 500 20 maior 500 25 2.4 Volume da Base Base circulares (alargamento) Bases em falsa elipse Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.21 3. Espaçamento entre bases A rigor as bases são concretadas contra barranco, podendo encostar uma nas outras. Na prática de projeto recomenda um espaçamento de 10 cm entre bases da mesma estrutura ou de estruturas vizinhas 4. Bases ovais justapostas O bom senso recomenda aquinhoar espaços para as larguras b de cada base, proporcionais a carga de cada um dos pilares 5. Base em falsa Elipse Recomenda-se b ≥ 2,5 F b≥80 cm Dimensão do lado do retângulo , se possível, mas não obrigatória a ≤ 3b Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.22 6. Tubulões em divisa . Reações Quando da existência de divisa, os tubulões terão bases ovais e, portanto deslocados dos eixos dos pilares, gerando excentricidades, momentos e aumento da reação R1, como o procedimento para definir R1 é interativo, recomenda-se iniciar adotando Ra = 1,15 R Comparar em seguida o valor de Ra com R1, permitindo um erro de 10% entre Ra e R1, sendo: R1 = P1L/L-e 7. Profundidade dos Tubulões As fundações em geral não ficarão na mesma profundidade, mas sempre apoiados no mesmo solo, daí a necessidade de ter ao termino das fundações o “As Built”, preenchido com dados colhidos na obra. 8. As Built T. N° F B H ZF D A Liberaçã o T A S Concret o ÁGUA TIPO DE SOLO EXISTENTE BASE DO TUBULÃO TÉCNIC O Se m Pc o Mto . Cortesia Infrasolo LTDA 9.6 CAPACIDADE de CARGA . TUBULÕES A capacidade de carga de um tubulão é obtida através da aplicação de um coeficiente de segurança a carga de ruptura calculada. Carga admissível é aquela que só induz recalques que a estrutura pode suportar sem danos e sem provocar a ruptura do terreno de apoio das fundações. Assim como nas estacas, adotam-se em geral coeficientes de segurança diferenciados par as parcelas de bases e de fuste. Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.23 A carga de ruptura (carga limite última) e a correspondente carga admissível podem ser obtidas através de vários métodos – Teóricos e Experimentais. 9.6.1 Transferência de Carga em Tubulões Por serem fundações profundas (Zf>2DB) os tubulões podem transferir cargas ao terreno ao nível da base e/ou ao longo do fuste. P+PT = PB + PL PB = mb . qr . Ab + 0 PL = mL . fs . AL sendo, PB . t parcela da carga transferida ao nível da base PL . t idem pelo fuste, ambos na ruptura mb e mL fatores de transferência de cargas PT . t peso próprio do tubulão adm fatores de mobilização das cargas através da base e do fuste r. t/m 2 tensão de ruptura do terreno de base fs . t/m 2 tensão de ruptura unitária do terreno ao longo do fuste e do fuste . m 2 áreas da base e do fuste 0’ . t/m 2 tensão vertical efetiva ao nível da base Geralmente os códigos de obras, no caso de divisas, exigem um afastamento mínimo da face dos fustes das fundações de pelo menos 50cm da divisa. A expressiva maioria dos projetos de Engenharia de Fundações considera PB=P, ou seja, despreza-se a contribuição positiva de PL em detrimento da contribuição negativa do peso do tubulão PT. ● Razões pelas quais se pode desprezar a contribuição do atrito lateral em tubulões: 11ª. Peso próprio do tubulão quase sempre se aproxima do valor da contribuição do atrito lateral. Conforme observou Berberian (1982), em pouco mais de 900 tubulões analisados em obras normais e solos normais, a grande maioria apresentava uma diferença entre o peso próprio PT e a parcela do atrito lateral PL, no entorno de 15%. Como nas equações para o cálculo da capacidade de carga, o peso PT e a parcela lateral PL, estão em lados opostos da igualdade, simplificá-los, (em obras normais) comete-se um erro desprezível. Esta simplificação por outro lado, traz uma enorme economia de cálculos, e de cálculos até certo ponto imprecisos. Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.24 21ª. Em solos coesivos, onde mais se executam os tubulões, ao escavar o fuste, a água do solo envolvente por estar sob uma pressão maior do que a do interior do fuste (pressão atmosférica) tende a migrar para o fuste diminuindo a coesão do solo no contato fuste/solo. Na época das chuvas, o aumento da umidade e eventual saturação do terreno diminuirão também a resistência do solo ao longo do fuste. Em estruturas sensíveis e terrenos especiais (muito resistentes ou muito moles) esta simplificação é perigosa, devendo-se, portanto considerar tanto PL como PT. Mesmo assim o ACI (American Concrete Institute) recomenda desconsiderar qualquer contribuição lateral se o tubulão for concretado após 3 dias de sua abertura. Berberian (1982) recomenda: 3º As provas de cargas em tubulões instrumentados ao longo do seu fuste, Fig 9.6.1 mostra que: a. Para pequenas cargas, em relação a carga de ruptura, o comportamento é elástico, e quase toda carga aplicada ao topo do tubulão, é totalmente absorvida só pelo fuste. No exemplo da Fig 9.6.2 verificou-se que até a carga de 900 KN, não se transferiu nenhuma carga para a base. b. A deformação de ruptura do fuste necessária para mobilizar toda parcela lateral é muito pequena (10 a 20 mm), e bastante diferente do recalque necessário para mobilizar toda carga de base (10 a 25% de B). No exemplo da Fig. 9.6.1 onde se ensaiou o tubulão sem base (e outro com base), a rupturada base aconteceu com 15% B = 0,15 x 75 cm = 11,4 cm = 114 mm! Decorre daí que a hipótese simplificadora na qual , fica muito comprometida, face a divergência de deformações. Como nas obras reais ocorrem com frequencia recalques na ordem de 5 a 15 mm, é melhor desconsiderar, também por mais esta razão a contribuição do atrito lateral. Observações: 1. Berberian tem constatado através de provas de carga instrumetada que quase toda resistencia lateral é mobilizada somente pela deformação elástica do fuste. 2. Caso entretanto se o conhecimento prévio do comportamento de fuste em solos semelhantes, mostrar e garantir que mesmo após a ruptura, a restistencia residual é elevada, pode-se a critério do projetista considerar pelo menos uma fração destas cargas residuais. Tab 9.6.2 Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.25 9.6.2. Métodos de Cálculos A. Métodos Empíricos / Estatísticos - baseados apenas no conhecimento do perfil geotécnico e na experiência do autor. B. Semiempíricos ou diretos - soluções advindas diretamente de ensaios in situ. C. Paramétricas ou indiretos - soluções teóricas apoiadas por parâmetros obtidos de correlações. D. Métodos Estáticos Teóricos - Teorias clássicas, apoiadas por parâmetros do solo obtidos em laboratório. E . Experimentais - Originados da análise de provas de cargas. É sabido que, ainda o melhor e mais confiável método para obtenção da carga limite última de ruptura é a através da prova de carga, principalmente quando instrumentada. No caso de tubulões devido sua elevada capacidade de cargas, tornam-se onerosas e por esta razão não são frequentemente realizadas, como para o caso de estacas. A. MÉTODOS SEMIEMPÍRICOS / ESTATÍSTICOS O cálculo da capacidade de carga de fundações por meio das formulações teóricas ainda é um assunto polemico e transita melhor no campo da pesquisa. Vários autores têm proposto métodos semiempíricos, discutidos a seguir: O autor é um grande apologista dos campos experimentais, onde os métodos semiempíricos podem ser aplicados com maior segurança. Fora das regiões geotécnicas pesquisadas estas fórmulas devem ser aplicadas com cautela e bom senso, alias como ainda é toda engenharia geotécnica. Pontos a ponderar Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.26 1. Berberian apresenta uma metodologia semiempírica para a obtenção da tensão admissível na base de tubulões considerando a experiência brasileira, baseando nas pesquisas de Albieiro/Cintra, Décourt, Berberian, Décourt/Quaresma, Aoki/Velloso, Teixeira e Urbano Alonso, comparando-os com as poucas provas de cargas existentes em tubulões (dotados de base). Condicionantes 2. Considerando-se que na pratica de projeto as bases dos tubulões geralmente estão assente muito próximo do limite das sondagens SPT=50, elevando sobremaneira o valor de σa por esta razão adotaremos: 2.1 SPT máximo em todo os métodos = 40 2.2 Os valores médios de N72, deve ser obtido nas camadas 1,5 x B abaixo da base, se os valores de N 72 forem menores do que 40, ou no máximo nas camadas 2m abaixo da base, para valores maiores que 40 3. O autor recomenda no máximo uma tensão admissível de σa 12 Kg/cm², para evitar recalques em longo prazo. Mesmo não produzindo a rutura física dos tubulões, altas pressões poderão comprimir lentes e falhas geológicas porventura existentes. Os tubulões de uma maneira e quase que universalmente, transmitem pressões entre 3 e 6 Kg/cm 2 . Valores acima de 6 Kg/cm2 devem ser tratados com cautela. Para valores acima de 8 kg/cm2 garantir a existência de pelo menos 5m de terreno com índice SPT acima de 20 e/ou com espessura tal que ∆ ≤ 0,10 10 O autor também uniformiza os vários métodos disponíveis considerando-se o fator KP para base (B), como fator de ajuste que depende do tipo de solo. Vale observar que nos tubulões a transferência de carga se faz predominante pela base em face da diferença entre os recalques mobilizados pelo fuste (10 a 20 mm) e pela base (10 a 30% de B) A metodologia utilizada considera para a capacidade de carga, os resultados obtidos por vários autores, filtrados por duas médias. A Primeira média ponderada, adota como pesos os fatores Pc (oriundo de provas de carga) função da percentagem dos acertos de cada método em relação a média dos resultados obtidos em grupos de pelo menos 10 provas de carga reais no mesmo solo. A segunda média, aritmética, adotando- se um desvio padrão μ=0.3, é obtida excluindo-se os valores 30% acima ou 30% abaixo da primeira média, A sugestão de Berberian até a presente data para os valores de Pc são: Tab. 2.1 Fator Pc de Ponderação de Acertos % de Acerto em Provas de Carga < 10 ≥ 10 ≥2 0 ≥3 0 ≥4 0 ≥5 0 ≥6 0 ≥7 0 ≥8 0 ≥9 0 Fator PC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.27 Berberian considera também como acerto para obtenção do fator Pc, os valores resultantes dos métodos que se aproximem das tensões admissíveis obtidas em provas de carga. O valor da tensão admissível para a primeira média será: Dentre todos os métodos para definição da carga/tensão admissível recomenda-se o método da NBR 6122/2010, o Método Berberian 2014, no qual inverte toda a conceituação de carga admissível ligada a tensão de rutura. Ligando-o diretamente as patologias observadas em aproximadamente 700 estruturas por ele examinada, em concordância com as normas brasileiras ABNT NB6118 e com a norma de desempenho NBR 15.575, e também as recomendações F1p. Estas constatações sugerem pequenas patologias para recalques distorcionais B, na razão de 1/300. Tal acertiva levou berberina a adotar, para um vão médio de 450 cm entre pilares, uma tensão admissível de projeto aquela correspondente a um recalque de 15mm na prova de carga. O terceiro critério considera um coeficiente de segurança FS = 2 para carga de rutura. Dificilmente as provas de carga em tubulões atingem a rutura. Permite-se utilizar os métodos tradicionais para estrapolação da carga de rutura, a exemplo do método de van der Veen. 1media=a i x Pc / Pc i Só devem, entretanto entrar no cômputo das tensões admissíveis por esta metodologia, os métodos já comparados pelo conjunto de provas. Caso contrário desconsiderar a média ponderada, aplicando apenas média aritmética, aplicando todos os fatores de ponderação de provas de carga Pc = 1.0 4. Vale observar que nos tubulões a transferência de carga se faz predominante pela base (B) em face da diferença entre os recalques mobilizados pelo fuste (10 a 20 mm) e pela base (10 a 30% de B) 4. Além do mais, de uma maneira geral, em obrasnormais e terrenos também normais, o valor calculado do atrito/aderência lateral se equivale ao peso próprio do tubulão. Ou seja, propõem-se uma troca. Não se calcula a parcela lateral e nem o Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.28 peso próprio do tubulão. Não convém esquecer que a obra e o terreno sejam considerados normais, comuns. O próprio autor executou 800 tubulões para o Ed. Sede do antigo DNER em Brasília cujo peso próprio de cada um pesava 1000 t (400 m³ de concreto). 6. Em face da inaplicabilidade dos métodos teóricos, até que surjam métodos mais apropriados, tem-se calculado tubulões como se estacas escavadas fossem. 7. Para refinar as correlações, Berberian (1972) ampliou o sistema unificado de classificação de solos, propondo: Tab. 9.1.2 Classificação dos solos. USCS/Berberian Tipos de Solo Intensidade de Mistura Umidade Tactil/Visual Plasticidade C. Argila 3. Mto. Pouco 3. Seca L. Baixa M. Silte 4. Pouco 4. Pouco úmida H. Alta S. Areia 5. Medianamente 5. Úmida I.Intermediaria G. Pedregulho 6. Muito 6. Muito úmida K. Argila Kaolinítica L. Argila Laterítica 7. Demasiadamente Porosa 7. Saturada 9. Submersa Não se dispondo do fator de intensidade da mistura, adotar o valor 5 ou seja S5M, seria uma Areia Medianamente siltosa, ou simplesmente SM areia siltosa, subtendendo tratar-se de Areia Medianamente siltosa. 8. Desprezando-se a contribuição da parcela por atrito/aderência lateral, pode ser considerado válida a aplicação das formulas semiempíricas para sapatas, adicionando-se a sobrecarga efetiva ao nível da base, que agora passa a ser representativas, tomando-se o cuidado de limitar o valor de σ0’ , em tubulões profundos 9. Os valores de podem ser obtidos de correlações diretas com o SPT e a umidade (tátil/visual) conforme recomenda Berberian (2004) em Engenharia de Fundações cap. 02 ou em Sondagens do Subsolo Cap.04, ou através da tabela simplificada mostrada a seguir, ou ainda adotanto-se n 1,6 t m 3 Valor do ϒ' do solo SP T 1 ao 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 ≥ 20 Submerso ϒ' 1,3 1, 3 1,3 3 1,3 7 1, 4 1,4 4 1,4 7 1,5 1 1,5 4 1,5 8 1,6 1 1,6 5 1,6 8 1,7 2 1,7 5 1, 8 1,1 A.1. Utilizando o SPT- Experiência Brasileira MÉTODO 01: Berberian (2007) - Todos os Solos Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.29 Para solos com N72 ≥ 15 (ideal seria N72≥20) σa = ( N72 / kDB) + 1,0 Kg/cm² Para solos fracos, N72 < 15 σa = N72 / kDB, em Kg/cm² Recomenda-se N72 ≤ 40 e σa =10 Kg/cm² KBASE Fator de correlação de Berberian, função do tipo de solo. Tab 9.6.3 Pontos a ponderar 1. Recomenda-se σa 12 kg/cm², (ou 1200 KPa ou 120 t/m²).Em argilas saturadas sugeri- se que σa seja menor do que a pressão de pré-adensamto obtida no ensaio de adensamento. Cintra & Aoki (1999). 2. O valor de N/KB é a média dos valores da relação N/KB obtidos na cada camada de apoio da base do tubulão, dentro da zona de plastificação com uma espessura de 1,5B abaixo da base. Condicionantes 1. Na realidade a recomendação de Berberian para solos com SPT > 15, seria σa = (N72 / kDB) + σ’0 2. Considerando-se uma profundidade média de 8m, teríamos uma tensão geostática de aproximadamente 1,0 Kg/cm² (100 KPa), e SPT no entorno de 5 a 10 golpes acima da base. 3. σa = 100 (N72 / kDB) + 100 em KN/m² ou em KPa Tab. 9.6.3 Valores de kDB para Tubulões, segundo Berberian (2014) Coeficiente kDB de acordo com o tipo de solo e o SPT – Berberian (2014) 1/4 SOLO Class. Berb. SPT (N72 Brasileiro) 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Areia ( Sand ) S 2,79 2,43 2,48 2,51 2,31 2,33 2,35 2,00 2,36 2,33 2,31 2,82 Areia Mto Pco.. Siltosa S3M 3,34 2,55 2,60 2,64 2,67 2,70 2,72 2,74 2,14 2,11 2,45 2,67 Areia Pco.. Siltosa S4M 3,34 2,55 2,60 2,64 2,67 2,70 2,72 2,74 2,14 2,11 2,45 2,67 Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.30 Areia Siltosa S5M 3,33 2,55 2,60 2,64 2,67 2,70 2,72 2,74 2,14 2,11 2,45 2,67 Areia Muito Siltosa S6M 3,34 2,55 2,60 2,64 2,67 2,70 2,72 2,74 2,14 2,11 2,45 2,67 Areia Silto Argilosa SMC 2,95 2,86 2,60 2,64 2,67 2,70 2,92 2,92 2,93 2,72 2,69 3,09 Areia Mto Pco.. Argilosa S3C 2,90 2,70 2,51 2,73 2,91 3,26 3,29 3,32 3,34 3,36 3,12 3,09 Areia Pco.. Argilosa S4C 2,90 2,70 2,51 2,73 2,91 3,26 3,29 3,32 3,34 3,36 3,12 3,09 Areia Argilosa S5C 2,90 2,70 2,51 2,73 2,91 3,26 3,29 3,32 3,34 3,36 3,12 3,09 Areia Muito Argilosa S6C 2,90 2,70 2,51 2,73 2,91 3,26 3,29 3,32 3,34 3,36 3,12 3,09 Areia Argilo Siltosa SCM 3,11 2,89 2,88 2,86 2,85 2,84 2,83 2,82 3,03 3,03 2,80 2,78 Silte ( Mó ) M 3,76 3,57 3,35 3,44 3,45 3,46 3,47 3,47 3,48 3,48 3,48 3,49 Silte Muito Pco.. Arenoso M3S 3,35 3,51 3,31 3,04 3,25 3,26 3,67 3,71 3,73 3,76 3,78 3,55 Silte Pco. Arenoso M4S 3,36 3,51 3,31 3,04 3,25 3,26 3,67 3,71 3,73 3,76 3,78 3,55 Silte Arenoso M5S 3,36 3,51 3,31 3,04 3,25 3,26 3,67 3,71 3,73 3,76 3,78 3,55 Silte Muito Arenoso M6S 3,36 3,51 3,31 3,04 3,25 3,26 3,67 3,71 3,73 3,76 3,78 3,55 Silte Areno Argiloso MSC 3,97 3,77 3,52 3,21 3,17 3,15 3,52 3,53 3,53 3,53 3,54 3,54 Silte Muito Pco. Argiloso M3C 7,99 7,41 5,80 5,39 5,11 4,91 4,55 4,50 4,46 4,43 4,40 4,37 Silte Pco. Argiloso M4C 8,01 7,41 5,80 5,39 5,11 4,91 4,55 4,50 4,46 4,43 4,40 4,37 Silte Argiloso M5C 8,01 7,41 5,80 5,39 5,11 4,91 4,55 4,50 4,46 4,43 4,40 4,37 Silte Muito Argiloso M6C 8,01 7,41 5,80 5,39 5,11 4,91 4,55 4,50 4,46 4,43 4,40 4,37 Silte Argilo Arenoso M5C5S 4,64 5,56 5,07 4,75 4,89 4,43 4,39 4,35 4,65 4,64 4,62 4,61 Argila ( Clay ) C 10,52 8,85 7,95 7,06 6,50 6,11 5,43 5,04 4,98 4,94 4,90 4,87 Argila Mto Pco. Arenosa C3S 3,78 3,98 3,74 3,58 3,54 3,94 3,95 3,95 3,96 3,96 3,97 3,97 Argila Pco. Arenosa C4S 3,78 3,98 3,74 3,58 3,54 3,94 3,95 3,95 3,96 3,96 3,97 3,97 Argila Arenosa C5S 3,78 3,98 3,74 3,58 3,54 3,94 3,95 3,95 3,96 3,96 3,97 3,97 Argila Mto Arenosa C6S 3,78 3,98 3,74 3,58 3,54 3,94 3,95 3,95 3,96 3,96 3,97 3,97 Argila Areno Siltosa C5S5M 7,89 7,33 5,76 5,35 5,08 4,87 4,53 4,48 4,44 4,40 4,37 4,35 Argila Mto Pco. Siltosa C3M 11,18 9,13 7,66 6,83 6,30 5,51 5,31 4,95 4,89 4,85 4,82 4,79 Argila Pco. Siltosa C4M 11,18 9,13 7,66 6,83 6,30 5,51 5,31 4,94 4,89 4,85 4,82 4,79 Argila Siltosa C5M 11,18 9,13 7,66 6,83 6,30 5,51 5,31 4,94 4,89 4,85 4,82 4,79 Argila Mto Siltosa C6M 11,18 9,13 7,66 6,83 6,30 5,51 5,31 4,94 4,89 4,85 4,82 4,79 Argila Silto Arenosa CMS 7,26 6,08 5,50 5,13 4,87 4,68 4,38 4,34 4,30 4,26 4,24 4,21 Turfa Pt 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Coeficiente kDB de acordo com o tipo de solo e o SPT – Berberian (2014) 2/4 SOLO Class. Berb. SPT (N72 Brasileiro)17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Areia ( Sand ) S 3,07 3,13 3,10 3,13 3,20 4,33 4,52 4,72 4,92 5,12 5,31 5,43 Areia Mto Pco. Siltosa S3M 3,07 3,06 3,10 3,13 3,20 4,33 4,52 4,72 4,92 5,12 5,31 5,43 Areia Pco. Siltosa S4M 3,07 3,06 3,10 3,13 3,20 4,33 4,52 4,72 4,92 5,12 5,31 5,43 Areia Siltosa S5M 3,07 3,06 3,10 3,13 3,20 4,33 4,52 4,72 4,92 5,12 5,31 5,43 Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.31 Areia Mto Siltosa S6M 3,07 3,06 3,10 3,13 3,20 4,33 4,52 4,72 4,92 5,12 5,31 5,43 Areia Silto Argilosa SMC 3,07 3,06 3,10 3,13 3,20 4,33 4,52 4,72 4,92 5,12 5,31 5,43 Areia Mto Pco. Argilosa S3C 3,07 3,06 3,10 3,13 3,20 4,33 4,52 4,72 4,92 5,12 5,31 5,43 Areia Pco. Argilosa S4C 3,07 3,11 3,10 3,13 3,20 4,33 4,52 4,72 4,92 5,12 5,31 5,43 Areia Argilosa S5C 3,07 3,11 3,10 3,13 3,20 4,33 4,52 4,72 4,92 5,12 5,31 5,43 Areia Mto Argilosa S6C 3,07 3,13 3,10 3,13 3,20 4,33 4,52 4,72 4,92 5,12 5,31 5,43 Areia Argilo Siltosa SCM 2,76 2,74 3,10 3,13 4,13 4,33 4,53 4,72 4,92 5,12 5,31 5,43 Silte ( Mó ) M 3,24 3,24 3,24 3,26 3,31 3,36 3,41 3,96 4,05 4,13 4,20 4,72 Silte Mto Pco. Arenoso M3S 3,53 3,50 3,56 3,60 3,70 3,79 3,88 3,96 4,05 4,13 4,20 4,72 Silte Pco. Arenoso M4S 3,53 3,50 3,56 3,60 3,70 3,79 3,88 3,96 4,05 4,13 4,20 4,72 Silte Arenoso M5S 3,53 3,39 3,56 3,60 3,70 3,79 3,88 3,96 4,05 4,13 4,20 4,72 Silte Mto Arenoso M6S 3,53 3,50 3,56 3,60 3,70 3,79 3,88 3,96 4,05 4,13 4,20 4,72 Silte Areno Argiloso MSC 3,54 3,27 3,30 3,32 3,37 3,42 3,47 3,52 3,56 4,13 4,20 4,72 Silte Mto Pco. Argiloso M3C 4,35 4,33 4,35 4,36 4,41 4,67 4,72 4,55 4,58 4,61 4,64 4,98 Silte Pco. Argiloso M4C 4,35 4,05 4,35 4,36 4,41 4,67 4,72 4,55 4,58 4,61 4,64 4,98 Silte Argiloso M5C 4,35 4,37 4,35 4,36 4,41 4,67 4,72 4,55 4,58 4,61 4,64 4,98 Silte Mto Argiloso M6C 4,35 4,00 4,35 4,36 4,41 4,67 4,72 4,55 4,58 4,61 4,64 4,98 Silte Argilo Arenoso M5C5S 4,60 4,59 4,64 4,68 4,76 4,64 4,69 4,73 4,78 4,82 4,85 4,89 Argila ( Clay ) C 4,85 4,22 4,84 4,86 4,91 4,96 5,01 5,05 5,09 5,13 4,95 4,97 Argila Mto Pco. Arenosa C3S 3,98 3,98 3,77 3,80 3,87 3,94 4,00 4,50 4,54 5,20 5,26 5,32 Argila Pco. Arenosa C4S 3,98 3,56 3,77 3,80 3,87 3,94 4,00 4,50 4,54 5,20 5,26 5,32 Argila Arenosa C5S 3,98 3,59 3,77 3,80 3,87 3,94 4,00 4,50 4,54 5,20 5,26 5,32 Argila Mto Arenosa C6S 3,98 3,72 3,77 3,80 3,87 3,94 4,00 4,50 4,54 5,20 5,26 5,32 Argila Areno Siltosa C5S5M 4,33 4,31 4,33 4,34 4,38 4,42 4,46 4,30 4,32 4,33 4,35 5,32 Argila Mto Pco. Siltosa C3M 4,76 4,73 4,76 4,78 4,83 4,87 4,92 4,96 5,00 5,03 4,85 4,87 Argila Pco. Siltosa C4M 4,76 4,73 4,76 4,78 4,83 4,87 4,92 4,96 5,00 5,03 4,85 4,87 Argila Siltosa C5M 4,76 4,73 4,76 4,78 4,83 4,87 4,92 4,96 5,00 5,03 4,85 4,87 Argila Mto Siltosa C6M 4,76 4,73 4,76 4,78 4,83 4,87 4,92 4,96 5,00 5,03 4,85 4,87 Argila Silto Arenosa CMS 4,19 4,17 4,19 4,21 4,25 4,80 4,65 4,69 4,74 4,78 4,81 4,85 Turfa Pt 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Coeficiente kDB de acordo com o tipo de solo e o SPT – Berberian (2014) 3/4 SOLO Class. Berb. SPT (N72 Brasileiro) 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Areia ( Sand ) S 5,59 5,64 5,68 5,52 5,50 5,48 5,47 5,45 5,44 3,93 5,42 4,08 Areia Mto Pco. Siltosa S3M 5,59 5,64 5,68 5,52 5,50 5,48 5,47 5,45 5,44 3,93 5,42 4,08 Areia Pco. Siltosa S4M 5,59 5,64 5,68 5,52 5,50 5,48 5,47 5,45 5,44 3,93 5,42 4,08 Areia Siltosa S5M 5,59 5,64 5,68 5,52 5,50 5,48 5,47 5,45 5,44 3,93 5,42 4,08 Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.32 Areia Mto Siltosa S6M 5,59 5,64 5,68 5,52 5,50 5,48 5,47 5,45 5,44 3,93 5,42 4,08 Areia Silto Argilosa SMC 5,59 5,64 5,68 5,52 5,50 5,48 5,47 5,45 5,44 3,93 5,42 4,08 Areia Mto Pco. Argilosa S3C 5,59 5,64 5,68 5,52 5,50 5,48 5,47 5,45 5,44 3,93 5,42 4,08 Areia Pco. Argilosa S4C 5,59 5,64 5,68 5,52 5,50 5,48 5,47 5,45 5,44 3,93 5,42 4,08 Areia Argilosa S5C 5,59 5,64 5,68 5,52 5,50 5,48 5,47 5,45 5,44 3,93 5,42 4,08 Areia Mto Argilosa S6C 5,59 5,64 5,68 5,52 5,50 5,48 5,47 5,45 5,44 3,93 5,42 4,08 Areia Argilo Siltosa SCM 5,59 5,64 5,68 5,52 5,50 5,48 5,47 5,45 5,44 3,93 5,42 4,08 Silte ( Mó ) M 4,56 5,64 5,68 5,52 5,50 5,48 5,47 5,45 5,44 3,93 5,42 4,08 Silte Mto Pco. Arenoso M3S 4,56 5,64 5,68 5,52 5,50 5,48 5,47 5,45 5,44 3,93 5,42 4,08 Silte Pco. Arenoso M4S 4,56 5,64 5,68 5,52 5,50 5,48 5,47 5,45 5,44 3,93 5,42 4,08 Silte Arenoso M5S 4,56 5,64 5,68 5,52 5,50 5,48 5,47 5,45 5,44 3,93 5,42 4,08 Silte Mto Arenoso M6S 4,56 5,64 5,68 5,52 5,50 5,48 5,47 5,45 5,44 3,93 5,42 4,08 Silte Areno Argiloso MSC 4,56 5,64 5,68 5,52 5,50 5,48 5,47 5,45 5,44 3,93 5,42 4,08 Silte Mto Pco. Argiloso M3C 5,02 5,05 5,08 5,11 5,14 5,17 5,20 4,95 4,96 4,59 4,58 5,00 Silte Pco. Argiloso M4C 5,02 5,05 5,08 5,11 5,14 5,17 5,20 4,95 4,96 4,59 4,58 5,00 Silte Argiloso M5C 5,02 5,05 5,08 5,11 5,14 5,17 5,20 4,95 4,96 4,59 4,58 5,00 Silte Mto Argiloso M6C 5,02 5,05 5,08 5,11 5,14 5,17 5,20 4,95 4,96 4,59 4,58 5,00 Silte Argilo Arenoso M5C5S 4,93 4,96 4,99 5,02 5,05 5,07 4,84 4,85 4,49 4,48 4,11 4,14 Argila ( Clay ) C 4,99 5,01 5,02 5,04 5,05 5,07 5,08 5,09 5,11 5,12 5,68 5,71 Argila Mto Pco. Arenosa C3S 5,38 5,43 5,48 5,53 5,58 5,62 5,41 5,43 5,44 5,02 5,01 5,00 Argila Pco. Arenosa C4S 5,38 5,43 5,48 5,53 5,58 5,62 5,41 5,43 5,44 5,02 5,01 5,00 Argila Arenosa C5S 5,38 5,43 5,48 5,53 5,58 5,62 5,41 5,43 5,44 5,02 5,01 5,00 Argila Mto Arenosa C6S 5,38 5,43 5,48 5,53 5,58 5,62 5,41 5,43 5,44 5,02 5,01 5,00 Argila Areno Siltosa C5S5M 5,38 5,43 5,48 5,53 5,58 5,62 5,66 5,43 5,44 5,03 5,01 5,00 Argila Mto Pco. Siltosa C3M 4,89 4,90 4,92 4,93 4,95 4,96 4,98 5,21 5,23 5,25 5,26 5,00 Argila Pco. Siltosa C4M 4,89 4,90 4,92 4,93 4,95 4,96 4,98 5,21 5,23 5,25 5,26 5,00 Argila Siltosa C5M 4,89 4,90 4,92 4,93 4,95 4,96 4,98 5,21 5,23 5,25 5,26 5,00 Argila Mto Siltosa C6M 4,89 4,90 4,92 4,93 4,95 4,96 4,98 5,21 5,23 5,25 5,26 5,00 Argila Silto Arenosa CMS 4,88 4,92 5,48 5,53 5,58 5,62 5,67 5,43 5,44 5,02 5,01 5,00 Turfa Pt 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Coeficiente kDB de acordo com o tipo de solo e o SPT – Berberian (2014) 4/4 SOLO Class. Berb. SPT (N72 Brasileiro) 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 Areia ( Sand ) S 4,16 4,23 4,30 4,37 4,44 4,51 4,58 4,65 4,71 4,78 4,84 4,91 Areia Mto. Pco. Siltosa S3M 4,16 4,23 4,30 4,37 4,44 4,51 4,58 4,65 4,71 4,78 4,84 4,91 Areia Pco. Siltosa S4M 4,16 4,23 4,30 4,37 4,44 4,51 4,58 4,65 4,71 4,78 4,84 4,91 Areia Siltosa S5M 4,16 4,23 4,30 4,37 4,44 4,51 4,58 4,65 4,71 4,78 4,84 4,91 Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.33 Areia Mto. Siltosa S6M 4,16 4,23 4,30 4,37 4,44 4,51 4,58 4,65 4,71 4,78 4,84 4,91 Areia Silto Argilosa SMC 4,16 4,23 4,30 4,37 4,44 4,51 4,58 4,65 4,71 4,78 4,84 4,91 Areia Mto. Pco. Argilosa S3C 4,16 4,23 4,30 4,37 4,44 4,51 4,58 4,65 4,71 4,78 4,84 4,91 Areia Pco. Argilosa S4C 4,16 4,23 4,30 4,37 4,44 4,51 4,58 4,65 4,71 4,78 4,84 4,91 Areia Argilosa S5C 4,16 4,23 4,30 4,37 4,44 4,51 4,58 4,65 4,71 4,78 4,84 4,91 Areia Mto. Argilosa S6C 4,16 4,23 4,30 4,37 4,44 4,51 4,58 4,65 4,71 4,78 4,84 4,91 Areia Argilo Siltosa SCM 4,16 4,23 4,30 4,37 4,44 4,51 4,58 4,65 4,71 4,78 4,84 4,91 Silte ( Mó ) M 4,164,23 4,30 4,37 4,44 4,51 4,58 4,65 4,71 4,78 4,84 4,91 Silte Mto. Pco. Arenoso M3S 4,16 4,23 4,30 4,37 4,44 4,51 4,58 4,65 4,71 4,78 4,84 4,91 Silte Pco. Arenoso M4S 4,16 4,23 4,30 4,37 4,44 4,51 4,58 4,65 4,71 4,78 4,84 4,91 Silte Arenoso M5S 4,16 4,23 4,30 4,37 4,44 4,51 4,58 4,65 4,71 4,78 4,84 4,91 Silte Mto. Arenoso M6S 4,16 4,23 4,30 4,37 4,44 4,51 4,58 4,65 4,71 4,78 4,84 4,91 Silte Areno Argiloso MSC 4,16 4,23 4,30 4,37 4,44 4,51 4,58 4,65 4,71 4,78 4,84 4,91 Silte Mto. Pco. Argiloso M3C 4,27 4,32 4,38 4,43 4,48 4,53 4,58 4,65 4,71 4,78 4,84 4,91 Silte Pco. Argiloso M4C 4,27 4,32 4,38 4,43 4,48 4,53 4,58 4,65 4,71 4,78 4,84 4,91 Silte Argiloso M5C 4,27 4,32 4,38 4,43 4,48 4,53 4,58 4,65 4,71 4,78 4,84 4,91 Silte Mto. Argiloso M6C 4,27 4,32 4,38 4,43 4,48 4,53 4,58 4,65 4,71 4,78 4,84 4,91 Silte Argilo Arenoso M5C5S 4,20 4,25 4,30 4,37 4,44 4,51 4,58 4,64 4,71 4,78 4,84 4,91 Argila ( Clay ) C 5,41 5,00 4,98 4,60 4,63 4,67 4,70 4,75 4,80 4,85 4,89 4,94 Argila Mto. Pco. Arenosa C3S 4,27 4,32 4,38 4,43 4,48 4,53 4,58 4,64 4,71 4,78 4,84 4,91 Argila Pco. Arenosa C4S 4,27 4,32 4,38 4,43 4,48 4,53 4,58 4,64 4,71 4,78 4,84 4,91 Argila Arenosa C5S 4,27 4,32 4,38 4,43 4,48 4,53 4,58 4,64 4,71 4,78 4,84 4,91 Argila Mto. Arenosa C6S 4,27 4,32 4,38 4,43 4,48 4,53 4,58 4,64 4,71 4,78 4,84 4,91 Argila Areno Siltosa C5S5M 4,27 4,32 4,38 4,43 4,48 4,53 4,58 4,65 4,71 4,78 4,84 4,91 Argila Mto. Pco. Siltosa C3M 4,65 4,64 4,49 4,52 4,56 4,59 4,62 4,67 4,71 4,78 4,84 4,91 Argila Pco. Siltosa C4M 4,65 4,64 4,49 4,52 4,56 4,59 4,62 4,67 4,71 4,78 4,84 4,91 Argila Siltosa C5M 4,65 4,64 4,49 4,52 4,56 4,59 4,62 4,67 4,71 4,78 4,84 4,91 Argila Mto. Siltosa C6M 4,65 4,64 4,49 4,52 4,56 4,59 4,62 4,67 4,71 4,78 4,84 4,91 Argila Silto Arenosa CMS 4,27 4,32 4,38 4,43 4,48 4,53 4,58 4,65 4,71 4,78 4,84 4,91 Turfa Pt 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 MÉTODO 02: Albieiro e Cintra (1996) - Solo Qualquer σa = (N72 / KAC= 5 Kg/cm²) + σ 0 ’ em Kg/cm² com σ0 0,4 Kg/cm2 , Pontos a ponderar 1. σ0’ limitado a um máximo de 40 KPa (0,40 Kg/cm² ou 4t/m2) 2. KAC=5 constante Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.34 3. Recomenda-se N72 ≤ 40 σa ≤ 12 Kg/cm² Condicionantes N72médio adm número de golpes médio da sondagem SPT brasileira, na camada de apoio do tubulão, com espessura aproximadamente igual a 1,5 a 2 vezes ao provável diâmetro da base. Albieiro e Cintra recomendam como sendo a prática de projetos para tensão admissível no Brasil: σa = (N72 / 0,05) + σ 0 ’ em KPa, σ0 40 KPa, σ '0 = n Zf, adotando-se n 1,6 t/m 3 onde: σa KPa tensão admissível para base de tubulões σ0’ KPa tensão geostática efetiva (h) ao nível da base step 1. Ex : Obtenção da sobrecarga ao nível da base Adotando-se médio = 1,6 t/m3 σ0 = 15 x 1,6 = 24,0 t/m 2 = 2,4 kg/cm2, adota-se o limite de 0,4 kg/cm2 step 2. Cálculo da Tensão Admissível, pelo método 02: Albieiro e Cintra σa = 28 / 5 + 0,4 = 5,6 + 0,4 = 6Kg/cm 2 = 600 KPa step 3. Pelo método 01: Berberian Entrando-se com argila C, na tabela 9.5.3, tem-se Kbase = 6,0 σa = 23 / 6 + 1,0 = 4,83 Kg/cm 2 = 483 KPa METODO 03: Décourt (1996) - Sem distinção de solo σa= KPDQ . N72 Pontos a ponderar 1. Décourt (1989) apresenta uma formulação semelhante àquela para fundações superficiais, estendida para fundações profundas adicionando-se ao valor de σa, a sobrecarga σ0’ 2. Décourt ampliou seu método inicialmente apresentado em 1978, introduzindo os fatores α e β que levam em conta o tipo de estaca e a influencia do processo de execução na capacidade de carga. 3. Tem-se utilizado também para tubulões o fator α referente estacas escavadas em geral. 4. Décourt não limita σa. Berberian não recomenda σa 12 Kg/cm² Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.35 5. N72 média dos valores:ao nível da base, imediatamente acima e abaixo da base. 6. Recomenda-se N72 ≤ 40 σa= KPDQ . N72 Pelo método original, Décourt & Quaresma (1978) e na versão atualizada de Décourt (1996), a resistência da base, em termos de tensão pode ser expressa por: σr = CDQ .N72 , ao valor de σr aplica-se um fator de segurança 4 σa = CDQ .N72 /4 em 1996 Décourt refinou seu método fazendo, σr = CDQ N72, originalmente σa= αKNAp/4 Sendo e C tabelados. Ao valor de σr aplica-se um fator de segurança, FS = 4,0. Simplificando e fazendo: KPDQ = CDQ/4 , tem-se finalmente σa= KPDQ . N72 Fator de redução Tab. 9.5.4, para fundações escavadas. CDQ Coeficiente característico do solo Tab. 9.5.4 Tab 9.6.4 Valores de KPDQ: Método de Décourt (1986) em Kg/cm² CLASSIFICAÇÃO do SOLO Tubulões KPDQ Kg/cm 2 Valor Original Berberian KPDQ = CDQ/4 K Kg/cm 2 AREIAS S S3M, S4M, S5M, S6M, S7M 0,500 4,0 S3C, S4C, S5C, S6C, S7C SILTES M M3S, M4S, M5S, M6S, M7S 0,375 2,5 M3C, M4C, M5C, M6C, M7C 0,300 2,0 ARGILAS C C3M, C4M, C5M, C6M, C7M 0,255 1,2 C3S, C4S, C5S, C6S, C7S METODO 04: Prática Brasileira (1998) – Sem distinção do tipo de Solo 1. Vários profissionais brasileiros determinaram o valor da tensão admissível para o terreno de apoio da base de tubulões, por meio de expressões empíricas aplicadas a qualquer tipo de solo. Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.36 Critério: para 5 N72med 20 σa = + σ 0’ (kg/cm²) KPB = 5 σa 12 Kg/cm² Pontos a ponderar 2. Vale observar que a redução do denominador de 5 para 3 leva em conta o efeito do aumento da profundidade σ0’, no aumento da capacidade de carga. 3. Cintra e Aoki (1999) mostram que Skempton (1951) já levava em conta o efeito da profundidade considerando o fator de capacidade de carga Nc=6,2 para fundações superficiais (Zf 1,50) e Nc=9,0 para fundações profundas, (Zf ≥ 4,0B) assentes em solos puramente argilosos. A titulo de exemplo Skempton recomenda σr=c.Nc ou σa= c.Nc/3, com Fs=3,0 Adotando-se c=0,01 N60 (Mpa) c=0,083 N72 (kg/cm²) logo: σa= 0,083N.9/3 = 0,027N72 (kg/cm²) MÉTODO 05: Teixeira (1998) -– Sem Distinção do Tipo de Solo σa = N72/KT + σ0’ (kg/cm²) KT=5 σa 12 Kg/cm² Tomando-se5 N72 20 se N72 < 5, adotar 5, se N72 >20 adotar 20, σa = N72/KT+ σ0’ ,com KT=5 constante ou σa = 20N72 + σ0’ (KPa) Pontos a ponderar 1. Teixeira utiliza para tubulões o mesmo modelo para sapatas, somando-se a parcela da tensão geostática, que se torna significativa face a elevada profundidade dos tubulões. Condicionantes O SPT é valor médio dentro do bulbo de pressões (B a 2B abaixo da base) MÉTODO 06: Alonso (1983) -– Sem Distinção do Tipo de Solo para 6 N72 18 σa= KAN72 com KA=0,33 (kg/cm²) Pontos a ponderar 1. Alonso já leva em conta o efeito da profundidade 2. O NSPT médio é obtido dentro da camada de espessura 2B, abaixo da base do tubulão Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.37 Condicionantes σa = 0.33N72 (kg/cm²) ou σa = 33N72 (KPa) , se N72 < 6 adotar 6 se N72 >18 adotar 18 MÉTODO 07: Aoki / Velloso (1975) -– Sem Distinção do Tipo de Solo σa = KPAV N72medio / 9 (Kg/cm²) KPAV - Coeficiente que depende do tipo de solo Tab. 9.6.5 Não se recomenda σa >12 Kg/cm² Recomenda-se N72 ≤ 40 Originalmente apresentou a tensão na rutura σr = KPAV . N72 , no qual σa = KPAV N72 / Fs . FP FP = 3.0 Fator de transformação adimensional, para fundações escavadas FS = 3.0 Fator de segurança aplicado a tensão de ruptura. KLAV da tabela usado somente para fundações capazes de transferir cargas por atrito lateral (estacas) MÉTODO 08: Laprovitera (1988) -– Sem Distinção do Tipo de Solo σa = KPLB N72 / 9 (Kg/cm²) O autor originalmente, como fez Aoki & Velloso apresentou a tensão na rutura. σr = KPLB . N72 , no qual σa KPLB N72 / Fs. FP Não se recomenda σa >12 Kg/cm² Recomenda-se N72 ≤ 40 FP=3.0 Fator de transformação adimensional para fundações escavadas KPLB Coeficiente que depende do tipo de solo Tab. 9.5.5 FS = 3.0 Fator de segurança aplicado a tensão de ruptura. Tab. 9.6.5 Valores de KP segundo Laprovitera (1 t/m 2 = 0,1kg/cm 2 = 10 kPa) KLLB Usado somente para fundações capazes de transferir cargas por atrito lateral MÉTODO 09: Monteiro (1997) -– Sem Distinção do Tipo de Solo σa = KPM N72 / 9 (Kg/cm²) originalmente apresentou a tensão na rutura σr = KPM . N72 , no qual σa = KPM N72 / Fs. FP Não se recomenda σa >12 Kg/cm² Recomenda-se N72 ≤ 40 Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.38 FP=3.0 Fator de transformação adimensional para fundações escavadas KPM Coeficiente que depende do tipo de solo Tab. 9.5.5 FS = 3.0 Fator de segurança aplicado a tensão de ruptura. Tab. 9.6.5 Valores de KP e KL segundo Aoki / Velloso, Laprovitera e Monteiro (1 t/m2 = 0,1kg/cm2 = 10 kPa) KLAV Usado somente para fundações capazes de transferir cargas por atrito lateral (estacas) Aoki/Velloso Laprovitera Monteiro 1975 1988 1997 SOLO KPAV KLAV KPLB KLLB KPM KLM Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm² Areia ( Sand ) S 10,0 0.014 6,0 0,014 7,3 0,021 Areia Siltosa S3M, S4M, S5M, S6M, S7M 8,0 0,020 5,3 0,019 6,8 0,023 Areia Siltoargilosa 7,0 0,024 5,3 0,024 6,3 0,024 Areia Argilosa S3C, S4C, S5C, S6C, S7C 6,0 0,030 5,3 0,030 5,4 0,028 Areia ArgiloSiltosa SCM 5,0 0,028 5,3 0,028 5,7 0,029 SOLO KPAV KLAV KPLB KLLB KPM KLM Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm² Silte ( Mó ) M 4,0 0,030 4,8 0,030 4,8 0,032 Silte Arenoso M3S, M4S, M5S, M6S, M7CS 5,5 0,022 4,8 0,030 5,0 0,03 Silte Arenoargiloso 4,5 0,028 3,8 0,030 4,5 0,032 Silte Argiloso M3C, M4C, M5C, M6C, M7C 2,3 0,034 3,0 0,034 3,2 0,036 Silte ArgiloArenoso MSC 2,5 0,030 3,8 0,030 4,0 0,033 SOLO KPAV KLAV KPLB KLLB KPM KLM Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm² Argila ( Clay ) C 2,0 0,060 2,5 0,060 2,5 0,055 Argila Arenosa C3S, C4S, C5S, C6S, C7S 3,5 0,024 4,8 0,040 4,4 0,032 Argila Arenosiltosa 3,0 0,028 3,0 0,045 3,0 0,038 Argila Siltosa C3M, C4M, C5M, C6M, C7M 2,2 0,040 2,5 0,055 2,6 0,045 Argila SiltoArenosa CMS 3,3 0,030 3,0 0,050 3,3 0,041 Método que utiliza o cone estático de Bengemman Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.39 MÉTODO 10: Costa Nunes / Velloso (1960) - CPT solos arenosos e argilosos. Condicionantes 1. qc o valor médio da resistência de ponta do ensaio do cone estático CPT, obtido pelo menos a 4 ou 5 m abaixo da cota de implantação dos tubulões, desde que não ocorram camadas moles abaixo. σa = qc / 6 a 8 2. Cintra, Aoki e Albiero (2011) recomendam limitar qc 10 MPa ou qc 10.000 KPa MÉTODO 11: Décourt (1991) -– CPT -– Sem Distinção do Tipo de Solo Para o ensaio do cone estático, Décourt recomenda: σa = (0,10 a 0,14) qc + σ0' exercício resolvido 9.6.1 Projetar as fundações de uma residência, mais especificadamente do pilar P1 (carga de 50 t), a serem executadas no terreno representado pela sondagem SP10 (laudo de sondagem no apêndice B.12) executada a 2 m do referido pilar. Calcular a resistência de base para a profundidade em que a fundação será implantada. Dimensionar o tubulão obtendo-se σa na base através da 2º média dos valores obtidos, filtrada por desvio padrão, µ = 30%. Step 1. Escolha do tipo de fundação e profundidade a ser implantada Critérios: 1º. Valor da carga: 50 t – OK 2º. Nível do lençol freático: não encontrado – OK 3º. Solo oferece segurança para escavação face a sua coesão – OK 4º. Escolha da profundidade: 9 m - SPT = 19 (sempre que possível > 20, porém acima de 15 já é aceitável) – OK 5º. Classificação da profundidade: boa – OK 6º. Tipo de fundação adotada: tubulões a céu aberto – OK Step 2. Obtenção do diâmetro do fuste 1º. Estimativa da reação Ra do pilar P1: Como não se trata de uma fundação de divisa, ou seja, o tubulão estará centrado em relação ao pilar, a reação Ra a ser adotada será igual a carga que está atuando no pilar, desta forma: Ra = P1 → Ra = 50 t 2°. Diâmetro do fuste Fa: Cap. 9 Tubulões – Conceitos 9.40 Segundo a Norma Brasileira NBR 6122/2010, recomenda-se: fcd = 5 MPa No caso especial dos tubulões Fa mín ≥ 0,60 m, deste modo será adotado um diâmetro de fuste Fa =
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