Aula 3 Requisitos para escolha das Fundações 1

Prévia do material em texto

31/08/2017 1
Fundações e Obras de Contenção
Aula 3 – Critérios para escolha do tipo de 
fundação 
2017-2
Profa. Rosangela Oliveira
31/08/2017 2
Memória da aula anterior
Considere uma obra com fundações em sapatas isoladas. O terreno 
apresenta-se em declive e o solo é pouco resistente. Necessita-se 
definir o diferença mínima, em metros, entre as cotas de 
assentamento de duas sapatas vizinhas, sabendo-se que estas 
apresentam afastamento horizontal de 2,5 m (face lateral).
31/08/2017 3
Objetivos
Ao final da aula o aluno deverá:
• Listar os fatores que determinam a escolha do tipo de fundação a ser 
usada. 
31/08/2017 4
1. Escolha do tipo de fundação: Fatores a considerar
•
31/08/2017 5
1. Escolha do tipo de fundação: Fatores a considerar
1.1 Topografia da área
• dados sobre taludes e encostas no terreno, ou que possam atingir o 
terreno;
• necessidade de efetuar cortes e aterros
• dados sobre erosões, ocorrência de solos moles na superfície;
• presença de obstáculos, como aterros com lixo ou matacões.
1.2 Características do maciço de solo
• variabilidade das camadas e a profundidade de cada uma delas;
• existência de camadas resistentes ou adensáveis;
• compressibilidade e resistência do solos;
• posição do nível d'água.
31/08/2017 6
4. Escolha do tipo de fundação: Fatores a considerar
1.3 Dados da estrutura
• a arquitetura, o tipo e o uso da estrutura (se um edifício, torre ou 
ponte), se há subsolo e ainda as cargas atuantes.
1.4 Dados sobre as construções vizinhas
• o tipo de estrutura e das fundações vizinhas;
• existência de subsolo;
• possíveis consequências de escavações e vibrações provocadas 
pela obra;
• danos já existentes.
Obs: Fazer Laudo de Vistoria Prévia por um profissional habilitado e 
um Seguro de Responsabilidade Civil
31/08/2017 7
4. Escolha do tipo de fundação: Fatores a considerar
1.5 Aspectos econômicos
• Além do custo direto para a execução do serviço, deve-se 
considerar o prazo de execução. Há situações em que uma 
solução mais custosa oferece um prazo de execução menor, 
tornando-se mais atrativa.
http://redefederal.mec.gov.br/images/pdf/setec_orientacoes_sobre_escolha_de_fundacoes.pdf
31/08/2017 8
2. Definição do tipo de fundação a ser usado
a. Analisa-se inicialmente a possibilidade do emprego de 
fundações diretas. 
• determinação da cota de apoio das sapatas e 
• tensão admissível do terreno.
b. Não sendo viável o emprego das fundações diretas passa-se 
então a analisar a solução em fundações profundas (estacas ou 
tubulões).
31/08/2017 9
2. Definição do tipo de fundação a ser usado
De uma maneira geral, a fundação rasa não deve ser usado 
nos seguintes casos: 
• aterro não compactado; 
• argila mole; 
• areia fofa e muito fofa; 
• solos colapsíveis; 
• existência de água onde o rebaixamento do lençol freático 
não se justifica economicamente.
31/08/2017 10
2. Definição do tipo de fundação a ser usado
• Recomenda-se que a profundidade de assentamento 
seja menor ou igual a 2,0 m, por questões econômicas.
• Solos com perfis de NSPT crescente.
• A tensão admissível do solo na cota de apoio da base 
é determinada pela expressão: 
31/08/2017 11
2. Definição do tipo de fundação a ser usado
2.1 Sapatas isoladas - primeiro tipo de fundação a ser 
considerada. 
Terreno formado por uma espessa camada superficial, 
suficientemente compacta ou consistente.
De acordo com ALONSO (1983) o emprego de sapatas só é 
viável técnica e economicamente quando a área ocupada 
pela fundação abranger, no máximo, de 50% a 70% da área 
de projeção. Quando a área total da fundação ultrapassar 
70% da área de construção o radier é o mais indicado. 
A = ΣF / Tensão adm A = 50% a 70% da área de projeção
31/08/2017 12
6. Definição do tipo de fundação a ser usado
Orientação prática
De um modo prático e simplificado, considera-se 
inadequado o terreno onde se consegue penetrar 
manualmente uma barra de ferro com diâmetro de ½” (fato 
que caracteriza o terreno com uma pressão admissível 
inferior à 0,05kN/cm²). 
Nestes casos, a escavação deve prosseguir até que se atinja 
uma profundidade de solo com melhores condições de 
suporte”.
31/08/2017 13
2. Definição do tipo de fundação a ser usado
2.2 Blocos
• Seguem mesmas orientações que as sapatas;
• Usar preferencialmente em terrenos onde não existe lençol 
freático.
• São mais econômicos que as sapatas quando a obra for de 
pequeno porte, ou seja, apresentar cargas reduzidas.
2.3 Alicerce: 
• Baixas carga em terrenos onde não existe lençol freático.
• Alicerce ou bloco de tijolo maciço: São utilizadas em obras de 
pequena área e carga, (edícula sem laje, barracão de obras, abrigo 
de gás; água etc.).
31/08/2017 14
2. Definição do tipo de fundação a ser usado
2.4. Sapata corrida: 
• Baixas carga em terrenos onde não existe lençol freático e cargas 
contínuas.
2.5 Radier: 
• Indicado para sistemas estruturais leves (obras de pequeno porte).
• Distribuições de cargas em terrenos com e sem presença de lençol 
freático.
• Indicado para terreno de baixa resistência e a espessura da camada 
do solo é relativamente profunda. 
• Quando tem que resistir a pressões do lençol freático há 
necessidade de armadura negativa.
• somente deve ser utilizado se o terreno todo tiver o mesmo tipo de 
solo. 
31/08/2017 15
2. Definição do tipo de fundação a ser usado
2.5.1 Radier rígido ou nervurado: 
• solo expansivo. 
2.5.2 Radier protendido: 
• edificações mais altas, às vezes com até 14 pavimentos.
2.5.3 Estaca pré-moldada de concreto: 
• Terrenos com presença de lençol freático e altas cargas.
31/08/2017 16
2. Definição do tipo de fundação a ser usado
2.6 Estaca Strauss:
As situações e os tipos de solos adequados para execução de estaca 
Strauss são:
• Terrenos sem a presença de lençol freático com cargas 
relativamente altas.; Terrenos planos; Solos colapsivos; Solos de 
baixa resistência; Locais confinados; Terrenos acidentados.
Tipos de solos não adequados para execução de estaca tipo Strauss :
• Solos com lençol freático alto; Areia saturada e argila muito mole; 
Solos de alta resistência; Matacão; Rochas; Argilas Rijas, entre 
outros solos com alta resistência.
31/08/2017 17
2. Definição do tipo de fundação a ser usado
O que é uma obra de pequeno porte: 
São considerados edifícios de pequeno porte, de acordo com 
Libânio et al (2004), aqueles com estruturas regulares muito simples, 
que apresentem:
• Até quatro pavimentos;
• Ausência de protensão;
• Cargas de uso nunca superiores a 3kN/m²; 
• Altura de pilares até 4m e vãos não excedendo 6m;
• Vão máximo de lajes até 4m (menor vão) ou 2m, no caso de 
balanços.
31/08/2017 18
2. Definição do tipo de fundação a ser usado
São considerados edifícios de pequeno porte, de acordo com a área 
de projeção:
31/08/2017 19
3. Atividades propostas
Situação 1: Considere um conjunto de 150 casas populares, de 45 m² 
cada e um só pavimento, com vedações verticais em paredes de 
bloco de concreto revestidas em ambas as faces e cobertura em telha 
cerâmica e forro de madeira, construídas sobre solo arenoso, sem a 
presença de lençol freático.
31/08/2017 20
3. Atividades propostas
Situação 2: Residência de dois pavimentos em alvenaria 
estrutural e 200 m² de área, construído em terreno pantanoso 
em zona litorânea e de padrão médio de acabamento.
31/08/2017 21
4. Critérios para escolha do tipo de estaca
Introdução: Tipos de estaca 
https://www.youtube.com/watch?v=h2mmV2pvZ-s
31/08/2017 22
4. Critérios para escolha do tipo de estaca 
Para a escolha do tipo de estaca a ser utilizadaem uma obra deve-
se observar os seguintes aspectos:
a. Esforços nas fundações, procurando-se distinguir: 
• Nível de cargas nos pilares; 
• Outros esforços (tração e flexão).
31/08/2017 23
4. Critérios para escolha do tipo de estaca 
b. As características do subsolo: 
• Argilas muito moles dificultam a execução de estacas de concreto 
moldadas in loco; 
• Solos muito resistentes são difíceis de serem atravessados por estacas 
pré- moldadas executadas por cravação. Nesse usa-se pré-furo e jato de 
água. https://www.youtube.com/watch?v=6rEJCN76mqI
https://www.youtube.com/watch?v=POi5023bZ4Y
• Solos com matacões dificultam a execução de qualquer tipo de estaca; 
• Solos com nível de água elevado dificultam a execução de estacas de 
concreto moldadas in loco;
• Aterros executados sobre camadas de solo mole, ainda em adensamento, 
fazem com que seja desenvolvido atrito negativo nas estacas executadas 
nesta camada;
31/08/2017 24
4. Critérios para escolha do tipo de estaca 
c. Características da obra: 
• Acesso de equipamentos em terrenos acidentados; 
• Limitação de altura para instalação do equipamento; 
• Obras muito distantes dos grandes centros, oneram o custo dos 
equipamentos; 
31/08/2017 25
4. Critérios para escolha do tipo de estaca 
d. Características de construções vizinhas: 
• Tipo e profundidade das fundações; 
• Existência de subsolos;
• Sensibilidade a vibrações; 
• Danos já existentes.
31/08/2017 26
4. Critérios para escolha do tipo de estaca 
Considerações quanto aos tubulões
Tubulão a céu aberto: 
• Executado acima do lençol ou abaixo freático 
(desde que seja possível esgotada a água 
com uma bomba submersível) e caso não 
haja risco de desmoronamento.
• Executado em solos coesivos.
• Indicado para áreas com dificuldades de 
acesso a técnicas mais mecanizadas.
• As escavações podem ultrapassar solos com 
matacões e pedras.
• é indicada especialmente para obras com cargas consideradas elevadas (acima de 3 
mil kN);
31/08/2017 27
4. Critérios para escolha do tipo de estaca 
Considerações quanto aos tubulões
Tubulão a ar comprimido: 
• recomendado para solos com presença de lençol 
freático sem possibilidade de esgotamento, 
devido ao risco de desmoronamento das paredes 
do fuste. 
• É necessário encamisar a estrutura do fuste com 
anéis de concreto ou tubos de aço, e alcançar o 
solo apropriado para fazer a base do tubulão.
• São pouco empregados no mundo todo, visto os 
riscos e custos envolvidos.
• As escavações, quando mecanizadas, podem 
atravessar solos com pedras e matacões, 
inclusive em rochas; 
31/08/2017 28
4. Escolha do tipo de estaca
Aplicação prática
1. Considere uma obra em que tem-se uma aplicação de carga de média grandeza e, 
em função desta e do perfil do subsolo, a fundação será tipo profunda. Verificou-
se ainda a presença de matacões no subsolo. De acordo com o exposto, qual o tipo 
de fundação indicado para a obra?
2. Necessita-se executar fundação em solo mole e o lençol freático apresenta-se na 
superfície do terreno. Indique um tipo de fundação que pode ser aplicado nessas 
condições.
3. Uma obra a ser realizada em fundação profunda, apresenta perfil de solo com 
resistência alta e nível de lençol freático profundo. Que estacas podem ser 
utilizadas nessa situação?
31/08/2017 29
4. 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.
3. Alonso, U. R. (1983). Exercícios de Fundação. Editora Edgard Blucher LTDA.
4. Segundo Hachich et al., (1998)
31/08/2017 30
Obrigada!