TRABALHO 02 FUNDAÇOES 1º BIM

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FUNDAÇÕES: TRABALHO 02 – 1º BIMESTRE
Wesley Borges Feitosa¹
Rodrigo Nascimento Barros²
CEUMA 670832³
QUESTÃO 01
Nas últimas décadas a construção de edificações de múltiplos pavimentos tem crescido de forma exponencial. Com as mais diversas estruturas concebidas, há também as mais variadas fundações para sustentar a edificação.
O estudo de solo tem sido extremamente importante para determinar que tipos de fundação utilizar.
a) (1,0 pt.) Quanto as sondagens, a SPT é a mais utilizada no Brasil. Descreva como funciona o mecanismo de funcionamento (equipamentos, limitações, processo de execução da sondagem).
Para conhecer o tipo de solo de um terreno e suas principais características, como o nível do lençol freático e a resistência, é fundamental que seja feita alguma sondagem. Uma das mais conhecidas e realizadas antes da escolha da fundação é a SPT-T.
A sondagem SPT-T é um método de investigação de solo cujo avanço da perfuração é feito por meio de trado ou de lavagem, sendo utilizada a cravação de um amostrador padrão para a obtenção de medida de resistência à penetração, coleta de amostra e determinação do nível de água.
A resistência do solo é obtida pelo número de golpes necessários para cravar um amostrador padrão utilizando o procedimento executivo definido na norma ABNT NBR 6484:2001. A medida de resistência, mais conhecida como NSPT, é obtida contando o número de golpes necessários para cravar três segmentos de 15 cm. A amostra coletada metro a metro permite a análise tátil e visual das distintas camadas do subsolo. Quando a sondagem é realizada acima do nível de água, a perfuração deve ser executada com o auxílio de um trado concha ou helicoidal até atingir o lençol freático. Abaixo do nível do lençol freático é possível utilizar o método de percussão com circulação de água (método de lavagem) com cravação obrigatória de revestimento. O ensaio SPT torna-se SPT-T quando, após o término da cravação do amostrador, é acoplado um torquímetro na parte superior da composição de hastes e é aplicado o torque obtendo duas medidas. Uma corresponde ao valor máximo do torque e a outra ao torque residual.
1. Amostrador padrão
Após atingir 1 m de profundidade de escavação, a equipe posiciona o amostrador padrão. Este equipamento será cravado para o teste de resistência à percussão e coletará as amostras de solo. Para a cravação também é necessário posicionar a cabeça de bater, que vai receber o impacto direto do martelo.
2. Marcação
É necessário marcar com um giz um segmento de 45 cm dividido em três partes iguais de 15 cm. Essa marcação servirá como referência para a contagem das batidas do martelo em cada trecho.
3. Posicionamento do martelo
Para começar a cravação, o martelo é posicionado a 75 cm de altura da cabeça de bater. Depois, se iniciam os golpes até que sejam cravados os 45 cm. Um membro da equipe anota no boletim a quantidade de golpes necessária para cravar o amostrador a cada 15 cm.
4. Coleta de amostras
Após cravar os 45 cm, retira-se o amostrador padrão para a coleta de amostras do solo. O processo segue, até que se encontre o nível d'água.
5. Teste de umidade
Ao perceber a umidade do solo escavado, é feito um teste para saber se foi atingido o nível d'água. Esse teste é realizado com um equipamento conhecido como "piu" que, ao tocar a água, emite um som. Deste ponto até o final da sondagem, a perfuração continua com o método conhecido como lavagem. O equipamento de escavação usado é o trépano de lavagem, que permite coletar o material escavado pela circulação da água, que ocorre com a ajuda de uma bomba motorizada.
6. Colocação do torquímetro
Terminando a cravação do amostrador, é acoplado um torquímetro na parte superior da composição de hastes e é aplicado o torque obtendo duas medidas. Uma corresponde ao valor máximo do torque e a outra ao torque residual.
b) (1,0 pt.) Para um solo composto por argila mole, qual a sondagem utilizada especificamente para esta situação? Qual é o parâmetro que pode ser obtido por ela? Quais os equipamentos utilizados? Qual o critério de parada dessa sondagem?
Nesse caso é indicada a sondagem a percussão que é um método para investigação de solos em que a perfuração é obtida através do golpeamento do fundo do furo por peças de aço cortantes. Segundo Prof. M. Marangon é utilizada tanto para a obtenção de amostras de solo como de índices de sua resistência à penetração. Os equipamentos utilizados 1 - A firma Empreiteira deverá fornecer equipamentos e ferramentas para execução de sondagens de até 40 m de profundidade ou que atendam as especificações de serviços. 2 - Os equipamentos e ferramentas constarão dos seguintes elementos principais: tripé com roldana, guincho mecânico, ou com moitão; trado concha e espiral; hastes e luvas de aço; alimentador d'água, cruzeta, trépano e "T" de lavagem; barriletes amostradores e peças para cravação destes: martelo com 65 kg e guia; tubos de revestimento; bomba d'água; abraçadeiras para revestimento; abaixadores e alçadores para hastes, saca-tubos; baldinho com válvula de pé; chaves de grifo; metro ou trena; recipientes herméticos para amostras tipo copo; parafina, sacos plásticos, etiquetas para identificação; medidor de nível d'água. 3 - As peças de avanço da sondagem deverão permitir a abertura de um furo com diâmetro mínimo de 2 1/2". 4 - A forma e distribuição das saídas d'água do trépano, bem como as características das hastes dos ensaios penetrométricos e de lavagem por tempo, deverão ser idênticas para todos os equipamentos, durante todo o serviço de sondagem de uma Empreiteira numa mesma obra. 5 - Para os ensaios penetrométricos as hastes deverão ser do tipo Schedule 80, retilíneas, com 1" de diâmetro interno e dotadas de roscas em bom estado, que permitam firme conecção com as luvas, e peso de aproximadamente 3,0 kg por metro linear. Quando acopladas, as hastes deverão formar um conjunto retilíneo. 6 - A firma Empreiteira deverá dispor de hastes com comprimentos métricos exatos (p. ex. 1, 2, 3 m etc.), a fim de facilitar as operações de inicio do furo, e evitar emendas sucessivas (inconvenientes) a maiores profundidades. 7 - Os barriletes amostradores deverão se encontrar em bom estado, com roscas e ponteiras perfeitas e firmes, assim como não apresentar fraturas em nenhuma parte. 8 - O trépano deverá estar em bom estado e sua extremidade inferior cortante sempre afiada.
Critérios de Paralisação da Sondagem à Percussão Resumo dos procedimentos a serem adotados para se determinar o término da execução das sondagens à percussão, em complementação ao que foi apresentado no texto anterior: Diretrizes para Execução de Sondagens à Percussão, publicada pela ABGE (Norma brasileira – NBR 6484/2001).
 A cravação do amostrador-padrão é interrompida antes dos 45 cm de penetração sempre que ocorrem uma das seguintes situações: 
a) em qualquer dos três segmentos 15 cm, o numero de golpes ultrapassar 30;
 b) um total de 50 golpes tiver sido aplicada durante toda a cravação; e 
c) não se observa avanço do amostrador-padrão durante a aplicação de cinco golpes sucessivos martelo O processo de perfuração por circulação de água, associado aos ensaios penetrométricos, deve ser utilizado até onde se obtiver, nesse ensaios, uma das seguintes condições: a) quando, em 3 m sucessivos, se obtiver 30 golpes para penetração dos 15 cm iniciais do amostrador-patrão; b) quando, em 4 m sucessivos, se obtiver 50 golpes para penetração dos 30 cm iniciais do amostrador-patrão; e c) quando, em 5 m sucessivos, se obtiver 50 golpes para penetração dos 45 cm iniciais do amostrador-patrão Obs. Este procedimento como critério de paralisação pode trazer ao amostrador sérios “danos – desgastes” ao se “bico”, danificando-o , o que implica em substituição por um novo com muita frequência. c) “Quando não se observa avanço do amostrador-padrão durante a aplicação de cinco golpes sucessivos martelo”, como descrito acima, deve-se ser executado o ensaio de avanço da perfuração por circulação de água, como difundido na prática consagrada
e descrito em norma: (Proposição feita pela Eng. Maria José Porto - publicada em seu livro) Este critério de paralisação se baseia na “cravação” do trépano e não do amostrador como proposto pela norma – evitando assim o “desgaste” do “bico” do mesmo. - levantamento do trépano em 3 baterias de 10 minutos ( corresponde a 90 levantadas) => deve-se verificar penetração menor que 5 cm em cada 10’: deve-se levantar 30 vezes a 30 cm em cada 1’: levanta 3 vezes (20” cada), em posições ortogonalmente alternadas, como indicada a posição de “caída” do trépano, abaixo sentido da caída.
c) (1,0 pts.) Se um construtor quiser utilizar fundação superficial, cite uma e escreva, pelo menos, quatro características dela.
As fundações superficiais são as que a carga é transmitida ao terreno. São chamadas de rasas ou diretas, são as fundações mais baratas e de simples execução que existem na construção civil. Isso se deve pela facilidade da construção dos elementos de fundação que dispensam equipamentos sofisticados, tanto na sua execução quanto na locação dos elementos no canteiro, e pelo fato de elas serem bem na superfície do terreno o que se dá o nome a elas. Predominantemente a pressão distribuída sob a base da fundação e em que a profundidade de assentamento em relação ao terreno adjacente é inferior a duas vezes a menor dimensão da fundação; por exemplo: Placas de fundação ou radiers que são elementos de fundações que reúnem num só elemento de transmissão de carga um conjunto de pilares, que podem ser flexível, quando são formados apenas por uma laje, ou semiflexível quando são formados por laje e viga.
Os radiers são produzidos geralmente em solos de baixa resistência onde se utiliza uma grande área de apoio para contrabalancear a baixa resistência do terreno. São de custo geralmente elevado se comparado com os outros tipos de fundações rasas, e dependendo das características do solo a fundação pode não acompanhar por igual os recalques do solo o que acabará em danos a estrutura. Possui aproximadamente 10 cm de espessura e é utilizada em obras de pequeno porte, se limitando a casas térreas, uma vez que para fazer um radier para uma casa com mais de um andar.
d) (1,0 pt.) Quando utilizamos sapatas, recomenda-se fazer o uso do cintamento, porque? 
As satapas sem estarem “cintadas” elas ficam desligadas umas das outras ficando suscetíveis a desagregações, por isso é indicado que faça o cintamento visando tornar sapatas mais solidárias entre si.
2. QUESTÃO 02
Um efeito inerente às fundações é o recalque. Efeito este que deve ser mensurado na fase de projeto. Tratando-se de uma fundação superficial, pergunta-se:
a) (1,0 pt) Quais tipos de recalque são considerados?
Tipos de recalques sob a ótica do solo: Imediato são provenientes de deformações a volume constante do solo, isto é, deformações que se dão a índice de vazios constantes. São recalques típicos de areias e dos carregamentos rápidos em argilas (quando não há possibilidade de drenagem de água intersticial). Estes recalques se processam logo após a aplicação das cargas. Recalque por escoamento lateral: são aqueles devido ao deslocamento horizontal das partículas do solo das zonas mais carregadas para as menos solicitadas. Estes recalques são mais acentuados em solos não coesivos sob fundações rasas, podendo ocorrer também devido a escavações vizinhas (em solos argilosos).
Recalque por adensamento primário: é o processo de deformação dos solos (em geral saturados com baixa permeabilidade e alta compressibilidade) sob efeito de carregamento externo em que o fluido intersticial é lentamente expulso dos poros e ocorre transferência gradual de tensão do fluido intersticial para o esqueleto sólido.
Recalque por adensamento secundário: é o decréscimo de volume, ou seja, em espessura da camada, a tensão efetiva constante, ou seja, após todo excesso de sobre pressão terem sido dissipados durante o adensamento primário. É o fenômeno de “creep”. Segundo diversos pesquisadores, o rearranjo das partículas é acompanhado do fenômeno chamado fluência (creep) de partículas, que é a deformação lenta das partículas e um fluxo viscoso de camada de água absorvida pelos minerais (rearranjo produzido pelo escorregamento do líquido viscoso).
Tipos de recalques sob a ótica da estrutura: Recalque absoluto (ρ): é o movimento absoluto de um elemento de fundação. Recalque diferencial (Δρ): é a diferença de recalques entre dois pontos de fundações (Δρ = ρ1 – ρ2). Distorção angular (γ): é a relação entre o recalque diferencial e a distância entre os elementos de fundação ( = tan = / L).
b) (2,0 pts.) Existem vários métodos para previsão de recalque em fundações. Cite pelo menos dois métodos conservativos e disserte a respeito deles.
Método de Terzaghi e Peck: em um trabalho pioneiro sobre o uso do SPT na previsão do recalque e de tensão admissível de sapatas em areia, Terzaghi e Peck (1948,1967) indicaram que a tensão que provoca um recalque de uma polegada (1”) pode ser obtida por: 
Onde: qadm: tensão, em kgf/cm², que produz 
B: menor dimensão em pés (B≥4’); 
N: número de golpes no ensaio SPT. 
De acordo com Velloso e Lopes (2011) este método é muito conservador.
Método de Meyerhof Segundo Meyerhof (1965), pode-se relacionar a tensão aplicada e o recalque de sapatas em areia pela expressão:
Sendo B em pés, ρadm em polegadas e qadm em kgf/cm².
c) (1,0 pts.) Quais os critérios para utilizar uma fundação superficial (cite pelo menos dois)?
Casos em que não se tenha muitas cargas estruturais, como pequenas casas em terrenos coesos e compactados. Construções em cima de pedras e/ou rochas coesas.
1 Aluno Concludente do Curso de Engenharia Civil – wesley.feitosas@gmail.com 
2 Orientador Professor
3 Turma de Engenharia Civil 8º período – CEUMA Renascença