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TÉC NI CAS TÉC NI CAS CON ST RUTI VAS CON ST RUTI VAS FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES Fabiana Mansur Cross-Out Fabiana Mansur Cross-Out Fabiana Mansur Cross-Out Fabiana Mansur Cross-Out FUNDA ÇÕES :FUNDA ÇÕES : Cla ssif ic aç ão qu ant o a o Cla ssif ic aç ão qu ant o a o tip otip o Classificação geralClassificação geral Os principais tipos de fundações podem ser reunidos em dois grandes grupos: Os principais tipos de fundações podem ser reunidos em dois grandes grupos: fundações diretas.fundações diretas. Fundações:Fundações: Clas sifi ca çã o q uan to ao Clas sifi ca çã o q uan to ao tip otip o e fundações indiretas.e fundações indiretas. Fundações:Fundações: cl as sifi ca çã o q ua nto a cl as sifi ca çã o q ua nto a pr ofu ndi da depr ofu ndi da de Quanto a profundidade podemos Quanto a profundidade podemos iniciar analisando uma sapata direta.iniciar analisando uma sapata direta. quando Df < A+B quando Df < A+B ⇒⇒ Fundações Fundações rasas.rasas. quando Df > A+B quando Df > A+B ⇒⇒ Fundações Fundações profundas.profundas. (sendo “A” e “B” as dimensões da (sendo “A” e “B” as dimensões da sapata)sapata) Se a fundação for corrida considerar Se a fundação for corrida considerar a maior dimensão “A” igual a 1,00 m.a maior dimensão “A” igual a 1,00 m. As fundações são assentadas onde as camadas do subsolo, abaixo da estrutura, são capazes de suportar as cargas. Com o auxílio da sondagem, obtemos o SPT na profundidade adotada e calculamos a tensão admissível do solo que se obtém dividindo o SPT por cinco. Dividindo a carga P pela tensão admissível do solo, encontramos a área necessária da sapata . Arbitrando um dos lados e com o valor da área encontramos as dimensões procuradas: 5 SPT , ≅= sPS s nec σ σ Fundações:Fundações: Cla ssifi caç ão qu ant o a Cla ssifi caç ão qu ant o a hi pót ese d e cá lcu lo do d ime ns io na me nto.hi pót ese d e cá lcu lo do d ime ns io na me nto. Quanto a hipótese de cálculo as fundações Quanto a hipótese de cálculo as fundações podem ser rígidas ou flexíveis:podem ser rígidas ou flexíveis: No dimensionamento das fundações rígidas não No dimensionamento das fundações rígidas não se considera a deformação da superfície de se considera a deformação da superfície de transmissão de cargas sob efeito do transmissão de cargas sob efeito do carregamento, por este motivo, o material carregamento, por este motivo, o material empregado deve apenas resistir a compressão, empregado deve apenas resistir a compressão, sua altura “h” deve ter tal dimensão que evite o sua altura “h” deve ter tal dimensão que evite o colapso da fundação quando deformada sob o colapso da fundação quando deformada sob o efeito do esforço de tração. efeito do esforço de tração. A altura “h” é calculada pela seguinte fórmula:A altura “h” é calculada pela seguinte fórmula: h = 0,5 (A-b)h = 0,5 (A-b) Onde: 1) para fundações isoladasOnde: 1) para fundações isoladas A A ⇒⇒ maior dimensão da fundação maior dimensão da fundação b b ⇒⇒ menor dimensão do pilar menor dimensão do pilar 2) para fundações corridas2) para fundações corridas A A ⇒⇒ considerar igual a 1,00 m considerar igual a 1,00 m b b ⇒⇒ espessura da parede espessura da parede No dimensionamento das fundações flexíveis No dimensionamento das fundações flexíveis deve ser levado em consideração a deformação deve ser levado em consideração a deformação da superfície de transmissão de cargas sob efeito da superfície de transmissão de cargas sob efeito do carregamento, por este motivo, o material do carregamento, por este motivo, o material empregado deve resistir a compressão e a empregado deve resistir a compressão e a tração, o emprego da armadura de aço em tração, o emprego da armadura de aço em conjunto com o concreto, permite que a altura “h” conjunto com o concreto, permite que a altura “h” seja reduzida em aproximadamente 60% em seja reduzida em aproximadamente 60% em relação as fundações rígidas.relação as fundações rígidas. A altura “h” é calculada pela seguinte fórmula:A altura “h” é calculada pela seguinte fórmula: h = d + 5 cmh = d + 5 cm Onde: 5 cm é o recobrimento da armaduraOnde: 5 cm é o recobrimento da armadura ““d” d” ⇒⇒ é a altura do concreto medida da é a altura do concreto medida da armadura até a face da seção de concreto, armadura até a face da seção de concreto, sendo calculado em função do momento, sendo calculado em função do momento, da resistência a compressão do concreto, a da resistência a compressão do concreto, a resistência a tração do aço e o domínio de resistência a tração do aço e o domínio de cálculo através da seguinte fórmula:cálculo através da seguinte fórmula: d = d = √√ k k6 x6 x√√(M/b(M/bww)) Fundações:Fundações: cl as sifi ca çã o q ua nto a cl as sifi ca çã o q ua nto a fo rma de d is tr ibui ção d as car gas n o solo :fo rma de d is tr ibui ção d as car gas n o solo : Quanto a forma de distribuição das cargas Quanto a forma de distribuição das cargas no solo as fundações podem ser:no solo as fundações podem ser: Diretas Diretas ⇒⇒ quando as cargas provenientes quando as cargas provenientes da edificação são transferida através da da edificação são transferida através da superfície de de contato com o solo, superfície de de contato com o solo, portanto, são concebidas em forma de portanto, são concebidas em forma de placa, ou seja, possuem duas dimensões placa, ou seja, possuem duas dimensões grandes que formam a superfície de grandes que formam a superfície de contato (A e B) e uma diminuta que contato (A e B) e uma diminuta que determina a altura (h).determina a altura (h). Indiretas Indiretas ⇒⇒ quando as cargas quando as cargas provenientes da edificação são provenientes da edificação são transferidas através da superfície lateral transferidas através da superfície lateral da fundação que se atrita com o solo, da fundação que se atrita com o solo, portanto, são concebidas em forma de portanto, são concebidas em forma de poste, ou seja, possuem duas dimensões poste, ou seja, possuem duas dimensões pequenas que formam a superfície de pequenas que formam a superfície de penetração (devidamente apontada) e penetração (devidamente apontada) e uma grande que determina o uma grande que determina o comprimento.comprimento. Fundações:Fundações: Dim en sion am en to d as Dim en sion am en to d as fu nd aç ões dir etasfu nd aç ões dir etas Suponhamos que um pilar medindo 20 x 30 cm, transmite para uma fundação direta isolada a Suponhamos que um pilar medindo 20 x 30 cm, transmite para uma fundação direta isolada a carga de 45.000 Kg. Analisando a sondagem do terreno o engenheiro projetista detectou que a carga de 45.000 Kg. Analisando a sondagem do terreno o engenheiro projetista detectou que a resistência a compressão é crescente e que a uma profundidade de 60 cm encontra-se areia resistência a compressão é crescente e que a uma profundidade de 60 cm encontra-se areia média compacta com SPT igual a 10 golpes. Pretendendo assentar ã fundação nesta média compacta com SPT igual a 10 golpes. Pretendendo assentar ã fundação nesta profundidade o projetista calcula a resistência do solo a compressão:profundidade o projetista calcula a resistência do solo a compressão: σσs s = SPT/05 = 10/05 = 2,0 Kg/cm²= SPT/05 = 10/05 = 2,0 Kg/cm² Calculando a área necessária:Calculandoa área necessária: S = P/S = P/σσss = 45.000 kg/2,0 Kg/cm² = 45.000 kg/2,0 Kg/cm² S = 22.500 cm²S = 22.500 cm² Fazendo um dos lados da superfície de contato igual a 160 cm, temos:Fazendo um dos lados da superfície de contato igual a 160 cm, temos: L = 22.500 cm²/160 cm = 140 cmL = 22.500 cm²/160 cm = 140 cm Assim: A = 160 cm e B = 140 cm Assim: A = 160 cm e B = 140 cm Se o projetista optar por uma fundação direta em bloco de concreto armado, a altura “h” será Se o projetista optar por uma fundação direta em bloco de concreto armado, a altura “h” será calculada da seguinte forma:calculada da seguinte forma: h = 0,5 (A-b)h = 0,5 (A-b) = 0,5 (160-20) = 0,5 x 140 = 70 cm= 0,5 (160-20) = 0,5 x 140 = 70 cm FundaçõesFundações Como referência temos (Tensão admissível do Como referência temos (Tensão admissível do solo) como sendo:solo) como sendo: Boa = 4,0 kg/cm²Boa = 4,0 kg/cm² Regular = 2,0 kg/cm²Regular = 2,0 kg/cm² Fraca = 0,5 kg/cm²Fraca = 0,5 kg/cm² A Distribuição das pressões, no terreno, é função A Distribuição das pressões, no terreno, é função do tipo de solo e da consideração da sapata ser do tipo de solo e da consideração da sapata ser rígida ou flexível, podendo ser bitriangular, rígida ou flexível, podendo ser bitriangular, retangular ou triangular. retangular ou triangular. Uma sapata será considerada flexível quando Uma sapata será considerada flexível quando possuir altura relativamente pequena e , sob possuir altura relativamente pequena e , sob atuação do carregamento, apresentar deformação atuação do carregamento, apresentar deformação de flexão.de flexão. Fundações: Fundações: So nda ge m do So loSo nda ge m do So lo É sempre aconselhável a execução de sondagens, no sentido de reconhecer o É sempre aconselhável a execução de sondagens, no sentido de reconhecer o subsolo e escolher a fundação adequada, obtendo assim, o barateamento das subsolo e escolher a fundação adequada, obtendo assim, o barateamento das fundações. As sondagens representam, em média, apenas 0,05 à 0,005% do custo fundações. As sondagens representam, em média, apenas 0,05 à 0,005% do custo total da obra.total da obra. Os requisitos técnicos a serem preenchidos pela sondagem do subsolo são os Os requisitos técnicos a serem preenchidos pela sondagem do subsolo são os seguintes: seguintes: •• Determinação dos tipos de solo que ocorrem, no subsolo, até a profundidade de Determinação dos tipos de solo que ocorrem, no subsolo, até a profundidade de interesse do projeto;interesse do projeto; •• Determinação da condição de compacidade (areias) ou consistência (argilas) que Determinação da condição de compacidade (areias) ou consistência (argilas) que ocorre nos diversos tipos de solo;ocorre nos diversos tipos de solo; •• Determinação da espessura das camadas constituintes do subsolo e avaliação da Determinação da espessura das camadas constituintes do subsolo e avaliação da orientação dos planos (superfícies) que as separam;orientação dos planos (superfícies) que as separam; •• Informação sobre a ocorrência de água no subsolo.Informação sobre a ocorrência de água no subsolo. Fundações:Fundações: S on da ge m d o So lo S on da ge m d o So lo A sondagem é realizada A sondagem é realizada contando o número de golpes contando o número de golpes necessários à cravação de necessários à cravação de parte de um amostrador no parte de um amostrador no solo provocada pela queda livre solo provocada pela queda livre de um martelo de massa e de um martelo de massa e altura de queda padronizadas. altura de queda padronizadas. A resistência à penetração A resistência à penetração dinâmica no solo medida é dinâmica no solo medida é denominada S.P.T. - Standart denominada S.P.T. - Standart Penetration Test.Penetration Test. Fundações:Fundações: Son dag em do S ol o Son dag em do S ol o A execução de uma sondagem é um A execução de uma sondagem é um processo repetitivo, que consiste em processo repetitivo, que consiste em abertura do furo, ensaio de penetração e abertura do furo, ensaio de penetração e amostragem a cada metro de solo amostragem a cada metro de solo sondado.sondado. Desta forma, em cada metro, faz-se Desta forma, em cada metro, faz-se inicialmente a abertura do furo com um inicialmente a abertura do furo com um comprimento de 55cm, o restante dos comprimento de 55cm, o restante dos 45cm destina-se à realização do ensaio 45cm destina-se à realização do ensaio de penetraçãode penetração.. 55cm - Abertura 45cm - Ensaio 55cm - Abertura 45cm - Ensaio 100cm 100cm As fases de ensaio e de amostragem são realizadas simultaneamente, utilizando um tripé, um As fases de ensaio e de amostragem são realizadas simultaneamente, utilizando um tripé, um martelo de 65kg, uma haste e o amostrador.martelo de 65kg, uma haste e o amostrador. O amostrador é cravado 45cm no solo, sendo anotado o número de golpes necessários à O amostrador é cravado 45cm no solo, sendo anotado o número de golpes necessários à penetração de cada 15 cm.penetração de cada 15 cm. O Índice de Resistência à Penetração é determinado através do número de golpes do peso O Índice de Resistência à Penetração é determinado através do número de golpes do peso padrão, caindo de uma altura de 75cm, considerando-se o número necessário à penetração dos padrão, caindo de uma altura de 75cm, considerando-se o número necessário à penetração dos últimos 30 cm do amostrador. Conhecido como S.P.T.últimos 30 cm do amostrador. Conhecido como S.P.T. Fundações:Fundações: So nd age m d o So lo So nd age m d o So lo COMPACIDADES E CONSISTÊNCIAS SEGUNDO A RESISTÊNCIA À PENETRAÇÃO - S.P.T. SOLO DENOMINAÇÃO No DE GOLPES Compacidade de areias e siltes arenosos Fofa ≤ 4 Pouco Compacta 5 - 8 Med. Compacta 9 - 18 Compacta 19 - 41 Muito Compacta > 41 Consistência de argilas e siltes argilosos Muito Mole < 2 Mole 2 - 5 Média 6 - 10 Rija 11 - 19 Dura > 19 A tabela ao lado apresenta A tabela ao lado apresenta correlações correlações empíricasempíricas, que permite , que permite uma uma estimativaestimativa da compacidade das da compacidade das areias e da consistência das argilas, areias e da consistência das argilas, a partir da resistência à penetração a partir da resistência à penetração medida nas sondagens.medida nas sondagens. Os pontos de sondagem devem ser Os pontos de sondagem devem ser criteriosamente distribuídos na área criteriosamente distribuídos na área em estudo, e devem ter profundidade em estudo, e devem ter profundidade que inclua todas as camadas do que inclua todas as camadas do subsolo que possam influir, subsolo que possam influir, significativamente, no comportamento significativamente, no comportamento da fundação.da fundação. No caso de fundações para edifícios, No caso de fundações para edifícios, o número mínimo de pontos de o número mínimo de pontos de sondagens a realizar é função da sondagens a realizar é função da área a ser construída.área a ser construída. Fundações:Fundações: So nd age m do Sol o So nd age m do Sol o ÁREA CONSTRUÍDA Nº DE SONDAGENS de 200m² até 1,200m² 1 sondagem para cada 200m² de 1,200m² até 2,400m² 1 sondagem para cada 400m² que exceder a 1,200m² acima de 2,400m² Será fixada a critério, dependendo do plano de construção. A NBR 8036/83 estabelece o número mínimo de pontos em função da área construída que A NBR 8036/83 estabelece o númeromínimo de pontos em função da área construída que pode ser observado na tabela abaixo:pode ser observado na tabela abaixo: Podemos ainda, avaliar o mínimo de furos para qualquer circunstância em função da área do Podemos ainda, avaliar o mínimo de furos para qualquer circunstância em função da área do terreno para lotes urbanos:terreno para lotes urbanos: •• 2 furos para terreno até 200m²2 furos para terreno até 200m² •• 3 furos para terreno entre 200 a 400m², ou3 furos para terreno entre 200 a 400m², ou •• No mínimo, três furos para determinação da disposição e espessura das camadas.No mínimo, três furos para determinação da disposição e espessura das camadas. Os furos de sondagens deverão ser distribuídos em planta, de maneira a cobrir toda a área em Os furos de sondagens deverão ser distribuídos em planta, de maneira a cobrir toda a área em estudo. A apresentamos no slide seguinte alguns exemplos de locação de sondagens em terrenos estudo. A apresentamos no slide seguinte alguns exemplos de locação de sondagens em terrenos urbanos.urbanos. Fundações:Fundações: S on da ge m d o So lo S on da ge m d o So lo Em relação a profundidade das sondagens, Em relação a profundidade das sondagens, existem alguns métodos para determiná-existem alguns métodos para determiná- la: a)la: a) pelo critério do bulbo de pressão e b)pelo critério do bulbo de pressão e b) pelas recomendações da norma brasileira.pelas recomendações da norma brasileira. A distância entre os furos de sondagem A distância entre os furos de sondagem deve ser de 15 a 25m, evitando que fiquem deve ser de 15 a 25m, evitando que fiquem numa mesma reta e de preferência, numa mesma reta e de preferência, próximos aos limites da área em estudo.próximos aos limites da área em estudo. Mas, um técnico experimentado pode fixar a Mas, um técnico experimentado pode fixar a profundidade a ser atingida, durante a profundidade a ser atingida, durante a execução da sondagem, pelo exame das execução da sondagem, pelo exame das amostras recuperadas e pelo número de amostras recuperadas e pelo número de golpes.golpes. Em geral, quatro índices elevados de Em geral, quatro índices elevados de resistência à penetração, em material de resistência à penetração, em material de boa qualidade, permitem a interrupção do boa qualidade, permitem a interrupção do furo.furo. Nos terrenos argilosos, a sondagem deverá Nos terrenos argilosos, a sondagem deverá ultrapassar todas as camadas.ultrapassar todas as camadas. Nos terrenos arenosos, as sondagens Nos terrenos arenosos, as sondagens raramente necessitam ultrapassar os 15 a raramente necessitam ultrapassar os 15 a 20m.20m. 7 25 30 10-12 20 30 20 40 Obs.: profundidade mínima 8,0m. Essa profundidade Obs.: profundidade mínima 8,0m. Essa profundidade pode ser corrigida, à medida que os primeiros resultados pode ser corrigida, à medida que os primeiros resultados forem conhecidos. Poderá ocorrer obstrução nos furos de forem conhecidos. Poderá ocorrer obstrução nos furos de sondagens pela ocorrência de matacões (rochas sondagens pela ocorrência de matacões (rochas dispersas no subsolo) confundindo com um dispersas no subsolo) confundindo com um embasamento rochoso. Neste caso a verificação é embasamento rochoso. Neste caso a verificação é realizada executando-se uma nova sondagem a 3,0m, realizada executando-se uma nova sondagem a 3,0m, em planta, da anterior. Se for confirmada a ocorrência de em planta, da anterior. Se for confirmada a ocorrência de obstrução na mesma profundidade, a sondagem deverá obstrução na mesma profundidade, a sondagem deverá ser novamente deslocada 3,0m numa direção ortogonal ser novamente deslocada 3,0m numa direção ortogonal ao primeiro deslocamento. Caso necessário, a sondagem ao primeiro deslocamento. Caso necessário, a sondagem na rocha é realizada com equipamento de sondagem na rocha é realizada com equipamento de sondagem rotativorotativo. Fundações:Fundações: Son dag em do S ol o Son dag em do S ol o Os dados obtidos em uma investigação do Os dados obtidos em uma investigação do subsolo, são normalmente apresentados subsolo, são normalmente apresentados na forma de um perfil para cada furo de na forma de um perfil para cada furo de sondagem.sondagem. A posição das sondagens é amarrada A posição das sondagens é amarrada topograficamente e apresentada numa topograficamente e apresentada numa planta de locação bem como o nível da planta de locação bem como o nível da boca do furo que é amarrado a uma boca do furo que é amarrado a uma referência de nível RN bem definido.referência de nível RN bem definido. No perfil do subsolo as resistências à No perfil do subsolo as resistências à penetração são indicadas por números à penetração são indicadas por números à esquerda da vertical da sondagem, nas esquerda da vertical da sondagem, nas respectivas cotas. A posição do nível respectivas cotas. A posição do nível d'água - NA - também é indicada, bem d'água - NA - também é indicada, bem como a data inicial e final de sua medição como a data inicial e final de sua medição . . 1 .4 0 2.00 5 .6 0 21.00 1 .4 0 5 .6 0 2.00 21.42 2.4 4 7 .0 0 25.00 CASA EXISTENTE EM CONSTRUÇÃO CASA EXISTENTE R U A . .. G U IA E X IS T E N T E C A L Ç A D A 2.20 S1 S2 (100,13) (99,95) RN=100,00 Fundações:Fundações: crit ério de es col ha do crit ério de es col ha do ho rizo nt e d o s oloho rizo nt e d o s olo A resistência (sustentação) de um solo A resistência (sustentação) de um solo destinado a suportar uma construção é destinado a suportar uma construção é definida pela carga unitária (expressa em kgf/ definida pela carga unitária (expressa em kgf/ cmcm22 ou Mpa), sob a qual, praticamente, o a ou Mpa), sob a qual, praticamente, o a fundação se estabiliza. Os solos apresentam fundação se estabiliza. Os solos apresentam resistências por limite de carga que podem resistências por limite de carga que podem suportar, sem comprometer a estabilidade de suportar, sem comprometer a estabilidade de construção. O grau de resistência indica qual construção. O grau de resistência indica qual tipo de fundação é mais adequada, como o tipo de fundação é mais adequada, como o exemplo mostrado no esquema na próxima exemplo mostrado no esquema na próxima figura.figura. a) Se os solos A=B=C têm características iguais a) Se os solos A=B=C têm características iguais de resistência, é possível implantar a fundação de resistência, é possível implantar a fundação em A;em A; b) Se só A é resistente, deve-se apoiar b) Se só A é resistente, deve-se apoiar fundações de estruturas leves, cuja carga limite fundações de estruturas leves, cuja carga limite deve ser determinada por análise de recalque; deve ser determinada por análise de recalque; c) Se A é solo fraco e B é resistente, a fundação c) Se A é solo fraco e B é resistente, a fundação é do tipo profunda, atendendo-se para a carga é do tipo profunda, atendendo-se para a carga limite em função da resistência de C;limite em função da resistência de C; d) Se A=B são solos fracos e C é resistente, o d) Se A=B são solos fracos e C é resistente, o apoio da fundação deverá ser em C.apoio da fundação deverá ser em C. Fundação: Fundação: Es co lh a d o tip oEs co lh a d o tip o ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO Com os resultados das sondagens, a grandeza e natureza das cargas estruturais Com os resultados das sondagens, a grandeza e natureza das cargas estruturais e conhecendo as condições de estabilidade, fundações,etc... das construções e conhecendo as condições de estabilidade, fundações, etc... das construções vizinhas, pode o engenheiro proceder a escolha do tipo de fundação mais vizinhas, pode o engenheiro proceder a escolha do tipo de fundação mais adequada, técnica e economicamente.adequada, técnica e economicamente. O estudo é conduzido inicialmente, pela verificação da possibilidade do emprego O estudo é conduzido inicialmente, pela verificação da possibilidade do emprego de fundações diretas.de fundações diretas. Mesmo sendo viável a adoção das fundações diretas é aconselhável comparar o Mesmo sendo viável a adoção das fundações diretas é aconselhável comparar o seu custo com o de uma fundação indireta.seu custo com o de uma fundação indireta. E finalmente, verificando a impossibilidade da execução das fundações diretas, E finalmente, verificando a impossibilidade da execução das fundações diretas, estuda-se o tipo de fundação profunda mais adequada.estuda-se o tipo de fundação profunda mais adequada. Quando a camada ideal for encontrada à profundidade de 5,0 à 6,0m, podemos Quando a camada ideal for encontrada à profundidade de 5,0 à 6,0m, podemos adotar brocas, se as cargas forem na ordem de 4 a 5 toneladasadotar brocas, se as cargas forem na ordem de 4 a 5 toneladas Em terrenos firmes a mais de 6,0m, devemos utilizar estacas ou tubulões.Em terrenos firmes a mais de 6,0m, devemos utilizar estacas ou tubulões. Fundações: Fundações: Bloc os e A lic erce sBloc os e A lic erce s Blocos e AlicercesBlocos e Alicerces Este tipo de fundação é utilizado quando há atuação de pequenas cargas, como por exemplo um prédio Este tipo de fundação é utilizado quando há atuação de pequenas cargas, como por exemplo um prédio até 04 pavimentos. Os blocos são elementos estruturais de grande rigidez, são reforçados por até 04 pavimentos. Os blocos são elementos estruturais de grande rigidez, são reforçados por cintamentos em concreto armado (blocos corridos) ou por vigas baldrames (blocos isolados), que tem cintamentos em concreto armado (blocos corridos) ou por vigas baldrames (blocos isolados), que tem por objetivo solidarizar a fundação reduzindo os efeitos causados pelos recalques diferenciais. por objetivo solidarizar a fundação reduzindo os efeitos causados pelos recalques diferenciais. Suportam predominantemente esforços de compressão simples, provenientes das cargas dos pilares. Os Suportam predominantemente esforços de compressão simples, provenientes das cargas dos pilares. Os eventuais esforços de tração são absorvidos pelo próprio material do bloco. Podem ser de concreto eventuais esforços de tração são absorvidos pelo próprio material do bloco. Podem ser de concreto ciclópico (não armado), alvenarias de tijolos comuns ou mesmo de pedra de mão (argamassada ou não). ciclópico (não armado), alvenarias de tijolos comuns ou mesmo de pedra de mão (argamassada ou não). Geralmente, usa-se blocos quando a profundidade da camada resistente do solo está entre 0,5 e 1,0 m de Geralmente, usa-se blocos quando a profundidade da camada resistente do solo está entre 0,5 e 1,0 m de profundidade.profundidade. Os alicerces, também denominados de blocos corridos, são utilizados na construção de pequenas Os alicerces, também denominados de blocos corridos, são utilizados na construção de pequenas edificações, principalmente as residenciais e suportam diretamente as cargas provenientes das paredes edificações, principalmente as residenciais e suportam diretamente as cargas provenientes das paredes resistentes, podendo ser de concreto ciclópico, alvenaria de tijolo maciço ou alvenaria de pedra.resistentes, podendo ser de concreto ciclópico, alvenaria de tijolo maciço ou alvenaria de pedra. Na Figura ao lado apresentam-Na Figura ao lado apresentam- se três tipos de blocos corridos se três tipos de blocos corridos (alicerces), sem a presença do (alicerces), sem a presença do cintamento em concreto cintamento em concreto armado.armado. Fundações: Fundações: Bloc os e A lic erce sBloc os e A lic erce s O processo de execução de um alicerce consiste em: O processo de execução de um alicerce consiste em: 1. promover a abertura da vala;1. promover a abertura da vala; 2. aumentar a compactação da camada do solo resistente, apiloando o fundo;2. aumentar a compactação da camada do solo resistente, apiloando o fundo; 3. Aplicação do lastro de concreto magro (90 kgf/cm²) de 5 a 10 cm de espessura;3. Aplicação do lastro de concreto magro (90 kgf/cm²) de 5 a 10 cm de espessura; 4. execução do embasamento, que pode ser de concreto ciclópico, alvenaria de bloco ou de 4. execução do embasamento, que pode ser de concreto ciclópico, alvenaria de bloco ou de pedra;pedra; 5. construir uma cinta de amarração, com a finalidade de absorver esforços não previstos, 5. construir uma cinta de amarração, com a finalidade de absorver esforços não previstos, suportar pequenos recalques, distribuir o carregamento e combater esforços horizontais;suportar pequenos recalques, distribuir o carregamento e combater esforços horizontais; 6. fazer a impermeabilização para evitar a percolação capilar, utilizando uma argamassa 6. fazer a impermeabilização para evitar a percolação capilar, utilizando uma argamassa “impermeável” (com aditivo) ou ainda, uma chapa de cobre, de alumínio ou ardósia.“impermeável” (com aditivo) ou ainda, uma chapa de cobre, de alumínio ou ardósia. Deve-se, ainda, observar com cuidado:Deve-se, ainda, observar com cuidado: – – se há ocorrência de formigueiros e raízes de árvore no momento da escavação da vala;se há ocorrência de formigueiros e raízes de árvore no momento da escavação da vala; – – compatibilização da carga da parede x largura do alicerce, observando as fórmulas compatibilização da carga da parede x largura do alicerce, observando as fórmulas estabelecidas para o cálculo.estabelecidas para o cálculo. Na figura ao lado, Blocos Na figura ao lado, Blocos corrido em alvenaria de corrido em alvenaria de tijolo maciço (alicerce) com tijolo maciço (alicerce) com a presença de cintamento de a presença de cintamento de concreto armado (ver concreto armado (ver detalhe da colocação da detalhe da colocação da armadura).armadura). Fundações:Fundações: Blo cos e Alic er ces Blo cos e Alic er ces Abertura de valaAbertura de vala Profundidade nunca inferiores a Profundidade nunca inferiores a 40cm.40cm. Largura das valas:Largura das valas: - parede de 1 tijolo = 45cm- parede de 1 tijolo = 45cm - parede de 1/2 tijolo = 40cm- parede de 1/2 tijolo = 40cm Em terrenos inclinados, o fundo Em terrenos inclinados, o fundo da vala é formado por degraus da vala é formado por degraus (Figura ao lado), sempre em (Figura ao lado), sempre em nível, mantendo-se o valor "h" nível, mantendo-se o valor "h" em no mínimo 40 cm e h1, no em no mínimo 40 cm e h1, no máximo 50cmmáximo 50cm;; ApiloamentoApiloamento Se faz manualmente com soquete Se faz manualmente com soquete (maço) de 10 à 20kg, com o (maço) de 10 à 20kg, com o objetivo unicamente de objetivo unicamente de conseguir a uniformização do conseguir a uniformização do fundo da vala e não aumentar a fundo da vala e não aumentar a resistência do solo.resistência do solo. Fundações:Fundações: Blo co s e Alic er ces Blo co s e Alic er ces As fundações em alicerce (bloco corrido) As fundações em alicerce (bloco corrido) são utilizadas para transmitir diretamente são utilizadas para transmitir diretamente as cargas das paredes para o solo as cargas das paredes parao solo (estrutura mural) para o terreno firme logo (estrutura mural) para o terreno firme logo abaixo, assim sendo, onde houver parede, abaixo, assim sendo, onde houver parede, deve haver fundação. A figura ao lado deve haver fundação. A figura ao lado representa uma fundação em bloco representa uma fundação em bloco corrido, sobre a qual deve ser executada corrido, sobre a qual deve ser executada uma cinta de concreto armado e uma cinta de concreto armado e posteriormente a alvenaria de bloco.posteriormente a alvenaria de bloco. Exemplos de alicercesExemplos de alicerces Fundações :Fundações : Blocos e Alicerces Blocos e Alicerces Foto de bloco em alvenaria de pedra corrida com cintamento inferior. Fundações: Fundações: Sa pa tas e m con cr eto Sa pa tas e m con cr eto ar madoar mado Ao contrário dos blocos, as sapatas não trabalham apenas à compressão simples, mas Ao contrário dos blocos, as sapatas não trabalham apenas à compressão simples, mas também à flexão, devendo neste caso serem executadas incluindo material resistente à também à flexão, devendo neste caso serem executadas incluindo material resistente à tração.tração. As sapatas transmitem para o solo, através de sua base, a carga de uma coluna (pilar) ou um As sapatas transmitem para o solo, através de sua base, a carga de uma coluna (pilar) ou um conjunto de paredes.conjunto de paredes. As sapatas de concreto armado, podem ter formato piramidal ou cônico, possuindo pequena As sapatas de concreto armado, podem ter formato piramidal ou cônico, possuindo pequena altura em relação a sua base, que pode ter forma quadrada ou retangular (formatos mais altura em relação a sua base, que pode ter forma quadrada ou retangular (formatos mais comuns).comuns). Podem ser isoladas quando são posicionada para transmitir ao solo as cargas das Podem ser isoladas quando são posicionada para transmitir ao solo as cargas das edificações concentradas nos pilares (fig. Abaixo a esquerda), neste caso, devem ser edificações concentradas nos pilares (fig. Abaixo a esquerda), neste caso, devem ser interligadas por vigas baldrames ou, corridas (figura abaixo a direita) quando transmitem para interligadas por vigas baldrames ou, corridas (figura abaixo a direita) quando transmitem para o solo as cargas da edificação transmitidas pelas paredes.o solo as cargas da edificação transmitidas pelas paredes. Fundações:Fundações: Sa pa tas isol ada s e m Sa pa tas isol ada s e m co ncr eto co ncr eto As sapatas isoladas podem ter os As sapatas isoladas podem ter os formatos da figura ao lado:formatos da figura ao lado: Para construção de uma sapata isolada, Para construção de uma sapata isolada, devem ser executadas as seguintes etapas:devem ser executadas as seguintes etapas: 1. Escavação, compactação do solo, 1. Escavação, compactação do solo, colocação da fôrma para o rodapé, com colocação da fôrma para o rodapé, com folga de 5 cm e execução do concreto folga de 5 cm e execução do concreto “magro”;“magro”; 2. Posicionamento das fôrmas, de acordo 2. Posicionamento das fôrmas, de acordo com a marcação executada no gabarito de com a marcação executada no gabarito de locação;locação; 3. Limpeza da da superfície de apoio;3. Limpeza da da superfície de apoio; 4. Colocação da armadura;4. Colocação da armadura; 5. Posicionamento do arranque do pilar 5. Posicionamento do arranque do pilar em relação à caixa com as armações;em relação à caixa com as armações; 6. Colocação das guias de arame, para 6. Colocação das guias de arame, para acompanhamento da declividade das acompanhamento da declividade das superfícies do concreto se a fundação superfícies do concreto se a fundação for tronco piramidal;for tronco piramidal; 7. concretagem: a base poderá ser vibrada 7. concretagem: a base poderá ser vibrada normalmente, porém para o concreto normalmente, porém para o concreto inclinado deverá ser feita uma inclinado deverá ser feita uma compactação manual, isto é, sem o uso do compactação manual, isto é, sem o uso do vibradorvibrador Fundações: Fundações: Sap at as is ola das em Sap at as is ola das em co ncr etoco ncr eto Na figura superior da esquerda, vemos o corte esquemático de uma sapata, na superior a Na figura superior da esquerda, vemos o corte esquemático de uma sapata, na superior a direita vemos a forma da sapata já posicionada sobre o concreto magro, na figura na inferior direita vemos a forma da sapata já posicionada sobre o concreto magro, na figura na inferior a direita a armadura de tração da sapata já se encontra posicionada, faltando a colocação do a direita a armadura de tração da sapata já se encontra posicionada, faltando a colocação do arranque do pilar, na inferior a direita a armadura do arranque já está posicionada.arranque do pilar, na inferior a direita a armadura do arranque já está posicionada. Fundações: Fundações: Sa pat as is ola das em Sa pat as is ola das em co ncr etoco ncr eto Nas figuras acima verifica-se a conclusão Nas figuras acima verifica-se a conclusão da concretagem da sapata e de seu tronco da concretagem da sapata e de seu tronco piramidal, no se topo é visível a armadura piramidal, no se topo é visível a armadura de arranque do pilar.de arranque do pilar. Na figura inferior a sapata já se encontra Na figura inferior a sapata já se encontra desformada se pode observar a aplicação desformada se pode observar a aplicação do gastalho que fixa a forma do arranque do do gastalho que fixa a forma do arranque do pilar, verifica-se também o recorte na forma pilar, verifica-se também o recorte na forma do arranque do pilar para o encaixe da do arranque do pilar para o encaixe da forma das vigas baldrames.forma das vigas baldrames. Fundações:Fundações: sap atas isol ad as em sap atas isol ad as em co ncr etoco ncr eto Seqüência de montagem das vigas baldrames:Seqüência de montagem das vigas baldrames: montagem das formas;montagem das formas; Colocação das armaduras; e,Colocação das armaduras; e, Concretagem.Concretagem. As vigas baldrames são responsáveis pela As vigas baldrames são responsáveis pela solidarização da fundação por sapatas solidarização da fundação por sapatas isoladas e também pelo suporte das isoladas e também pelo suporte das paredes do pavimento imediatamente paredes do pavimento imediatamente acima.acima. Fundações:Fundações: sap atas iso lad as e m sap atas iso lad as e m co ncr etoco ncr eto Seqüência de produção de uma sapata isolada Fundações:Fundações: sapa tas co rrida s em sapa tas co rrida s em co ncr etoco ncr eto Sapata excêntrica Sapata centrada As sapatas corridas em concreto armado são utilizadas na confecção de estruturas com paredes estruturais autoportante. Ou seja, neste tipo de edificação, as paredes suportam as cargas das lajes e dos elementos sobre elas situados e transmitem estas cargas para o solo por intermédio das fundações corridas. Portanto, não esqueça, onde houver parede, haverá logo abaixo uma fundação corrida. Fundações:Fundações: Sap atas espe ci ai s Sap atas espe ci ai s Um projeto econômico deve ser feito com o Um projeto econômico deve ser feito com o maior número possível de sapatas isoladas.maior número possível de sapatas isoladas. No caso de sapatas de pilares de divisa ou No caso de sapatas de pilares de divisa ou próximos a obstáculos onde não seja possível próximos a obstáculos onde não seja possível fazercom que o centro de gravidade da sapata fazer com que o centro de gravidade da sapata coincida com o centro de carga do pilar, cria-se coincida com o centro de carga do pilar, cria-se uma viga alavanca ligada entre duas sapatas uma viga alavanca ligada entre duas sapatas (Figura da esquerda), de modo que um pilar (Figura da esquerda), de modo que um pilar absorva o momento resultante da absorva o momento resultante da excentricidade da posição do outro pilar.excentricidade da posição do outro pilar. No caso em que a proximidade entre dois ou No caso em que a proximidade entre dois ou mais pilares seja tal que as sapatas isoladas mais pilares seja tal que as sapatas isoladas se superponham, deve-se executar uma sapata se superponham, deve-se executar uma sapata associada. A viga que une os dois pilares associada. A viga que une os dois pilares denomina-se viga de rigidez (Figura da denomina-se viga de rigidez (Figura da direita), e tem a função de permitir que a sapata direita), e tem a função de permitir que a sapata trabalhe com tensão constante.trabalhe com tensão constante. Fundações:Fundações: R ad ie r R ad ie r Quando todas as paredes ou todos os pilares de uma edificação transmitem as cargas ao solo através Quando todas as paredes ou todos os pilares de uma edificação transmitem as cargas ao solo através de uma única sapata, tem-se o que se denomina uma fundação em radier.de uma única sapata, tem-se o que se denomina uma fundação em radier. Os radiers são elementos contínuos que podem ser executados em concreto armado, protendido ou Os radiers são elementos contínuos que podem ser executados em concreto armado, protendido ou em concreto reforçado com fibras de aço.em concreto reforçado com fibras de aço. A utilização de sapatas corridas é adequada economicamente enquanto sua área em relação à da A utilização de sapatas corridas é adequada economicamente enquanto sua área em relação à da edificação não ultrapasse 50%. Caso contrário, é mais vantajoso reunir todas as sapatas num só edificação não ultrapasse 50%. Caso contrário, é mais vantajoso reunir todas as sapatas num só elemento de fundação denominado radier (Figura abaixo). Este é executado em concreto armado, elemento de fundação denominado radier (Figura abaixo). Este é executado em concreto armado, uma vez que, além de esforços de compressão, devem resistir a momentos provenientes dos pilares uma vez que, além de esforços de compressão, devem resistir a momentos provenientes dos pilares diferencialmente carregados, e ocasionalmente a pressões do lençol freático (necessidade de diferencialmente carregados, e ocasionalmente a pressões do lençol freático (necessidade de armadura negativa). O fato do radier ser uma peça inteiriça pode lhe conferir uma alta rigidez, o que armadura negativa). O fato do radier ser uma peça inteiriça pode lhe conferir uma alta rigidez, o que muitas vezes evita grandes recalques diferenciais. Uma outra vantagem é que a sua execução cria muitas vezes evita grandes recalques diferenciais. Uma outra vantagem é que a sua execução cria uma plataforma de trabalho para os serviços posteriores; porém, em contrapartida, impõe a execução uma plataforma de trabalho para os serviços posteriores; porém, em contrapartida, impõe a execução precoce de todos os serviços enterrados na área do radier (instalações sanitárias, etc.).precoce de todos os serviços enterrados na área do radier (instalações sanitárias, etc.). Fundações:Fundações: Radi er Radi er Podem ser executados dois tipos de sistemas com radier: sistema constituído por Podem ser executados dois tipos de sistemas com radier: sistema constituído por laje de concreto (flexível) e sistema de laje e vigas de concreto (sistema rígido).laje de concreto (flexível) e sistema de laje e vigas de concreto (sistema rígido). Fundações :Fundações : Radier Radier Detalhe de posicionamento dos cabos de protenção. TÉCNICAS TÉCNICAS CONSTRUTIVAS CONSTRUTIVAS FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES Fundações:Fundações: Tubulões Tubulões A seqüência de fotos mostra a escavação manual de tubulão a céu aberto tipo poço: A seqüência de fotos mostra a escavação manual de tubulão a céu aberto tipo poço: escavação do fuste; alargamento da base; lastro de concreto magro; colocação da escavação do fuste; alargamento da base; lastro de concreto magro; colocação da armadura de tração e do fuste e concretagem.armadura de tração e do fuste e concretagem. Fundações: Fundações: TubulõesTubulões Tubulões são elementos estruturais Tubulões são elementos estruturais da fundação que transmitem a carga da fundação que transmitem a carga ao solo resistente por compressão, ao solo resistente por compressão, através da escavação de um fuste através da escavação de um fuste cilíndrico e uma base alargada cilíndrico e uma base alargada tronco-cônica a uma profundidade tronco-cônica a uma profundidade igual ou maior do que três vezes o igual ou maior do que três vezes o seu diâmetro.seu diâmetro. De acordo com o método de sua De acordo com o método de sua escavação, os tubulões se classificam escavação, os tubulões se classificam em:em: Tubulões a céu abertoTubulões a céu aberto Consiste em um poço aberto Consiste em um poço aberto manualmente ou mecanicamente em manualmente ou mecanicamente em solos coesivos, de modo que não haja solos coesivos, de modo que não haja desmoronamento durante a desmoronamento durante a escavação, e acima do nível d’água. escavação, e acima do nível d’água. O fuste é escavado até a cota O fuste é escavado até a cota desejada, a base é alargada e desejada, a base é alargada e posteriormente enche-se de posteriormente enche-se de concreto.concreto. Fundações: Fundações: TubulõesTubulões O tubulão à céu aberto é o mais simples, resulta de um poço perfurado O tubulão à céu aberto é o mais simples, resulta de um poço perfurado manualmente ou mecanicamente. Seu emprego é limitado para solos coesivos e manualmente ou mecanicamente. Seu emprego é limitado para solos coesivos e acima do nível d'água.acima do nível d'água. Existem vários sistemas utilizados: No sistema de poço simples a escavação é feita Existem vários sistemas utilizados: No sistema de poço simples a escavação é feita manualmente e sem revestimento; no sistema de poço revestido a escavação é manualmente e sem revestimento; no sistema de poço revestido a escavação é feita manualmente e revestida com anéis pré-moldados de concreto; no sistema de feita manualmente e revestida com anéis pré-moldados de concreto; no sistema de poço mecanizado a escavação é feita mecanicamente (perfuratriz tipo hélice), sem poço mecanizado a escavação é feita mecanicamente (perfuratriz tipo hélice), sem revestimento; no sistema Chicago a escavação é feita manualmente, em etapas, as revestimento; no sistema Chicago a escavação é feita manualmente, em etapas, as paredes são escoradas com pranchas verticais ajustadas por meio de anéis de aço; paredes são escoradas com pranchas verticais ajustadas por meio de anéis de aço; no sistema Benoto a escavação é feita mecanicamente através de cavador clam no sistema Benoto a escavação é feita mecanicamente através de cavador clam shell que penetra em um revestimento tubular de aço cravado por rotação; e, no shell que penetra em um revestimento tubular de aço cravado por rotação; e, no sistema Gow o escoramento é efetuado utilizando cilindros telescópicos de aço sistema Gow o escoramento é efetuado utilizando cilindros telescópicos de aço cravados por percussão. cravados por percussão. Quando há tendência de Quando há tendência de desmoronamento, reveste-desmoronamento, reveste- se o furo com alvenaria de se o furo com alvenaria de tijolo, tubo de concretoou tijolo, tubo de concreto ou tubo de aço.tubo de aço. Na figura ao lado aplica-se Na figura ao lado aplica-se manualmente um manualmente um revestimento em anéis de revestimento em anéis de concreto armado que vai se concreto armado que vai se enterrando no solo pela enterrando no solo pela ação do seu peso próprio.ação do seu peso próprio. Fundações:Fundações: Tubulões Tubulões Seqüência de fotos que mostram a escavação de um sistema poço mecanizado Seqüência de fotos que mostram a escavação de um sistema poço mecanizado (perfuratriz do tipo hélice) e concretagem do tubulão(perfuratriz do tipo hélice) e concretagem do tubulão Fundações: Fundações: TubulõesTubulões Equipamento para escavação de tubulão clamshell e tremonha para lançamento de concreto Fundações:Fundações: Tubulões Tubulões Tubulões com ar comprimido Este tipo de fundação é utilizado quando existe água, exige-se grandes profundidades e existe o perigo de desmoronamento das paredes. Neste caso, a injeção de ar comprimido nos tubulões impede a entrada de água, pois a pressão interna é maior que a pressão da água, sendo a pressão empregada no máximo de 3 atm, limitando a profundidade em 30m abaixo do nível d’água. Isso permite que seja executados normalmente os trabalhos de escavação, alargamento do fuste e concretagem. O equipamento utilizado compõe de uma câmara de equilíbrio e um compressor. Durante o trabalho sob o regime a compressão, o pulmão humano absorve mais gases do que na pressão normal, que se liquefazem no sangue. Se a descompressão for feita muito rapidamente, o gás absorvido em excesso e liquefeito no sangue pode se transformar em bolhas, que por sua vez podem provocar dores e até morte por embolia. Para evitar esse problema, antes de passar à pressão normal, os trabalhadores devem sofrer um processo de descompressão lenta (nunca inferior a 15 minutos) numa câmara de emergência. Fundações:Fundações: Tubulões Tubulões Abaixo, dois modelos simples de equipamento pressurizado para escavação de Abaixo, dois modelos simples de equipamento pressurizado para escavação de tubulõestubulões Fundações:Fundações: Tubulões Tubulões Ao fundo dois tubulões já prontos, na frente um tubulão concretado ainda com a campânula de ar comprimido Fundações:Fundações: Estacas Estacas EstacasEstacas As estacas são peças estruturais As estacas são peças estruturais alongadas, de formato cilíndrico ou alongadas, de formato cilíndrico ou prismático, que são cravadas (pré-prismático, que são cravadas (pré- fabricadas) ou confeccionadas no fabricadas) ou confeccionadas no local (in loco), com as seguintes local (in loco), com as seguintes finalidades:finalidades: a) transmissão de cargas a a) transmissão de cargas a camadas profundas do terreno;camadas profundas do terreno; b) contenção dos empuxos de b) contenção dos empuxos de terras ou de água (estaca prancha);terras ou de água (estaca prancha); c) compactação de terrenos. c) compactação de terrenos. As estacas recebem, da obra que As estacas recebem, da obra que suportam, esforços axiais de suportam, esforços axiais de compressão.compressão. A estes esforços elas resistem, seja A estes esforços elas resistem, seja pela atrito das paredes laterais da pela atrito das paredes laterais da estaca contra o solo, seja pelas estaca contra o solo, seja pelas reações exercidas pelo solo reações exercidas pelo solo resistente sobre a ponta da peça. resistente sobre a ponta da peça. Conforme a estaca resista apenas Conforme a estaca resista apenas pelo atrito lateral ou pela ponta, ela pelo atrito lateral ou pela ponta, ela se denomina, respectivamente, se denomina, respectivamente, estaca flutuante ou estaca carregada estaca flutuante ou estaca carregada de pontade ponta Fundações:Fundações: Estacas Estacas A figura ao lado ilustra definições A figura ao lado ilustra definições dadas no quadro anterior, em relação dadas no quadro anterior, em relação ao modo de trabalhar das estacas:ao modo de trabalhar das estacas: a) a capacidade resistente da estaca a) a capacidade resistente da estaca se compõe de duas parcelas: atrito se compõe de duas parcelas: atrito lateral e de ponta;lateral e de ponta; b) a estaca é carregada na ponta, b) a estaca é carregada na ponta, trabalhando pois como pilar;trabalhando pois como pilar; c) ela resiste pelo atrito lateral: é a c) ela resiste pelo atrito lateral: é a estaca flutuante;estaca flutuante; d) a estaca atravessa um terreno que d) a estaca atravessa um terreno que se adensa sob seu peso próprio, ou se adensa sob seu peso próprio, ou sob a ação de uma camada de aterro sob a ação de uma camada de aterro sobrejacente, produzindo o fenômeno sobrejacente, produzindo o fenômeno do atrito negativo, isto é, o solo em do atrito negativo, isto é, o solo em vez de se opor ao afundamento da vez de se opor ao afundamento da estaca, contrariamente, vai pesar estaca, contrariamente, vai pesar sobre ela favorecendo assim a sua sobre ela favorecendo assim a sua penetração no solo.penetração no solo. Quanto a posição, as estacas podem Quanto a posição, as estacas podem ser verticais e inclinadas ser verticais e inclinadas Fundações: EstacasFundações: Estacas Os blocos de coroamento Os blocos de coroamento têm também a função de têm também a função de absorver os momentos absorver os momentos produzidos por forças produzidos por forças horizontais, excentricidade horizontais, excentricidade e outras solicitações, a e outras solicitações, a esquerda temos uma vista esquerda temos uma vista em planta baixa.em planta baixa. A direita temos dois cortes A direita temos dois cortes exemplificativos de blocos onde exemplificativos de blocos onde podemos ver esquematicamente podemos ver esquematicamente o detalhamento das armaduras o detalhamento das armaduras do bloco e das estacas que do bloco e das estacas que devem penetrar no bloco e se devem penetrar no bloco e se fundir com ele.fundir com ele. UMA ESTACA DUAS ESTACAS TRÊS ESTACAS QUATRO ESTACAS ... Ø= diâmetro da estaca Fundações:Fundações: Estacas Brocas Estacas Brocas Estacas BrocasEstacas Brocas Estas estacas são executadas por uma ferramenta simples denominada broca (trado de concha ou Estas estacas são executadas por uma ferramenta simples denominada broca (trado de concha ou helicoidal - um tipo de saca rolha), que pode atingir até 6 metros de profundidade, com diâmetro helicoidal - um tipo de saca rolha), que pode atingir até 6 metros de profundidade, com diâmetro variando entre 15 a 25 cm, sendo aceitáveis para pequenas cargas, ou seja, de 4000 kgf a 10.000 variando entre 15 a 25 cm, sendo aceitáveis para pequenas cargas, ou seja, de 4000 kgf a 10.000 kgf. Recomenda-se que sejam executadas estacas somente acima do nível do lençol freático, para kgf. Recomenda-se que sejam executadas estacas somente acima do nível do lençol freático, para evitar o risco de estrangulamento do fuste. Devido ao esforço de escavação exigido são evitar o risco de estrangulamento do fuste. Devido ao esforço de escavação exigido são necessárias duas pessoas para o trabalho.necessárias duas pessoas para o trabalho. O espaçamento entre as estacas brocas numa edificação não pode ultrapassar 4 metros e devem O espaçamento entre as estacas brocas numa edificação não pode ultrapassar 4 metros e devem ser colocadas nas interseções das paredes e de forma eqüidistante ao longo das paredes desde ser colocadas nas interseções das paredes e de forma eqüidistante ao longo das paredes desde que menor ouigual ao espaçamento máximo permitido.que menor ou igual ao espaçamento máximo permitido. Na figura ao abaixo a esquerda pode-se ver um exemplo da distribuição das estacas brocas numa Na figura ao abaixo a esquerda pode-se ver um exemplo da distribuição das estacas brocas numa edificação de pequeno porte.edificação de pequeno porte. Fundações:Fundações: Estacas brocas Estacas brocas Roteiro para execução de estacas brocasRoteiro para execução de estacas brocas a) Escavação ou perfuração: utilizando trado manual (tipo concha ou helicoidal), a) Escavação ou perfuração: utilizando trado manual (tipo concha ou helicoidal), usando de água para facilitar a perfuração;usando de água para facilitar a perfuração; b) Preparação: depois de atingir a profundidade máxima, promover o apiloamento b) Preparação: depois de atingir a profundidade máxima, promover o apiloamento do fundo, executando um pequeno bulbo com pedra britada 2 ou 3, com um pilão do fundo, executando um pequeno bulbo com pedra britada 2 ou 3, com um pilão metálico; metálico; c) Concretagem: Preencher todo o furo com concreto (traço 1x3x4), promovendo o c) Concretagem: Preencher todo o furo com concreto (traço 1x3x4), promovendo o adequado adensamento, tomando cuidados especiais para não contaminar o adequado adensamento, tomando cuidados especiais para não contaminar o concreto (utilizar uma chapa de compensado com furo para o lançamento do concreto (utilizar uma chapa de compensado com furo para o lançamento do concreto para proteger a boca do furo); concreto para proteger a boca do furo); d) Colocação das esperas: fazer o acabamento na cota de arrasamento desejada, d) Colocação das esperas: fazer o acabamento na cota de arrasamento desejada, fixando os arranques para os baldrames. fixando os arranques para os baldrames. Fundações:Fundações: Estacão Estacão EstacãoEstacão Com uso crescente na construção civil em Com uso crescente na construção civil em função de sua rapidez, o estacão (uma função de sua rapidez, o estacão (uma derivação das estacas brocas) tem o processo derivação das estacas brocas) tem o processo de perfuração executado por meio de de perfuração executado por meio de escavadeiras hidráulicas equipadas com escavadeiras hidráulicas equipadas com trados de diâmetro de 25 cm. Todos os trados de diâmetro de 25 cm. Todos os cuidados relativos às estacas brocas devem cuidados relativos às estacas brocas devem ser observados na execução do estacão, ser observados na execução do estacão, principalmente no que diz respeito a principalmente no que diz respeito a integridade da estaca na fase de concretagem.integridade da estaca na fase de concretagem. Fundações:Fundações: Estacas Hélice Estacas Hélice A estaca hélice contínua é uma estaca A estaca hélice contínua é uma estaca de concreto moldada "in loco", executada de concreto moldada "in loco", executada por meio de trado contínuo e injeção de por meio de trado contínuo e injeção de concreto através da haste central do trado concreto através da haste central do trado simultaneamente a sua retirada do terreno. simultaneamente a sua retirada do terreno. A perfuração consiste em fazer a hélice A perfuração consiste em fazer a hélice penetrar no terreno por meio de torque penetrar no terreno por meio de torque apropriado para vencer a sua resistência.apropriado para vencer a sua resistência. A haste de perfuração é composta por uma A haste de perfuração é composta por uma hélice espiral solidarizada a um tubo hélice espiral solidarizada a um tubo central, equipada com dentes na central, equipada com dentes na extremidade inferior (ver foto no próximo extremidade inferior (ver foto no próximo slide) que possibilitam a sua penetração no slide) que possibilitam a sua penetração no terreno.terreno. A metodologia de perfuração permite a A metodologia de perfuração permite a sua execução em terrenos coesivos e sua execução em terrenos coesivos e arenosos, na presença ou não do lençol arenosos, na presença ou não do lençol freático e atravessa camadas de solos freático e atravessa camadas de solos resistentes com índices de STP`s acima de resistentes com índices de STP`s acima de 50 dependendo do tipo de equipamento 50 dependendo do tipo de equipamento utilizado.utilizado. A velocidade de perfuração produz em A velocidade de perfuração produz em média 250m por dia dependendo do média 250m por dia dependendo do diâmetro da hélice, da profundidade e da diâmetro da hélice, da profundidade e da resistência do terreno.resistência do terreno. Fundações:Fundações: Estacas Hélice Estacas Hélice AAlcançada a profundidade desejada, o lcançada a profundidade desejada, o concreto é bombeado através do tubo concreto é bombeado através do tubo central no eixo da hélice (fotos ao central no eixo da hélice (fotos ao lado), preenchendo simultaneamente lado), preenchendo simultaneamente a cavidade deixada pela hélice que é a cavidade deixada pela hélice que é extraída do terreno sem girar ou extraída do terreno sem girar ou girando lentamente no mesmo sentido girando lentamente no mesmo sentido da perfuração.da perfuração. O concreto normalmente utilizado O concreto normalmente utilizado apresenta resistência característica fck apresenta resistência característica fck de 18 Mpa, é bombeável e composto de 18 Mpa, é bombeável e composto de areia, pedriscos ou brita 1 e de areia, pedriscos ou brita 1 e consumo de cimento de 350 a 450 consumo de cimento de 350 a 450 Kg/mKg/m33, sendo facultativa a utilização , sendo facultativa a utilização de aditivos.de aditivos. O abatimento ou "Slump" é mantido O abatimento ou "Slump" é mantido entre 200 e 240mm. Normalmente é entre 200 e 240mm. Normalmente é utilizada bomba de concreto ligada ao utilizada bomba de concreto ligada ao equipamento de perfuração através de equipamento de perfuração através de mangueira flexível. O preenchimento mangueira flexível. O preenchimento da estaca com concreto é da estaca com concreto é normalmente executado até a normalmente executado até a superfície de trabalho. superfície de trabalho. Fundações:Fundações: Estacas Hélice Estacas Hélice OO método de execução da estaca hélice método de execução da estaca hélice contínua exige a colocação da armação contínua exige a colocação da armação após a sua concretagem.após a sua concretagem. A armação, em forma de gaiola, é A armação, em forma de gaiola, é introduzida na estaca por gravidade ou introduzida na estaca por gravidade ou com o auxílio de um pilão de pequena com o auxílio de um pilão de pequena carga ou vibrador. As estacas carga ou vibrador. As estacas submetidas a esforços de compressão submetidas a esforços de compressão levam uma armação no topo, em geral levam uma armação no topo, em geral de 2 a 5,5m de comprimento. No caso de 2 a 5,5m de comprimento. No caso de estacas submetidas a esforços de estacas submetidas a esforços transversais ou de tração, somente transversais ou de tração, somente será possível para comprimentos de será possível para comprimentos de armações de no máximo 16m, em armações de no máximo 16m, em função do método construtivo. No caso função do método construtivo. No caso de armações longas, as "gaiolas" de armações longas, as "gaiolas" devem ser constituídas de barras devem ser constituídas de barras grossas e estribo espiral soldado na grossas e estribo espiral soldado na armação longitudinal para evitar a sua armação longitudinal para evitar a sua deformação durante a introdução no deformação durante a introdução no fuste da estaca.fuste da estaca. Fundações:Fundações: Estacas Strauss Estacas Strauss Estas estacas abrangema faixa de Estas estacas abrangem a faixa de carga compreendida entre 20.000 e carga compreendida entre 20.000 e 40.000 kgf, com diâmetro variando 40.000 kgf, com diâmetro variando entre 25 e 40 cm. Uma estaca do entre 25 e 40 cm. Uma estaca do tipo strauss com diâmetro de 25 cm tipo strauss com diâmetro de 25 cm pode suportar até 20 toneladas, de pode suportar até 20 toneladas, de 32 cm até 30 t e de 38 cm chega a 32 cm até 30 t e de 38 cm chega a suportar 40 t. suportar 40 t. A execução requer um A execução requer um equipamento constituído de um equipamento constituído de um tripé de madeira ou de aço, um tripé de madeira ou de aço, um guincho acoplado a um motor guincho acoplado a um motor (combustão ou elétrico), uma sonda (combustão ou elétrico), uma sonda de percussão munida de válvula em de percussão munida de válvula em sua extremidade inferior, para a sua extremidade inferior, para a retirada de terra, um soquete com retirada de terra, um soquete com aproximadamente 300 kg, aproximadamente 300 kg, tubulação de aço com elementos de tubulação de aço com elementos de 2 a 3 metros de comprimento, 2 a 3 metros de comprimento, rosqueáveis entre si, um guincho rosqueáveis entre si, um guincho manual para retirada da tubulação, manual para retirada da tubulação, além de roldanas, cabos de aço e além de roldanas, cabos de aço e ferramentas.ferramentas. Fundações:Fundações: Estacas Strauss Estacas Strauss A estaca strauss apresenta A estaca strauss apresenta vantagem de leveza e simplicidade vantagem de leveza e simplicidade do equipamento que emprega, o que do equipamento que emprega, o que possibilita a sua utilização em locais possibilita a sua utilização em locais confinados, em terrenos acidentados confinados, em terrenos acidentados ou ainda no interior de construções ou ainda no interior de construções existentes, com o pé direito existentes, com o pé direito reduzido. Outra vantagem reduzido. Outra vantagem operacional é de o processo não operacional é de o processo não causa vibrações que poderiam causa vibrações que poderiam provocar danos nas edificações provocar danos nas edificações vizinhas ou instalações vizinhas ou instalações que se que se encontrem em situação encontrem em situação relativamente precária.relativamente precária. Como característica principal, o Como característica principal, o sistema de execução usa sistema de execução usa revestimento metálico recuperável, revestimento metálico recuperável, de ponta aberta, para permitir a de ponta aberta, para permitir a escavação do solo, podendo ser em escavação do solo, podendo ser em solo seco ou abaixo do nível d'água, solo seco ou abaixo do nível d'água, executando-se estacas em concreto executando-se estacas em concreto simples ou armado. simples ou armado. Fundações:Fundações: Estacas Strauss Estacas Strauss Processo executivo das estacas Processo executivo das estacas straussstrauss a) centraliza-se o soquete com o piquete a) centraliza-se o soquete com o piquete de locação, perfura-se com o soquete a de locação, perfura-se com o soquete a profundidade de 1,0 m, furo este que profundidade de 1,0 m, furo este que servirá para a introdução do primeiro tubo, servirá para a introdução do primeiro tubo, que é dentado na extremidade inferior que é dentado na extremidade inferior (chamado de coroa), cravando-o no solo;(chamado de coroa), cravando-o no solo; b) a seguir é substituída pela sonda de b) a seguir é substituída pela sonda de percussão, que por meio de golpes, captura percussão, que por meio de golpes, captura e retira o solo;e retira o solo; c) quando a coroa estiver toda cravada é c) quando a coroa estiver toda cravada é rosqueado o tubo seguinte e assim rosqueado o tubo seguinte e assim sucessivamente até atingir a camada de sucessivamente até atingir a camada de solo resistente, providenciando sempre a solo resistente, providenciando sempre a limpeza da lama e da água acumulada limpeza da lama e da água acumulada dentro do tubo;dentro do tubo; d) substituindo-se a sonda pelo soquete, é d) substituindo-se a sonda pelo soquete, é lançado no tubo, em quantidade suficiente lançado no tubo, em quantidade suficiente para ter-se uma coluna de 1,0 m, o para ter-se uma coluna de 1,0 m, o concreto meio seco;concreto meio seco; e) sem tirar a tubulação, apiloa-se o e) sem tirar a tubulação, apiloa-se o concreto formando um bulbo e na concreto formando um bulbo e na seqüência executa-se o fuste lançando-se o seqüência executa-se o fuste lançando-se o concreto sucessivamente em camadas concreto sucessivamente em camadas apiloadas, retirando-se a tubulação na apiloadas, retirando-se a tubulação na seqüência da operação;seqüência da operação; f) a concretagem é feita até um pouco f) a concretagem é feita até um pouco acima da cota de arrasamento da estaca, acima da cota de arrasamento da estaca, deixando-se um excesso para o corte da deixando-se um excesso para o corte da cabeça da estaca. cabeça da estaca. Fundações:Fundações: Estaca Simplex Estaca Simplex Neste tipo de estaca a descida do Neste tipo de estaca a descida do tubo é feita por cravação e não por tubo é feita por cravação e não por perfuração como é feita na estaca perfuração como é feita na estaca strauss. Este tubo é espesso e provido strauss. Este tubo é espesso e provido de uma ponteira metálica de uma ponteira metálica (recuperável) ou elemento pré-(recuperável) ou elemento pré- moldado de concreto (perdido na moldado de concreto (perdido na concretagem), para impedir a entrada concretagem), para impedir a entrada de solo no interior do tubo.de solo no interior do tubo. Durante a descida do tubo, utilizamos Durante a descida do tubo, utilizamos um pequeno peso, servindo de sonda, um pequeno peso, servindo de sonda, que fica suspenso dentro do molde que fica suspenso dentro do molde por uma roldana presa ao topo do por uma roldana presa ao topo do mesmo. Desta maneira, temos um mesmo. Desta maneira, temos um modo de verificar, se a ponteira de modo de verificar, se a ponteira de concreto permanece intacta, durante concreto permanece intacta, durante a cravação.a cravação. Alcançada a profundidade desejada, Alcançada a profundidade desejada, enche-se o tubo até o topo com enche-se o tubo até o topo com concreto plástico e, por um concreto plástico e, por um movimento lento, mas contínuo, movimento lento, mas contínuo, arranca-se de uma só vez o tubo arranca-se de uma só vez o tubo inteiro e a ponteira metálica.inteiro e a ponteira metálica. Fundações:Fundações: Estacas Franki Estacas Franki Estas estacas abrangem a faixa de Estas estacas abrangem a faixa de carga de 5.000 a 30.000 kgf e seu carga de 5.000 a 30.000 kgf e seu progresso executivo consiste na progresso executivo consiste na cravação de um tubo com ponta cravação de um tubo com ponta fechada e execução de base fechada e execução de base alargada, causando muita vibração, alargada, causando muita vibração, podendo provocar danos nas podendo provocar danos nas construções vizinhas.construções vizinhas. Na execução, crava-se o tubo no Na execução, crava-se o tubo no solo, logo a seguir se derrama uma solo, logo a seguir se derrama uma quantidade de concreto quase seco, quantidade de concreto quase seco, apiloado por meio de um pesado apiloado por meio de um pesado maço, de modo a formar um tampão, maço, de modo a formar um tampão, para impedir a entrada d'água e solo para impedir a entrada d'água e solo no interior do tubo, que é arrastado e no interior do tubo, que é arrastado e obrigado a penetrar no terreno.obrigado a penetrar no terreno. Alcançado a profundidade desejada, Alcançadoa profundidade desejada, imobiliza-se o tubo e com percussões imobiliza-se o tubo e com percussões energéticas destaca-se o tampão, o energéticas destaca-se o tampão, o qual junto com uma carga de qual junto com uma carga de concreto concreto é apiloada no terreno para a é apiloada no terreno para a formação do bulbo.formação do bulbo. Logo após lançam-se novas Logo após lançam-se novas quantidades de concreto que se quantidades de concreto que se apiloa ao mesmo tempo em que se apiloa ao mesmo tempo em que se efetua a retirada parcial do tubo, efetua a retirada parcial do tubo, elevando de 20 a 30 cm de cada vez.elevando de 20 a 30 cm de cada vez. Fundações:Fundações: Estacas Franki Estacas Franki Ao contrário das estacas pré-Ao contrário das estacas pré- moldadas, estas estacas são moldadas, estas estacas são recomendadas para o caso da camada recomendadas para o caso da camada resistente encontra-se a profundidade resistente encontra-se a profundidade variáveis. Também no caso de variáveis. Também no caso de terrenos com pedregulhos ou terrenos com pedregulhos ou pequenos matacões relativamente pequenos matacões relativamente dispersos, pode-se utilizar esse tipo de dispersos, pode-se utilizar esse tipo de estacas. A forma rugosa do fuste estacas. A forma rugosa do fuste garante boa aderência ao solo garante boa aderência ao solo (resistência por atrito). Havendo a (resistência por atrito). Havendo a ocorrência de camada de argila rija ocorrência de camada de argila rija poderá haver deslocamento da estaca poderá haver deslocamento da estaca já concretada por compressão lateral. já concretada por compressão lateral. Nesse caso a solução é atravessar a Nesse caso a solução é atravessar a camada de argila usando trado para camada de argila usando trado para evitar impactos.evitar impactos. Fundações:Fundações: Estacas Franki Estacas Franki As fotos mostram As fotos mostram uma seqüência uma seqüência de operações de operações para execução de para execução de uma estaca uma estaca FrankiFranki Fundações:Fundações: Estacas Raiz Estacas Raiz São estacas moldadas in loco São estacas moldadas in loco perfuradas com circulação de água ou perfuradas com circulação de água ou método rotativo ou rotativo-percursivo método rotativo ou rotativo-percursivo em diâmetros variando de 130 a 450 em diâmetros variando de 130 a 450 mm e executadas com injeção de mm e executadas com injeção de argamassa ou calda de cimento sob argamassa ou calda de cimento sob baixa pressão.baixa pressão. No caso de estacas raiz perfuradas No caso de estacas raiz perfuradas exclusivamente em solos, a perfuração exclusivamente em solos, a perfuração é revestida com tubo metálico é revestida com tubo metálico recuperável para garantir a integridade recuperável para garantir a integridade do fuste. Se ocorrer perfuração em do fuste. Se ocorrer perfuração em trecho de rocha (passagem de trecho de rocha (passagem de matacões ou engastamento em rochas matacões ou engastamento em rochas sãs), isso se dará pelo processo sãs), isso se dará pelo processo rotativo-percursivo sem a necessidade rotativo-percursivo sem a necessidade de revestimento metálico.de revestimento metálico. A estaca raiz é indicada para reforços A estaca raiz é indicada para reforços de fundação, complementação de de fundação, complementação de obras (ampliações), locais de difícil obras (ampliações), locais de difícil acesso e em obras onde é necessário acesso e em obras onde é necessário ultrapassar camadas rochosas, ultrapassar camadas rochosas, fundações de obras com vizinhança fundações de obras com vizinhança sensível a vibrações ou poluição sensível a vibrações ou poluição sonora, ou ainda, para obras de sonora, ou ainda, para obras de contenções de taludes contenções de taludes Fundações:Fundações: Estacas Raiz Estacas Raiz Dependendo do equipamento Dependendo do equipamento utilizado as estacas podem ser utilizado as estacas podem ser executadas em ângulos diferentes da executadas em ângulos diferentes da vertical (0° a 90°). O equipamento vertical (0° a 90°). O equipamento perfuratriz é equipado com sistema perfuratriz é equipado com sistema de rotação e avanço do revestimento de rotação e avanço do revestimento metálico provisório ou por máquinas metálico provisório ou por máquinas a roto-percussão com martelo a roto-percussão com martelo acionados a ar comprimido. São acionados a ar comprimido. São equipamentos relativamente equipamentos relativamente pequenos e robustos que possibilitam pequenos e robustos que possibilitam a operação em locais com espaços a operação em locais com espaços restritos, no interior de construções restritos, no interior de construções existentes e locais subterrâneos. existentes e locais subterrâneos. Existem ainda equipamentos Existem ainda equipamentos autônomos sobre trator de esteiras, autônomos sobre trator de esteiras, acionados por motor diesel para sua acionados por motor diesel para sua locomoção e para funcionamento do locomoção e para funcionamento do sistema hidráulico.sistema hidráulico. Completada a perfuração com Completada a perfuração com revestimento total do furo, é colocada revestimento total do furo, é colocada a armadura necessária, procedendo-a armadura necessária, procedendo- se a seguir a concretagem do fuste se a seguir a concretagem do fuste com a correspondente retirada do com a correspondente retirada do tubo de revestimento. A armadura tubo de revestimento. A armadura pode ter a seção de aço modificada pode ter a seção de aço modificada ao longo do fuste, em função do ao longo do fuste, em função do diagrama de atrito lateral.diagrama de atrito lateral. Fundações:Fundações: Estacas Raiz Estacas Raiz A concretagem é executada de baixo A concretagem é executada de baixo para cima, aplicando-se para cima, aplicando-se regularmente uma pressão regularmente uma pressão rigorosamente controlada e variável, rigorosamente controlada e variável, em função da natureza do terreno. em função da natureza do terreno. Normalmente, esta pressão varia de Normalmente, esta pressão varia de 0 a 0,4 Mpa (4,0 kgf/cm2). A 0 a 0,4 Mpa (4,0 kgf/cm2). A argamassa de cimento e areia argamassa de cimento e areia (podendo utilizar cimento de alta (podendo utilizar cimento de alta resistência inicial quando houver a resistência inicial quando houver a possibilidade de fuga da nata de possibilidade de fuga da nata de cimento) com resistência mínima de cimento) com resistência mínima de 18 Mpa.18 Mpa. a) perfuração com utilização de a) perfuração com utilização de circulação d'água e revestida do furo;circulação d'água e revestida do furo; b) perfuração executada até a b) perfuração executada até a profundidade necessária, cota de profundidade necessária, cota de ponta da estaca;ponta da estaca; c) colocação da armação após c) colocação da armação após limpeza final do interior do tubo;limpeza final do interior do tubo; d) introdução de argamassa de d) introdução de argamassa de cimento e areia, sob pressão baixa;cimento e areia, sob pressão baixa; e) retirada do tubo de revestimento e e) retirada do tubo de revestimento e aplicações parciais de ar comprimido aplicações parciais de ar comprimido Fundações:Fundações: Estacas Raiz Estacas Raiz A seqüência de fotos mostra a A seqüência de fotos mostra a confecção de uma estaca raiz.confecção de uma estaca raiz. Fundações:Fundações: Estacas Cravadas Estacas Cravadas Bate-estacas por Bate-estacas por gravidadegravidade São os mais utilizados e de São os mais utilizados e de funcionamento mais funcionamento mais simples, constituído de uma simples, constituído
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