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Aula 03 – Fundações - Parte 01 Técnicas da Construção/Sistemas Construtivos Prof. Ma. Cristiane Koyanagui Fundações Fundações são os elementos estruturais destinados a transmitir ao terreno as cargas de uma estrutura. Um dos critérios adotados para classificar os vários tipos de fundação é dividi-los em dois grandes grupos: - fundações diretas ou rasas; - fundações indiretas ou profundas. Fundações As cargas de uma estrutura são transferidas para o solo através de uma fundação. As fundações devem ter resistência adequada para suportar às tensões causadas pelos esforços solicitantes. Além disso, o solo necessita de resistência e rigidez apropriadas para não sofrer ruptura e não apresentar deformações exageradas. Fundações As fundações são elementos fundamentais para a estabilidade das estruturas assegurando a ligação destas ao terreno. Constituem a interface entre a superestrutura e o terreno adjacente a sua função é a de transmitir as cargas acima da fundação ao terreno, sem o sobrecarregar. O correto conhecimento das características do terreno é fundamental para um bom projeto de fundações. Fundações Fundações Fundações Para a escolha do tipo de fundação interessa saber: - Natureza e características do solo no local da obra; - Disposição, grandeza e natureza das cargas a serem transferidas ao subsolo; - Limitações dos tipos de fundações existentes no mercado e as restrições técnicas impostas a cada tipo de fundação; - Fundações e condições técnicas dos edifícios vizinhos; - Orçamento completo (material, mão de obra, transporte etc.) das soluções e tipologias possíveis. Fundações Segundo a NBR 6122:2010, em função da profundidade da cota de apoio, as fundações classificam-se em: Fundação superficial: Elemento de fundação em que a ação é transmitida predominantemente pelas pressões distribuídas 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. Este tipo de fundação também é chamada de direta ou rasa. Fundações Fundação profunda: Elemento de fundação que transmite as ações ao terreno pela base (resistência de ponta), por sua superfície lateral (resistência de fuste) ou por uma combinação das duas e que está assente em profundidade superior ao dobro de sua menor dimensão em planta e no mínimo 3 m. Neste tipo de fundação incluem-se as estacas, os tubulões e os caixões. Fundações Fundação em superfície (rasa, direta ou superficial) Fundação em que a carga é transmitida ao terreno, predominantemente pela 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: compreende as sapatas, os blocos, as sapatas associadas, os radiers e as vigas de fundação. Fundação em superfície (rasa, direta ou superficial) Fundação em superfície (rasa, direta ou superficial) O que caracteriza, uma fundação rasa ou direta é o fato da distribuição de carga do pilar para o solo ocorrer pela base do elemento de fundação, sendo que, a carga aproximadamente pontual que ocorre no pilar, é transformada em carga distribuída, num valor tal, que o solo seja capaz de suportá-la. Outra característica da fundação direta é a necessidade da abertura da cava de fundação para a construção do elemento de fundação no fundo da cava. Fundação em superfície (rasa, direta ou superficial) Fundações diretas são aquelas em que a carga da estrutura é transmitida ao solo de suporte diretamente pela fundação. Fundação em superfície (rasa, direta ou superficial) Baldrame É o tipo mais comum de fundação. Constitui-se de uma viga, que pode ser de alvenaria, de concreto simples ou armado construída diretamente no solo, dentro de uma pequena vala. É mais empregada em casos de cargas leves como residência construídas sobre solo firme. O alicerce é a base que sustenta a casa, dá solidez e transmite para o terreno toda carga (peso) da casa (paredes, lajes, telhados, etc.). Um alicerce bem feito evita o surgimento de trincas nas paredes, evita o surgimento de umidade na parte de baixo das paredes. Baldrame Fundação em superfície (rasa, direta ou superficial) Sapata: é um elemento da fundação superficial dimensionado de modo que as tensões de tração resultantes resistam através de uma armadura disposta com essa finalidade, sendo produzido em concreto armado. Pode ter espessura constante ou variável e sua base em planta é normalmente quadrada, retangular ou trapezoidal; Fundação em superfície (rasa, direta ou superficial) As sapatas são elementos tridimensionais e têm a finalidade de transferir para o terreno as ações oriundas de pilares ou paredes. A área da base das sapatas é projetada em função da tensão de compressão admissível do solo – determinada através de investigação geotécnica (sondagens). Com relação à forma volumétrica, as sapatas podem ter vários formatos, porém o mais comum é o cônico retangular, em virtude do menor consumo de concreto. Fundação em superfície (rasa, direta ou superficial) Fundação em superfície (rasa, direta ou superficial) A sapata é preferida onde só o baldrame não é recomendado, quer pelo peso ou pela baixa resistência do solo. A sapata é um bloco de concreto armado construído diretamente sobre o solo dentro de uma escavação. Isso acontece quando o peso da casa é grande, como em sobrados, ou quando a casa é construída em terrenos fracos. A sapata pode ser do tipo Sapata Corrida ou Sapata Simples. Fundação em superfície (rasa, direta ou superficial) A sapata corrida é contínua, isto é, percorre todo o comprimento da parede. A vantagem no custo da sapata corrida é que ela pode ser confeccionada em alvenaria e não necessita de vigas e pilares para a sustenção do peso da parede e do telhado, porém vale ressaltar que a alvenaria deve ser toda com tijolo maciço, com amarrações entre as paredes, com forro de gesso. Fundação em superfície (rasa, direta ou superficial) Capacidade de carga da sapata corrida em função do tipo de solo – quanto suporta por metro quadrado. Fundação em superfície (rasa, direta ou superficial) A desvantagem no custo da sapata simples em comparação a sapata corrida, é que ela necessita de baldrames, vigas e pilares (colunas) para fazer a distribuição e a concentração do peso das paredes, laje e telhado, porém, é o tipo de fundação que proporciona maior resistência em casos de moradias com mais de um pavimento (sobrados). Fundação em superfície (rasa, direta ou superficial) Fundação em superfície (rasa, direta ou superficial) Classificação das sapatas quanto à rigidez – NBR 6118 (Projeto de estruturas de concreto – Procedimento). Sapatas - Execução 1.escavação (abertura da vala); 2.apiloamento do fundo; 3. lastro de concreto magro e = 5 cm (cimento = 150 Kg/m3 ); 4.alvenaria de pedras: assentamento com argamassa (junta = 3 cm); viga de respaldo; 5.concreto armado: montagem da fôrma, concretagem. Sapata corrida ou continua, simples Execução Abertura das cavas - Definido a largura e a profundidade em função da carga e da sondagem, procedemos a abertura das cavas removendo o material escorrido para fora ou por dentro, conforme a necessidade de aterro interno ou não. a) O fundo da cava deverá estar em nível, mesmo que o terreno seja inclinado, nesse caso escalonamos em degraus. b) A profundidade a escavar deverá ser descontado uns 10,0cm, aproximadamente, da cota prevista. Essa diferença será conseguida com o apiloamento do fundo da cava. Sapata corrida ou contínua, simples Execução c) Apiloamento* do fundo da vala ou cava com maço de 30 a 50 kg. Com esse artifício conseguimos um adensamento das diversas camadas do terreno, diminuindo-se os seus vazios e aumentando relativamente sua taxa de trabalho original. Deve-se repetir pelo menos duas vezes em toda a extensão da fundação. *Compactação de material manual ou mecanicamente. Sapata corrida ou contínua, simples Execução d) Após o apiloamento, regularizar o fundo da cava. Lastro de concreto magro - Executá-lo (consumo aproximado de cimento da ordem de 150 kg de cimento/ m3 de concreto) na espessura de 5,0 cm. A finalidade desse lastro é tirar o contato direto do tijolo com o solo, uniformizar a superfície do solo. Sapata corrida ou contínua, simples Execução Todas as partes da fundação superficial (rasa ou direta) em contato com o solo devem ser concretadas sobre um lastro de concreto não estrutural com no mínimo 5 cm de espessura, a ser lançado sobre toda a superfície de contato solo- fundação. Sapata corrida ou contínua, simples Execução Assentamento de tijolos: com argamassa mista de cal e areia; Coroamento da fundação - Executar a cinta de concreto armado e a impermeabilização. O coroamento ou respaldo da fundação para receber a parede de tijolo deverá ser de um tijolo e meio e para receber a parede de meio tijolo deverá ser de um tijolo. A finalidade da cinta é dar uma melhor distribuição de cargas das paredes na fundação. Sapata corrida ou contínua, simples Execução Cintas de fundação São fundações confeccionadas em concreto pobremente armado e destinadas simplesmente a fazer a amarração de blocos ou sapatas de pequenas obras, elas também podem se destinar em alguns projetos a receber as cargas de paredes do pavimento térreo. Sapata corrida ou contínua, simples Execução Passagem para o esgoto - Não esquecer de deixar passagem para a tubulação do esgoto. Impermeabilização perfeita - A impermeabilização deverá ser perfeita e cuidadosa. Será executada em duas partes: 1) impermeabilizar na parte interna do aterro envolvendo a cinta de concreto armado; 2) na execução da alvenaria (elevação) acima do piso 30 cm, aproximadamente, impermeabilizar internamente e envolver o tijolo até a face externa. Sapata corrida ou contínua, simples Execução A impermeabilização não deverá ser muito espessa, para evitar retração e, consequentemente, fissuramento. Essa espessura não deve ultrapassar a 5 mm. Quando o solo é excessivamente úmido, costuma-se executar a fundação com rachões de pedra, (blocos irregulares) concreto ciclópico. Colocam-se as pedras em camadas e preenchem-se os vazios com argamassa de cimento e areia no traço 1:4 ou 1:2, bem fluida. Nesse caso a execução da cinta deverá ser com fôrmas. Fundação em superfície (rasa, direta ou superficial) Bloco: elemento de fundação superficial de concreto, geralmente dimensionado de modo que as tensões de tração nele produzidas possam ser resistidas pelo concreto, sem necessidade de armadura. Pode ter as faces verticais, inclinadas ou escalonadas e apresentar planta de seção quadrada, retangular, triangular ou mesmo poligonal. Fundação em superfície (rasa, direta ou superficial) Fundação em superfície (rasa, direta ou superficial) Não necessitam de armadura; Utilizados em solos de grande resistência; Baixo custo; Simples execução. Blocos - execução abertura da vala; apiloamento do fundo; lastro de concreto magro e = 5cm (cimento = 150 Kg/m3 ); montagem das fôrmas; concretagem. Fundação em superfície (rasa, direta ou superficial) Sapata Associada: sapata comum a vários pilares, cujos centros, em planta, não estejam situados em um mesmo alinhamento; Quando há pilares muito próximos (superposição isoladas); Necessidade de viga de rigidez*. Fundação em superfície (rasa, direta ou superficial) Fundação em superfície (rasa, direta ou superficial) Radier: sapata associada que abrange todos os pilares da obra ou carregamentos distribuídos (tanques, depósitos, silos etc); Recorre-se a esse tipo de fundação quando o terreno é de baixa resistência e a espessura da camada do solo é relativamente profunda. Este tipo de fundação envolve grande volume de concreto, e relativamente onerosa e de difícil execução. Tipos de Radier Fundações em superfície (rasa, direta ou superficial) Radier - execução compactação e nivelamento do terreno; camada de areia nivelada ou lastro de concreto magro; camada de brita nº 2 compactada; colocação da armadura (malha); sarrafos laterais; concretagem. Radier - execução Radier - execução Radier - execução Cuidados: - compactação do solo de apoio; - espessura da laje; - espaçamento da armadura; - cobrimento de concreto; - infiltração de água. Radier Fundação em superfície (rasa, direta ou superficial) Viga de fundação: fundação comum a vários pilares, cujos centros, em planta, estejam situados no mesmo alinhamento ou para carga linear. Vigas de fundação são elementos de fundação confeccionadas em concreto armado, calculadas de tal forma que, suportem a carga transmitida por paredes ou pilares de grande comprimento, e aproveitem o máximo a resistência do terreno de fundação. Resumo de Fundação Superficial Fundações em superfície (rasa, direta ou superficial) Pontos positivos das fundações superficiais: - solução trivial com recursos da obra; - baixo custo; - Não provoca vibrações. Desvantagens: - problemas nas escavações junto às divisas; - limitações para cargas muito altas; - solução artesanal com alto consumo de mão-de-obra. Fundações em cotas diferentes No caso de fundações próximas, porém situadas em cotas diferentes, a reta de maior declive que passa pelos seus bordos deve fazer, com a vertical, um ângulo α, com os seguintes valores: a) Solos pouco resistentes: α ≥ 60°; b) Solos resistentes:α = 45°; c) Rochas: α = 30°. Fundações em cotas diferentes A fundação situada em cota mais baixa deve ser executada em primeiro lugar, a não ser que se tomem cuidados especiais. Aula 02* - Identificação táctil- visual
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