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NORMA DE FUNDAÇÕES NBR 6122/2010 1-1 DEFINIÇÕES: 1. Fundação Superficial (ou rasa ou direta) Elemento de fundação em que a carga é transmitida ao terreno, predominantemente pelas pressões distribuídas sob a base da fundação (H < 2B). Inclui-se neste tipo de fundação: sapatas, radier, blocos, sapatas associadas, vigas de fundação e as sapatas corridas, 1.1. Sapata Elemento de fundação concreto armado, dimensionado de modo que as tensões de tração nele resultantes sejam resistidas pelo emprego de armação especialmente disposta para esse fim, 1.2. Bloco Elemento de fundação de concreto, dimensionado de modo que as tensões de tração nele resultantes sejam resistidas pelo concreto, sem necessidade de armação. 1.3. Radier Elemento de fundação superficial que abrange parte ou todos os pilares da edificação, distribuindo os carregamentos, 1.4. Sapata associada Sapata comum a dois pilares, 1.5. Sapata corrida Sapata sujeita à ação de uma carga distribuída linearmente ou de pilares de uma mesmo alinhamento. 2. Fundação Profunda Elemento de fundação que transmite a carga ao terreno pela base (resistência de ponta), por sua superfície lateral (resistência de fuste) ou por uma combinação das duas, devendo sua ponta ou base estar assente em profundidade superior ao dobro de sua menor dimensão em planta, e no mínimo 3m. Neste tipo incluem-se estacas e tubulões, 2.1. Estaca Elemento de fundação profunda executada inteiramente por equipamentos ou ferramentas, sem que, em qualquer fase de sua execução descida de pessoal. Os materiais empregados podem ser: madeira, aço, concreto pré-moldado, concreto moldado “in situ” ou mistos. 2.2. Tubulão Elemento de fundação profunda escavado no terreno em que, pelo menos na sua etapa final, há descida de pessoal, A descida do pessoal se faz necessária para executar o alargamento de base (ou pelo menos a limpeza do fundo da escavação) uma vez que neste tipo de fundação as cargas são transmitidas essencialmente pela ponta, 2.3. Estaca cravada por percussão Estaca introduzida no terreno por golpes de martelo de gravidade, de explosão (vapor, diesel, ar comprimido), vibratório e hidráulico, 2.4. Estaca de concreto moldadas in loco Estaca executada preenchendo-se com concreto as perfurações previamente executadas no terreno, 2.5. Estacas de reação (mega ou prensada) Estaca introduzida no terreno por meio de macaco hidráulico reagindo contra uma estrutura já existente ou criada especificamente para esta finalidade, denominada de cargueira. 2.6. Estaca raiz Estaca armada e preenchida com argamassa, moldada in loco executada através de perfuração rotativa ou roto-percussiva, revestida integralmente por um conjunto de tubos metálicos recuperáveis no trecho de solo, 2.7. Estaca escavada com injeção ou micro-estaca Estaca armada e injetada moldada in loco com injeção de calda de cimento ou argamassa por meio de tubo “manchete”, executada através de perfuração rotativa ou roto-percussiva. 2.8. Estaca escavada mecanicamente Estaca perfurada no solo através de trado mecânico, sem emprego de revestimento ou fluido estabilizante, para que em seguida o furo seja preenchido com concreto que é vertido a partir da superfície com auxílio de um funil, 2.9. Estaca Strauss Estaca executada por perfuração por meio de uma sonda ou piteira, com revestimento total recuperável, realizando-se a concretagem pelo lançamento do concreto e retirando-se gradativamente a camisa metálica de revestimento, com simultâneo apiloamento do concreto. 2.10. Estaca escavada com fluido estabilizante Estaca executada pela rotação de uma ferramenta denominada balde, sendo a estabilidade da parede da perfuração assegurada por lama bentonítica, fluido estabilizante ou revestimento metálico total ou parcial, 2.11. Estaca Franki Estaca executada através da cravação de um tubo de ponta fechada por meio de sucessicos golpes de um pilão sobre uma bucha seca de pedra e areia na extremidade inferior do tubo. 2.12. Estaca hélice contínua monitorada Estaca de concreto moldada in loco, executada mediante a introdução no terreno, por rotação, de um trado helicoidal contínuo e injeção de concreto pela própria haste central do trado simultaneamente com a retirada do mesmo, sendo que a armação é colocada após a concretagem da estaca, 2.13. Estaca hélice de deslocamento monitorada Estaca constituída por concreto moldado in loco, executada por meio de trado especial que extrai apenas parcialmente o solo perfurado. 3. Termos Cota de arrasamento – nível em que deve ser deixado o topo da estaca ou tubulão, de modo a possibilitar que a estaca e a sua armação penetrem no bloco de coroamento, Nega – penetração permanente de uma estaca, causada pela aplicação de um golpe do pilão, sempre relacionada com a energia de cravação, Repique – parcela elástica do deslocamento máximo de uma secção da estaca, decorrente da aplicação de um golpe do pilão, Tensão admissível – tensão adotada em projeto a qual aplicada ao terreno pela fundação superficial ou pela base de tubulão atende critérios de segurança à ruptura e recalque. Carga admissível sobre uma estaca ou tubulão isolado – força adotada em projeto, aplicada sobre a estaca ou sobre o tubulão isolado, a qual atende com coeficientes de segurança pré- determinados, aos estados limites últimos (ruptura) e de serviço (recalques, vibrações etc), Efeito de grupo de estacas ou tubulões – processo de interação entre diversas estacas ou tubulões que constituem uma fundação, ao transmitirem ao solo as cargas que lhe são aplicadas, Recalque – movimento vertical descendente de um elemento de fundação, Levantamento - movimento vertical ascendente de uma fundação superficial ou profunda, Distorção – variação do ângulo original entre dois elementos estruturais, Desaprumo – desvio da verticalidade da estrutura como um corpo rígido à rotação da fundação. Recalque diferencial específico – relação entre o recalque diferencial e a distância entre dois apoios adjacentes, Atrito Negativo– é considerado quando o recalque do solo é maior que o recalque da estaca ou tubulão, Esse fenômeno ocorre no caso do solo estar em processo de adensamento, provocado pelo seu peso próprio, por sobrecargas lançadas na superfície, por rebaixamento do lençol freático, pelo amolgamento da camada mole compressível decorrente de execução de estaqueamento etc. 4. Investigações geotécnicas e geológicas Reconhecimento Inicial Recomenda-se ao projetista de fundações visitar o local da obra, observando os seguintes aspectos que são de grande importância na elaboração dos projetos e previsão do desempenho das fundações: a) Feições topográficas e eventuais indícios de instabilidade de taludes, b) Indícios de presença de aterro (bota fora) na área, c) Indícios de contaminação do subsolo, lançada no local ou decorrente do tipo de ocupação anterior, d) Prática local de projeto e execução de fundações, e) Estado das construções vizinhas, f) Indícios de peculiaridades geológico-geotécnicas na área, tais como: presença de matacões na superfície, afloramento rochoso nas imediações, zonas brejosas, minas d’água etc. Investigação Geológica Em função do porte da obra ou de condicionantes específicos, deve ser realizada vistoria geológica de campo por profissional especializado, eventualmente , complementada por estudos geológicos adicionais, Para qualquer edificação deverá ser feita uma campanha de investigaçãogeotécnica preliminar constituída, no mínimo, por sondagens a percussão (SPT), visando a determinação da estratigrafia e classificação dos solos, a posição do NA e medida da resistência à penetração NSPT de acordo com a NBR6484. Em obras de grande extensão, a utilização de ensaios geofísicos pode constituir num auxiliar eficaz no traçado de perfis geotécnicos do subsolo, Em função dos resultados obtidos na investigação preliminar, poderá ser necessária uma investigação complementar, através da realização de sondagens adicionais, bem como outros ensaios de campo e laboratório. Solos Expansivos Solos expansivos são aqueles que, por sua composição mineralógica, aumentam de volume quando há um aumento do teor de umidade, Nestes solos não se pode deixar de levar em conta o fato de que, quando a pressão de expansão ultrapassa a pressão atuante, podem ocorrer deslocamentos para cima, Por isto, em cada caso, é indispensável determinar experimentalmente a pressão de expansão, considerando que a expansão depende das condições de confinamento. Solos Colapsíveis Para o caso de fundações apoiadas em solos de elevada porosidade, não saturados, deve ser analisada a possibilidade de colapso por encharcamento, pois estes são potencialmente colapsíveis, Em princípio devem ser evitadas fundações superficiais apoiadas neste tipo de solo, a não ser que sejam feitos estudos considerando-se as tensões a serem aplicadas pelas fundações e a possibilidade de encharcamento do solo. Dimensionamento estrutural Deve ser feito de maneira a atender as NBR 6118, NBR 7190 e NBR 8800, Para o dimensionamento de blocos de fundação devem ser tal que o ângulo , expresso em radianos e mostrado na figura a seguir, satisfaça a seguinte equação. 1 tan ct adm Ângulo nos blocos. onde: adm = tensão admissível do terreno (MPa) ct = tensão de tração no concreto (ct=0,4.ftk 0,8MPa) ftk = resistência característica à tração do concreto, cujo valor pode ser obtido a partir da resistência característica à compressão (fck) pelas equações. 10 f f cktk para fck 18,0 MPa ftk = 0,06. fck + 0,7 MPa para fck > 18,0 MPa Ângulo nos blocos. Disposições construtivas •A dimensão mínima em planta, para as sapatas ou blocos não deve ser inferior a 60cm, •A base de uma fundação deve ser assente a uma profundidade tal que garanta que o solo não seja influenciado pelos agentes atmosféricos e fluxos d’água, •Em fundações que não se apóiam sobre rocha, deve-se executar anteriormente à sua execução uma camada de concreto simples de regularização de no mínimo 5cm de espessura, ocupando toda a área da cava da fundação. •No caso de fundações próximas, porém situadas em cotas diferentes, à reta de maior declive que passa pelos seus bordos deve fazer, com a vertical, um ângulo como mostrado anteriormente, com os seguintes valores: •solos poucos resistentes 60º •solos resistentes = 45º •rochas = 30º Fundações próximas, mas em cotas diferentes. Fundações Profundas • A carga admissível de uma estaca ou tubulão isolado definem a carga admissível do ponto de vista geotécnico e o outro aspecto está relacionado à carga admissível do ponto de vista estrutural. Métodos para avaliação da capacidade de carga 1. Métodos estáticos Podem ser teóricos, quando o cálculo é feito de acordo com teoria desenvolvida dentro da Mecânica dos Solos, ou semi-empíricos, quando são usadas correlações com ensaios “in situ”. Os coeficientes de segurança a serem aplicados devem ser os recomendados pelos autores das teorias ou correlações. 2. Provas de carga A capacidade de carga pode ser avaliada por provas de carga executadas de acordo com a NBR 12131, Neste caso, na avaliação da carga admissível, FS=2, devendo-se, contudo, observar que durante a prova de carga o atrito lateral será sempre positivo, ainda que venha a ser negativo ao longo da vida útil da estaca, 3. Métodos dinâmicos São métodos de estimativa da capacidade de carga de fundações profundas, baseados na previsão e/ou verificação do seu comportamento sob ação de carregamento dinâmico. Entre os métodos dinâmicos estão as chamadas “Fórmulas Dinâmicas” e os métodos que usam “Equação da Onda”. O atrito lateral é considerado positivo no trecho do fuste da estaca ou tubulão ao longo do qual o elemento de fundação tende a recalcar mais que o terreno circundante, O atrito lateral é considerado negativo no trecho em que o recalque do solo é maior que o da estaca ou do tubulão, Este fenômeno ocorre no caso de o solo estar em processo de adensamento, provocado pelo peso próprio ou por sobrecarga lançadas na superfície, rebaixamento ou lençol d’água, amolgamento decorrente da execução de estaqueamento etc, Recomenda-se calcular o atrito negativo segundo métodos teóricos que levem em conta o funcionamento real do sistema estaca-solo. Tração e Esforços Horizontais No caso de prova de carga à tração ou carga horizontal, vale o coeficiente de segurança 2 à ruptura e o coeficiente de segurança 1,5 em relação à carga correspondente ao deslocamento compatível com a estrutura. Efeito de Grupo Entende-se por efeito de grupo de estacas ou tubulões o processo de interação das diversas estacas ou tubulões que constituem uma fundação ou parte de uma fundação, ao transmitirem ao solo as cargas que lhes são aplicadas, Esta interação acarreta uma superposição de tensões, de tal sorte que o recalque do grupo de estaca ou tubulões para a mesma carga por estaca é, em geral, diferente do recalque da estaca ou tubulão isolado, O recalque admissível da estrutura deve ser comparado ao recalque do grupo e não ao do elemento isolado da fundação.
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