Fundações Rasas: Tipos e Características

Prévia do material em texto

FUNDAÇÕES
Fundações Rasas
Prof. Alexander Magno Borges
Geólogo de Engenharia, M.Sc
geotecmagno@yahoo.com.br
FUNDAÇÕES
Aula 2 – Fundações Rasas
1º. Semestre 2018
ESTRUTURA
Toda em concreto, a estrutura do MAC de
Niterói tem como apoio central um
cilindro de 9 metros de diâmetro,
construído a partir de uma única sapata
de 2 metros de altura, com fundações
diretas que atingem 5,7 metros. Do topo
do cilindro, abre-se um volume em forma
de concha, dividido em seis porções
equivalentes por vigas altas em balanço,
ligadas ao eixo central.
Acima dessa concha, por trás da faixa
envidraçada, seis colunas apoiam-se nas
vigas altas e sustentam o mezanino e a
cobertura. As seis colunas localizam-se na
extremidade das paredes que envolvem o
salão de exposições.
A cobertura, uma laje impermeabilizada
de concreto protendido em forma de
cúpula bem baixa, com 50 metros de
diâmetro, arremata o cálice .
ORGANOGRAMA DE FUNDAÇÕES
Projeto do 
edifício
Cálculo das 
cargas
Investigação do 
terreno
Definição do 
tipo e fundação
TIPOS DE FUNDAÇÃO
Fundação
Superficial
Sapata
Isolada
Associada
Corrida
Radier
Profunda
Estaca
Pré-
moldadas
Madeira
Concreto
Metálica
Moldadas in 
loco
Franki
Raiz
Hélice
Tubulão
Céu aberto
Ar 
comprimido
• Distinguem-se os seguintes tipos:
• Bloco;
• Sapata;
• Sapata associada (radier parcial);
• Sapata corrida
• Radier;
• Viga de fundação (BALDRAME).
• Fundações Rasas
Aquelas em que a cota de apoio está em torno 
de 3,0 m de profundidade.
Quanto à profundidade da cota de apoio
Fundação superficial (ou rasa ou direta)
Elementos de fundação em que a carga é transmitida ao terreno,
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. Incluem-se neste tipo de fundação as sapatas, os blocos,
os radier, as sapatas associadas, as vigas de fundação e as sapatas
corridas.
Quanto ao tipo de solo
• Para que as fundações rasas ou diretas sejam tecnicamente viáveis, 
o terreno precisa atender a, pelo menos, duas condições básicas. “A 
primeira é a de que o solo de apoio apresente capacidade de carga 
adequada aos esforços previstos”. 
• Já a segunda é a de que as alterações previstas no subsolo sejam 
compatíveis com as deformações aceitáveis para a estrutura em seu 
estado limite.
• A área que receberá a edificação pode estar sujeita a recalques por
adensamento, quando o solo é mole, ou por colapso, em caso de
terrenos porosos. Se essas condições forem constatadas, a fundação
radier eventualmente poderá ser aplicada. Porém, exige elaboração
de projetos geotécnicos específicos – fundamental para evitar o
risco de colapsos futuros. “E o processo executivo será bem mais
complexo do que aquele que ocorre com terrenos competentes”.
Bulbo de Pressões
Solo resistente
Solo pouco resistente
Bulbo de Pressões
Solo resistente
Solo pouco resistente
PROBLEMAS !!!
SAPATAS
• Sapata é um elemento de fundação rasa ou
superficial de concreto armado que geralmente
tem a sua base em planta quadrada, retangular
ou trapezoidal. As sapatas de fundação são
dimensionadas para que as tensões de tração que
atuam sobre a fundação sejam resistidas pela
armadura e não pelo concreto.
• A sapata é uma fundação rasa com capacidade de
carga baixa a média. Sua utilização é indicada
caso as sondagens de reconhecimento do subsolo
indiquem a presença de argila rija, dentre outros.
As sapatas podem ser divididas em:
• sapata isolada,
• sapata corrida,
• sapata associada e
• sapata alavancada.
Tipos de sapatas
• Sapata isolada é um dos tipos de fundação
superficiais mais simples e comuns na
construção civil. Ela é dimensionada para
suportar a carga de apenas um pilar ou
coluna. Podem ser de formato quadrado,
retangular, circular, etc.
Sapata Isolada
Sapata Isolada - Características
• Sapatas isoladas
– Pilares: cargas pontuais
Sapatas isoladas (Fonte: http://www.understandconstruction.com/types-of-foundations.html)
Sapata Isolada
Sapata Isolada
Sapata Isolada
Sapata Isolada
• A sapata corrida é utilizada para suportar
cargas oriundas de elementos contínuos que
possuem cargas distribuídas linearmente
como muros, paredes e outro elementos
alongados. Por ser uma fundação rasa sua
escavação geralmente é feita à mão sem a
necessidade do uso de máquinas ou
equipamentos especiais. Normalmente é
executada com concreto ciclópico (concreto e
pedras de mão).
Sapata Corrida
Sapata Corrida - Características
• Paredes: cargas lineares
– Elementos resistentes à flexão
– Presença de armaduras
• Usuais nos casos de solo resistente de 0,5m a até 1,5m
• Paredes: cargas lineares
– Uniformizam movimentações diferenciais: recalques
• Execução e controle igual aos dos alicerces
Sapata Corrida
Sapata Corrida
• A sapata associada ou radier parcial é uma
sapata comum a vários pilares. São normalmente
empregadas quando a posição de duas sapatas
isoladas ficarem muito próximas por falta de
espaço ou opção estrutural.
• Neste caso, as bases das sapatas poderiam ficar
sobrepostas ou influenciar na outra
estruturalmente fazendo com que o uso de uma
única sapata associada pudesse receber as cargas
de dois ou mais pilares próximos.
Sapata Associada
Sapata Associada - Características
• Usada quando a proximidade de dois ou mais 
pilares é tanta que as suas sapatas isoladas se 
superpõem.
• Neste caso usa-se uma sapata única onde se 
apoiam 2 ou mais pilares (sapata associada)
Sapata Associada
• A sapata alavancada ou com viga de equilíbrio
é utilizada quando a base da sapata não
coincide com o centro de gravidade do pilar
por estar próximo a alguma divisa ou outro
obstáculo.
• Deste modo, é criado uma viga entre duas
sapatas de maneira a suportar o momento
fletor gerado pela excentricidade.
Sapata Alavancada
(Fonte: 
http://blog.construir.arq.br/fundacao_sapata/)
Sapata Alavancada
• As sapatas são de simples execução, o que não muda
o fato de tomar bastante cuidado na sua construção.
A sapata de cota mais baixa deve ser executada
primeiro e de acordo com a NBR 6122, nenhuma
sapata deve ter dimensão menor do que 60 cm.
Método de execução
Método de execução
Para a execução, são realizados os seguintes passos:
• Escavação do terreno onde será feita a sapata, de acordo com o
projeto de fundações, seguindo as dimensões e cotas indicadas.
• Aplicar uma camada de concreto magro no fundo do terreno
escavado e nas suas laterais. Essa camada de regularização no fundo
deve ter no mínimo 5 cm e sua função é proteger a armadura da
sapata contra a umidade do solo. Nas laterais, uma camada de
chapisco já basta.
• Em seguida, coloca-se as fôrmas de acordo com o projeto de
locação. Deve-se conferir as marcações dos pilares e checar o nível
da sapata.
Método de execução
• Coloca-se então espaçadores na superfície de apoio onde foi
aplicado o concreto magro, para evitar que o cobrimento do
aço não seja atendido.
• Coloca-se a armadura, de acordo com o projeto de fundações.
• Posicionamento da armadura do pilar que sairá da sapata
isolada. Deve-se fixar os arranques dos pilares com arames de
aço.
• Realiza-se a concretagem da sapata.
• Depois de curado o concreto, realiza-se a desfôrma da sapata
e o devido reaterro da cava da sapata.
Vantagens das sapatas
• As vantagens das sapatas em uma fundação são o seu
baixo custo, rapidez de execução e a capacidade de
construção sem equipamentos e ferramentas especiais.
Uma fundação em sapatas bem dimensionada pode ser
executadacom pouca escavação e baixo consumo de
concreto.
• É claro que as especificações da sapata são influenciadas de
acordo com o tipo de estrutura a ser utilizada e o tipo de
solo do local. As sapatas são indicadas para regiões onde e
solo é estável e com boa resistência nas camadas
superficiais e suportam grande capacidade de cargas
comparadas a outros tipos de fundação rasa ou direto
como blocos não armados, radier e baldrame.
Viga Baldrame
Blocos 
Blocos 
Alicerces
Blocos e Alicerces - Características
• Materiais empregados
– Blocos de concreto
– Concreto simples
– Blocos cerâmicos (observar qualidade)
Execução e controle
• Embasamento
• Topo do embasamento
– Cinta de amarração
• Absorção de esforços horizontais
• Suportar e anular pequenos recalques
• Distribuição de carregamento
Cinta de Amarração
Radier
Apresentando como característica principal a distribuição
uniforme de toda a carga da edificação no terreno, a fundação
radier é geralmente usada para casas térreas ou sobrados de
menor porte. “É desejável que os empreendimentos apresentem
dimensões (comprimento, largura e altura) com as mesmas
ordens de grandeza, permitindo comportamento de corpo
rígido”.
Classificada como rasa ou direta, a fundação radier se apoia
diretamente na superfície do solo. É composta por lajes de
concreto armado que abrangem toda a projeção da edificação.
Mas, como alerta o especialista, não deve ser especificada para
estruturas em que as cargas se concentrem em pontos de apoio
isolados. “A restrição acontece porque dificilmente se conseguirá
transmitir esses esforços de maneira uniforme”.
Radier
A alternativa também não pode ser aplicada em edificações verticais que
apresentem comprimento excedendo mais de duas vezes a largura. “Nesses
casos, será difícil conseguir o efeito de corpo rígido. E, em função das
características de deformabilidade do terreno de apoio, poderá ser
tecnicamente inviável o enrijecimento do radier para que possa haver uma
distribuição uniforme dos esforços ao solo de apoio”.
VANTAGENS X DESVANTAGENS
Entre as vantagens das fundações radier, estão o baixo custo se comparado às
sapatas corridas; menor tempo de execução; e redução de mão de obra. Por
outro lado, a principal desvantagem ocorre quando é preciso complementar a
resistência do radier para suportar as cargas que atuam sobre a laje. Essa
necessidade acaba aumentando o volume de concreto utilizado, tornando a
solução mais cara e difícil de ser executada.
Radier
Radier
Radier
Radier
Radier
Radier - Características
• Terrenos nivelados com grande capacidade 
de carga
– Laje plataforma de trabalho
– Distribuição uniforme dos esforços
– Instalações sanitárias prévias
Projeto - Locação
df = 60 cm
h1 = 35 cm
h0 = 20 cm
LH = 120 cm
LB = 120 cm
S15
df = 60 cm
h1 = 30 cm
h0 = 20 cm
LH = 110 cm
LB = 110 cm
S16
df = 60 cm
h1 = 30 cm
h0 = 20 cm
LH = 110 cm
LB = 110 cm
S17
df = 60 cm
h1 = 25 cm
h0 = 25 cm
LH = 80 cm
LB = 80 cm
S18
df = 60 cm
h1 = 25 cm
h0 = 25 cm
LH = 90 cm
LB = 90 cm
S19
df = 60 cm
h1 = 25 cm
h0 = 25 cm
LH = 95 cm
LB = 95 cm
S20
df = 60 cm
h1 = 25 cm
h0 = 25 cm
LH = 100 cm
LB = 100 cm
S21
df = 60 cm
h1 = 25 cm
h0 = 25 cm
LH = 80 cm
LB = 80 cm
S22
df = 60 cm
h1 = 25 cm
h0 = 25 cm
LH = 90 cm
LB = 90 cm
S23
df = 60 cm
h1 = 25 cm
h0 = 25 cm
LH = 95 cm
LB = 95 cm
S24
df = 60 cm
h1 = 30 cm
h0 = 20 cm
LH = 115 cm
LB = 115 cm
S25
df = 60 cm
h1 = 25 cm
h0 = 25 cm
LH = 100 cm
LB = 100 cm
S26
12.50
G
152.50
F
14
0
367.50
E
21
5
650.00
D
28
2.
5
872.50
C
22
2.
5
1082.50
B
21
0
1262.50
A
18
0
12
.5
0
1
33
7.
50
2
325
70
5.
00
3
367.5
83
6.
90
4
131.9
10
72
.5
0
5
235.6
11
85
.6
0
6
113.1
13
12
.5
0
7
126.9
15
72
.4
0
8
259.9
16
76
.2
5
9
103.8
18
92
.3
5
10
216.1
Planta de locação
escala 1:50
50
60.6 5.2
50
60.6
2.
5
5.2
5 1
0
50
7.
5
2.5
7.
5
5
82
.5
21.3
2.5
70
.4
54
.2
41.5
50
21.6
35
.2
21.3
50 50
21.6
50
Origem (0,0)
0,
0
0,0
df = 60 cm
h1 = 25 cm
h0 = 25 cm
LH = 90 cm
LB = 90 cm
S1
df = 60 cm
h1 = 30 cm
h0 = 20 cm
LH = 115 cm
LB = 115 cm
S2
df = 60 cm
h1 = 35 cm
h0 = 20 cm
LH = 130 cm
LB = 125 cm
S3
df = 60 cm
h1 = 30 cm
h0 = 20 cm
LH = 110 cm
LB = 110 cm
S4
df = 60 cm
h1 = 30 cm
h0 = 20 cm
LH = 110 cm
LB = 110 cm
S5
df = 60 cm
h1 = 35 cm
h0 = 20 cm
LH = 120 cm
LB = 120 cm
S6
df = 60 cm
h1 = 25 cm
h0 = 25 cm
LH = 100 cm
LB = 100 cm
S7
df = 60 cm
h1 = 25 cm
h0 = 25 cm
LH = 100 cm
LB = 100 cm
S8
df = 60 cm
h1 = 30 cm
h0 = 20 cm
LH = 110 cm
LB = 110 cm
S9
df = 60 cm
h1 = 30 cm
h0 = 20 cm
LH = 110 cm
LB = 110 cm
S10
df = 60 cm
h1 = 40 cm
h0 = 20 cm
LH = 140 cm
LB = 140 cm
S11
df = 60 cm
h1 = 35 cm
h0 = 20 cm
LH = 120 cm
LB = 120 cm
S12
df = 60 cm
h1 = 25 cm
h0 = 25 cm
LH = 80 cm
LB = 80 cm
S13
df = 60 cm
h1 = 25 cm
h0 = 25 cm
LH = 80 cm
LB = 80 cm
S14
Projeto: detalhamento
peso específico > 1600.00 kgf/m³
Solo compactado sobre a sapata
2x7 N6 ø10.0 c/18 C=132
14 109 14
2x
7 
N6
 ø
10
.0
 c
/1
8 
 C
=1
32
14
10
9
14
11
5
115
25
25
VA
R
60
(+
/-3
5)
20 3
0
0
ESC 1:25
Planta
S2=S25
ESC 1:25
Corte