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UNIVERSIDADE PAULISTA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
MEMORIAL DE CÁLCULO PARA DOIS TIPOS DE FUNDAÇÕES VISANDO O ASPECTO ECONÔMICO ATRAVÉS DA SONDAGEM DO SOLO E UMA CARGA CRITICA.
JÔNATA JOSÉ CELESTINO
RAFAEL FERNANDO FRIGO
ROBERTA ROSA SIQUEIRA
ARARAQUARA-SP
2019
UNIVERSIDADE PAULISTA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
MEMORIAL DE CÁLCULO PARA DOIS TIPOS DE FUNDAÇÕES VISANDO O ASPECTO ECONÔMICO ATRAVÉS DA SONDAGEM DO SOLO (SPT)
JÔNATA JOSÉ CELESTINO T1928C3
RAFAEL FERNANDO FRIGO C690CE5
ROBERTA ROSA SIQUEIRA T584450
Dissertação apresentada há Universidade Paulista de Araraquara, como parte dos requisitos para obtenção de aprovação ao projeto semestral de Atividade Prática Supervisionada.
Orientador (a): Prof ° Marco Antônio
ARARAQUARA-SP
2019
INTRODUÇÃO.
Alta demanda por plantas de infra-estrutura no mercado tem desprovido dos estudos geotécnicos do solo, a visibilidade técnica do engenheiro de fundações na obra é de extrema cautela, pois o conhecimento da área antes da execução do projeto (estrutural, hidráulico ou superdimensionado) depende dessa analise crítica que podemos definir por sondagem do solo, segundo RANZINI (1998) “o ensaio SPT (standart penetration test) trouxe a possibilidade de obtenção de um parâmetro importante para o cálculo de fundações de maneira simples e barata”. 
Os aspectos econômicos é o principal parâmetro de desígnio para os ensaios de sondagem, então se torna necessário conhecer cada fase do dimensionamento do projeto, (tipos de fundações diretas ou indiretas, tipos de solo a cada camada de perfuração, tensão admissível do solo etc..), De acordo com Schnaid “O Standard Penetration Test (SPT), é a mais popular econômica ferramenta de investigação em todo o mundo, para indicar a densidade de solos granulares e a consistência de solos coesivos.” 
As fundações são classificadas para resistir os esforços laterais ou por profundidade, tudo isso apresentado depois para um memorial de cálculo através dos dados coletados nos ensaios do spt, De acordo com a autora explicita neste artigo seguinte hipótese;
“Apresenta-nos a idéia de que um dos principais elementos de uma construção é a sua fundação. Esta é quem responde pela sustentação de uma edificação, suportando todo o carregamento das lajes, alvenarias, vigas e pilares”. Constancia D (2004).
É de extrema importância para o engenheiro civil saber verificar e estimular a idéia e estudar as propriedades do solo, para escolha correta do tipo de fundação, pois a vida útil estrutural de um projeto de edificações ou residencial depende dessa analise critica.
JUSTIFICATIVA:
Levando em conta a importância de tais processos, se justifica a necessidade de mais detalhamento e informações sobre as sondagens, pois para qualquer edificação se torna normativo a execução de uma investigação geotécnica, composta por sondagens e percussão, já que quando estes trabalhos são realizados de forma inadequada, causam diversos problemas, sejam com gastos inesperados, atrasos no cronograma, manifestações patológicas da edificação.
OBJETIVOS.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
Definir o aspecto econômico entre dois tipos de fundações de uma obra, através de uma carga admissível do solo e do pilar e um ensaio de sondagem através de memorial de calculo apresentar um tipo de resolução para cada fundação de solo apresentada.
OBJETIVO GERAL.
Visitar uma obra;
Obter um perfil tipo de ensaio de sondagem;
Propor dois tipos de fundações para o pilar de maior carga da obra;
Estimar os custos de duas propostas escolhidas para cada fundação
Verificar as vantagens e desvantagens de cada fundação.
METODOLOGIA.
ENSAIOS DE SONDAGEM.
Os laudos técnicos de sondagem foram disponibilizados pela empresa “PAVSOLO”, é executada no transcorrer da sondagem a percussão, com o propósito de obter índices de resistência na penetração do solo. Consiste no reconhecimento dos tipos de solos e as respectivas espessuras de cada camada do terreno. É utilizada para a obtenção de amostras de solo, medida de índices de resistência a penetração e execução de vários ensaios in situ. É possível, ainda, no final do ensaio á penetração, medir o torque necessário para ruptura da amostra, o nível do lençol freático, bem como executar outros ensaios aproveitando-se a perfuração.
FIGURA 
1
: 
Equipamento para Sondagem.
FONTE: TriGeo Engenharia Geotécnica (2019)
ESPECIFICAÇÕES DOS ENSAIOS.
Assunto: Sondagem a percussão (S.P.T.)
Local: Condomínio Quinta do Salto – Lote D59 – Araraquara-SP.
PRINCIPAIS OCORRÊNCIAS:
FURO	SP01	
	PROF (M)
	Nº
	Nº DE GOLPES
	13,00
	13,30
	20/15
	25/15
	
Os golpes aqui quantificados são dados por um peso padrão de 65 Kg, caindo de uma altura de queda constante de 75 cm, Os desenhos expressam individualmente os perfis do subsolo, bem como referenciam o nível de água, N.A. obtido nesta etapa, conforme indicado, apontam a referência de nível provisório adotado RN 100,00 para a cota do terreno natural nos furos 
FIGURA 
2
:
 Relatório de Sondagem
 (SPT)executados. 
FONTE: PAVSOLO, (2018)
FIGURA 
3
: 
Croqu
i D
a Perfuração e SondagemForam executados dois furos no solo e feito dois laudos de sondagems mas para fins de dimensionamento vamos utilizar só a furação SP01. Na Figura (3) esta exposta o croqui de sondagem.
FONTE: PAVSOLO, (2018).
TIPOS DE FUNDAÇÕES.
FIGURA 
4
:
 Dados dos Pilares
 e Estacas Pré MoldadaAs fundações variam com o tipo e execução da obra, podemos definir a o elemento estrutural de acordo com a capacidade da carga e sua tensão admissível, para o referente projeto vamos utilizar a sapata com estaca pré-moldada, e utilizar os métodos de cálculos proposto (Aoki Veloso e Decourt – Quaresma) e pilar com a maior carga visando o aspecto econômico. Na Figura (4) e (5), norteiam-se os dados e croqui dos pilares e estaca.
FONTE: PAVSOLO, (2019).
FIGURA 
5
:
 
Sapatas e PilaresNota: O pilar escolhido foi na figura (4), foi o P (8) com a carga máxima de 9,4tf e seção 13x50cm estaca pré-moldada C50 diâmetro 75cm, será parâmetro de analise para os resultados e conclusões.
FONTE: Quinta do Salto, (2019)
CALCULOS PROPOSTOS E FORMULAÇÕES.
MÉTODO DECOURT – QUARESMA.
Aplicação do método para o calculo da fundação (Estaca- Pré Moldada) em relação ao SPT temos a Resistência total que se da pela equação , aonde RP é a resistência de Ponta da estaca e RL resistência lateral, expressa pelas formulas:
Dados Fornecidos: Estaca Pré-Moldada diâmetro: 75cm, Carga do Pilar 9.4tf, Estacas C50 Carga de Catalogo 15tf
FIGURA 
6
:
 
(SP01) SPT Utilizado Para o C
á
lculo.
FONTE: PAVSOLO, (2019)
Dimensionamento da Resistência de Ponta (RP)
Carga Pilar: 9,4tf 1tf= 10kN portanto 94kn; Carga de Catalogo: 150tf 1500Kn ; 
FIGURA 
7
:
 
Tabela de Coeficiente (c) Para Tipos de Solos.
FONTE: Próprio Autor, (2019)
Nota: Para o SPT (Figura 6) em estudo a ponta da Estaca se encontra na camada de solo de Silte Argiloso, então para fins de dimensionamento o coeficiente característico do solo considera-se c= 200kPa.
)
)
 Dimensionamento da Resistência Lateral (RL).
Carga Pilar: 9,4tf 1tf= 10kN portanto 94kn; Carga de Catalogo: 150tf 1500KN ; 
)
Observação: não entra valores utilizados para o cálculo da ponta;
 
Observação: H é o comprimento do fuste sem a cota do fuste usado para NP
Verificação da Carga Admissível ()
 Finalmente a Carga Admissível do elemento estrutural de fundação em função do fator de segurança é dada por:
 
Então temos:
Adotando-se o menor valor expresso nas verificações acima temos que:
 
 MÉTODO AOKI VELLOSO.
Nesse tópico para o mesmo SPT da Figura (6) será abordado outro dimensionamento de cálculo, com outra fundação (Estaca Franki).
Aplicação do método para o calculo da fundação temos a Resistência total que se da pela equação , aonde RP é a resistênciade Ponta da estaca e RL resistência lateral, expressa pelas formulas:
Dados Fornecidos: Carga Pilar: 9,4tf 1tf= 10kN portanto 94kn; Carga de Catalogo: 150tf 1500KN ; Diâmetro do fuste ; 0.75m , . Os valores de rp e rl podem ser calculados a partir da resistência de ponta (qc) e do atrito lateral unitário (fc) medido em ensaio de penetração estática CPT:
Dimensionamento Coeficientes F1 e F2.
FIGURA 
8
:
 
Tabela de Coeficiente F1 E F2
FONTE: Próprio Autor, (2019)
F1 = 2,50 e F2= 5,00 para ESTACA FRANKI.
Então temos para as expressões rp e rl: 
FIGURA 
9
: 
Co
eficientes K e
 
(
a
)
FONTE: Próprio Autor, (2019).
Dimensionamento as camadas através do ensaio de sondagem.
FIGURA 
10
:
 
(SP01) SPT Utilizado Para o Cálculo.
FONTE: PAVSOLO, (2018)
CAMADA ARGILA SILTOSA POUCO ARENOSA.
Então temos:
CAMADA SILTE ARGILOSO POUCO ARENOSO.
Então temos:
SOMAR TODAS AS MÉDIAS DA RESISTENCIA LATERA RL (1) E RL (2)
CALCULAR A RESISTENCIA DE PONTA
 
	Substituindo temos:
 
RESISTÊNCIA TOTAL R= RP+RL;
,7KN
Verificação da Carga Admissível ()
 Finalmente a Carga Admissível do elemento estrutural de fundação em função do fator de segurança é dada por:
Adotando-se o menor valor expresso nas verificações acima temos que:
 
CONCLUSÃO E ASPECTOS ECONÔMICOS.
Na prática as fundações consideradas diretas são mais econômicas do que as indiretas, porem o custo beneficio não impulsionam o mercado para o trabalho de sondagem com alguns tipos de fundações, na presente pesquisa foi calculado dois tipos de fundações, cada um com um método de dimensionamentos diferentes, nosso laudo de SPT, sendo um laudo residencial requer mais na atuação de projeto estacas pré moldadas do que estacas franki, os resultados indicam que o dimensionamento com as estacas Franki, são mais econômicos pro laudo de sondagem apresentado, sendo que o valor da resistência total de ponta e lateral foi bem menor do que a tensão admissível catalogada , em comparação com a estacas pré moldada os resultados apresentado não mostraram eficiência, já que os valores admissíveis de carga não teve uma equiparação muito diferenciada.
 ESTACA PRÉ-MOLDADA 
 ,7KN” 	ESTACAS FRANKI
Nota: As estacas FRANKI teve melhor desempeno efetivo, apesar da hipótese ter parecido estipular a menor tensão admissível para a estaca pré moldada.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
<http://eventoscientificos.ifsc.edu.br/index.php/sepei/sepei2014/paper/download/752/669> acesso em 01/05/2019 
<http://repositorio.unicamp.br/bitstream/REPOSIP/257654/1/Peixoto_AnnaSilviaPalcheco_D.pdf> acesso em 01/05/2019
<www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18132/tde-15052012.../SOARESWC2011.pdf>acesso em 01/05/2019
<http://www.helix.eng.br/downloads/artigo-sondagem_(2).pdf>acesso em 11/05/2019
<http://lyceumonline.usf.edu.br/salavirtual/documentos/585.pdf>acesso em 11/05/201
<http://www.ufjf.br/nugeo/files/2009/11/GF02-Investiga%C3%A7%C3%A3o-Geot%C3%A9cnica-de-Campo-2011.pdf>acesso em 11/05/2019