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20/05/2014 1 FUNDAÇÕES TÉCNICAS CONSTRUTIVAS I – SUBSEQUENTE 1 Prof. Ráulf Silveira FundaçõesFundaçõesFundaçõesFundaçõesFundações 20/05/2014 2 Fundações Trata-se do elemento estrutural básico de uma edificação, seja uma pequena construção térrea, seja uma estrutura de edificação vertical com vários pavimentos. especificações e generalidades Todas as construções básicas, sempre requerem uma infraestrutura de apoio, bem como um minucioso estudo, para que se possam decidir qual será o melhor tipo fundação para cada determinada obra. Considerações Preliminares Para se optar por uma determinada fundação, deve-se ANTES saber: � Natureza e características do solo do local da obra. � Disposição, grandeza e natureza das cargas a serem transferidas ao subsolo; � Limitações dos tipos de fundações disponíveis e restrições impostas (impacto, barulho, movimentação de terra); � Fundações e condições técnicas dos edifícios vizinhos; � Orçamento completo (material, mão de obra, transporte, etc.) das soluções e tipologias possíveis. 20/05/2014 3 Classificações das Fundações Fundação é um subsistema estrutural responsável por transferir esforços (cargas) ao solo. Um dos critérios mais adotados é dividir as fundações em diretas ou indiretas; entretanto também é comum classificá-las em rasas ou profundas. Há também o que se denomina contensões ou arrimos, que são outros subsistemas estruturais, mas que normalmente são executados, em muitos casos, junto com as fundações. Ta xo n o m ia d as f u n d aç õ e s 20/05/2014 4 Classificações das Fundações Chama-se fundações rasas todas aquelas que transferem as cargas do edifício para as primeiras camadas do solo. Os tipos mais comuns são: � Sapatas isoladas; � Sapatas corridas; � Radier* * Essas três fundações são também recebem a classificação de fundações diretas. Classificações das Fundações Já as fundações profundas transferem os esforços provenientes do edifício para as camadas mais profundas do solo. Os tipos mais comuns são: • Estacas cravadas; • Estacas moldadas in loco; • Tubulões* * Os tubulões, por contarem com base alargada, são considerados fundações indiretas. 20/05/2014 5 Conceituação Geral Fundação é a obra, geralmente enterrada, que serve para suportar a casa, prédio, ponte ou viaduto. É a parte da estrutura de um edifício que é responsável pela transferência ao solo das cargas referentes à este edifício, ao seu uso e dos fatores climáticos. Conceituação Geral Se o solo não é suficientemente resistente (ou firme), o sistema de fundação do edifício irá afundar no solo (recalque) até que haja um equilíbrio de forças e ele se estabilize. 20/05/2014 6 Conceituação Geral Se distribuirmos a carga do edifício em uma grande área, torna-se possível que, mesmo um solo pouco resistente, suporte o edifício sem recalcar. Neste caso, o sistema de fundação “flutua” sobre o solo sem afundar. Conceituação Geral Pode ser que apenas uma camada mais profunda dê a resistência esperada e, neste caso, devemos estender nossa fundação até ela. Já aqui a fundação apoia sua extremidade em solo firme, profundo. 20/05/2014 7 Conceituação Geral Entretanto se voltarmos à primeira situação, sentimos que o solo cede em um primeiro momento mas, quanto mais se afunda, mais ele se torna resistente. Temos aqui o que se conhece por atrito lateral. Fundações PEQUENAS EDIFICAÇÕES: Fundações simples diretas MÉDIAS E GRANDES EDIFICAÇÕES: Fundações armadas e estruturadas conforme o tipo de solo e carga e sobrecarga solicitante da construção. CONSTRUÇÕES ESPECIAIS: Fundações de Pontes, estradas,portos fluviais, aeroportos e construções históricas (recuperação e restauração). 20/05/2014 8 Projeto do edifício Cálculo das cargas Investigação do terreno Definição do tipo e fundação (controlado) (controlado) (não controlado) (não controlado) Conceitos CAPACIDADE DE CARGA �É a carga máxima que a fundação resistirá sem provocar a ruptura da mesma. �É influenciada pelas dimensões e pelo posicionamento da fundação, mas depende principalmente da resistência e da compressibilidade do solo e da posição do nível d’água. ADENSAMENTO DO SOLO �É uma deformação do solo que ocorre a medida em que a água vai sendo expulsa pelo excesso de pressão aplicada pela fundação. 20/05/2014 9 Conceitos RUPTURA �Ocorre quando a tensão no interior do maciço de fundação supera a resistência do material provocando a destruição da estrutura do solo ou da rocha ao longo de uma determinada superfície (plano de ruptura). ESCOAMENTO DO SOLO �Quando as tensões atuantes superam a resistência do solo e produzem sua plastificação, o que pode levar a plena ruptura do material. Conceitos RECALQUES superfície Aterro (1o estágio) 20/05/2014 10 Conceitos superfície Aterro (2o estágio) deformação no solo de fundação RECALQUES homogênio Conceitos tempo R e c a lq u e ( m m ) RECALQUES 20/05/2014 11 Conceitos superfície Aterro (2o estágio) deformação maior em uma porção RECALQUES diferencial Conceitos TORRE DE PISA A Torre de Pisa, que se localiza na praça dos Milagres, em Pisa, na Itália, começou a ser construída em 1174 e foi projetada para abrigar o sino da catedral da cidade. A estrutura começou a inclinar quando três dos oito andares já estavam prontos. A obra foi finalizada em 1350, com 56 m de altura. Atualmente, a inclinação da torre chega a cerca de 3,97 graus e aumenta em uma média de 20 mm por ano. Um trabalho iniciado na base da estrutura em 1990 conseguiu diminuir a inclinação em 1,3 cm. 20/05/2014 12 Investigação do Solo Procedimentos básicos antes de se decidir pelo tipo de fundação em um terreno : � Visitar o local da obra, verificando se existem áreas de alagados, enxarcos afloramento de rochas ; � visitar obras em andamento nas proximidades, verificando as soluções adotadas; � fazer sondagem a trado (broca) com diâmetro de 2“ ou 4", recolhendo amostras das camadas do solo até atingir a camada resistente; � requisitar uma sondagem geotécnica. Sondagem a Percussão A sondagem a percussão é um procedimento geotécnico de campo, capaz de amostrar o subsolo. Quando associada ao ensaio de penetração dinâmico ( SPT ), mede a resistência do solo ao longo da profundidade perfurada. Ao se realizar uma sondagem pretende-se conhecer: -- O tipo de solo atravessado através da retirada de uma amostra deformada, a cada metro perfurado. -- O Padrão de resistência ( N ) oferecida pelo solo à cravação do amostrador padrão, a cada metro perfurado. -- A posição do nível ou dos níveis d'água, quando encontrados durante a perfuração. No Brasil, o ensaio está normalizado pela Associação Brasileiras de Normas Técnicas através da NBR6484. 20/05/2014 13 Fundações Rasas - TEORIA Caso o local apresente aterro não compactado, argila mole, areia fofa e água, as fundações diretas ou rasas não são recomendadas. as cargas devem ser transmitidas ao terreno e solicitadas através das pressões distribuídas sob a base da fundação. �As fundações superficiais só podem ser assentadas à uma profundidade de até duas vezes a sua menor dimensão em planta. Tipos de Fundações Superficiais e Rasas 20/05/2014 14 Sapata Isolada Sapata Isolada 20/05/2014 15 Sapata Corrida �Sustenta a carga de uma parede distribuída linearmente. �Utilizada com sistema estrutural de alvenaria armada. Sapata Corrida As sapatas contínuas são um sistema de suporte que recebe e distribui as cargas ao longo que uma linha contínua. É uma das principais opções nos casos de alvenaria estrutural (portante). 20/05/2014 16 Sapata Corrida Alicerces – SAPATA CORRIDA Os alicerces são estruturas executadas pelo assentamento de pedras ou tijolos maciços recozidos, em valas de pouca profundidade (entre 0,50 a 1,20 m), e largura variando conforme a carga das paredes. ALICERCE DE TIJOLOS SAPATA CORRIDA SOLO RESISTENTE 20/05/2014 17 SOBRADOCASA TÉRREA BALDRAMESAPATA Alicerces – ALVENARIA Abertura de vala �Profundidade nunca inferiores a 40cm �Largura das valas: - parede de 1 tijolo = 45cm -parede de 1/2 tijolo = 40cm �Em terrenos inclinados, o fundo da vala é formado por degraus. �Sempre em nível mantendo-se o valor "h" em no mínimo 40 cm e h1, no máximo 50cm. 20/05/2014 18 Alicerces – ALVENARIA Apiloamento Se faz manualmente com soquete (maço) de 10 à 20kg, com o objetivo unicamente de conseguir a uniformização do fundo da vala e não aumentar a resistência do solo. Lastro de concreto Sobre o fundo das valas devemos aplicar uma camada de concreto magro de traço 1:3:6 ou 1:4:8 (cimento, areia grossa e pedra 2 e 3) e espessura mínima de 5cm com a finalidade de: Alicerces – ALVENARIA Alicerce de alvenaria (Assentamento dos tijolos) � Ficam semi-embutidos no terreno; � Tem espessuras maiores do que a das paredes sendo: � -paredes de 1 tijolo - feitos com tijolo e meio. � -paredes de 1/2 tijolo - feitos com um tijolo. � Seu respaldo deve estar acima do nível do terreno, a fim de evitar o contato das paredes com o solo; � O tijolo utilizado é o maciço queimado ou requeimado; � Assentamento dos tijolos é feito em nível; � Argamassa de assentamento é de cimento e areia traço 1:4. 20/05/2014 19 Alicerces – ALVENARIA Cinta de amarração � É sempre aconselhável a colocação de uma cinta de amarração no respaldo dos alicerces. Normalmente a sua ferragem consiste de barras "corridas", no caso de pretender a sua atuação como viga deverá ser calculada a ferragem e os estribos. Sobre a cinta será efetuada a impermeabilização. Para economizar formas, utiliza-se tijolos em espelho, assentados com argamé "amarrarassa de cimento e areia traço 1:3. � A função das cintas de amarração " todo o alicerce e distribuir � melhor as cargas, não podendo contudo serem utilizadas como vigas. Re-aterro das valas Após a execução da impermeabilização das fundações, podemos re- aterrar as valas. O re-aterro deve ser feito em camadas de no máximo 20 cm bem compactadas. Alicerces – BLOCO Elemento de fundação superficial de concreto ou pedra, dimensionado de modo que as tensões nele produzidas possam ser resistidas pelo concreto ou pela pedra, sem necessidade de armadura. . l a s t r o S o l o r e s i s t e n t e A l v e n a r i a d e p e d r a s i m p e r m e a b i l i z a ç ã o A l i c e r c e e m a l v e n a r i a d e p e d r a s e s p e r a s B l o c o d e c o n c r e t o c i c l ó p i c o p e d r a s d e m ã o 20/05/2014 20 Radier �É uma grande laje, onde apoiam se os pilares e paredes da edificação. �É uma forma de dimensionamento das sapatas isoladas, se a área das sapatas em planta ultrapassar 60% da área da edificação, torna-se mais econômico executá-las devido a redução considerável da execução de formas. �Aplicável sobre solo instável ou sujeitos a recalques. Radier flexível Radier rígido Radier
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