Fundações modulo geral

Prévia do material em texto

Curso de Férias - Fundações
Responsável Técnico:
Cícero Fernando Prates Bastos – Engenheiro Civil – CREA – 46936-D
Salvador, Abril de 2019.
Investigação geotécnica
Contextualize a sua pesquisa
Introdução 
Qualquer projeto de engenharia, requer o conhecimento adequado do local da obra:
•Das características dos Solos e 
•Suas propriedades 
•CONCEITO: As investigações de campo e laboratório requeridas para obter os dados necessários são chamadas de exploração do subsolo ou investigação do subsolo.
Os principais objetivos da investigação dos subsolos são:
Etapas da Investigação
Reconhecimento
Prospecção 
Acompanhamento
Reconhecimento
nesta etapa procura-se obter todo o tipo de informação
necessária ao desenvolvimento do projeto, através de documentos existentes (mapas geológicos, fotos aéreas, literatura especializada) e visita ao local.
Prospecção
Obtém-se as características e propriedades do subsolo, 
De acordo com as necessidades do projeto ou do estágio em que a obra se encontra.
Pode ser divida em:
1.Fase preliminar, 
2.Complementar e 
3.Localizada.
Métodos de prospecção 
Usualmente, os métodos de prospecção do subsolo para fins geotécnicos usados na etapa de prospecção se classificam em:
•Métodos diretos(poços, trincheiras, sondagens a trado, sondagens de simples reconhecimento, rotativas e mistas), 
•Métodos semidiretos (vane test, CPT e ensaio pressiométrico) e 
•Métodos indiretos ou geofísicos. 
Acompanhamento
Esta etapa tem a finalidade de avaliar o comportamento previsto e o desempenhado pelo solo, 
•Feita através de instrumentos instalados antes e durante a construção da obra:
•FINALIDADE: Para a medida da posição do nível d'água, da pressão neutra, tensão total, recalque, deslocamento, vazão e outros.
Ensaio de SPT – Definições da NBR 6484
Ensaio SPT - Equipamentos
Ensaio SPT- Detalhamento do Trépano
Ensaio do SPT- Detalhamento do Barrilete 
Ensaio do SPT – Detalhamento do Barrilete
Ensaio do SPT- Detalhe do Barrilete
Detalhe do amostrador
 Ensaio SPT- Martelo 
Tipos de Trado
Ensaio SPT – Detalhamento do Trado
Ensaio SPT - Trado
Ensaio SPT - Trado
Procedimento
Ensaio de Penetração Dinâmica
Ensaio SPT, Obtenção do Indicador
Com o valor do SPT obtido em cada metro, os solos são classificados, quanto:
•A compacidade (solos grossos) e 
•Consistência (solos finos), 
•Conforme mostram as Tabelas a seguir
•Nestas tabelas também estão apresentados os valores estimados de:
•ângulo de atrito, 
•densidade relativa e 
•resistência de ponta do cone, (qc), para os solos arenosos e 
•estimativa da resistência a compressão simples (Su), para os solos argilosos.
Classificação segundo SPT
Critérios de paralisação do SPT
Critérios de paralisação do ensaio
30
Apresentação do Ensaio de SPT
Exemplo prático
Critérios de investigação
Número mínimo de sondagens
Localização das sondagens
44
Profundidade das sondagens
Profundidade das Sondagens
Fotos da Sondagem
Exercícios – atividade Av 3
30 minutos
1- O perfil mostrado foi obtido através de uma sondagem de simples
reconhecimento. Responda às seguintes questões:
a) Descreva o que você sabe sobre o procedimento de execução da sondagem de simples reconhecimento (abertura do furo, ensaio propriamente dito, resultados, etc).
2- Quais os requisitos que um amostrador deve obedecer para ser considerado amostrador de parede fina, capaz de coletar amostra indeformada. Comete sobre os tipos de amostradores que existem.
3- Explique e discuta os fatores a serem observados para definição do número e paralização de uma investigação de sub solo.
4- Descreva sobre os principais fatores que podem afetar os resultados de uma sondagem de simples reconhecimento e do ensaio de penetração contínua
Fundações - Introdução
Fundação é o elemento estrutural 
Base natural preparada
Destinado a suportar qualquer tipo, ou sejam: edificios, barragens, pontes, tanques de armazenamento de líquidos, etc.
Importância das fundações
É evidente a importância das fundações 
Indispensável para existência de qualquer tipo de obras de engenharia 
Responsável pela garantia de suportar condições de estabilidade
Da conservação de sua estética 
Manutenção 
funcionalidade
Requisitos básicos para satisfazer uma fundação
Apresentar segurança à ruptura suficiente, seja o terreno sobre o qual se apoia a superestrutura
Conduzir as deformações( recalques ou mesmo deslocamentos horizontais) compatíveis a superestrutura projetada
Não oferecer riscos de segurança à fundações das estruturas vizinhas 
Atender a aspectos econômicos
Terreno da fundação
Como todos os materiais se deformam sob a ação de cargas quaisquer,
Todas as fundações também apresentarão deformações cujos valores dependerão da:
grandeza e forma de aplicação dos esforços,
Constituição e características dos terrenos localizados abaixo da cota de implantação da fundação
Trabalhos e operações especiais envolvem a execução das fundações
Esgotamento
Escavações
Rebaixamento do lençol freático
Além da cravação de estacas e injeção de produtos químicos
Perturbações sensíveis poderão ser transmitidas ao terreno vizinho
Perturbações sensíveis poderão ser transmitidas ao terreno vizinho modificando suas características iniciais de suporte das cargas das estruturas sobre eles assentes
Podendo alterar as condições das fundações alteradas 
Chegando mesmo a prejudicar sua segurança em casos extremos
A escolha do detalhamento e execução de uma fundação exigirá o conhecimento de um certo número de informações como as a seguir relacionadas:
Caracteristicas gerais da construção a executar 
Envolvendo não somente os valores e forma de atuação das cargas 
Como ainda sua finalidade e limites máximos das deformações compatíveis em cada caso
Características gerais do terreno local
Cuja constituição básica e condições de:
Limite de resistência 
Deformabilidade
Permeabilidade e trabalhabilidade
Serão obtidas através de estudos geológicos, geotécnicos e geomecânicos
Aspectos topográficos
Levantamento topográfico 
Planialtimétrico
Cadastral
Estudos hidrológicos
Em particular se tratando de fundações de pontes
Barragens 
Obras hidráulicas em geral
Características gerais das construções vizinhas.
Compreendendo estado de conservação, estimativa de cargas aplicadas e situação da fundação empregada
Disponibilidade de mão de obra
Materiais e equipamentos inclusive as condições de acesso ao local de implantação da obra 
Escolha do Tipo de Fundação
Curso Técnico em Construção Civil com Ênfase em Edificações
71
71
Analisar as opções tecnicamente viáveis
Analisar prazo de execução e custo
Definir a melhor opção
Escolha do tipo de fundação
Escolha do tipo de fundação
Transerência de Cargas	
Transferência de Cargas	
Transferência de Cargas
Escolha do Tipo de Fundação
Fundações superficiais:
Os blocos são mais econômicos do que as sapatas para cargas reduzidas;
Fundações associadas são adotadas quando:
As áreas das sapatas se aproximam ou interpenetram;
Se deseja uniformizar os requalques;
77
Quando a Afundação ≥ Aconstrução  radier 
77
Escolha do Tipo de Fundação
78
78
Grande Deslocamento (cravadas)
Concreto
Pré-Moldadas
Moldadas in situ
Aço
Tubos de ponta fechada
Madeira
Cravadas por prensagem
Cravadas a percussão
Tipo Franki
Escolha do Tipo de Fundação
79
79
Pequeno Deslocamento
Concreto
Moldadas in situ com pré- furo
Perfis de aço
Tipo Strauss
Tipo Raiz
Pré-moldadas com pré-furo
Escolha do Tipo de Fundação
80
80
Sem Deslocamento (escavadas)
Concreto
Ferramentas rotativas
Com uso de lama
Sem suporte
Diafrag-madora
Com revesti-mento
Com uso de lama
Os problemas que governam o estudo de uma fundação podem ser classificados em dois grupos distintos 
•Que inclusive definem as diferentes situações críticas inertes ao comportamentoda mesma:
•A) problemas de deformações em geral 
•B) problemas de ruptura ou de estabilidade 
Ao primeiro grupo pertenciam os problemas dos recalques 
•Segundo grupo estariam incluídos aqueles referentes à capacidade de carga
•Isto é a carga limite capaz de ser suportada pelo terreno, sem ruptura ( afundamento repentino da fundação)
Devidamente simplificados e adaptados de forma a permitir sua extensão ao estudo do comportamento do terreno, 
•Em particular do solo de fundação, que se caracteriza como um sistema de partículas, por excelência 
No estudo das fundações, as deformações verticais (recalques) têm especial importância, conforme observado
•Principalmente se for considerado o fato de que os acidentes de obras 
•Envolvendo a ruptura do terreno de suporte (falta de capacidade de carga), 
•O que entretanto não ocorre em se tratando de recalques 
•Causadores de inúmeros acidentes em construções dos mais variados tipos 
Além disso, por observações constantes da evolução de suas consequências diretas (desnivelamentos, desaprumos e fissuras)
•Poderão os recalques servir como indicadores de futuros acidentes 
Por tais razões é que se costuma afirmar ser o dimensionamento da fundação de qualquer estrutura governado por critérios de recalques (deformações) admissíveis a serem fixados em cada estudo.
Fundações em edificios
Tipos de fundação
Tipos de fundações Rasas - Blocos
Sapatas
Sapata associada
Fundação direta – Fundação em blocos
Fundação direta- Esquema da Sapata isolada
Fundação direta – Esquema da Sapata corrida
Fundação direta – Sapata Corrida - Esquemático
Fundação Direta- Sapata Associada
Fundação Direta – Sapatas Alavancadas
Fundação em Sapatas – Controle de execução
Fundação em Radier
Fundação em Radier – Controle de execução
Fundação em Sapatas isoladas
Armadura
Concretagem
Detalhe da Sapata Isolada
Sapata corrida Cura
Sapata Corrida
Análise das fundações diretas
Exercícios Atividade AV3
Exercícios complementares- Atividade AV3 
Tipos mais usuais - Bloco
Elemento de fundação superficial construído em concreto simples, ou ciclópico, ou em alvenarias e pedras 
•E dimensionado de modo que as tensões de tração nele produzidas possam ser resistidas sem a necessidade de armadura 
•Pode ter suas faces verticais inclinadas ou escalonadas e apresentar normalmente em planta seção quadrada ou retangular 
A sua utilização por questões econômicas, normalmente fica restrita para cargas inferiores a 500KN
•Podem ser isolados ou corridos
Modelo de Bloco - Exemplo
A principal característica desse tipo de fundação é que os materiais que consistem devem trabalhar unicamente à compreensão
1- cerca de 5MPa para blocos de concreto simples e concreto ciclópico e 
2- Cerca de 2 Mpa para os de alvenaria de pedras). 
Os blocos de fundação podem ser dimensionados de tal maneira que o ângulo expresso em radianos, satisfaça à equação:
Observação
A dimensão mínima do bloco em planta não deve ser inferior a 60cm de modo a facilitar sua escavação 
•E a profundidade de assentamento deve ser tal que garanta que o solo de apoio não seja influenciado pelos agentes atmosféricos e fluxos d’água.
Nas divisas de terrenos, salvo quando a fundação for assente sobre rocha, tal profundidade não deve ser inferior a 1,5m
•Nos casos simples e comuns, na prática pode-se adotar: 
σct= 0,5MPapara blocos em concreto simples ou ciclópico e σct= 0,2MPapara blocos em alvenaria de pedras
No quadro a seguir é fornecido o ângulo para diversos valores da relação σadm/σct
EXERCÍCIOS RESOLVIDOS
Dimensionamento de sapatas
118
FUNDAÇÕES EXCÊNTRICAS
Diz-se que uma fundação e solicitada à carga excêntrica quando estiver submetida a
A)Uma força vertical cujo eixo não passa pelo centro de gravidade da superfície de contato da fundação com o solo
B) forças horizontais situadas fora do plano da base da fundação 
•C) qualquer outra composição de forças que gerem momentos na fundação 
No dimensionamento de uma fundação solicitada por carga excêntrica (V), pode-se considerar a área efetiva (A) da fundação 
•Nesta área efetiva tua uma pressão uniformemente distribuída (σ), obtida pela equação:
Fundações Profundas
Alguns tipos de Fundações
Principais tipos de estacas considerando o método executivo
131
Escolha do tipo de estaca deve-se observar:
Estacas pré-moldadas
Estacas escavadas
Parede diafragma
Estacas hélice contínua
Estaca Franki
Estacas tubulares metálicas
166
Estaca Strauss
Estacas Raiz
Tubulões
Fundações em Tubulões
Formulário
Transferência de Cargas
Bulbo de Pressões
Capacidade de carga
189
Recalques
193