Fundações Superficiais - Petra Schmidt

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UNIVERSIDADE DO VALE DO TAQUARI 
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO FUNDAÇÃO SUPERFICIAL 
 
 
 
 
 
Alexia Prates Leitemberger 
Anna Laura Dalmolin Beneduzi 
Petra Schmidt 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lajeado, abril de 2019 
 
 
 Alexia Prates Leitemberger 
Anna Laura Dalmolin Beneduzi 
Petra Schmidt 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO FUNDAÇÃO SUPERFICIAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relatório apresentado na disciplina de Fundações, 
da Universidade do Vale do Taquari – 
UNIVATES, como parte dos requisitos para a 
obtenção do título de Bacharel em Engenharia 
Civil. 
 
Professora: Emanuele Gauer 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lajeado, abril de 2019 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
 
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 4 
2. INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA ..................................................................................... 5 
2.1 Execução do Ensaio ............................................................................................................... 5 
2.2 Análise do perfil de sondagem ............................................................................................... 5 
2.3 Parâmetros do solo ................................................................................................................ 6 
3. GEOMETRIA DA FUNDAÇÃO ......................................................................................... 8 
4. CAPACIDADE DE CARGA ............................................................................................. 12 
4.1 Capacidade de carga à compressão ..................................................................................... 12 
4.2 Capacidade de carga à tração .............................................................................................. 14 
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................................ 16 
6. CONCLUSÃO ................................................................................................................... 18 
REFERÊNCIAS ....................................................................................................................... 19 
ANEXO A ................................................................................................................................. 20 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
Este relatório apresenta a atividade de sondagem de simples reconhecimento com SPT 
realizado pela empresa EngenhoService a pedido do solicitante Tribunal Regional do 
Trabalho da 4ª Região, no terreno localizado na Rua Capitão Astrogildo Silveira Machado, 
s/n - Arroio Grande/RS. Após a realização da sondagem do solo, foi possível dimensionar as 
fundações que devem suportar as cargas previstas no projeto encaminhado para cálculo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA 
2.1 Execução do Ensaio 
 Para a realização do procedimento, buscou seguir o método de ensaio da NBR 6484 – 
Solo – Sondagens de simples reconhecimento com SPT – Métodos de ensaio (ABNT, 2001). 
O trabalho iniciou com o ensaio penetrométrico de medida da resistência do solo. A 
abertura do furo seguiu através de lavagem com circulação de água até a profundidade de 1 
m, sendo então protegido por revestimento de 2 1/2” de diâmetro externo. A cada metro foi 
executado ensaio de penetração do tipo standard, com o peso de 65 kg caindo em queda livre 
de uma altura de 75 cm, para cravar 45 cm do amostrador padrão em três penetrações 
consecutivas de 15 cm cada uma. Com base nos resultados obtidos, foi possível determinar 
qual o Nspt de cada camada de solo. 
2.2 Análise do perfil de sondagem 
 Após a realização do ensaio e da coleta de amostras do mesmo, foi possível analisar o 
solo em questão. A partir do relatório de sondagem pode-se observar que o local apresenta 
três camadas diferentes de solo até chegar ao limite da sondagem, onde se tornou 
impenetrável à percussão, sendo que a rocha encontrada ao final da sondagem foi classificada 
sendo granítica medianamente fraturada. 
 A primeira camada é composta por aterro com espessura de 2,18 metros, com 
NSPTmédio de 4. Já a segunda camada de solos apresentou uma argila arenosa, sendo sua 
consistência classificada como de média a dura, e sua aparência é de cor marrom. Esta 
 
 
camada iniciou-se na profundidade de 2,18 m e terminou na profundidade de 6,25 m, sendo a 
espessura da camada de 4,07 m, e apresenta NSPTmédio de 18. 
 A terceira camada de solo é constituída de silte areno-argiloso, sendo classificada 
como compacta a muito compacta, de cor marrom, iniciando a uma profundidade de 6,25 m e 
terminando a 12,37 m, sendo a espessura da camada de 6,12m, marcando o ponto em que a 
sondagem se tornou impenetrável à percussão, se obteve o NSPTmédio de 48. 
Não foi encontrado água em nenhum dos pontos de sondagem. O perfil desta 
sondagem encontra-se em anexo, nele é possível observar as camadas de solo e os valores 
obtidos no ensaio. 
2.3 Parâmetros do solo 
 Com base no NSPTmédio de cada camada foi possível determinar os parâmetros do 
solo, sendo assim obtivemos o peso específico natural do solo através da Tabela 01 e 02. 
 
Tabela 01 - Peso específico para solos argilosos. 
 
Fonte: Godoy 1972, apud Cintra; Aoki; Albieiro, 2011. 
 
Tabela 02 - Peso específico para solos arenosos. 
 
Fonte: Godoy 1972, apud Cintra; Aoki; Albieiro, 2011. 
 
 Para a primeira camada o peso específico encontrado foi de 15 kN/m³, já para a 
segunda camada, na qual está localizado a fundação em questão, foi obtido um valor de 19 
kN/m³, e para a terceira camada de solo estudado foi determinado que o peso específico será 
de 18 kN/m³, uma vez que se trata de areia no estado seco. 
 
 
 O solo no qual a fundação será executada é argiloso, com ângulo de atrito igual a 0, 
portanto será calculada a coesão, ou seja, a Resistência ao cisalhamento não drenada (Su), em 
kN/m². Para tanto, é necessário calcular o Nspt corrigido para uma energia de 60%. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. GEOMETRIA DA FUNDAÇÃO 
 As cargas máximas de projeto dos pilares P77 e P91 são, respectivamente, 178,7 tf e 
27,0 tf. Optou-se então em dimensionar as sapatas em forma retangular. A carga máxima 
aplicada pelo pilar P77 resulta em uma fundação de dimensões de 3x3,5x2,7 metros. Já a 
fundação que suporta o pilar P91 possui dimensões de 1x1,5x0,5 metros. As sapatas serão 
executadas a uma profundidade de 4 metros. 
Figura 1 – Planta Baixa. 
 
Fonte: Autores. 
 
 
Figura 2 – Vista Frontal. 
 
Fonte: Autores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3 – Perspectiva Fundação P77. 
 
Fonte: Autores. 
 
 
 
 
 
 
Figura 4 – Perspectiva Fundação P91. 
 
Fonte: Autores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. CAPACIDADE DE CARGA 
4.1 Capacidade de carga à compressão 
 
 Para o cálculo de carga a compressão, em caso de uma carga excêntrica, utilizando o 
conceito de área efetiva da fundação, foi necessário introduzir os fatores de forma, de 
profundidade, e de inclinação da carga, além da forma da fundação e profundidade. De 
acordo com Velloso e Lopes (2012) chegou à fórmula geral: 
 
 
 
 
 
 
 No que se refere a fatores de capacidade de carga, sendo nelas expressa pelas coesão 
(Nc), sobrecarga (Nq), e do peso próprio (N ) podem ser encontrados pelas formulas abaixo, 
ou ainda possível ser encontradas pela tabela 4.1 – fatores de capacidade de carga
(VELLOSO; LOPES, 2010). 
 
 ( ) , onde; 
 
 
 
 
 
 , onde; 
 
 ( ) , onde; 
 
 
 
Como sendo adotada a forma da base da fundação retangular, os fatores de forma 
sendo encontrados a partir das equações: 
 
 (
 
 
) (
 
 
) , Onde; 
 
 (
 
 
) , Onde; 
 
 
 
 
 , onde; 
 
 (
 
 
) (
 
 
) , Onde; 
 
 (
 
 
) , Onde; 
 
 
 
 
 , onde; 
 
 
Para os fatores de inclinação da carga, são considerados um valor fixo, pois não temos 
ângulo de inclinação. 
 
 
Nos fatores de profundidade também encontramos um valor fixo para as unidades, 
devido o ângulo de atrito ser “0”: 
 
 
Os fatores de inclinação da base da fundação e do terreno, devem ser calculados 
quando temos ângulos de inclinação nos devidos elementos, como neste projeto não há 
inclinação, também se adota valor fixo para os elementos: 
 
 
 
 
 
 Ainda para garantirmos a resistência do solo perante a fundação devemos comparar a 
tensão aplicada e a tensão admissível, sendo que a tensão admissível deve ser superior a 
aplicada. Assim temos: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.2 Capacidade de carga à tração 
 
A carga última à tração da fundação (Pu) é obtida segundo a soma do peso próprio do 
elemento de fundação e o peso próprio do solo contido em um tronco de cone, que parte da 
base da fundação e se abre até encontrar a superfície do terreno, cuja geratriz forma um 
ângulo α com a vertical. Segundo Bessa (2005), a carga última à tração para fundações 
retangulares é obtida por: 
 
 
 
 
 Por se tratar de uma fundação retangular, o peso do elemento de fundação é a soma 
dos pesos da base e do pilar. O peso de cada elemento pode ser calculado por: 
 
 
 Para o peso do solo contido no tronco de pirâmide (base retangular), primeiro 
determina-se as dimensões da parte superior da pirâmide, que é dada a partir da soma das 
dimensões b e l a duas vezes: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Para o resultado final deve-se calcular o volume de solo do tronco de pirâmide e 
descontar o volume do pilar da fundação. Para o cálculo do volume do tronco de pirâmide 
utiliza-se a seguinte equação: 
 
 
 
 
 ( √ ) 
 
Para obter o resultado final apenas do volume de solo, desconta-se o volume do pilar 
já calculado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 Conforme os parâmetros e equações descritas no capítulo anterior foi possível 
determinar a carga última a compressão e a tração para cada fundação. Para a carga última a 
compressão foram obtidos os seguintes valores: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Após determinar a carga última é necessário calcular a carga admissível, levando em 
consideração o fator de segurança. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 A fim de assegurar que a estrutura esteja em segurança, à carga aplicada pelo pilar 
dever der menor que a carga admissível. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Após os cálculos das cargas à compressão confirmou-se que as dimensões adotadas 
para as fundações estavam de acordo com a segurança da estrutura. Já para a carga última à 
tração utilizou-se o método do tronco cone, primeiramente foi calculado o volume de solo e o 
volume da fundação para calcular a carga que o solo e a fundação exercem, depois a carga 
última é o somatório da carga do solo e a carga da fundação. 
 
 
 
 
 
 ( √ ) 
 
 
 
 Para o a fundação P91 calculou-se da mesma forma: 
 
 
 
 
 
 ( √ ) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6. CONCLUSÃO 
Com o desenvolvimento deste trabalho se pode observar a importância da realização 
do ensaio para reconhecimento do solo, assim o projetista consegue aperfeiçoar o 
dimensionamento da fundação com base no estudo do solo apresentado. Isso faz com que 
diminuam os imprevistos na hora da execução da fundação, evitando gastos desnecessários 
como a execução de fundações mais robustas que não estavam no orçamento. 
Além disso, a execução do projeto de fundações superficiais propiciou o 
aprimoramento dos conhecimentos obtidos em aula, pois foi feita uma análise completa, 
desde o ensaio de sondagem até o dimensionamento das fundações e as cargas que elas 
resistem. 
O solo analisado apresentou um Nspt médio de 18 para a camada de assentamento das 
fundações projetadas. As dimensões calculadas foram de 3x3,5x2,7 m para a fundação que 
suporta o Pilar 77 e de 1x1,5x05 m para o Pilar 91. A fundação P77 possuí carga admissível 
compressão de e de para tração. Já a fundação P91 possuí carga 
admissível compressão de e de para tração. Ambas as cargas aplicadas 
nas fundações provenientes dos pilares são suportadas pelas estruturas dimensionadas. 
 
 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 6484: Solo – 
Sondagens de simples reconhecimento com SPT – Métodos de ensaio. Rio de Janeiro: 
ABNT, 2001. 
 
BESSA, A. O. Avaliação de resistência lateral em estacas escavadas com trado 
submetidas à tração. 2005. 153f. Dissertação (mestrado) – Programa de Pós-Graduação em 
Engenharia Civil, Universidade Federal de Viçosa. Minas Gerais, 2005. 
 
CINTRA, J. C. A.; AOKI, N.; ALBIERO, J. H. Fundações diretas: Projeto Geotécnico. São 
Paulo: Oficina de Textos, 2011. 
 
VELLOSO, D. A.; LOPES, F. R. Fundações: Critérios de Projeto, Investigação do Subsolo, 
Fundações Superficiais, Fundações Profundas. Vol. Único. São Paulo: Oficina de Textos, 
2010. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANEXO A