Investigações Geotécnicas

Prévia do material em texto

Investigações Geotécnicas
1. Definição:
 	Entenda a importância das investigações geotécnicas para evitar patologias nas suas obras.
	Para definir o tipo de fundação e conseguir executar uma edificação com segurança e qualidade, de acordo com as normas técnicas, Investigações geotécnicas não podem ser descartadas ou feitas sem a devida atenção. 
	O solo é o agente que suportará toda a edificação e, por isso, conhecê-lo é essencial para evitar acidentes e problemas construtivos como fissuras, trincas, deslizamentos e desníveis, entre outros. 	São inúmeros os casos em que esses resultados foram obtidos, sendo a torre de pisa um exemplo conhecido em todo o mundo. 
	Quer entender um pouco mais sobre a relação entre as investigações geotécnicas e os principais problemas construtivos resultantes? Então, continue a leitura! 
Investigações Geotécnicas
2. O QUE SÃO INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS
	A investigação geotécnica  consiste em ensaios que visam conhecer e entender o comportamento do solo e das rochas, assim como os perfis que o compõem, sua resistência e demais características.
	Essa investigação pode ser visual, por meio de ensaios realizados no local da obra, ou em laboratório. A sondagem é um exemplo e, inclusive, é um dos métodos mais utilizados. 
3. QUAL É A IMPORTÂNCIA DELAS
	A sondagem permite determinar índices das diversas camadas presentes no solo, determinando a variação da resistência na medida em que a profundidade aumenta, identificando características e estrutura. Além disso, fornece parâmetros para projetos geotécnicos e possibilita a realização de diversas análises. 
Investigações Geotécnicas
	Quando essa etapa não é realizada corretamente, as informações podem gerar tanto fundações superestimadas, que geram um gasto maior que o necessário, quanto insuficientes, que acarretam problemas de diversos tipos e gravidades. 
	Em resumo, as investigações geotécnicas feitas corretamente são imprescindíveis para:
	- prevenir e evitar desabamentos;
	- prevenir desmoronamentos e deslizamentos;
	- preservar o lençol freático;
	- conter a ocupação desordenada de locais perigosos;
	- evitar manifestações patológicas relacionadas à infraestrutura;
	- reduzir riscos de acidentes;
	- evitar gastos desnecessários com elementos de fundação.
					Investigações Geotécnicas
4. COMO ELAS PODEM AUXILIAR A EVITAR MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS NA OBRA 
	A investigação geotécnica minimiza riscos e custos, uma vez que os erros construtivos são ainda mais custosos que as fundações superestimadas.
	Ela fornece informações relacionadas ao comportamento do solo, indicando qual é a profundidade até a camada resistente, as cargas que serão distribuídas, qual é a tensão da ruptura, componentes e altura do nível d’água, entre outras.
	Essas informações são úteis não apenas para a elaboração do projeto de infraestrutura, mas também para definir qual é o melhor tipo de fundação a ser utilizado. Quando essas definições não são realizadas corretamente, o resultado são diversas manifestações patológicas — que, inclusive, podem inviabilizar o uso da edificação já construída. 
					Investigações Geotécnicas
5. QUAIS SÃO OS TIPOS DE INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS
	Existem vários métodos de investigação geotécnica, sendo que a sondagem é o mais utilizado no brasil. 
	A NBR 8044 descreve todos as áreas existentes que englobam o levantamento de dados gerais e nomeia a geotecnia como um deles. A norma ainda detalha a investigação geotécnica e acrescenta o reconhecimento e a prospecção geofísica como áreas que auxiliam nesse levantamento de informações.
	Na prospecção geofísica, são detalhados os métodos que permitem a obtenção de informações do subsolo em curto prazo, sendo que as sondagens se caracterizam como base para a interpretação dos dados. 
					Investigações Geotécnicas
A NBR 8044 também detalha os tipos de sondagem existentes. São eles:
	- Poços exploratórios e trincheiras;
	- Sondagens a trado cavadeira;
	- Sondagens SPT de simples reconhecimento;
	- Sondagens para extração de amostras pouco deformadas e indeformadas;
	- Sondagens rotativas. 
					Investigações Geotécnicas
Existem também outros tipos de ensaios que fornecem informações relevantes, como:
	- Ensaios e medidas in situ, feitos com piezômetros e indicadores de nível d’água;
	- Ensaios de permeabilida in situ;
	- Ensaios de perda d’água;
	- Ensaios de penetração estática;
	- Vane test, também conhecido como ensaio de palheta; 
	- Provas de carga direta;
	- Provas de carga sobre estacas;
	- Ensaios de caracterização
	- Ensaios de deformabilidade, cisalhamento, compressão e tensões;
	- Ensaios dinâmicos;
	- Ensaios estáticos. 
					Investigações Geotécnicas
6. QUAIS SÃO OS PRINCIPAIS RISCOS NA AUSÊNCIA DELAS
	Os riscos relacionados à ausência ou ineficiência da investigação geotécnica podem ser divididos em desprezíveis, moderados, medianos, graves e muito graves. 
	Os desprezíveis são os relacionados com aspectos que ocorrem em uma obra e geram alterações no volume planejado de escavação e concreto.
	Nos moderados essas divergências são mais significativas. O risco mediano também envolve esse aspecto, porém acrescido de pequenas rupturas, desmoronamentos e possibilidade de atraso no cronograma de obra.
	O risco grave envolve todos os aspectos do moderado e inclui a necessidade de maior volume de tratamentos e até a possibilidade de acidentes.
	Já o muito grave consiste na ruptura de taludes, desmoronamentos, necessidade de grandes volumes de tratamentos, atrasos irrecuperáveis no cronograma e acidentes — com ou sem presença de vítimas. 
					Investigações Geotécnicas
7. QUAIS SÃO OS PRINCIPAIS PROBLEMAS EM FUNDAÇÕES DECORRENTES DA FALTA DE INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS EFICAZES
	ATRITO NEGATIVO NÃO PREVISTO:
	Esse é um problema presente nas fundações profundas, que ocorre principalmente quando estacas são cravadas em aterros recentes construídos sobre solos de argila mole ou em decorrência do rebaixamento do nível do lençol freático.
	Ele proporciona a redução da carga admissível nominal que foi adotada para cada estaca, o que pode resultar em deformações e recalques.
					Investigações Geotécnicas
8. SOLOS MOLES
	As fundações devem transferir as cargas recebidas em solo resistente para tal. Quando a investigação não é feita corretamente, a profundidade projetada pode ser inferior ao que era necessário realmente. Com isso, a edificação pode apresentar fissuras, rachaduras e desníveis, entre outros problemas.
	Os prédios da cidade de santos, no litoral paulista, são exemplos desse problema. A fundação foi feita em um solo que não era resistente o suficiente e adensou, gerando desníveis de até 1,80 m.
					Investigações Geotécnicas
9. DIMENSÕES INFERIORES ÀS NECESSÁRIAS
	Quando a investigação não é feita corretamente, a fundação pode ser subestimada, apresentando dimensões inferiores ao que é necessário. Dependendo da severidade da situação, além de manifestações patológicas, pode ocorrer a ruína da edificação ou a necessidade de um reforço estrutural.
	Como se vê, as investigações geotécnicas são extremamente importantes para a segurança e qualidade de um empreendimento e, por isso, nunca podem ser objetos de economia, devendo sempre ser realizadas por profissionais competentes, experientes e qualificados.
Se você precisa realizar uma investigação geotécnica, entrem em contato com, uma empresa de engenharia que se dedica exclusivamente a geotecnia de fundações. 
 
					Investigações Geotécnicas
PROGRAMAÇÃO DA AULA
1) Processo de investigação – sondagens;
2) Métodos de investigação do subsolo: 
	- Poços e trincheiras;
	- SPT e SPT-T;
	- CPT;
	- Ensaio dilatométrico DMT ;
	- Sondagens a trado;
	- Sondagens rotativas e mistas;
	- Ensaio de palheta – vane test,
	- Ensaio pressiométrico PMT
1. O PROCESSO DE INVESTIGAÇÃO
DEFINIÇÃO:
	“Investigação do material abaixo da superfície terrestre ao longo de uma determinada profundidade (profundidade de estudo).”
	Esta profundidade é função do tipo de estudo realizado: 
		1. Jazidas para rodovias:0,20 a 1,20 metros. 
		2. Fundações para edifícios: 10 a 30 metros. 
		3. Exploração de petróleo: pode ser mais de 1000 metros.
1. O PROCESSO DE INVESTIGAÇÃO
Objetivos da sondagem:
	- Necessidade do conhecimento adequado do solo; 
	- Descrição, classificação e origem dos elementos geológicos (cor, textura, processo formador); 
	- Estratigrafia e distribuição geológico-geotécnica das camadas; 
	- Estimativa da espessura das camadas de solo e/ou rochas; 
	- Saber resistência da camada investigada; 
	- Posição do nível d’água;
1. O PROCESSO DE INVESTIGAÇÃO
Objetivos da sondagem: 
	- Identificação e classificação do solo – coleta de amostras ou outro processo in situ; 
	- Avaliação das propriedades de engenharia – ensaios de laboratório ou de campo (mais comuns).
1. O PROCESSO DE INVESTIGAÇÃO
Tipos de sondagem: 
a) Geofísicas: não há necessidade de perfuração do maciço explorado. 
	- Métodos sísmicos e métodos elétricos;
	- Usado para prospecções a grandes profundidades. 
	- Ex: detector de materiais enterrados (metais).
1. O PROCESSO DE INVESTIGAÇÃO
b) Mecânicas: há perfuração do maciço explorado. 
	- Usados em geral para pequenas profundidades – Até 100 m. 
	- São chamadas sondagens sub-superficiais.
1. O PROCESSO DE INVESTIGAÇÃO
Tipos de sondagem: 
	1. Escavação de poços de exploração; 
	2. Escavação de trincheiras (muito usada para prospecção de jazidas); 
	3. Sondagens a trado; 
	4. Sondagens a percussão (muito usada para fundações); 
	5. Sondagem rotativa (para maciços muitos resistentes); 
	6. Sondagem rotativa = Percussão + Rotativa. 
1. O PROCESSO DE INVESTIGAÇÃO
Informações requeridas de um programa de prospecção: 
	1. Área, profundidade e espessura de cada camada de solo identificado;
 
	2. Compacidade das areias e consistência das argilas;
	3. Profundidade do NA e ocorrência de artesianismo;
 
	4. Coleta de amostras indeformadas para quantificar compressibilidade; permeabilidade 	e resistência;
 
	5. Profundidade do topo da rocha ou de camada impenetrável à ferramenta de percussão 	ou ao avanço por lavagem (sondagem de simples reconhecimento).
2. PROGRAMAÇÃO DE SONDAGENS
Quantidade de furos:
 
	- Até 200 m² → 2 furos 
	- 200 m² a 400 m² → 3 furos 
	- 200 m² a 2400 m² → 1 furo para cada 400 m² excedidos de 1200 
	- Acima de 2400 m² → plano particular da construção Estudos de 	viabilidade → mínimo de 3 sondagens e distância máxima de 	100m 	
	- ABNT NBR 8036:1983 - Programação de sondagens de simples reconhecimento dos solos para fundações de edifícios - Procedimento
2. PROGRAMAÇÃO DE SONDAGENS
Quantidade de furos:
ABNT NBR 8036:1983 - Programação de sondagens de simples reconhecimento dos solos para fundações de edifícios - Procedimento
2. PROGRAMAÇÃO DE SONDAGENS
	- Até a profundidade onde o solo não seja mais significativamente solicitado pelas cargas 	estruturais; 
	- Pontos de maior concentração de carga; 
	- Não executar pontos alinhados (planos de corte); 
	- Não executar apenas um furo (variação de resistência e tipo de solo em área pequenas 	é comum). 
	- Locar e nivelar os pontos no terreno em relação a um nível de referência fixo e bem 	determinado 	de preferência único para toda a obra e fora do local desta, como, por 	exemplo, a guia de um 	passeio. 
	- Custo aproximado SPT: 35 a 80 reais por metro.
3. MÉTODOS DE INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO
	A) Processos indiretos Resistividade elétrica e sísmica de refração. 
	B) Processos diretos: 
	- Inspeção in situ → trincheiras, poços; 
	
	- Amostragem indeformada → coleta manual, amostradores de 	parede fina. 
	- Amostragem deformada → escavação manual, trado, 	amostradores de parede 	grossa.
3.1 POÇOS E TRINCHEIRAS
DEFINIÇÃO:
	“Escavações feitas no solo com a finalidade de retirada de amostras e inspeção direta do 	terreno ao longo da profundidade de estudo.” 
	- Poço: Seções circulares, menores (o mínimo para permitir o acesso do operário) e 	profundidade maior que a trincheira; 
	- Trincheira: Seção retangular, mais conhecida como vala.
3.1 POÇOS E TRINCHEIRAS
	- Permitem a observação da estratificação das camadas do solo; 
	- Permitem a tomada de amostras indeformadas para caracterização do solo e 	determinação 	dos parâmetros de resistência;
 
	- Escavações manuais geralmente não escoradas;
	- Até o encontro do nível d'água ou onde for estável. 
	NBR 9604:2015 – Abertura de poço 	e trincheira de inspeção em solo, com retirada de 	amostras deformadas e indeformadas 	— Procedimento
3.1 POÇOS E TRINCHEIRAS
3.1 POÇOS E TRINCHEIRAS
3.1 POÇOS E TRINCHEIRAS
3.2 SONDAGEM A TRADO
“Sondagem a trado é um método de investigação de solos que utiliza como instrumento o trado: um tipo de amostrado de solo constituído por lâminas cortantes, que podem ser espiraladas ou convexas. Tem por finalidade a coleta de amostras deformadas, determinação da profundidade do nível d'água e identificação dos horizontes do terreno.”
3.2 SONDAGEM A TRADO
3.2 SONDAGEM A TRADO
- Perfurações executadas com trados manuais; 
- Rápida e baratas; 
- Não exige equipamentos e mão de obra especializada; 
- Profundidade limitada à profundidade do nível d'água; 
Permite a retirada de amostras deformadas;
	NBR 9603:2015 – Sondagem a trado – Procedimento
3.1 SONDAGEM A TRADO
- Obtêm-se somente informações sobre o tipo do material atravessado, não podendo visualizá-lo como no caso da trincheira; 
- Coloca-se no chão (coberto com uma lona) o material retirado dos furos de acordo com a profundidade que ele se encontrava.
	NBR 9603:2015 – Sondagem a trado – Procedimento
3.2 SPT
“Sondagem a percussão é um método de investigação de solo cujo avanço da perfuração por meio de trado ou de lavagem, sendo utilizada a cravação de um amostrador para a medida de índices de resistência à penetração, obtenção de amostras, determinação do nível d'água e execução de vários ensaios in situ. É possível, ainda, no final do ensaio à penetração, medir o torque para ruptura da amostra.”
https://www.youtube.com/watch?v=1a4tG2PSY3E&list=RDCMUCKLNj7WpaWTE8CYOlxOKhfQ&start_radio=1&t=2
https://www.youtube.com/watch?v=aSTV445L5tc&list=RDCMUCKLNj7WpaWTE8CYOlxOKhfQ&index=2
3.3 SPT
“N: abreviatura do índice de resistência à penetração do SPT, cuja determinação se dá pelo número de golpes correspondente à cravação de 30 cm do amostrador padrão, após a cravação dos 15 cm.” 
ABNT NBR 6484:2001 - Solo - Sondagens de simples reconhecimentos com SPT - Método de ensaio
3.4. SPT
Objetivos: 
1. Determinar tipos de solo em suas respectivas profundidades de ocorrência; 
2. Índice de resistência à penetração (N) a cada metro; 
3. Posição do nível d’água.
3.5 - SPT
Vantagens: 
	- Capazes de ultrapassar e posicionar o nível d'água; 
	- O furo pode ser revestido se se apresentar instável; 
	- Determina o tipo de solo em suas profundidades de ocorrência e atravessa 	solos mais resistentes; 
	- Mede a resistência a penetração do solo; 
	- Baixo custo e fácil execução; 
	- Pode ser realizado em locais de difícil acesso.
3.4. EQUIPAMENTOS DE SONDAGEM
	Dependendo do tipo solo, a sondagem deverá utilizar o melhor processo que forneça indicações precisas, sem deixar margem de dúvida para interpretação e que permitam resultados conclusivos, indicando claramente a solução a adotar.
	A sondagem mais executada em solos penetráveis é a sondagem geotécnica a percussão, de simples reconhecimento, executada com a cravação de um barrilete amostrador, peça tubular metálica robusta, oca, de ponta bizelada, que penetrando no solo, retira amostras sequentes, que são analisadas visualmente e em laboratório para a classificação do solo e determina o SPT (Standart Penetration Test), que é o registro da somatória do número de golpes para vencer os dois últimos terços de cada metro, para a penetração de 15 cm. Nas próximas figuras são mostrados um esquema do equipamento de sondagem geotécnica de percussão, a planta de locação dos furos e um laudo de sondagem.
https://www.youtube.com/watch?v=kObR7PoxGx8 ( Vídeo de ensaio de SPT )
https://www.youtube.com/watch?v=tpZJyqVL2oA( Vídeo de como interpreta a sondagem )
	Exemplo: Um pilão de 20 Kg que tem diâmetro de 15 cm cai 10 vezes de uma altura de 0,50 m e penetra no solo 5 cm. Qual é a resistência do terreno?
	
			
	 = Tensão admissível do solo;
	P = Peso do pilão (Kg);
	S = Superfície da face inferior do pilão (cm²);
	c = Coeficiente de Segurança (10);
	n = Número de golpes (quedas) do 	pilão;
	h = Altura de queda (m);
	e = Penetração no solo do pilão (m);
			
Obs: O solo classifica-se como arenoso.
FUNDAÇÃO:
4.1. DEFINIÇÃO
	Chama-se fundação a parte de uma estrutura que transmite ao terreno subjacente a carga da obra. Na figura a seguir, pode-se visualizar e revisar os elementos que constituem uma edificação.
4.1. EXAME DO TERRENO
	Muitas vezes o aspecto de um solo leva o técnico a considera-lo firme. No entanto, um exame mais cuidadoso pode mostrar tratar-se de solo altamente compressível, exigindo consolidação prévia. Este exame denomina-se sondagem e tem por finalidade verificar a natureza do solo, a espessura das diversas camadas, a profundidade e a extensão da camada mais resistente que deverá receber as cargas da construção, e determinar o tipo da estrutura de fundação a ser especificada.
	Para efeito prático na construção, a Mecânica dos Solos divide os materiais que ocorrem na superfície da crosta terrestre em:
	a) Rochas - solos rochosos (rochas em decomposição ou sã);
	b) Solos Arenosos/Siltuosos - com propriedade de compacidade (grau de 	compacidade);
	c) Solos Argilosos - com propriedade de consistência (limite de consistência).
	
Antes de se decidir pelo tipo de fundação em um terreno, é essencial que o profissional adote os seguintes procedimentos:
	a) visitar o local da obra, detectando a eventual existência de alagados, 	afloramento de rochas etc.;
	b) visitar obras em andamento nas proximidades, verificando as soluções 	adotadas;
	c) fazer sondagem a trado (broca) com diâmetro de 2” ou 4”, recolhendo 	amostras das camadas do solo até atingir a camada resistente;
	d) mandar fazer sondagem geotécnica.
3.4. EQUIPAMENTOS DE SONDAGEM
	Dependendo do tipo solo, a sondagem deverá utilizar o melhor processo que forneça indicações precisas, sem deixar margem de dúvida para interpretação e que permitam resultados conclusivos, indicando claramente a solução a adotar.
	A sondagem mais executada em solos penetráveis é a sondagem geotécnica a percussão, de simples reconhecimento, executada com a cravação de um barrilete amostrador, peça tubular metálica robusta, oca, de ponta bizelada, que penetrando no solo, retira amostras sequentes, que são analisadas visualmente e em laboratório para a classificação do solo e determina o SPT (Standart Penetration Test), que é o registro da somatória do número de golpes para vencer os dois últimos terços de cada metro, para a penetração de 15 cm. Nas próximas figuras são mostrados um esquema do equipamento de sondagem geotécnica de percussão, a planta de locação dos furos e um laudo de sondagem.
https://www.youtube.com/watch?v=kObR7PoxGx8 ( Vídeo de ensaio de SPT )
https://www.youtube.com/watch?v=tpZJyqVL2oA ( Vídeo de como interpreta a sondagem )
	Para a sondagem em solos impenetráveis são utilizados equipamentos de perfuração rotativa, que permitem a obtenção de amostras (ou testemunhos) para os consequentes ensaios de laboratório, fornecendo indicações valiosas sobre a natureza e a estrutura do maciço rochoso, utilizando amostradores de aço, com parte cortante de diamante, carbureto de tungstênio ou aço especial.
1.3. PRINCÍPIOS GERAIS DA APTIDÃO DE SUPORTE DE UM SOLO 	RESISTENTE
	A resistência (sustentação) de um solo destinado a suportar uma construção é definida pela carga unitária (expressa em kgf/ cm² ou MPa), sob a qual, praticamente, o assente deixa de aumentar. Os solos apresentam resistências por limite de carga que podem suportar, sem comprometer a estabilidade de construção. O grau de resistência indica qual tipo de fundação é mais adequada, como o exemplo mostrado no esquema na próxima figura. 
	Na figura seguinte é mostrado o detalhe de um ensaio prático de campo para determinação da tensão admissível do solo.
	a) Se os solos A=B=C têm características iguais de resistência, é possível 	implantar 	a fundação em A;
	b) Se só A é resistente, deve-se apoiar fundações de estruturas leves, cuja carga 	limite deve ser determinada por análise de recalque;
	c) Se A é solo fraco e B é resistente, a fundação é do tipo profunda, atendendo -	se 	para a carga limite em função da resistência de C;
	d) Se A=B são solos fracos e C é resistente, o apoio da fundação deverá ser em 	C.
Ensaio prático para a determinação de tensão admissível do solo pelo método simples.
Ensaio prático pelo método simples.
	 = Tensão admissível do solo;
	P = Peso do pilão (Kg);
	S = Superfície da face inferior do 	pilão (cm²);
	c = Coeficiente de Segurança (10);
	n = Número de golpes (quedas) do 	pilão;
	h = Altura de queda (m);
	e = Penetração no solo do pilão (m);
1.4. PROVA DE CARGA ESTÁTICA
	Pela NB6122/2010 (Projeto e Execução de Fundações), a obrigatoriedade de execução das mesmas se faz necessário em grande número de obras. Permitem simular em verdadeir grandeza, os carregamentos reais de uma construção, observando a resposta da fundação a essas cargas. Os objetivos das Provas de Cargas Estáticas são:
	a) Estabelece as diretrizes e condições básicas para a execução do ensaio 	de	carregamento estático aplicáveis a diversos tipos de fundações 	profundas, a saber:
	• Estacas pré-moldadas de concreto;
	• Estacas metálicas;
	• Estacas tipo franki;
	• Tubulões;
	• Estacas raiz;
	• Estacas tipo hélice continua – monitorada;
	• Estacas tipo hélice segmentada;
	• Estações; e
	• Barretes.
	b) Estabelece procedimentos para coleta, análise e interpretação dos dados para:
		• avaliação da capacidade de carga das estacas;
		• medição do deslocamento na carga de trabalho;
		• avaliar comportamento carga x deslocamento das estacas.
	A prova de carga consiste, basicamente, em aplicar esforços estáticos à estaca e
registrar os deslocamentos correspondentes. Os esforços aplicados podem ser axiais, de
tração ou de compressão, ou transversais. A Prova de carga deve seguir a ABNT NBR 12131
1.5. CONSIDERAÇÕES SOBRE O DIMENSIONAMENTO DE FUNDAÇÕES
	No processo de dimensionamento de fundações o estudo compreende preliminarmente duas partes essencialmente distintas:
	a) Estudo do solo, por meio da sondagem, com a aplicação do estudo da Mecânica 	dos Solos e Rochas;
	b) Cálculo das cargas atuantes sobre a fundação, com a aplicação do estudo da 	análise das estruturas. 
	Com esses dados, passa-se à escolha do tipo de fundação, tendo-se ainda presente que:
	a) As cargas da estrutura devem ser transmitidas às camadas de solo capazes de 	suporta-las sem ruptura;
	b) As deformações das camadas de solo subjacentes às fundações devem ser 	compatíveis com as da estrutura;
	c) A execução das fundações não deve causar danos as estruturas vizinhas;
	
	d) Ao lado do aspecto técnico, a escolha do tipo de fundação deve atender ao aspecto 	econômico;
	e) Finalmente, segue-se o dimensionamento e detalhamento, estudando-se a 	fundação como elemento estrutural.
https://www.youtube.com/watch?v=grvZJiHCPwE&list=RDCMUCKLNj7WpaWTE8CYOlxOKhfQ&index=17
1.6. CLASSIFICAÇÃO DAS FUNDAÇÕES
	As fundações são elementos estruturais destinados a repartir sobre o solo o peso da obra. No Quadro mostrado na próxima página são apresentadas as tipologias mais comuns das estruturas de embasamento levando em consideração a forma de execução, implantação, equipamento necessárias e as vantagens e desvantagens de sua utilização.
1.6.1. FUNDAÇÕES DIRETAS
	São aquelas estruturas executadas em valas rasas, com profundidade máxima de 3,0 metros, ou as que repousam diretamente sobre solo firme e aflorado, como por exemplo: rochas, moledos (rochas em decomposição), arenitos, piçaras compactas etc., caracterizadas por alicerces e sapatas.
	Os alicerces são estruturas executadas peloassentamento 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. 
	As sapatas são estruturas de concreto armado, de pequena altura em relação às dimensões da base. São estruturas “semiflexíveis”; ao contrário dos alicerces que trabalham a compressão simples, as sapatas trabalham a flexão.
	Quanto à forma, elas são usualmente de base quadrada, retangular, circular ou poligonal.
1.6.2. FUNDAÇÕES INDIRETAS OU PROFUNDAS
	São aquelas em que o peso da construção é transmitido ao solo firme por meio de um fuste. Estas estruturas de transmissão podem ser estacas ou tubulões. Na figura a seguir pode-se ver os elementos componentes de um sistema de estaqueamento.
2. PRÉ DIMENSIONAMENTO DOS ELEMENTOS
Laje maciça:
	 
	
	
	Observação: Respeitar valores mínimos da NBR 6118 para lajes maciças (item 	13.2.4.1):
		• 7 cm para lajes de cobertura que não estejam em balanço;
		• 8 cm para lajes de piso ou lajes de cobertura em balanço;
		• 10 cm para lajes em balanço;
		• 10 cm para lajes que suportem veículos de peso total inferior ou igual a 30kN;
		• 12 cm para lajes que suportem veículos de peso total maior que 30kN;
		• 16 cm para lajes lisas e 14 cm para lajes-cogumelo.
	Laje Nervurada:
	 
	
	Laje Treliçada:
	 
	
	Vigas:
Largura da seção (bw: nervura):
	Em geral, definida pelo projeto arquitetônico e pelos materiais e técnicas utilizados pela construtora (espessura alvenaria; blocos, tijolos).
Larguras mínimas (item 13.2.2 da NBR 6118): 12 cm para vigas; 15 cm para vigas-parede.
	Entretanto, deve-se respeitar:
		• Cobrimento mínimo (c);
		• Espaçamento mínimo entre barras ().
Pilares:
Dimensão mínima (item 13.2.3 da NBR 6118):
	• 19 cm até 14 cm → majoração por ".
		 1,95 − 0,05 '
		b = Menor dimensão em cm.
	Observações: Dimensões maiores que as mínimas podem ser requeridas 
Facilidade de execução: Concretagem, colocação de armaduras, interseções viga-pilar
Área mínima da seção bruta = 360 cm² (item 13.2.3 da NBR 6118).
	Menor dimensão→ Muitas vezes decidida em função da arquitetura.
	Maior dimensão→ Em função das cargas verticais (estimadas).
Processo das áreas de influência
	• Processo geométrico para estimar as cargas verticais (força normal) nos 	pilares;
	• A cada pilar está associada uma área de influência ().
É necessário conhecer (ter ideia) da carga vertical por unidade de área.
	Carga vertical em edifícios usuais
		(q + g) = 12 kN/m² (por pavimento) →Valor orientativo (“termômetro”)
	Força normal (estimada) no pilar
		N
		n = Número de pavimentos acima da seção analisada
		
CRITERIO DE DIMENSIONAMENTO DAS SAPATAS
Tensões admissíveis e área das sapatas - maciça rígida.
	p = Carga do pilar;
	;
	;
		
		
			; 
	Ex: Um pilar que transmite ao solo um peso de 50 t se ele usar uma sapata, essa sapata terá as seguintes dimensões se assente ou areia úmida ou em rocha sã. 
	a) Se areia úmida:
		 
	
	b) Se rocha sã.
		
	Verificamos como se pode diminuir a área da sapata se pudermos nos apoiar em solo bom ( rocha sã ) em vez de solo ruim.
	Tipo de solo	Tensão admissível ( ) 
 	
	Areia úmida.	2	20
	Pedregulho e areia grossa.	5 – 8	50 - 80
	Rocha sã.	10 - 50	100 - 500
Formato da sapata:
	- Forma retangular:
O diâmetro uma sapata deve atender:
	- A tensão do solo não deve exceder a tensão admissível;
	- Ao diâmetro do concreto armado;
	- Adicionalmente a sapata deve ter uma relação de dimensões A, B, a, b, h e e 	armação tal que não ocorra o puncionamento da peça ( o pilar furar a sapata). 
CALCULO DE SAPATA MACIÇA RÍGIDA: 
	
	
	
	Por razão construtiva exige-se também ( evitar colocação de forma)
		 e 
	Das restrições anteriores resulta:
		 e 
 
	O calculo da armadura será:
		 
		 
Onde: 1,4 majoração de esforço;
	 1,15 majoração da resistência do aço;
	 
	 
	
	
 	Notamos que e são as áreas de armadura totais ao longo de todo o comprimento. Para saber o numero de ferro por metro então: .
	 Adota-se além disso: 
	Ex: Vamos dimensionar, a sapata que atenderá ( sapata típica) do pilar e ele tem a seção de 20 x 40 = ( b x a ), Vamos admitir uma tensão admissível para o solo de .
	 
	
	 ( A = B, quadrada)
	
	
	 
	
Condição de sapata maciça:
	
	
	
	
	
	, pegar o valor maior h = 30 cm )
	
	Cálculo da armação: 
	 
	
	 
	 
	 e armadura mínima 
	 , (como as armaduras ficaram menor que a 	 										
	armadura mínima usa a mínima ).
 
Sapata maciça x Sapata flexível 
	- Não sofrem maiores deformações quando em trabalho;
	- Grande quantidade de concreto e pouco ferro; 
	- Sofrem maiores deformações com o terreno;
	- Pouca quantidade de concreto e muito ferro;
Pré-dimensionamento:
https://www.youtube.com/watch?v=CHZktH4qyj8&feature=emb_rel_pause
Pré-dimensionamento:
Pilar:
	- Área mínima do pilar – 360 cm²
	- Uma das dimensões do pilar é definida na maioria das vezes pela 	Alvenaria, já a outra é achada dividindo a área do pilar pela 	dimensão da 	alvenaria.
	 ( b = a menor dimensão transversal, expressa em cm)
	
	1ª) ; onde 
		 
	2ª) de pavimentos, ( , é 	encontrada na 	planta baixa.)
	Lembrar: 
I - Pilar Intermediário:
 a) 
	
		b) ( Como a área é menor que 360 cm², 				adotar 360 cm²)	 
 
	Dimensionamento:
	c) 
	
		
	d) pilar: ( 14 x 26 cm )
I I - Pilar Extremidade:
	a) de pavimentos.
				
	b) ( Como a área é menor que 360 cm², adotar 	360 cm²)	
 
	Dimensionamento:
	c) 	
		
	d) pilar: ( 14 x 26 cm )
I I I- Pilar de Canto:
	a) de pavimentos
		
	b) ( Como a área é menor que 360 cm², adotar 	360 cm²)	 
 
	Dimensionamento:
	c) 	
		
	d) pilar: ( 14 x 26 cm )
Dimensionamento passo a passo de Sapata flexível
https://www.youtube.com/watch?v=mw_1UwHH5io
https://www.youtube.com/watch?v=_2xTN4hdRIk
	Determinar uma sapata de fundação superficial para um pilar com seção transversal 20 x 80 cm, que transfere à sapata uma carga vertical centrada total de 125 t, com armadura vertical no pilar composta por barras de 16 mm, tensão admissível do solo de e com os seguintes dados:
			
	c = 5 cm ( cobrimento do concreto )
Cálculo área da base / dimensões.
	- Pilar retangular, vamos optar por sapata retangular também. 
	
	
	 
	
	 
Para cálculo das dimensões A e B da sapata, utilizaremos duas formulas:
	
	.
	
	
	
 Verificação se a zona de plastificação condiz com a realidade
 Bulbo calcular.
Cálculo da altura da sapata:
	Critério 01: A sapata deve entender a altura mínima para ser considerada rigida segundo a NBR 6118, conforme a fundação abaixo.
	
	
	
	
	Para concreto C25 a tabela nos dá como resultado prevendo a utilização de gancho = 26.
	( 26 da tabela abaixo)
	 
	
	Para satisfazer a verificação de sondagem, percebemos observando a ilustração abaixo que a altura útil da sapata d, deve ser maior que o comprimento de ancoragem . 
	 
Sendo:
	h = altura total da sapata;
	c = cobrimento;
	
	
	Se , então 59,375 >41,6 OK! ( caso não OK! , aumentar a altura da sapata ou do concreto até passar na verificação)
Cálculo da aba da sapata 
 O calculo da aba da sapata deve seguir duas condições:
	1) Deve ser maior ou igual a 15 cm 
	2) Deve ser maior que 
	Dada a forma 
Verificação da diagonal comprimida:
	Como a sapata é rígida, não ocorre a ruptura por punção, por isso basta vrificar a tensão na diagonal de compressão, na superfície critica C.
	Superfície Critica: 
	uo = 20 + 80 +20 + 80 = 200 cm 
	C = 200 cm
 	A verificação da diagonal comprimida deve satisfazer a seguinte equação:
	OBS! Cálculo da sapata pela teoria das Bielas: 
	Onde o esforço cisalhante solicitante deve ser menor que o esforço cislhante de resistência.
	 O esforço cisalhante resistente é dado pela formula:
	 
	
	
	 
Dados:
	
 E o esforço cisalhante solicitante é dado pela formula:d = altura últil da sapata
	Em que:
	
	
	
	Desta forma percebemos que o esforços cisalhante solicitante é menor do que o esforço cisalhante resistente. Caso não OK, aumenta a altura da sapata ou o 
	Tudo OK, Podemos prosseguir.
Verificação da aplicabilidade do “ Método das Bielas”.
	
Porem, para a aplicabilidade do método deve-se realizar a seguinte
	
	
	
 	Foi calculado anteriormente anterior d = 58,4 cm, o método das bielas pode ser aplicado.
Cálculo da armadura:
	
	
	Cálculo da armadura utilizando as seguintes fórmulas.
	
	
	Se 
	 
	Cada barra de 12,5 mm tem de 1,23 cm² como pode-se ver na tabela:
	Sendo assim:
	O numero de barras ( n) necessário será:
	
Lembrando que o espaçamento entre barras deverá ficar entre 10 cm e 20 cm.
	
	c = 5 cm recobrimento;
	n = número de barras 
	Espaçamento para 
	Espaçamento para 
	Em 
 
	Em 
	S 19 ( 205 x 265 )
https://www.youtube.com/watch?v=grvZJiHCPwE&list=RDCMUCKLNj7WpaWTE8CYOlxOKhfQ&index=17 ( Cálculo de sapata isolada )
					Investigações Geotécnicas
Dimensionamento de Sapata
1 Dimensões:
2. Armadura:
3. Detalhamento:
	Parte 1: 
		- Pré-dimensionamento. 
	Parte 2:
		- Validação do pré-dimensionamento;
		- Cálculo de armadura.
https://www.youtube.com/watch?v=vWNZu6hZxTY
https://www.youtube.com/watch?v=rhC4-oUPa-Y
https://www.youtube.com/watch?v=dqf3IU5C-v8
Dimensionamento de Sapata
Casa residencial com dois pavimentos: Pilar de número 06
Dimensionamento de Sapata
Dimensionamento de Sapata
Dimensionamento de Sapata
Semi-vãos. 
Dimensionamento de Sapata
Área de influencia : A; Números de pavimentos: N; Carga global: 
Dimensionamento de Sapata
Dimensionamento de Sapata
1.Dados do pilar:
	Dimensões: 
				 
	Esforços na base do pilar: 
2. Tensões admissível do solo: (Método semi-empírico):
 ( qualquer solo com 5 a 20 golpes )
Admitir B = 3 m inicialmente.
Dimensionamento de Sapata
A base da sapata vai ser colocada a 1m de profundidade
Dimensionamento de Sapata
Dimensionamento de Sapata
3. Dimensões da sapata: 
3.1. Cálculo da área mínima da base:
Dimensionamento de Sapata
3.2. Cálculo das dimensões mínimas em planta:
Admitindo uma sapata quadrada:
Dimensionamento de Sapata
3. Dimensões da sapata: ( Predimensionamento)
 0,45 m
 b
 
 
 
 
(NBR 6122/2010 – Projeto e execução de fundações)
7.7.1 Dimensão mínima. 
Em planta as sapatas isoladas ou blocos não devem ter dimensões inferiores a 0,60 m.
	Devemos considerar o momento fletor proveniente do pilar.
Dimensionamento de Sapata
3. Dimensão da sapata:
3.3. Cálculo da altura (h):
Sapata rígida:
Dimensionamento de Sapata
Sapata rígida:
 
 
Adotar a bitola: 
 ( arredondando para múltiplo de 5)
Dimensionamento de Sapata
3. Dimensionamento de sapata:
3.4. Calculo da .
 Valo da norma: 
Dimensionamento de Sapata
Dimensionamento final:
	 - Cargas finais no pilar:
		- Normal; 
		- Momento fletor.
Dimensionamento de Sapata
Dimensionamento de Sapata
Dimensionamento de Sapata
					Investigações Geotécnicas