FUNDAÇÕES

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CENTRO UNIVERSITÁRIO MAURÍCIO DE NASSAU
CURSO DE GRADUAÇÃO DE ENGENHARIA CIVIL
ALINE MARIA VILA NOVA- 01180589
PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM FAST FOOD
RECIFE
2019
ALINE MARIA VILA NOVA - 01180589
PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM FAST FOOD
Trabalho apresentado ao Curso de Graduação de Engenharia Civil do Centro Universitário Maurício de Nassau do estado de Pernambuco, como pré-requisito para obtenção de nota na disciplina de Fundações, sob orientação do Professor Josinaldo Oliveira dos Santos.
RECIFE
2019
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1 INTRODUÇÃO
Fundações são elementos que têm por finalidade transmitir as cargas de uma edificação para as camadas resistentes do solo sem provocar ruptura do terreno de fundação. Podem também serem chamados de alicerce.
A escolha do tipo de fundação a ser utilizado em uma edificação será em função da intensidade da carga e da profundidade da camada resistente do solo. Com base nessas duas informações, escolhe-se a opção que for mais barata, que tenha um prazo de execução menor e que atenda todas as normas de segurança.
2. Tipos de fundações
As fundações podem ser divididas em 2 grandes grupos: Fundações superficiais (ou rasas ou diretas) e fundações profundas.
2.1 Fundações superficiais (ou rasas ou diretas)
Conforme a NBR 6122/1996, as fundações superficiais são elementos de fundação em que a carga é transmitida ao terreno, predominantemente pelas pressões distribuídas sob a base da fundação.
As fundações superficiais são tipicamente projetadas com pequenas escavações no solo não sendo necessários grandes equipamentos para execução.
São tipos de fundações superficiais as sapatas (sapatas isoladas, sapatas associadas, vigas de fundação e sapatas corridas), os blocos, os radiers.
Sapatas
As sapatas são elementos de fundação com base em planta geralmente quadrada, retangular ou trapezoidal. Se caracterizam por trabalharem à flexão já que são executadas em concreto armado.
Tipos de fundações: Sapata
Blocos de fundação
Os blocos são elementos de fundação com base geralmente em planta  quadrada ou retangular e em elevação assumem a forma de bloco escalonado ou pedestal ou de um tronco de cone. Se caracterizam por trabalharem à compressão já que não é necessário o emprego de armadura pois os blocos de fundação são dimensionados para que as tensões de trações atuantes sejam resistidas pelo concreto.
Tipos de fundação: blocos
Radiers
Radiers são elementos de fundação superficial que recebe toda a carga da edificação e distribui no terreno. Se assemelha com uma placa que abrange toda a área da construção. Neste caso, todos os pilares da estrutura transmitem as cargas ao solo através de uma única sapata.
Tipos de fundações: Radier
2.2 Fundações profundas
As fundações profundas são elementos que transmite a carga ao terreno pela base (resistência de ponta), por sua superfície lateral (resistência de fuste) ou por uma combinação da duas.
As fundações profundas são utilizadas geralmente em projetos grandes que precisam transmitir maiores cargas ao terreno e quando as camadas superficiais do solo são pobres ou fracas.
Incluem-se neste tipo de fundação as estacas, tubulões e caixões.
Estacas
As estacas são elementos de fundação profunda executadas por equipamentos e ferramentas, podendo serem cravadas ou perfuradas, caracterizadas por grandes comprimentos e seções transversais pequenas. As estacas podem ser feitas de madeira, aço, concreto pré moldado, concreto moldado in situ ou mistos.
Os diversos tipos de estacas e suas execuções podem ser conferidas em: Tipos de estacas.
Tubulões
Tubulões são elementos de fundação cilíndricos de base alargada ou não que podem ser executados a céu aberto ou sob ar comprimido (pneumático) e com ou sem revestimento podendo este ser de aço ou concreto. Em sua etapa final de execução, é necessária a descida de um operário para completar a geometria ou fazer a limpeza da base. Deve-se evitar bases com alturas superiores a 2m de acordo com a NBR 6122/1996.
Caixões
São elementos de fundação profunda de forma prismática, concretado na superfície e instalado por escavação interna.
.
2- OBJETIVO
· Discutir o tipo de solo;
· Definir o tipo de fundação que será adotada na edificação; 
· Realizar a análise estrutural da edificação;
· Dividir os pavimentos.
3 REFERENCIAL TEÓRICO
3.1 FUNDAÇÃO 
A base de todas as edificações a fundação é um elemento estrutural dimensionada para suportar toda a estrutura a que foi submetida, é de grande importância e praticamente indispensável em qualquer serviço de engenharia.
As fundações são basicamente classificadas em três grandes grupos que são fundações superficiais ou rasas, fundações profundas e fundações especiais.
· - Fundações superficiais ou rasas têm como característica a transmissão de cargas ao solo pelas pressões que são distribuídas pela área da base desta fundação. Estão inseridas neste tipo as sapatas, os radiers, os blocos, as sapatas associadas, as sapatas corridas e as vigas de fundação.
· - Fundações profundas têm como característica a transmissão de carga as partes mais profundas do terreno através de sua ponta e do atrito lateral, estão inseridas neste tipo as estacas, os tubulões e os caixões.
· - Fundações especiais estão inseridas as fundações flutuantes, as fundações calçáveis, estaca de compactação, fundação ancoradas, fundação de barragem, fundação de aterro e fundação sobre solo tratado.
3.2 PILARES
 
Elementos estruturais que tem como principal função receber esforços de compressão, eles recebem todas as cargas que vem das lajes e posteriormente das vigas e encaminhas para a fundação e por fim descarrega no solo.
Para determinar os esforços resistentes da ligação pilar-fundação, respeitando os estados limites, é necessário inicialmente caracterizar o tipo de ligação. Segundo PFEIL, Walter et al (2008) as bases de pilares podem ser classificadas em duas categorias: 
1 Bases destinadas a transferir à fundação forças de horizontais e verticais: nesse caso, a ligação é considerada rotulada. 
2 Bases para a transferência de momento à fundação além de forças verticais e horizontais: 
3 devido a ação do momento, existe excentricidade na peça, considerada engastadas.
3.3 VIGAS
É um elemento estrutural sujeito a cargas transversais. A viga é geralmente usada no sistema laje-viga-pilar para transferir os esforços verticais recebidos da laje para o pilar ou para transmitir uma carga concentrada, caso sirva de apoio a um pilar. A viga transfere o peso das lajes e dos demais elementos (paredes, portas, etc.) às colunas. 
3.4 LAJES
Lajes são estruturas que realizam a interface entre pavimentos de uma edificação, podendo dar suporte a contrapisos ou funcionar como teto. Geralmente, apoiam-se em vigas, que por sua vez, apoiam-se em pilares e realizam a distribuição adequada da carga da edificação.
Sua concepção estrutural é de uma placa em que duas dimensões (comprimento e largura) são muito superiores à terceira, que é a espessura, com cargas transversais a ela e submetida à flexão.
Os critérios de projeto são a resistência à ruptura e a espessura em si. Lajes mais esbeltas podem ser seguras à ruptura, mas causam insegurança ao usuário por conta de flechas muito grandes ou vibrações excessivas.
Quando não são apoiadas sobre vigas, mas apenas sobre pilares, ainda deve-se contar com o efeito de puncionamento. Para isso, dimensiona-se e constrói-se capitéis na interface pilar/laje.
Tipos de lajes
Os principais tipos de lajes utilizados são a laje maciça, laje cogumelo, laje nervurada, laje treliçada e laje alveolar.
3.5 
 COBERTURA
Telhado é o componente utilizado na construção civil a fim de realizar a coberturade uma casa, prédio ou outra edificação. Tem função de cobrir e proteger a área interna de uma edificação, evitando a entrada de raios solares, água da chuva, vento, e animais, estética pois quando bem desenhado e projetado dá mais beleza à casa e de fazer o isolamento acústico e térmico da casa.
O telhado é compostopor telhas inclinadas de forma a conduzir a água da chuva para as calhas e posteriormente para o solo. Pode ser construído com diferentes tipos de telhas de acordo com a necessidade da edificação e serem confeccionados com vários materiais como pedras, madeira, cerâmica, cimento, metal, vidro, etc.
O material destinado a execução de um telhado deve apresentar as seguintes condições:
· Ser impermeável.
· Ser resistente.
· Ser inalterável quanto à forma e peso (com exceção das alterações devido às dilatações e contrações dos materiais.
· Ser leve.
· Ter durabilidade.
· Ter custo razoável.
· Ser de fácil manutenção.
4 
METODOLOGIA
4.1 ÁREA DE ESTUDO
O presente estudo foi realizado através da análise estrutural de um projeto de edificação, com 1(um) térreo e 2(dois) pavimentos tipo. Todos os elementos estruturais foram atribuídos e analisados através da planta baixa desta edificação.
4.2 ANÁLISE DA FUNDAÇÃO ESCOLHIDA NO PROJETO
 Neste projeto que é composto por um térreo e dois pavimentos, foi adotado a fundação tipo sapata isolada juntamente com vigas baldrame como, a qual tem como principal característica receber os esforços de um único pilar. Tal escolha veio a partir das características do solo analisado, o qual apresenta uma boa resistência, sendo essa resistência suficiente para o suporte da estrutura da edificação em questão.
· As vigas tem seção transversal de 15x35cm, composta de 6 aço CA-50 de 10mm de diâmetro e com estribos em aço CA-60 com 5mm de diâmetro.
 
 	
As sapatas são em concreto armado em uma profundidade de -1.5m tem dimensões de 1,50x1, 50m, com pescoço de pilares com altura de 1m o qual tem sua terminação no nível do piso
 Os Pilares são em concreto armado, tem dimensões de 15x35m
5. MEMORIAL DE CÁLCULO
· ÁREA DE INFLUÊNCIA DE LAJE SOBRE PILAR
	ÁREA DE INFLUENCIA DAS LAJES SOBRE OS PILARES
	Pilar
	Tipo de pilar
	Área
	M²
	1
	Canto
	1
	4,35
	2
	Extremidade
	2
	8,81
	3
	Extremidade
	3
	8,81
	4
	Canto
	4
	4,35
	5
	Canto
	5
	8,69
	6
	Extremidade
	6
	17,62
	7
	Extremidade
	7
	17,62
	8
	Canto
	8
	8,69
	9
	Canto
	9
	4,35
	10
	Extremidade
	10
	8,81
	11
	Extremidade
	11
	8,81
	12
	Canto
	12
	4,35
· CARGA DA LAJE TRELIÇADA ( Kn/m²)
	CARGA DA LAJE ( Kn/m²)
	Tipo de carga
	Sigla
	Peso específico ( kn/m²)
	Espessura (m)
	h
	Total ( Kn/m²)
	Peso próprio
	gpp
	25
	xxxx
	0,152
	3,8
	Revestimento cerâmico
	grc
	1
	xxxx
	xxx
	1
	Contra piso
	gcp
	21
	0,04
	xxx
	0,84
	Revestimento teto
	grt
	19
	0,02
	xxx
	0,38
	Carga variável
	gvar
	2
	xxxx
	xxx
	2
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Total ( g + q)=
	8,02
· CARGA DE COMPRESSÃO DO PILAR 
· ÁREA BRUTA DO CONCRETO (Ac)
 
· SEÇÃO (PILAR RETÂNGULAR):
 	
 L1
	L2
	SEÇÃO (PILAR RETANGULAR)
	Pilar
	Área
	L1 (cm)
	L2
	1
	287,3
	15
	19,15333
	2
	512,04
	15
	34,136
	3
	512,04
	15
	34,136
	4
	287,3
	15
	19,15333
	5
	573,94
	15
	38,26267
	6
	1024,1
	15
	68,27333
	7
	1024,1
	15
	68,27333
	8
	573,94
	15
	38,26267
	9
	287,3
	15
	19,15333
	101
	512,04
	15
	34,136
	11
	523,04
	15
	34,86933
	12
	287,3
	15
	19,15333
· ÁREA DE AÇO:
	
 40 cm
 15 cm
As sapatas foram completamente dimensionadas conforme dimensões dos pilares abaixo, todos os pilares foram realizados com as mesmas dimensões; 15 x 40m.
ÁREA DA BASE DA SAPATA
2º PASSO: OS LADOS “A” e “B” DA SAPATA;
 
 
 
 
3º PASSO: LOCAÇÃO DOS PILARES
	35 cm
	1,53 m
 1,53m
	15 cm
2,5 cm
	35 cm	15 cm
2,5cm	2,5 cm	 2,5 cm
	2,5cm	
	50 cm	 20 cm
	
 a= 1,53 m	b=1,53m
4º PASSO: BULBO DE TENSÕES
	0,0
 30º
	30º
	3,0 m ( solo 1)
 4,59 m
	5,0 m (solo 2)
 
 	10,0 m ( solo 3)
m
 30º 
	
	
	Z= 4,59m
 
 X
	
· Desenho demonstrativo;
 
	4,59 m
 
	2,8 m	1,53 m 2,8 m
5º PASSO: ALTURA ÚTIL DA SAPATA
	
 
	
	
 = 0,54 m (maior)
6º PASSO: VERIFICAÇÃO DA COMPRESSÃO DIAGONAL
	Tensão resistente
Tensão solicitante
15 cm
	 35 cm
· Tensão Solicitante;
· Tensão Resistente
 0,43
7º PASSO: ALTURA DA SAPATA (H)
· Altura útil
	
· Rigidez
· Comprimento de ancoragem (lb)
	H= 35cm + 5cm= 40 cm
8º PASSO- ALTURA (H0)
H0≥ 20 cm 
9º PASSO- EMBUTIMENTO
10º ÁREA DO AÇO
11º ÁREA DE AÇO MÍNIMA ( As min)
12º ARMADURA DE PELE 
· Não será calculado pois a armadura de pele, só é calculada com o H a partir de 60cm.
13º NÚMERO DE BARRAS
14º ESPAÇAMENTO
 
Nk(g + q)
Ai
nNk - Total (Kn)NdPilaryNd - total ( Kn )
18,024,353104,6611Canto2,5261,653
28,028,813211,96862Extremidade2,2466,331
38,028,813211,96863Extremidade2,2466,331
48,024,353104,6614Canto2,5261,653
58,028,693209,08145Canto2,5522,704
68,0217,623423,93726Extremidade2,2932,662
78,0217,623423,93727Extremidade2,2932,662
88,028,693209,08148Canto2,5522,704
98,024,353104,6619Canto2,5261,653
108,028,813211,968610Extremidade2,2466,331
118,028,813211,968611Extremidade2,2466,331
128,024,353104,66112Canto2,5261,653
CARGA DE COMPRESSÃO DO PILAR
Plan1
	CARGA DE COMPRESSÃO DO PILAR
	Nk	(g + q)	Ai	n	Nk - Total (Kn)	Nd	Pilar	y	Nd - total ( Kn )
	1	8.02	4.35	3	104.661	1	Canto	2.5	261.6525
	2	8.02	8.81	3	211.9686	2	Extremidade	2.2	466.33092
	3	8.02	8.81	3	211.9686	3	Extremidade	2.2	466.33092
	4	8.02	4.35	3	104.661	4	Canto	2.5	261.6525
	5	8.02	8.69	3	209.0814	5	Canto	2.5	522.7035
	6	8.02	17.62	3	423.9372	6	Extremidade	2.2	932.66184
	7	8.02	17.62	3	423.9372	7	Extremidade	2.2	932.66184
	8	8.02	8.69	3	209.0814	8	Canto	2.5	522.7035
	9	8.02	4.35	3	104.661	9	Canto	2.5	261.6525
	10	8.02	8.81	3	211.9686	10	Extremidade	2.2	466.33092
	11	8.02	8.81	3	211.9686	11	Extremidade	2.2	466.33092
	12	8.02	4.35	3	104.661	12	Canto	2.5	261.6525
ACNdFcdpTensão s (kN/cm²)Total (cm²)
11,4261,6530,851,7857140,0242287,3053009
21,4466,3310,851,7857140,0242512,0498074
31,4466,3310,851,7857140,0242512,0498074
41,4261,6530,851,7857140,0242287,3053009
51,4522,7040,851,7857140,0242573,949582
61,4932,6620,851,7857140,02421024,099615
71,4932,6620,851,7857140,02421024,099615
81,4522,7040,851,7857140,0242573,949582
91,4261,6530,851,7857140,0242287,3053009
101,4466,3310,851,7857140,0242512,0498074
111,4466,3310,851,7857140,0242512,0498074
121,4261,6530,851,7857140,0242287,3053009
ÁREA BRUTA DO CONCRETO (Ac)
Plan1
	ÁREA BRUTA DO CONCRETO (Ac)
	AC		Nd		Fcd	p	Tensão s (kN/cm²)	Total (cm²)
	1	1.4	261.653	0.85	1.785714	0.02	42	287.3053008708
	2	1.4	466.331	0.85	1.785714	0.02	42	512.0498074182
	3	1.4	466.331	0.85	1.785714	0.02	42	512.0498074182
	4	1.4	261.653	0.85	1.785714	0.02	42	287.3053008708
	5	1.4	522.704	0.85	1.785714	0.02	42	573.949582028
	6	1.4	932.662	0.85	1.785714	0.02	42	1024.0996148363
	7	1.4	932.662	0.85	1.785714	0.02	42	1024.0996148363
	8	1.4	522.704	0.85	1.785714	0.02	42	573.949582028
	9	1.4	261.653	0.85	1.785714	0.02	42	287.3053008708
	10	1.4	466.331	0.85	1.785714	0.02	42	512.0498074182
	11	1.4	466.331	0.85	1.785714	0.02	42	512.0498074182
	12	1.4	261.653	0.85	1.785714	0.02	42	287.3053008708
PilarAc ( cm²)0,40%As ( mínima ) [cm²]8,00%As ( máxima) [cm²]
1287,30,0041,14920,0822,984
2512,040,0042,048160,0840,9632
3512,040,0042,048160,0840,9632
4287,30,0041,14920,0822,984
5573,940,0042,295760,0845,9152
61024,10,0044,09640,0881,928
71024,10,0044,09640,0881,928
8573,940,0042,295760,0845,9152
ÁREA DO AÇO
Plan1
	ÁREA DO AÇO
	Pilar	Ac ( cm²)	0.40%	As ( mínima ) [cm²]	8.00%	As ( máxima) [cm²]
	1	287.3	0.004	1.1492	0.08	22.984
	2	512.04	0.004	2.04816	0.08	40.9632
	3	512.040.004	2.04816	0.08	40.9632
	4	287.3	0.004	1.1492	0.08	22.984
	5	573.94	0.004	2.29576	0.08	45.9152
	6	1024.1	0.004	4.0964	0.08	81.928
	7	1024.1	0.004	4.0964	0.08	81.928
	8	573.94	0.004	2.29576	0.08	45.9152
	9	287.3	0.004	1.1492	0.08	22.984
	10	512.04	0.004	2.04816	0.08	40.9632
	11	523.04	0.004	2.09216	0.08	41.8432
	12	287.3	0.004	1.1492	0.08	22.984