Fundação PARTE 1

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NÃO é recomendada combinação entre fundações superficiais e profundas.
Fundações rasas
PONTOS IMPORTANTES!
Não devem ser assentadas inclinadas, risco de escorregamento.
Fundações próximas em cotas diferentes:
COMPORTAMENTO ESTRUTURAL.
SAPATAS - classificação quanto à rigidez.
Rígida - atendida os dois lados da equação, flexível se o contrário.
Sapatas rígidas - NÃO é necessário a verificação quanto há punção, para as flexíveis
SIM.
Ambas precisam ser dimensionadas quanto à flexão. Radier tbm.
DETALHES CONSTRUTIVOS
● Dimensões em planta de sapata e blocos - Mínimo de 60 cm.
● Espessura mínima de blocos - Mínimo de 20 cm.
● Espessura mínima de radier - Mínimo de 16 cm (NBR 6118).
EXECUÇÃO
Execução da cava
○ Execução manual ou mecânica até 30 cm da base de assentamento.
○ Prosseguir com escavação manual.
○ Uso de formas laterais, se necessário.
Preparação da cava
○ Retirada de material solto
○ Compactação
○ Lançamento de concreto magro (e= 5 cm) p/ regularização.
○ Antes da concretagem - solo ou rocha de apoio vistoriado com o
penetrômetro.
Concretagem
○ Posicionamento da armadura;
○ Lançamento;
○ Cura;
○ Controle tecnológico do concreto e aço (submetido a ensaios).
Reaterro
○ Feito após a cura;
○ Retirada das formas;
○ Solo compactado e reconfinado.
RECALQUE:
ELS - deslocamentos aceitáveis da estrutura.
NBR 6122 lista os fatores a se considerar para a definição de deslocamentos aceitáveis.
a) Confiabilidade para estabelecimento dos deslocamentos aceitáveis;
b) Velocidade dos recalques e movimentos do terreno de fundação;
c) Tipo de estrutura e material de construção;
d) Tipo de fundação;
e) Natureza do solo;
f) Finalidade da obra;
g) Influência nas estruturas, utilidades e edificações vizinhas.
Tipos de recalque:
Imediato (inicial ou elástico)
Deformação quando submetido a ação de uma carga.
Usa-se a Teoria da Elasticidade para o estimar.
Limita-se a casos de deformações pequenas.
Predominantemente em solos arenosos.
Depende da área de projeção do elemento e da carga - Quando maior a área, menor a
tensão e menor o recalque.
Escoamento lateral
Material não confinado lateralmente.
Geralmente com solos não coesivos (areias).
Geralmente é omitido.
Por adensamento
Primário
Deformação por adensamento (expulsão da água e redução da pressão neutra);
Geralmente com solos coesivos (argilas);
Recalque distribuído no tempo.
Secundário ou secular
Geralmente com argilas muito plásticas ou solos orgânicos.
Recalque distribuído no tempo (+ de 100 anos).
Difícil de prever e não há cálculos precisos para estimar.
RECALQUE TOTAL = RECALQUE IMEDIATO + POR ADENSAMENTO (Primário +
Secundário).
Ensaios:
Recalque imediato: não-drenado para argilas (não permite saída de água, só recalque
imediato) e compressão drenado para areias.
Recalque total: ensaios drenados (triaxial).
Ensaio de placa - comum para fundações diretas. Modelo reduzido de uma sapata.
*Nas fundações profundas, é o ensaio de carga estática.
Medindo o recalque imediato:
Teoria da elasticidade:
𝑰𝒑: Fator de influência que depende tanto da forma, da rigidez e da profundidade de apoio da
sapata;
𝜎0: Tensão uniformemente distribuída na superfície;
𝜇: Coeficiente de Poisson do solo;
𝑩: Para área carregada retangular, o parâmetro 𝐵 será a menor dimensão; já para área
carregada circular, B será o diâmetro;
𝐸: Módulo de elasticidade do solo.
Semi-empíricos:
Relacionam ensaios SPT, CPT;
Tipos:
Schmertmann: sapatas rígidas apoiadas em areias e utiliza CPT.
Shultze e Sherif, que correlaciona os recalques a partir de uma base de dados com
informações de SPT para areias;
Décourt, análogo ao método de Shultze e Sherif, aplicando-se a areias e utilizando de
informações do ensaio de SPT.
Comparativo recalque na placa e na sapata:
É proporcional a dimensão se mesmo solo e mesma tensão!
Medindo o recalque por adensamento:
Ensaio de compressão edométrica (ensaio de compressão confinada ou ensaio de
adensamento) - argilas saturadas.
Terzaghi - índice de compressão é a inclinação do trecho linear.
Recalques pela teoria de adensamento:
cv: coeficiente de adensamento (expresso em área por tempo, por exemplo, em cm² da amostra que se
adensa por segundo).
Hd: máxima distância em centímetros que a água percorre no solo quando este é compactado no ensaio
edométrico. No caso do ensaio com drenagem acima e abaixo da amostra, a máxima distância é a metade da
espessura da amostra.
t: tempo transcorrido em segundos.
Z= 1 é o meio da amostra (mais tempo p/ redução da pressão neutra).
Quanto mais à direita, maior o grau de adensamento e maior o fator tempo (T).
Tensão de pré-adensamento.
Tensão de pré-adensamento era B, passou a ser C.
Se:
Tensão de pré-adensamento <= tensão efetiva - NORMALMENTE ADENSADO.
Tensão de pré-adensamento > tensão efetiva - SOBREADENSADO.
Recalque primário x secundário
Método de Casagrande
Recalque X Fator tempo em escala logarítmica;
Para a determinação do ponto de 100% do adensamento primário:
○ Basta traçarmos 2 tangentes: uma no ponto de inflexão e outra no último
ponto da curva.
○ A intersecção de ambas retas corresponde a 100% do recalque primário
teórico.
Método de Taylor
Porcentagem de recalque x Raiz quadrada do fator tempo
Para a determinação do ponto de 90% do adensamento primário:
○ Seleciona-se o trecho aproximadamente reto e traçamos uma nova reta com
abscissas 1,15 vezes decaladas das originais.
○ Prolongando-se a nova reta até a curva original do ensaio, encontraremos na
interseção de ambas o ponto com grau de adensamento Uz igual a 90% de
adensamento primário.
Como evitar o recalque?
● Uso de estacas em camadas mais resistentes.
● Retirar a camada de solo compressível ou fofa.
Bulbo de tensões:
● Na prática, bulbo de acréscimo de até 10% (1,5 a 2B), ou seja, no total o bulbo
envolve 90% de acréscimo de carga.
● Quanto maior o bulo, menor a tensão.
● Recalques por sobreposição de bulbos de pressão de prédios vizinhos -
produzem rotação (desaprumo).
● Ensaio de placa não reproduz o bulbo de tensões (dimensão menor).
AÇÕES EXTERNAS QUE GERAM RECALQUES
● Rebaixamento de lençol freático;
● Solos colapsíveis ou subsidientes;
● Infiltrações;
● Vibrações;
Reduz a pressão neutra, aumenta a tensão efetiva.
𝜎𝑒𝑓 = 𝜎𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 − 𝑈
𝜎𝑒𝑓 = tensão efetiva no solo
𝜎𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = tensão total no solo
𝑈 = pressão neutra
Solos colapsíveis ou subsidientes.
A NBR 6122 conceitua esse solo como:
“solos que apresentam brusca redução de volume quando submetidos a acréscimos de
umidade, sob a ação de carga externa”
Monitoramento pelos Métodos: Nível d'água de Terzaghi, nível óptico (+usado) e nível
eletrônico.
ATRITO NEGATIVO
Recalque do solo adjacente é MAIOR que o recalque da fundação.
Provocado por:
● P.p do solo;
● Sobrecarga ( construção de aterros ou edificações vizinhas)
● Rebaixamento do lençol;
● Amolgamento do solo durante a execução de estacas;
● Reduzir os efeitos - pintura betuminosa da fundação.
LEVANTAMENTO
Comum em solos expansivos (grupo das montmorilonitas) - expansão por contato com a
água.
Soluções para conter: inserir camada granular ou adição de cal (colapsíveis tbm).
Pode tbm ocorrer durante a cravação de estacas do tipo Franki em solos com areia rija
ocasionando perda de capacidade de carga, ruptura do fuste.
EFEITO TSCHEBOTARIOFF
1. Aplicação de sobrecargas assimétricas a um solo, gerando deslocamentos verticais e
horizontais.
2. Se houver estacas nas proximidades, estas impedirão as deformações horizontais do
solo, estando consequentemente sujeitas aos esforços dessa restrição.
Induzem efeitos de flexão.
Como combater:
Remoção de argila mole;
Pré-adensar com uso de drenos;
Execução de laje estaqueada para receber a sobrecarga (maior rigidez);
Estacas orientadas com eixo de maior inércia para suportar o esforço de flexão.