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Escolha do Tipo de Fundações Prof. Jeselay H. C. Reis Sistemas Estruturais Sistema formado pelo elemento estrutural de fundação e pelo maciço de solos. DIRETAS 14/09/2021 3 FUNDAÇÕES INDIRETAS Requisitos de um projeto de engenharia Estado limite último Requisitos de um projeto de engenharia Estado limite de serviço Requisitos de um projeto de engenharia Segurança Confiabilidade Durabilidade Aspectos Construtivos Aspectos Econômicos Economia x Segurança C=Co+M+D*p Co = Custo de construção M = Custo Manutenção D = Danos materiais e humanos p = Probabilidade de ocorrência Eficiência Diretas Indiretas (ESTACAS) Blocos Sapatas Radiers Tubulões Escavadas Broca Estacão Barrete Hélice contínua Raiz Cravadas Pré-moldadas (Aço, concreto, madeira) Moldadas no local FrankI Tipos de Fundações COLETA DE INFORMAÇÕES TIPO DE OBRA TOPOGRAFIA GEOLÓGICAS E GEOTÉCNICAS VIZINHANÇA INDUSTRIAL RESIDENCIAL ESTRUTURA DE CONTENÇÃO PONTE INFORMAÇÕES NECESSÁRIAS AO PROJETO DE FUNDAÇÕES PÁTIOS DE ARMAZENAGEM TAMANHO DO LOTE LEVANTAMENTO PLANI- ALTIMÉTRICO ESCALA 1:50 OU 1:100 ACESSO DE EQUIPAMENTOS COLETA DE INFORMAÇÕES TIPO DE OBRA TOPOGRAFIA GEOLÓGICAS E GEOTÉCNICAS VIZINHANÇA INFORMAÇÕES NECESSÁRIAS AO PROJETO DE FUNDAÇÕES SONDAGENS (Nspt) ORIGEM e FORMAÇÃO RESISTÊNCIA (c,f) COMPRESSIBILIDADE (E,n) COLETA DE INFORMAÇÕES TIPO DE OBRA TOPOGRAFIA GEOLÓGICAS E GEOTÉCNICAS VIZINHANÇA INFORMAÇÕES NECESSÁRIAS AO PROJETO DE FUNDAÇÕES REGIÃO URBANA REGIÃO INDUSTRIAL POVOAMENTO NATUREZA DAS EDIFICAÇÕES COLETA DE INFORMAÇÕES TIPO DE OBRA TOPOGRAFIA GEOLÓGICAS E GEOTÉCNICAS VIZINHANÇA INFORMAÇÕES NECESSÁRIAS AO PROJETO DE FUNDAÇÕES DEFINIÇÃO DAS AÇÕES INFORMAÇÕES NECESSÁRIAS AO PROJETO DE FUNDAÇÕES Cargas na fundação è Compressão (Vertical) è Tração (Vertical) è Horizontal è Momento PERMANENTES VARIÁVEIS OPERACIONAIS AMBIENTAIS EXCEPCIONAIS PESO PRÓPRIO Classificação das cargas Pequenas Cargas Medias Cargas Grandes Cargas Até 20 tf de 20 tf a 150 tf Acima de 150 tf CARACTERÍSTICAS DAS FUNDAÇÕES CARACTERÍSTICAS DAS FUNDAÇÕES CARACTERÍSTICAS DAS FUNDAÇÕES CARACTERÍSTICAS DAS FUNDAÇÕES CARACTERÍSTICAS DAS FUNDAÇÕES Perfil de sondagem Perfil de sondagem Maciço de Solos 14/09/2021 22 Argila silto arenosa, vermelha a cinza avermelha, variegada, mole, com ocorrência de quartzo Aterro de argila silto arenosa, cinza, Argila silto arenosa, cinza esverdiada plásticidade média a baixa, rija a dura, com ocorrênicia de veios com maior concentração de quartzo (Formação Guabirotuba) Limite da sondagem 3 2 2 5 7 11 15 17 30 35 40 41 41 44 47 51 2 m 7 m 12 m 17 m 22 m 4 4 5 6 7 11 13 17 22 24 25 34 41 44 46 48 54 2 m 7 m 12 m 17 m 22 m 8 6 8 9 11 12 17 19 23 25 25 26 27 28 28 30 33 37 49 53 53 55 2 m 7 m 12 m 17 m 22 m 5 4 2 2 4 6 6 17 19 20 22 27 28 29 31 36 40 48 2 m 7 m 12 m 17 m 22 m xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxLimite da sondagem Limite da sondagem Argila silto arenosa, cinza esverdiada plásticidade média a baixa, rija a dura, com ocorrênicia de veios com maior concentração de quartzo (Formação Guabirotuba) Argila silto arenosa, cinza esverdiada plásticidade média a baixa, rija a dura, com ocorrênicia de veios com maior concentração de quartzo (Formação Guabirotuba) com plasticidade alta, mole, com pedras soltas e rachão Argila silto arenosa, vermelha a cinza avermelha, variegada, mole, com ocorrência de quartzo Argila silto arenosa, vermelha a cinza avermelha, variegada, mole, com ocorrência de quartzo SM19- Cota: 910,46 m SM20 - Cota: 910,33 m SM20 - Cota: 909,26 m SM20 - Cota: 909,16 m ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO Faixas de atuação de estacas em função da sua carga nominal Sondagens Sondagem de simples reconhecimento com ensaio de SPT CLASSIFICAÇÃO DO SOLO 10 mandamentos para Escolha do tipo de fundação 1. Não se deve executar fundações sobre solos de alta compressibilidade (areia fofa ou argila mole) 2. Não se deve executar grandes escavações em solos de alta compressibilidade (areia fofa ou argila mole) 3. Não se deve executar estacas escavadas do tipo Broca em solos de alta compressibilidade (areia fofa ou argila mole) 4. Não se deve executar estacas escavadas do tipo broca abaixo do nível d´água. 5. Não se deve executar estacas com concreto injetado em solos de alta compressibilidade. 10 mandamentos para Escolha do tipo de fundação 6. Não se deve executar estacas Franki, strauss e apiloada abaixo de nível de água. 7. Não se deve executar estacas com perfis esbeltos em espessa camada de solo mole. 8. Não se deve executar estacas de grande deslocamento próximo a edificações térreas (vibração). 9. Não se deve executar rebaixamento de lençol freático próximo a edificações térreas 10. Sempre que possível apoiar as fundações em camadas resistentes 10 mandamentos para Escolha do tipo de fundação Perfil de sondagem Maciço de Solos 14/09/2021 31 Argila silto arenosa, vermelha a cinza avermelha, variegada, mole, com ocorrência de quartzo Aterro de argila silto arenosa, cinza, Argila silto arenosa, cinza esverdiada plásticidade média a baixa, rija a dura, com ocorrênicia de veios com maior concentração de quartzo (Formação Guabirotuba) Limite da sondagem 3 2 2 5 7 11 15 17 30 35 40 41 41 44 47 51 2 m 7 m 12 m 17 m 22 m 4 4 5 6 7 11 13 17 22 24 25 34 41 44 46 48 54 2 m 7 m 12 m 17 m 22 m 8 6 8 9 11 12 17 19 23 25 25 26 27 28 28 30 33 37 49 53 53 55 2 m 7 m 12 m 17 m 22 m 5 4 2 2 4 6 6 17 19 20 22 27 28 29 31 36 40 48 2 m 7 m 12 m 17 m 22 m xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxLimite da sondagem Limite da sondagem Argila silto arenosa, cinza esverdiada plásticidade média a baixa, rija a dura, com ocorrênicia de veios com maior concentração de quartzo (Formação Guabirotuba) Argila silto arenosa, cinza esverdiada plásticidade média a baixa, rija a dura, com ocorrênicia de veios com maior concentração de quartzo (Formação Guabirotuba) com plasticidade alta, mole, com pedras soltas e rachão Argila silto arenosa, vermelha a cinza avermelha, variegada, mole, com ocorrência de quartzo Argila silto arenosa, vermelha a cinza avermelha, variegada, mole, com ocorrência de quartzo SM19- Cota: 910,46 m SM20 - Cota: 910,33 m SM20 - Cota: 909,26 m SM20 - Cota: 909,16 m Solos com camadas de pequena espessura Estimar a cota de assentamento da Base Procurar N>10 Ideal N > 20 14/09/2021 33 Sapatas Sequência de execução Formas da área da base Dimensionamento de Tubulões Circular Falsa elipse Solos com espessa camada Golpes DIAGRAM A DOS LE A 30 cm de ÍNDICES DE PENETRAÇÃO GEN MOS Penetração 30 cm Inicial - 30 cm Final DA TRA 1,00 Aterro - Pedregulho Silte Argiloso. 4 3 1 1,20 2,00 Silte Argiloso, Variegado, Predominante Amarelo, 2,0 9 11 2 Mole a Duro. 3,00 Vermelho 9 15 3 4,00 10 14 4 Rosa 5,00 14 21 5 Rosa 6,00 15 22 6 Rosa 7,00 7,60 13 30 7 8,00 13 44 8 9,00 24 63 9 10,00 44 80 10 11,00 24 44 11 12,00 Estimar a cota de assentamento da Base Procurar N>20 Ideal N > 30 Tubulão 14/09/2021 36 Tubulão 14/09/2021 37 Tubulão 14/09/2021 38 Tubulão Concretagem Ocorrência do nível de água X INVIÁVEL A EXECUÇÃO Em torno da escavação Solos com camadas de pequena espessura Fundações indiretas: ESTACAS São sempre profundas Fundações Estacas:São sempre profundas 14/09/2021 44 Cravadas: Aço e Concreto: Pequenas a Médias Cargas Escavadas:Hélice Contínua, Raiz Pequenas Cargas Medias Cargas Até 20 tf de 20 tf a 150 tf Escavadas: pequeno diâmetro (Broca). Estacas Strauss, Estacas do tipo apiloada Cargas: Planta de Locação e carga Estacas 14/09/2021 46 Grandes Cargas Acima de 150 tf ESTACAS ESCAVADAS DE GRANDE DIÂMETRO BARRETE 14/09/2021 47 ESTACAS ESCAVADAS DE GRANDE DIÂMETRO 14/09/2021 48 ESTACAS ESCAVADAS DE GRANDE DIÂMETRO Estacas escavadas de grande diâmetro 14/09/2021 49 Estacas escavadas de grande diâmetro 14/09/2021 50 Estacas escavadas de grande diâmetro 14/09/2021 51 14/09/2021 52 ESTACAS BARRETE ESTACAS ESCAVADAS ◼ Lançamento 14/09/2021 •53 Preparação da cabeça da estaca 14/09/2021 54 Ligação com os blocos 14/09/2021 55 Preparação da cabeça 14/09/2021 56 Armadura kestruturalrupturaadm NP = s syk c cck kf AfAf N ...85,0 . += 4,1 15,1 . 4,1 ..85,0 + = sykcck k AfAf N Hélice Contínua Hélice Contínua 14/09/2021 59 Hélice Contínua Hélice Contínua Raiz 14/09/2021 62 Raiz 14/09/2021 63 Raiz 14/09/2021 64 Raiz 14/09/2021 65 Cargas em estacas escavadas Cravadas 14/09/2021 67 Cravadas 14/09/2021 68 Sistema de Cravação por percussão Martelo Cravadas Bate estacas Bate estacas Bate estacas Bate estacas Bate estacas Pré-moldadas Aço ◼ Perfil de aço lamina ◼ Tubular ◼ Trilho 14/09/2021 75 • Concreto – vibrado – centrifugado – protendido • Madeira – De lei – tratada – Obras temporárias Moldadas no local –Franki –Strauss –Apiloada Cravadas Metálica 14/09/2021 76 Metálica 14/09/2021 77 Metálica 14/09/2021 78 Metálica 14/09/2021 79 Concreto 14/09/2021 80 Concreto 14/09/2021 81 Concreto 14/09/2021 82 Concreto Cargas usuais 14/09/2021 84 Cabeça das estacas 14/09/2021 85 Cabeça das estacas 14/09/2021 86 Madeira 14/09/2021 87 Madeira 14/09/2021 88 Madeira 14/09/2021 89 Madeira 14/09/2021 90 FRANKI Cravada Moldadas no Local FRANKI Cravada Moldadas no Local 14/09/2021 92 FRANKI Cravada Moldadas no Local 14/09/2021 93 Moldadas no Local STRAUSS 14/09/2021 94 Moldadas no Local STRAUSS 14/09/2021 95 Moldadas no Local APILOADA Sistema de Cravação por prensagem Estaca MEGA 14/09/2021 97 Sistema de Cravação por prensagem Estaca MEGA 14/09/2021 98 Sistema de Cravação por prensagem Estaca MEGA 14/09/2021 99 Catálogo do Fabricante Catálogo do Fabricante Catálogo do Fabricante Catálogo do Fabricante Faixas de atuação de estacas em função da sua carga nominal Maciço de Solos 14/09/2021 105 Argila silto arenosa, vermelha a cinza avermelha, variegada, mole, com ocorrência de quartzo Aterro de argila silto arenosa, cinza, Argila silto arenosa, cinza esverdiada plásticidade média a baixa, rija a dura, com ocorrênicia de veios com maior concentração de quartzo (Formação Guabirotuba) Limite da sondagem 3 2 2 5 7 11 15 17 30 35 40 41 41 44 47 51 2 m 7 m 12 m 17 m 22 m 4 4 5 6 7 11 13 17 22 24 25 34 41 44 46 48 54 2 m 7 m 12 m 17 m 22 m 8 6 8 9 11 12 17 19 23 25 25 26 27 28 28 30 33 37 49 53 53 55 2 m 7 m 12 m 17 m 22 m 5 4 2 2 4 6 6 17 19 20 22 27 28 29 31 36 40 48 2 m 7 m 12 m 17 m 22 m xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxLimite da sondagem Limite da sondagem Argila silto arenosa, cinza esverdiada plásticidade média a baixa, rija a dura, com ocorrênicia de veios com maior concentração de quartzo (Formação Guabirotuba) Argila silto arenosa, cinza esverdiada plásticidade média a baixa, rija a dura, com ocorrênicia de veios com maior concentração de quartzo (Formação Guabirotuba) com plasticidade alta, mole, com pedras soltas e rachão Argila silto arenosa, vermelha a cinza avermelha, variegada, mole, com ocorrência de quartzo Argila silto arenosa, vermelha a cinza avermelha, variegada, mole, com ocorrência de quartzo SM19- Cota: 910,46 m SM20 - Cota: 910,33 m SM20 - Cota: 909,26 m SM20 - Cota: 909,16 m Abordagens para projeto de estacas escavadas de grande diâmetro. global adm CS R P = Escolhe o comprimento em função das camadas de solo global mínimo adm CS R P = Maciço de Solos 14/09/2021 107 Argila silto arenosa, vermelha a cinza avermelha, variegada, mole, com ocorrência de quartzo Aterro de argila silto arenosa, cinza, Argila silto arenosa, cinza esverdiada plásticidade média a baixa, rija a dura, com ocorrênicia de veios com maior concentração de quartzo (Formação Guabirotuba) Limite da sondagem 3 2 2 5 7 11 15 17 30 35 40 41 41 44 47 51 2 m 7 m 12 m 17 m 22 m 4 4 5 6 7 11 13 17 22 24 25 34 41 44 46 48 54 2 m 7 m 12 m 17 m 22 m 8 6 8 9 11 12 17 19 23 25 25 26 27 28 28 30 33 37 49 53 53 55 2 m 7 m 12 m 17 m 22 m 5 4 2 2 4 6 6 17 19 20 22 27 28 29 31 36 40 48 2 m 7 m 12 m 17 m 22 m xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxLimite da sondagem Limite da sondagem Argila silto arenosa, cinza esverdiada plásticidade média a baixa, rija a dura, com ocorrênicia de veios com maior concentração de quartzo (Formação Guabirotuba) Argila silto arenosa, cinza esverdiada plásticidade média a baixa, rija a dura, com ocorrênicia de veios com maior concentração de quartzo (Formação Guabirotuba) com plasticidade alta, mole, com pedras soltas e rachão Argila silto arenosa, vermelha a cinza avermelha, variegada, mole, com ocorrência de quartzo Argila silto arenosa, vermelha a cinza avermelha, variegada, mole, com ocorrência de quartzo SM19- Cota: 910,46 m SM20 - Cota: 910,33 m SM20 - Cota: 909,26 m SM20 - Cota: 909,16 m 14/09/2021 108 Argila silto arenosa, vermelha a cinza avermelha, variegada, mole, com ocorrência de quartzo Aterro de argila silto arenosa, cinza, Argila silto arenosa, cinza esverdiada plásticidade média a baixa, rija a dura, com ocorrênicia de veios com maior concentração de quartzo (Formação Guabirotuba) Limite da sondagem 3 2 2 5 7 11 15 17 30 35 40 41 41 44 47 51 2 m 7 m 12 m 17 m 22 m 4 4 5 6 7 11 13 17 22 24 25 34 41 44 46 48 54 2 m 7 m 12 m 17 m 22 m 8 6 8 9 11 12 17 19 23 25 25 26 27 28 28 30 33 37 49 53 53 55 2 m 7 m 12 m 17 m 22 m 5 4 2 2 4 6 6 17 19 20 22 27 28 29 31 36 40 48 2 m 7 m 12 m 17 m 22 m xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxLimite da sondagem Limite da sondagem Argila silto arenosa, cinza esverdiada plásticidade média a baixa, rija a dura, com ocorrênicia de veios com maior concentração de quartzo (Formação Guabirotuba) Argila silto arenosa, cinza esverdiada plásticidade média a baixa, rija a dura, com ocorrênicia de veios com maior concentração de quartzo (Formação Guabirotuba) com plasticidade alta, mole, com pedras soltas e rachão Argila silto arenosa, vermelha a cinza avermelha, variegada, mole, com ocorrência de quartzo Argila silto arenosa, vermelha a cinza avermelha, variegada, mole, com ocorrência de quartzo SM19- Cota: 910,46 m SM20 - Cota: 910,33 m SM20 - Cota: 909,26 m SM20 - Cota: 909,16 m Limite de execução de equipamento Controle de qualidade Exemplo de aplicação
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