Geologia de Fundacoes 2016 1

Prévia do material em texto

Concurso Público para Profesor Efetivo 13/10/2016
urso Público para Profesor Efetivo 1
Aula : Geologia de Fundações
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMIÁRIDO
CURSO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA
DIRETORIA DE ANGICOS – DIRAN
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS, TECNOLÓGICAS E HUMANAS
GEOLOGIA APLICADA À ENGENHARIA
Fundações
2
Concurso Público para Profesor Efetivo 13/10/2016
urso Público para Profesor Efetivo 2
A Fundação é um sistema no qual as cargas da
superestrutura são transferidas para o subtrato de
suporte – solo ou rocha, através de um elemento
estrutural.
3
Elemento 
estrutural
Maciço 
geotécnico
FUNDAÇÃO
Fundações
4
Fundações
PetronasTwin towers
55 m
Torre de Pisa
Concurso Público para Profesor Efetivo 13/10/2016
urso Público para Profesor Efetivo 3
Projeto de Fundações: Etapas
1. CONHECIMENTO DAS CARGAS:
Obras convencionais: 1,2t/m²/andar
Carga por pilar: 20n (t) , n = n⁰ de andares.
2. SONDAGEM DO SUBSOLO:
Sondagen preliminar: SPT
Sondagem complementar : Coleta de amostras; ensaios de campo e laboratório;
3. ANÁLISE CRÍTICA: 
Estimativa das tensões admissíveis; (*Nspt)
Custo; viabilidade; tempo de execução.
4. SOLUÇÃO DE PROJETO:
Escolha do tipo de fundação, dimensionamento e especificações
5
QUANTO À PROFUNDIDADE DA COTA DE APOIO:
• Rasas ou Superficiais e Profundas
7
B
H
H < 2B
B
H > 2B;
H > 3,0 m
H
Classificação das Fundações
Concurso Público para Profesor Efetivo 13/10/2016
urso Público para Profesor Efetivo 4
Classificação das Fundações
QUANTO À TRANSMISSÃO DAS CARGAS:
• Diretas ou Indiretas
8
Tipos de Fundações
9
DIRETAS
RASAS
BLOCOS
SAPATAS
RADIER
GRELHA
PROFUNDAS TUBULÕES
Concurso Público para Profesor Efetivo 13/10/2016
urso Público para Profesor Efetivo 5
Fundações Diretas Rasas 
BLOCOS
• São elementos estruturais de grande rigidez, que suportam
predominantemente esforços de compressão simples.
• Eventuais esforços de tração são absorvidos pelo próprio material
do bloco( concreto simples ou ciclópico).
10
11
Fundações Diretas Rasas 
BLOCOS
Concurso Público para Profesor Efetivo 13/10/2016
urso Público para Profesor Efetivo 6
Elemento estrutural em concreto armado, dimensionado de modo que as
tensões de tração nele produzidas possam ser resistidas pela armadura.
• Pode ser isolada, associada ou alavancada.
12
Fundações Diretas Rasas 
SAPATAS
13
Fundações Diretas Rasas 
SAPATAS
Concurso Público para Profesor Efetivo 13/10/2016
urso Público para Profesor Efetivo 7
14
Fundações Diretas Rasas 
SAPATAS
15
As sapatas isoladas são adotadas, em geral, em solos
resistentes e pouco deformáveis, preferencialmente acima do
lençol freático. Tal condição é mais comum em solos residuais do
que em solos transportados.
Não devem ser utilizadas sobre:
• Solos transportados de várzea que tenham camadas argilosas
moles onde o Nspt é menor do que 5;
• Solos transportados eólicos;
• Solos coluviais
Fundações Diretas Rasas 
SAPATAS
Concurso Público para Profesor Efetivo 13/10/2016
urso Público para Profesor Efetivo 8
16
• Elemento estrutural em concreto
armado que funciona como uma
placa maciça em toda a área da
construção.
• É economicamente vantajoso
quando a área ocupada por sapatas
ultrapassar 50% da área da
construção.
Fundações Diretas Rasas 
RADIER
17
Fundações Diretas Rasas 
RADIER
Concurso Público para Profesor Efetivo 13/10/2016
urso Público para Profesor Efetivo 9
Fundações Diretas Profundas 
TUBULÕES 
18
Características gerais:
• Escavada manual ou mecanicamente.
• Base alargada
• Pode ser revestido (camisa de concreto ou aço)
• A céu aberto ou Pneumático
Sequência Executiva:
Escavação
19
Fundações Diretas Profundas 
TUBULÕES - À CÉU ABERTO
Concurso Público para Profesor Efetivo 13/10/2016
urso Público para Profesor Efetivo 10
Sequência Executiva:
Verificação da resistência com
Penetrômetro e alargamento
20
Fundações Diretas Profundas 
TUBULÕES –A céu aberto
Sequência Executiva:
Concretagem
21
Fundações Diretas Profundas 
TUBULÕES –A céu aberto
Concurso Público para Profesor Efetivo 13/10/2016
urso Público para Profesor Efetivo 11
Sequência Executiva:
Concretagem
22
Fundações Diretas Profundas 
TUBULÕES –A céu aberto
23
Fundações Diretas Profundas 
TUBULÕES –A ar comprimido
Concurso Público para Profesor Efetivo 13/10/2016
urso Público para Profesor Efetivo 12
Fundações Diretas Profundas 
TUBULÕES – A ar comprimido
24
Características gerais:
• Esse tipo de solução é empregado sempre que se pretende
executar tubulões abaixo do nível d’água em solos que não se
mantêm estáveis, diminuindo o risco de desmoronamento.
• Em qualquer etapa da execução dos tubulões, deve-se atender
à legislação trabalhista em vigor para trabalho em ambiente sob
ar comprimido (portaria 3 214 do ministério do Trabalho e
Emprego – NR18).
• A pressão máxima de ar comprimido é 3,4 atm (340 kPa)
Tipos de Fundações:
25
INDIRETAS ESTACAS
ESCAVADA
HÉLICE CONTINUA
ÔMEGA
FRANKI
PRÉ- FABRICADAS
MEGA
Concurso Público para Profesor Efetivo 13/10/2016
urso Público para Profesor Efetivo 13
Fundações Indiretas Profundas 
ESTACAS - Escavada
Características gerais:
• Escavação manual ou
mecanizada
• Moldada in loco
• Ausência de vibração
• Limitada a nível de
água
26
Fundações Indiretas Profundas 
ESTACAS - Hélice Contínua
Características gerais:
• Moldada in loco
• Ausência de vibração
• Não limitada a nível de água
• Monitoramento
27
Concurso Público para Profesor Efetivo 13/10/2016
urso Público para Profesor Efetivo 14
Fundações Indiretas Profundas 
ESTACAS - Hélice Contínua
28
29
Concurso Público para Profesor Efetivo 13/10/2016
urso Público para Profesor Efetivo 15
Fundações Indiretas Profundas 
ESTACAS - Ômega
30
Fundações Indiretas Profundas 
ESTACAS - Franki
31
Características gerais:
• Moldada in loco.
• Cravação da camisa metálica.
• Não limitada ao nível d’água.
• Base alargada.
• Alta capacidade de carga.
Concurso Público para Profesor Efetivo 13/10/2016
urso Público para Profesor Efetivo 16
32
Fundações Indiretas Profundas 
ESTACAS - Franki
http://www.youtube.com/watch?v=bGv8f-Vaczk
Fundações Indiretas Profundas 
ESTACAS - Franki
33
Concurso Público para Profesor Efetivo 13/10/2016
urso Público para Profesor Efetivo 17
Fundações Indiretas Profundas 
ESTACAS - Pré-fabricadas de concreto
34
Características gerais:
• Cravadas
• Concreto: Resistência
compatível com os
esforços de projeto.
• Comprimento máx.: 12m
• Armadas
• Necessidade de emendas
35
Fundações Indiretas Profundas 
ESTACAS - Pré-fabricadas de concreto
Concurso Público para Profesor Efetivo 13/10/2016
urso Público para Profesor Efetivo 18
36
Fundações Indiretas Profundas 
ESTACAS - Pré-fabricadas de concreto
37
Fundações Indiretas Profundas 
ESTACAS - Pré-fabricadas de concreto
Concurso Público para Profesor Efetivo 13/10/2016
urso Público para Profesor Efetivo 19
38
Fundações Indiretas Profundas 
ESTACAS - Pré-fabricadas de concreto
Concretagem do bloco de
coroamento
•Onde estacas pré-moldadas de concreto são melhor 
usadas?
Solos transportados fluviais, lacustres ou marinhos, desde que
não existam camadas intermediárias de seixos rolados ou areias
duras, pois essas estacas têm dificuldade de passar por solos com
Nspt maior do que 25.
39
Fundações Indiretas Profundas 
ESTACAS - Pré-fabricadas de concreto
Concurso Público para Profesor Efetivo 13/10/2016
urso Público para Profesor Efetivo 20
Fundações Indiretas Profundas 
ESTACAS - Mega
40
41
Fundações Indiretas Profundas 
ESTACAS - Mega
http://www.youtube.com/watch?v=FGXILgMShQc
Concurso Público para Profesor Efetivo 13/10/2016
urso Público para Profesor Efetivo 21
A geologia e os problemas de fundação
42
Principais condicionantes geológicos de 
Fundações de edifícios
•Solos inconsolidados
•Solos colapsíveis
•Solos expansivos
•Presença de matacões
•Terrenos cársticos
•Nível freático
43
Concurso Público para Profesor Efetivo 13/10/2016urso Público para Profesor Efetivo 22
Cuidado!
•Presença de matacões
44
Cuidado com a definição do impenetrável!
A geologia e os problemas de fundação
•Terrenos cársticos
Os dois casos mais emblemáticos dessa tipologia de problemas foram
o famoso Buraco de Cajamar, afundamento de grande expressão
ocorrido em 1986 no bairro de Lavrinhas, e o comprometimento das
fundações da moderna fábrica da Natura, no ano de 1999.
Afundamento no
bairro Lavrinhas, em
Cajamar/SP, em 1986.
Concurso Público para Profesor Efetivo 13/10/2016
urso Público para Profesor Efetivo 23
Cuidado!
•Estrangulamento do fuste de estacas escavadas em solos 
pouco consolidados
Ensaio de integridade PIT(Pile Integrity Test)
Estaca 
defeituosa
Estaca 
íntegra
Lembrar!
• O reconhecimento do subsolo é indispensável para a escolha e
dimensionamento das fundações
• O NSPT é um parâmetro fundamental para o dimensionamento das
fundações.
• As fundações diretas transmitem os esforços para o solo pela base,
enquanto que as indiretas transmitem os esforços pela ponta e por
atrito lateral.
• Além da magnitude das cargas da edificação, a geologia do local
influencia diretamente na escolha do tipo de fundação.
• A geologia do local pode definir o tipo de fundação adotada, seja
pela capacidade de carga do solo, seja pela existência de nível
d’água ou pela dificuldade de construção de um determinado tipo
de fundação (pela existência de condições geológicas desfavoráveis).
47