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O dimensionamento de uma fundação superficial consiste basicamente no cálculo da área de apoio da fundação no solo, ou seja, dividindo-se a carga vertical máxima a que o pilar se submeterá pela tensão admissível do solo na profundidade em que a fundação deve se apoiar.
Como se calcula a área de apoio A de uma fundação superficial para um pilar com carga P e tensão admissível do solo σadm?

Questões para Estudantes

há 4 meses

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Livro Texto - unidade III

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Ed

há 4 meses

O cálculo da área de apoio \( A \) de uma fundação superficial é feito pela fórmula: \[ A = \frac{P}{\sigma_{adm}} \] onde: - \( P \) = carga vertical máxima aplicada pelo pilar (em Newtons ou kN) - \( \sigma_{adm} \) = tensão admissível do solo na profundidade da fundação (em N/m² ou kN/m²) Ou seja, a área de apoio é a carga dividida pela tensão que o solo pode suportar sem falhar.

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Em muitos tipos de estacas moldadas in loco, cada qual diferindo da outra em algum detalhe. Os dois aspectos fundamentais de diferenciação são o emprego ou não de tubo de revestimento, que funciona como proteção do furo e, no primeiro caso, se o tubo é ou não perdido, ou seja, deixado no terreno para fazer parte da estaca. Os exemplos são: broca, Strauss, Franki, estaca injetada, estaca raiz, microestaca, barrete, estacão e outras.
Nas estacas moldadas in loco, quais são os dois aspectos fundamentais de diferenciação?

Estacas tipo broca são um tipo de estaca profunda, executada por perfuração com trado e posterior concretagem in loco, normalmente com diâmetro variando entre 15 e 25 cm e comprimento de até 6 m. Elas são normalmente empregadas para pequenas cargas, pelas limitações que envolvem o seu processo de execução.
Qual é a principal limitação das estacas tipo broca?

As estacas injetadas diferem das demais por poderem ser executadas com maiores inclinações (0º a 90º), apresentarem resistência de fuste bastante superior, se comparada aos demais tipos com mesmos diâmetros, e ainda resistir a esforços de compressão e tração, desde que convenientemente armadas, com mais eficiência, porque resistem à carga de trabalho praticamente apenas por atrito lateral.
Quais são as características que diferenciam as estacas injetadas das demais estacas moldadas in loco?

Estacas raiz são aquelas em que se aplicam injeções de ar comprimido, a baixas pressões, inferiores a 5 MPa, imediatamente após a moldagem do fuste e no topo do mesmo, simultaneamente com a remoção do revestimento.
Qual é o procedimento característico das estacas raiz?

As injeções nas microestacas são realizadas por meio de válvulas tipo manchete, instaladas nas escavações previamente realizadas.
Como são realizadas as injeções nas microestacas?

O tubulão é elemento de fundação profunda, de grande porte e seção circular, em geral com um alargamento em sua extremidade inferior, destinado a transmitir as cargas da estrutura a uma camada de solo de alta resistência que se encontra a grande profundidade. O trecho cilíndrico do tubulão é chamado de fuste e sua extremidade inferior de base, sendo que o diâmetro do fuste varia normalmente entre 0,7 a 2 m e o da base entre 1 até 6 m.
Qual é a principal função do tubulão em fundações profundas?

O tubulão pode ser feito a céu aberto ou sob ar comprimido. Pelo menos na etapa final de escavação do tubulão há a descida de operário.
Quais são os dois tipos principais de tubulão quanto ao método de escavação?

O tubulão tipo pocinho ou a céu aberto é escavado à pressão atmosférica e a céu aberto. O fuste pode ser revestido, caso haja instabilização das paredes da escavação. Esse revestimento pode ser em concreto pré-moldado, camisa metálica ou madeira. Na ocorrência de lençol freático, havendo o acúmulo de água na região da escavação, procede-se à remoção da água com bombeamento de fundo da escavação, devendo sempre a escavação prosseguir abaixo deste nível com a utilização de revestimento.
Como é realizada a escavação do tubulão tipo pocinho ou a céu aberto e qual procedimento é adotado na presença de lençol freático?

O tubulão pneumático ou a ar comprimido utiliza uma campânula de aço encaixada no revestimento do tubulão em superfície, a qual isola o ambiente de escavação da pressão atmosférica. Com a injeção de ar comprimido internamente à campânula, aumenta-se a pressão interna de ar, equilibrando a coluna de água durante o processo de escavação abaixo do nível de água local. Os operários que trabalham na escavação ficam pressurizados, tornando este tipo de fundação mais demorado e perigoso na fase construtiva, principalmente se for necessário equilibrar altas colunas de água.
Qual é o princípio de funcionamento do tubulão pneumático e quais são as principais dificuldades associadas a esse tipo de fundação?

Para que o projeto de fundações em sapatas seja econômico, a relação entre a área total das sapatas, denominada As, e a área projetada Ap não deve ser superior à faixa entre 65 e 70%. Tem-se: ∑Pi = As . σadm = Ap . P. Portanto, a condição anterior estará satisfeita se σadm ≥ 1,5.
Qual é a condição para a tensão admissível do solo σadm para que o projeto de fundações em sapatas seja econômico?

Pretende-se construir um edifício com 28 andares com Ap = 280 m² com fundação em sapatas em solo com σadm = 365 kN/m². A tensão admissível é adequada? Solução: p ≅ 12 n = 12 x 28 = 336 kN/m². σadm ≥ 1,5 x 336 = 504 kN/m². Como 504 > 365, a tensão admissível de 365 kN/m² não é adequada.
Dado um edifício com 28 andares e área projetada Ap = 280 m², com solo de tensão admissível σadm = 365 kN/m², essa tensão é adequada para fundação em sapatas?
Sim, é adequada.
Não, não é adequada.

A solução mais simples é a de uma sapata isolada. A área A de uma sapata isolada quadrada ou retangular, com dimensões a e b, para um pilar com carga P, pode ser calculada como: A = a . b = P / σadm. Conhecida a área A, a escolha do par de valores a e b deve obedecer a recomendações como: o centro de gravidade da sapata deve coincidir com o centro de carga do pilar; a sapata não deve ter nenhuma dimensão menor do que 80 cm; a relação entre os lados a e b deve ser, no máximo, igual a 2,5; as dimensões finais devem ser múltiplas de 5 cm; os balanços da sapata em relação às faces do pilar devem ser iguais nas duas direções para um dimensionamento econômico.
Quais são as recomendações para a escolha das dimensões a e b de uma sapata isolada para um pilar?
O centro de gravidade da sapata deve coincidir com o centro de carga do pilar.
A sapata não deve ter nenhuma dimensão menor do que 80 cm.
A relação entre os lados a e b deve ser, no máximo, igual a 2,5.
As dimensões finais devem ser múltiplas de 5 cm.
Os balanços da sapata em relação às faces do pilar devem ser iguais nas duas direções.