1-Concepcao de Obras de Fundacoes

Concepo de Obras de Fundaes

Prof Neusa Maria Bezerra Mota

FUNDAES

1. Elementos Necessrios para o Projeto

Topografia da rea:

Levantamento topogrfico (planialtimtrico);

Dados sobre taludes e encostas no terreno (ou que possam, no caso de acidente, atingir o terreno);

Dados sobre eroses (ou evolues preocupantes na geomorfologia).

Dados Geolgicos-Geotcnicos:

Investigao do subsolo (preferencialmente em 2 etapas: preliminar e complementar);

Outros dados geolgicos e geotcnicos - mapas, fotos areas e levantamentos aerofotogram-tricos, artigos sobre experincias anteriores na rea etc.


Dados da Estrutura a Construir:

Tipo e uso que ter a nova obra;

Sistema estrutural;

Cargas (aes nas fundaes).


Dados sobre Construes Vizinhas:

Tipo de estrutura e fundaes;

Nmero de pavimentos, carga mdia por pavimento;

Desempenho das fundaes;

Existncia de subsolo;

Possveis conseqncias de escavaes e vibraes provocadas pela nova obra.


No caso de fundaes de pontes, dados sobre o

regime do rio so importantes para avaliao de

possveis eroses e escolha do mtodo executivo.

No caso de construes urbanas, as condies dos

vizinhos constituem, freqentemente, o fator

decisivo na deciso da soluo de fundao.


2. Aes nas Fundaes

Segundo a NBR 8681/84 as aes nas

estruturas classificam-se em:

Aes permanentes

Aes variveis

Aes excepcionais

2.1. Aes Permanentes

Que ocorrem com valores constantes durante

praticamente toda a vida da obra.

peso prprio da construo e de equipamentos

fixos;

empuxos;

esforos devidos a recalques de apoios.

2.2. Aes Variveis

Que ocorrem com valores que apresentam

variaes significativas em torno da mdia.

Aes devidas ao uso da obra, tipicamente.

2.3. Aes Excepcionais

Que tem durao extremamente curta e muito baixa

probabilidade de ocorrncia durante a vida da obra,

mas que precisam ser consideradas no projeto de

determinadas estruturas.

exploses;

colises;

incndios;

enchentes;

sismos.

3. Requisitos de um Projeto de Fundaes

Os requisitos bsicos que um projeto dever

atender so:

a) Deformaes aceitveis sob as condies de

trabalho


b) Segurana adequada ao colapso do solo de

fundao (estabilidade externa)


c) Segurana adequada ao colapso dos elementos

estruturais (estabilidade interna)

Superficial

4. Alternativas de Fundao

Fundao

Profunda

Bloco

Sapata

Radier

Estacas

Tubules

Isolada

Associada

Corrida

Pr-

moldadas

Moldadas

in loco

Cu

aberto

Ar

comprimido

Madeira

Concreto

Metlica

Franki

Raiz

Hlice

Fundaes Superficiais

Apoiam-se sobre o solo a uma pequena

profundidade.

Fundao superficial D/B 1

B

D

Superficial


Fundao

Profunda

Bloco

Sapata

Radier

Estacas

Tubules

Isolada

Associada

Corrida

Pr-

moldadas

Moldadas

in loco

Cu

aberto

Ar

comprimido

Madeira

Concreto

Metlica

Franki

Raiz

Hlice

Bloco

Elemento de fundao dimensionado

para que as tenses sejam resistidas,

sem necessidade de armadura.

Podem ser executados em concreto

ou pedra argamassada.

Altura constante Escalonado

Superficial


Fundao

Profunda

Bloco

Sapata

Radier

Estacas

Tubules

Isolada

Associada

Corrida

Pr-

moldadas

Moldadas

in loco

Cu

aberto

Ar

comprimido

Madeira

Concreto

Metlica

Franki

Raiz

Hlice

Sapata

Elemento de fundao de concreto

armado, de altura menor que o

bloco, utilizando armadura para

resistir aos esforos de trao.

Dividem-se em:

Sapatas Isoladas

Sapatas Associadas

Sapatas Corridas

Superficial


Fundao

Profunda

Bloco

Sapata

Radier

Estacas

Tubules

Isolada

Associada

Corrida

Pr-

moldadas

Moldadas

in loco

Cu

aberto

Ar

comprimido

Madeira

Concreto

Metlica

Franki

Raiz

Hlice

Radier

Elemento de fundao que recebe

todos os pilares de uma obra.

Radier

Superficial


Fundao

Profunda

Bloco

Sapata

Radier

Estacas

Tubules

Isolada

Associada

Corrida

Pr-

moldadas

Moldadas

in loco

Cu

aberto

Ar

comprimido

Madeira

Concreto

Metlica

Franki

Raiz

Hlice

Estacas

Elemento de fundao profunda, podendo ser

executada por cravao a percusso, prensagem,

vibrao ou por escavao, ou ainda de forma mista.

As estacas podem ser pr-moldadas ou moldadas in loco.

Estacas Pr-moldadas

Metlicas Concreto

Vibrado

Concreto

Centrifugado

Estacas Pr-moldadas

Nome Tcnica de

Implantao no

Solo

Limitaes

Concreto Cravao (percusso ou esttica)

Vibrao

Mataces

Acesso

Ao Cravao (percusso ou esttica)

Mataces

Acesso

Madeira Cravao (percusso) Vibrao

Mataces

Apodrecimento

Joppert Jr., I (2007)

Estacas Moldadas in loco

Tipo Franki Hlice

Contnua

Estacas Moldadas in loco

Estaca

Raiz

Nome Tcnica de

Implantao no

Solo

Limitaes

Broca

Mecnica

Escavada sem

revestimento

Desbarrancamento

Lenol fretico

Mataco

Acesso

Profundidade mxima

de 25 metros

Strauss Escavada com revestimento

Lenol fretico e areia c/

gua na ponta

Camada espessa de

solo mole

Solo de difcil corte

(SPT > 20)

Mataces

Profundidade mxima

de 18 metros


Es

tac

as

Mo

lda

das

in

loco

Nome Tcnica de

Implantao no

Solo

Limitaes

Franki Cravada com revestimento

Vibrao

Camada espessa de

solo mole

Mataces

Profundidade mxima

de 18 metros

Acesso

Hlice

Contnua

Escavada sem

revestimento

Camada espessa de

solo mole

Profundidade mxima

de 24 metros

Mataces

Acesso


Es

tac

as

Mo

lda

das

in

loco

Nome Tcnica de

Implantao no

Solo

Limitaes

Barrete e

Estaco

Escavadas com

auxlio de lama

bentontica

Mataces

Acesso

Raiz Escavadas com revestimento

Camada espessa de

solo mole


Es

tac

as

Mo

lda

das

in

loco

Tubules

Elemento de fundao profunda de forma cilndrica, dotado de uma base alargada, em que, pelo menos na sua fase final de execuo, h a descida de operrio.

Dividem-se em dois tipos:

a cu aberto

a ar comprimido

Tubules a cu aberto

Tambm so chamados de pocinhos, tem seu fuste aberto por escavao manual ou mecnica, sendo a base, em geral escavada manualmente.

Podem ser executados com ou sem conteno lateral, a depender do solo a ser escavado.

Tubules a cu aberto

Base

Fuste

Tubules a ar comprimido

Utilizam ar comprimido para permitir a escavao abaixo do lenol fretico.

Devido aos riscos e aos custos envolvidos, observa-se uma tendncia de reduo de sua utilizao.

Tubules a ar comprimido

Fundaes Profundas

Principais Tipos de Estacas Mtodo Executivo

grande

deslocamento

(cravadas)

de madeira

de concreto

de ao

cravadas por percusso

cravadas por prensagem pr- moldadas

moldadas in situ tipo Franki

tubos de ponta fechada

pequeno

deslocamento

perfis de ao

concreto

moldada in situ com

pr-furo

premoldada com pre-

furo

tipo Strauss

tipo raiz

ferramentas rotativas

diafragmadora

sem suporte

com uso de lama

com revestimento

com uso de lama

sem

deslocamento

(escavadas) concreto

Escolha do Tipo de Estaca

Na escolha do tipo de estaca preciso levar

em conta:

1) esforos nas fundaes, procurando distinguir:

nvel das cargas nos pilares;

ocorrncia de outros esforos alm dos de compresso

(trao e flexo).


2) caractersticas do subsolo, em particular quanto

ocorrncia de:

argilas muito moles, dificultado a execuo de estacas de concreto moldadas in situ;

solos muito resistentes (compactados ou com pedregulhos),

dificultando a cravao de estacas de concreto pr-moldadas;

solos com mataces, dificultando ou mesmo impedindo a

cravao de estacas cravadas de qualquer tipo;

nvel do lenol dgua elevado, dificultando a execuo de

estacas moldadas in situ sem revestimento ou uso de lama;

aterros recentes (em processo de adensamento) sobre camadas

moles, indicando a possibilidade de atrito negativo.


3) caractersticas do local da obra, em

particular:

terrenos acidentados, dificultando o acesso de

equipamentos pesados (bate estacas etc);

local com obstruo na altura, como telhados e

lajes, dificultando o acesso de equipamentos altos;

obra muito distante de um grande centro,

encarecendo o transporte de equipamento pesado;

ocorrncia de lmina dgua.


4) caractersticas das construes vizinhas, em

particular :

tipo e profundidade das fundaes;

existncia de subsolos;

sensibilidade a vibraes;

danos j existentes.

5. Concepo de Projeto e

Condicionantes Especiais

Edifcios sem subsolo e afastados das divisas:

div

isa

div

isa

obra

Edifcios sem subsolo com pilares na divisa:

obra





Edifcios em Zona Urbana e com subsolo:

prever um sistema de escoramento vertical (paredes):

contnuo: paredes diafragmas, estacas-pranchas

(invivel se vizinho j construdo) e estacas

justapostas (ou tangentes);

Edifcios em Zona Urbana e com subsolo

Escoramento vertical

contnuo descontnuo




prever um sistema de escoramento vertical (paredes):

contnuo: paredes diafragmas, estacas-pranchas

(invivel se vizinho j construdo) e estacas

justapostas (ou tangentes);

descontnuo: parede de perfis e pranches, estacas

escavadas (estaes) com concreto projetado ou

colunas de jet-grout entre eles.


Escoramento vertical

contnuo descontnuo




prever um sistema de escoramento horizontal

tirantes ou ancoragens;

estroncas (em ao ou madeira);

lajes da estrutura.

Escoramento horizontal

tirante

desativado

tirante estronca





mtodo executivo:

mtodo direto ou convencional;

mtodo invertido.

Mtodo executivo direto ou convencional


tirante

desativado

tirante estronca

Exemplo de mtodo executivo direto ou convencional

Mtodo executivo indireto


No h necessidade de escoramentos horizontais provisrios (estroncas ou tirantes);

H necessidade de apoios provisrios para as lajes (estacas metlicas, raz e escavadas).

1 laje 1 laje

2 laje

Situaes Especiais

Quando o subsolo se estende at as divisas do

terreno:

i) o prdio tem sua parte acima do terreno

afastada das divisas (lmina)


lmina

paredes de

contenes

Paredes de conteno podem servir de fundao p/ os pilares das lajes dos subsolos e

trreo, sem excentricidades maiores e portanto, sem vigas de equilbrio.

Exemplo


ii) os vizinhos tem fundaes junto s divisas,

superficiais e extremamente sensveis

viga de transio

div

isa

paredes do

subsolo

Paredes do subsolos afastadas das divisas: execuo segura;

No NT corrigi-se a excentricidade dos pilares da divisa atravs de vigas de transio.

Sistemas de escoramentos combinados a

fundaes:

perfis metlicos de fundao de pilares, que

servem para conteno da escavao pelo

sistema de perfis e pranches;

paredes diafragmas que servem de fundao e

conteno;

paredes de estacas justapostas que servem de

fundao e conteno.


Escavadora Clamshell

Paredes

Diafragma Pr-

moldadas

Cortinas de estacas justapostas


Laje de Fundo de Subsolo

prdios que ultrapassam o nvel de gua devem

ter sua laje de fundo dimensionada para a

subpresso ou manter um sistema permanente

de alvio de presses de gua

h

u = hgw Filtro

Bomba


Fundaes Compensadas

so aquelas que tiram proveito do alvio de

presses decorrentes da escavao de

subsolos.

Ex: Mtodo de clculo de recalques em areias (Burland e Burbidge

1985) o alvio a considerar de 2/3 da presso de terra escavada

discutvel se esse alvio pode ser considerado integral.


Edifcios em Encostas

o grande problema neste caso a estabilidade

da encosta

a

45< a

Se a encosta for estvel:

considerar a superfcie

inclinada no clculo da

capacidade de carga;

no implantar sapatas

vizinhas em nveis muito

diferentes.


Edifcios em Encostas

Algumas medidas para estabilizar encostas:

Fluxograma das Atividades

Cargas Projetos Estruturais

Ensaios de Campo

Sondagens / P C

Ensaios de labor Experincia - Situaes similares, sucessos e

insucessos

Correlaes

Banco Dados

Estatstica

Parmetros Geotcnicos

Capacidade de Carga

e Recalque

Sazonalidade

comportamento das Fundaes

Previses

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