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FUNDAÇÃO SUPERFICIAL (RASA OU DIRETA) Valdinei José da Silva Orientador: DSc. Li Chong Lee Bacelar de Castro IESPLAN – Instituto de Ensino Superior Planalto Trabalho de Conclusão de Curso de Pós-graduação em Projeto Estrutural de Edifícios em Concreto Armado e Protendido PEECAP RESUMO Esse trabalho e uma revisão bibliográfica que tem como tema Fundação, em especial Fundação Superficial (Rasa ou Direta), a fundação tem uma grande contribuição em qualquer que seja a obra nos fatores econômicos, de segurança e rapidez na execução de uma obra. Por isso, para a escolha do tipo de fundação deve-se levar em conta uma diversidade de fatores que tem uma variação desde o tipo de solo ao gasto com a fundação e o gasto final da obra, alguns fatores devem ser obrigatoriamente analisados, tipo de terreno, cargas as quais a fundação será submetida, a topografia do local, verificar o tipo do local, verificar se o tipo de fundação é comum para a região devido à facilidade para encontrar equipamentos e mão de obra, atentar para os tipos de obras existentes na vizinhança e a arquitetura da obra a ser construída, custos e prazos para a execução. 1 INTRODUÇÃO Fundação de uma estrutura é o componente da edificação ao qual tem a reponsabilidade de receber todos os esforços causados pelas cargas das superestruturas, transmiti-la e distribui-la ao solo de maneira satisfatória, segura, ágil e econômica. Para definir o projeto de fundação deve ser feita uma associação entre a mecânica dos solos (natureza e tipologia do solo) e as análises estruturais (arquitetura e solicitações de esforços e cargas). O projetista de fundações só poderá iniciar os projetos quando as cargas que serão transmitidas aos elementos de fundações forem entregues a ele pelo projetista estrutural. Segundo a norma NBR 6122/2010 as fundações são divididas em dois grandes grupos Fundações

Fundação Superficial _rasa Ou Direta

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Page 1: Fundação Superficial _rasa Ou Direta

FUNDAÇÃO SUPERFICIAL (RASA OU DIRETA)

Valdinei José da Silva

Orientador: DSc. Li Chong Lee Bacelar de Castro

IESPLAN – Instituto de Ensino Superior Planalto

Trabalho de Conclusão de Curso de Pós-graduação em Projeto Estrutural de Edifícios em Concreto

Armado e Protendido – PEECAP

RESUMO

Esse trabalho e uma revisão bibliográfica que tem como tema Fundação, em especial Fundação

Superficial (Rasa ou Direta), a fundação tem uma grande contribuição em qualquer que seja a obra nos

fatores econômicos, de segurança e rapidez na execução de uma obra. Por isso, para a escolha do tipo de

fundação deve-se levar em conta uma diversidade de fatores que tem uma variação desde o tipo de solo ao

gasto com a fundação e o gasto final da obra, alguns fatores devem ser obrigatoriamente analisados, tipo de

terreno, cargas as quais a fundação será submetida, a topografia do local, verificar o tipo do local, verificar

se o tipo de fundação é comum para a região devido à facilidade para encontrar equipamentos e mão de

obra, atentar para os tipos de obras existentes na vizinhança e a arquitetura da obra a ser construída, custos e

prazos para a execução.

1 INTRODUÇÃO

Fundação de uma estrutura é o componente da edificação ao qual tem a reponsabilidade de receber todos os

esforços causados pelas cargas das superestruturas, transmiti-la e distribui-la ao solo de maneira satisfatória,

segura, ágil e econômica. Para definir o projeto de fundação deve ser feita uma associação entre a mecânica

dos solos (natureza e tipologia do solo) e as análises estruturais (arquitetura e solicitações de esforços e

cargas). O projetista de fundações só poderá iniciar os projetos quando as cargas que serão transmitidas aos

elementos de fundações forem entregues a ele pelo projetista estrutural.

Segundo a norma NBR 6122/2010 as fundações são divididas em dois grandes grupos Fundações

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superficiais (rasas e diretas) e Fundações Profundas (indiretas):

Fundações Superficiais (rasas e diretas) figura 1.1: Elementos de fundação em que a carga é transmitida ao

terreno, predominantemente pelas pressões distribuídas sob a base da fundação, em que a profundidade do

terreno adjacente é inferior a duas vezes a menor dimensão da fundação. Incluem-se nesse tipo de fundação,

Sapata, Bloco, Radier, Sapatas Associada, Viga de Fundação e Sapatas Corrida.

Fundações Profundas figura 1.2 : Elemento de fundação que transmite a carga ao terreno pela base

(resistência de ponta) por sua superfície lateral (resistência de fuste) ou por uma combinação das duas, e que

esta assente em profundidade superior ao dobro de sua menor dimensão em planta, e no mínimo 3m, salvo

justificativas. Neste tipo de fundação incluem-se as estacas, os Tubulões e Caixões.

Figura 1.1 – Fundação Superficial.

Page 3: Fundação Superficial _rasa Ou Direta

Figura 1.2 – Fundação Profunda.

Neste trabalho iremos abordar apenas as fundações superfetais ( ou rasas ou diretas) descrevendo-as e

indicando como e quando utilizar cada uma.

2 DEFINIÇÃO

Previsões. O engenheiro deve: identificar previsões que são criticas para a segurança, funcionalidade e

economia do projeto; Estimar a confiabilidade de cada uma de suas previsões; Utilizar as previsões no

projeto e construção; Determinar as consequências das previsões; Selecionar e executar ações baseadas em

comparações de situações reais com suas previsões; Processo de previsão em Engenharia Geotécnica:

Determinar a situação de campo – Simplificar – Determinar mecanismos – Selecionar métodos e parâmetros

– Manipular método e parâmetros para obter a previsão – Representar a previsão (Lambe, 1973).

Segundo (Casagrande, 1965) os riscos podem ser classificados em Riscos de Engenharia e Riscos Humanos,

Riscos de Engenharias: Riscos desconhecidos; Riscos calculados.

Page 4: Fundação Superficial _rasa Ou Direta

Riscos Humanos: organização insatisfação, incluindo divisão de responsabilidade entre projeto e supervisão

de construção; Uso satisfatório do conhecimento disponível e do bom senso; Corrupção.

Os elementos necessários para o desenvolvimento de um projeto de fundações segundo Velloso 2014 são:

Topografia da área: Levantamento topográfico (planialtimétrico); Dados sobre taludes e encostas no terreno

(ou que possam atingir o terreno)

Dados geológicos-geotécnicos: Investigação do sobsolo (às vezes em duas etapas: preliminares e

complementares); Outros dados geológicos e geotécnicos (Mapas , fotos aéreas e de satélite, levantamentos

aerofotogramétricos, artigos sobre experiências anteriores na área etc.).

Dados sobre construções vizinhas: Numero de pavimentos, carga média por pavimento; Tipo de estrutura e

fundação; Desempenho das fundações; Existência de subsolo; Possíveis consequências de escavações e

vibrações provocadas pela nova obra.

Dados da estrutura a construir: Tipo e uso que terá a nova obra; Sistema Estrutural (hiperestaticidade,

flexibilidade etc.); Sistema construtivo (convencional, pré-moldado etc.); Cargas ações na s fundações.

2.1 Ações nas fundações

A norma NBR 8681 ( Ações e segurança nas estruturas) classifica as ações nas estruturas em:

a. Ações permanentes: as que ocorrem com valores constantes ou de pequena variação em torno de sua

média, durante praticamente toda a vida da obra (peso próprio da construção e de equipamentos fixos,

empuxos, esforços devidos a recalques de apoios);

b. Ações variáveis: as que ocorrem com valores que apresentam variações significativas em orno de sua

média, durante a vida da obra (ações variáveis devidas ao uso da obra e ações ambientais, como vento,

ondas, correntezas etc.);

c. Ações excepcionais: são as que têm duração extremamente curta e muito baixa probabilidade de

ocorrência durante a vida da construção, mas que devem ser consideradas nos projetos de determinadas

estruturas (explosões, colisões, incêndios, enchentes, sismos).

A norma NBR 8681 estabelece critérios para combinações dessas ações na verificação dos estados limites de

uma estrutura (assim chamados os estados a partir dos quais a estrutura apresenta desempenho inadequado

às finalidades da obra):

a. Estado limites últimos, ELU, (associados a colapsos parciais ou a colapso total da obra);

Page 5: Fundação Superficial _rasa Ou Direta

b. Estados limites de utilização ou de serviço, ELS (quando ocorrem deformações, fissuras etc. que

comprometem o uso da obra).

O projetista de fundações deve avaliar cuidadosamente, ainda, as ações decorrentes do terreno (empuxos de

terra) e da água superficial e subterrânea (empuxos hidrostático e hidrodinâmico), bem como ações

excepcionais da fase de execução da fundação e infraestruturas (escoramentos provisórios por estroncas ou

tirantes, operação de equipamentos passados etc.).

2.2 Requisitos de um projeto de fundações

Os requisitos básicos a que um projeto de fundações deverá atender são:

1. Deformações aceitáveis sob as condições de trabalho Figura 2.1a;

2. Segurança adequada ao colapso do solo da fundação ou estabilidade “externa” Figura 2.1b;

3. Segurança adequada ao colapso dos elementos estruturais ou estabilidade “interna”Figura2.1e.

Consequências do não atendimento a esses requisitos são: Deformação excessivas,

Colapso do solo, Tombamento, Deslizamento e Colapso estrutural resultante de projetos deficientes

conforme mostrados na figura 2.1.

O atendimento ao requisito (1) corresponde à verificação de estados limites de utilização ou de

serviço (ELS) de que trata a norma NBR 8681. O atendimento aos requisitos (2) e (3) corresponde à

verificação de estados limites últimos (ELU).

Outros requisitos específicos de certos tipos de obra são:

a. Segurança adequada ao tombamento e deslizamento ( também estabilidade “externa”), a ser verificada

nos casos em que forças horizontais elevadas atuam em elementos de fundação superficial( Figura 2.1c-

d Tombamento e deslizamento);

b. Segurança a flambagem;

c. Níveis de vibração compatíveis com o uso da obra, a serem verificados nos casos de ações dinâmicas.

2.3 Verificação da segurança ao colapso e coeficientes de segurança

Page 6: Fundação Superficial _rasa Ou Direta

A verificação dos possíveis colapsos é conhecida como verificação dos Estados Limites Últimos (ELU)

conforme Velloso 2014.

Fig. 2.1 a) Deformação excessivas, b) Colapso do solo, c) Tombamento, d) deslizamento, e) Colapso estrutural,

resultante de projetos deficientes. (Velloso 2014)

Fundações superficiais, a norma brasileira NBR 6122 fornece os valores de fatores de segurança

globais da Tab. 2.1.

Tabela 2.1 Fatores de segurança globais mínimos para elementos de fundação sob compressão Velloso 2014

Tipo Método de obtenção da resistência FS

Superficial Método analítico 3,0

Método semiempírico 3,0*

Método analítico ou semiempírico com duas ou mais provas de carga 2,0

Page 7: Fundação Superficial _rasa Ou Direta

Profunda Método analítico 2,0

Método semiempírico 2,0**

Provas de carga 1,6**

*Adotar o valor proposto no próprio método semiempírico, se maior que 3,0

**Esse valor pode ser reduzido em função do número de dados

Segundo a norma Brasileira NBR 6122/2010 no caso de uso de coeficiente parciais ( ou Método de

Valores de Projetos), o valor da resistência de projeto do elemento de fundação é obtido dividindo-se o valor

da resistência característica do elemento de fundação por coeficientes de minoração detalhado na Tab. 2.2 a

seguir.

Nas fundações superficiais para obtenção do valor da resistência de projeto, o valor da resistência

característica do elemento de fundação deve ser dividido por um coeficiente de minoração da Tab. 2.2.

Tabela 2.2 – Coeficientes de minoração da resistência de elementos de fundação sob compressão Velloso 2014

Tipo Método de obtenção da resistência Coeficiente de

minoração

Superficial Método analítico 2,15

Método semiempírico 2,15*

Método analítico ou semiempírico com duas ou mais provas de

carga

1,4

Profunda Método analítico 1,4

Método semiempírico 1,4**

Provas de carga 1,14

*Adotar o valor proposto no próprio método semiempírico, se maior que 2,15.

**Esse valor pode ser reduzido em função do número de dados.

Page 8: Fundação Superficial _rasa Ou Direta

2.4 Monitoração de recalques

A norma Brasileira NBR 6122/2010 recomenda a verificação do desempenho das fundações por meio do

monitoramento dos recalques, medidos na estrutura, sendo obrigatório nos seguintes casos:

i. Estruturas nas quais a carga variável é significativa em relação à carga total, tais como silos e

reservatórios;

ii. Estruturas com mais de 60 m de altura em relação ao térreo;

iii. Estruturas com relação altura-largura (menor dimensão) superior a 4;

iv. Fundação ou estruturas não convencionais.

3 INVESTIGAÇÃO DO SUBSOÇO

3.1 Programa de Investigação

Segundo Velloso 2014 o primeiro passo para uma investigação adequada do subsolo é a definição de um

programa, que irá definir as etapas da investigação e os objetivos a serem alcançados. As etapas são:

a) Investigação preliminar;

b) Investigação complementar ou de projeto;

c) investigação para a fase de execução.

Para a definição de um programa de investigação, o projetista deve ter em mãos:

A planta do terreno (levantamento planialtimétrico)

Os dados sobre a estrutura a ser construída a sobre vizinhos que possam ser afetados pela obra

Informações geológica-geotécnicas disponíveis sobre a área (planta, publicações técnicas etc.);

Normas e códigos de obras locais.

3.2 Processos de Investigação de Subsolo

Os principais processos de investigação do subsolo para fins de projeto de fundações de estruturas são:

Poços;

Page 9: Fundação Superficial _rasa Ou Direta

Sondagens a trado;

Sondagens a percussão com SPT;

Sondagens rotativas;

Sondagens mistas;

Ensaio de cone (CPT);

Ensaio pressiométrico (PMT).

4 INTERAÇÃO SOLO-FUNDAÇÃO

Pressões de contato: As pressões de contato dependem principalmente das características da cargas

aplicadas; da rigidez relativa fundação solo; das profundidades do solo; das intensidades das cargas.

As características das cargas aplicadas constituem o fator mais importante na definição das pressões

de contato, uma vez que a resultante dessas pressões deve ser igual e oposta à resultante das cargas.

O segundo fator mais importante é a rigidez relativa fundação-solo. Quanto mais flexível for a

fundação, mais as pressões de contato refletiram o carregamento

As propriedades do solo também afetam as pressões de contato, uma vez que a resistência ao

cisalhamento do solo determina as pressões máximas nos bordos.

5 TIPOS DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS (OU RASAS OU DIRETAS):

5.1 Sapata:

Elemento de fundações superficial de concreto armado, dimensionado de modo que as tensões de tração nele

produzidas não sejam resistidas pelo concreto, mais sim pelo emprego da armadura. Pode possuir espessura

constante ou variável, sendo sua base em planta normalmente quadrada conforme Fig. 5.3, retangular ou

trapezoidal.

As sapatas, em geral, tem uma rigidez elevada. Na prática de projeto de edifícios, geralmente se

adota uma altura para as sapatas (considerando que a distância entre o eixo da armação e o funda da sapata é

de 5 cm) de:

Page 10: Fundação Superficial _rasa Ou Direta

h=d/2+5 cm (5.1)

Para dimensionamento pelo método das Bielas, o que lhes confere uma rigidez elevada (para o

dimensionamento estrutural de sapatas), (ver Alonso, 1983).

O cálculo de recalques das sapatas é feito como um elemento isolado rígido, ou seja, sem

necessidade de uma análise posterior de flexibilidade da fundação (ou da interação de solo-fundação). Caso

haja excentricidade no carregamento, o momento decorrente dessa excentricidade provocara rotação da

sapata, que deverá superpor se ao recalque calculado com a carga vertical suposta centrada. Velloso 2014.

5.1.1 Fundação retangular submetida a uma carga vertical e a um momento:

Para uma fundação submetida a uma carga vertical e a um momento (ou uma carga excêntrica), deve-se,

inicialmente, determinar excentricidade.

e𝑥 =𝑀𝑥

𝑉 (5.2)

A partir dai há duas possibilidades:

Se e ≤ L/6 ( a resultante passa pelo núcleo central):

q =𝑉

𝐴 (1 ±

6 𝑒𝑥

𝐿) (5.3)

Se e > L/6

𝑞𝑚𝑎𝑥

2 3 (

𝐿

2− 𝑒𝑥) 𝐵 = 𝑉 (5.4)

q𝑚𝑎𝑥 =3

4

𝑉

𝐵 (𝐿−2 𝑒𝑥) (5.5)

5.1.2 Fundação retangular submetida a uma carga vertical e a dois momentos

Para esse caso, após determinar a excentricidade também na direção y : ey = My/V, devem-se verificar as

possibilidades em relação ao ponto de passagem da resultante (Fig. 5.1)

Page 11: Fundação Superficial _rasa Ou Direta

Fig. 5.1 Fundação retangular submetida a uma carga vertical e a dois momentos (Velloso 2014)

Se a resultante na zona 1 (Núcleo Central) Fig 5.1:

q =𝑉

𝐴(1 ±

6𝑒𝑥

𝐿±

6𝑒𝑥

𝐵) (5.6)

Se a resultante cai na zona 2 (Zona Externa) Fig. 5.1 :

Essa situação é inadmissível, e a fundação deverá ser redimensionada.

Se a resultante cai na zona 3 Fig. 5.1 ( Ver Fig. 5.2 a):

𝑆 =𝐵

12(

𝐵

𝑒𝑦+ √

𝐵2

𝑒𝑦2 − 12) (5.7)

𝑡𝑔 𝛼 =3

2 𝐿−2𝑒𝑥

𝑆+𝑒𝑦 (5.8)

Page 12: Fundação Superficial _rasa Ou Direta

𝑞𝑚á𝑥 =12 𝑉

𝐵 𝑡𝑔 𝛼+

𝐵+2𝑠

𝐵2+12 𝑠2 (5.9)

Se a resultante cair na zona 4 Fig. 5.1 ( Ver Fig.5.2 b)

𝑡 =𝐿

12(

𝐿

𝑒𝑥+ √

𝐿2

𝑒𝑥2 − 12) (5.10)

𝑡𝑔 𝛽 =3

2 𝐵−2𝑒𝑦

𝑡+𝑒𝑥 (5.11)

𝑞𝑚á𝑥 =12 𝑉

𝐿 𝑡𝑔 𝛽+

𝐿+2𝑡

𝐿2+12 𝑡2 (5.12)

Se a resultante cai na zona 5 Fig. 5.1 (Ver Fig. 5.2c):

α =𝑒𝑥

𝐿+

𝑒𝑦

𝐵 (5.13)

𝑞𝑚á𝑥 =𝑉

𝐵𝐿𝛼[12 − 3,9(6𝛼 − 1)(1 − 2𝛼)(2,3 − 2𝛼)] (5.14)

Fig. 5.2 Zonas comprimidas de uma sapata retangular(Velloso 2014)

5.1.3 Pressões de contato considerando-se a área efetiva:

As sapatas podem ser dimensionadas com pressões de contato supostas uniformes, calculadas a partir da

Page 13: Fundação Superficial _rasa Ou Direta

área efetiva de fundação, A’.

Para o dimensionamento estrutural da fundação, pode-se admitir que essa pressão atue sob toda a

área da sapata, ( Velloso 2014).

5.1.4 Sapatas centradas e exêntricas:

Uma sapata é dita centrada quando a resultante do carregamento passa pelo centro de gravidade da área da

base. Uma situação de excentricidade comum na prática de projeto de edifícios é a das fundações de pilares

junto à divisa, uma situação problemática, já que a sapata excêntrica impõe flexão ao pilar. Uma obra de

escavação no vizinho que cause uma descompressão do terreno aumentará a excentricidade e,

consequentemente a flexão no pilar.

5.2 A seguir serão mostrados alguns tipos de sapatas:

5.2.1 Sapata isolada

Sapatas que recebem um único pilar, esse tipo de fundação se diferem do bloco devido a necessidade de

armadura para flexão.

Page 14: Fundação Superficial _rasa Ou Direta

Figura 5.3 - Detalhe de Uma Sapata Isolada

Page 15: Fundação Superficial _rasa Ou Direta

Figura 5.4 - Armação de Uma Sapata Isolada

Figura 5.5 - Sapata Isolada Concretada

Figura. Prof. Elder Chaveiro Alves 2011

Page 16: Fundação Superficial _rasa Ou Direta

5.2.2 Sapata associada

Sapata Associada - Sapata comum a vários pilares, cujos centros, em planta não estejam situados em um

mesmo alinhamento conforme figura 5.6.

Figura 5.6 - Sapata associada corrida

Figura. Prof. Elder Chaveiro Alves 2011

Figura 5.7 - Sapata associada corrida

Figura. Prof. Elder Chaveiro Alves 2011

Page 17: Fundação Superficial _rasa Ou Direta

Geralmente as sapatas associadas são projetadas com vigas de rigidez (enrijecimento) cujo eixo

passa pelos centros de cada pilar.

5.2.3 Sapata corrida

Sapata Corrida- sapata sujeita á ação de uma carga distribuída linearmente.

As Sapatas Corridas possuem uma dimensão profundamente em relação as demais a base pode ser

retangular, circular quadrada ou trapezoidal sua espessura pode ser constante ou variável em sua execução

um lastro de concreto magro em total sua base. Após a execução deve-se fazer o reaterro da cava e fazer a

compactação.

Figura 5.8 - Sapata corrida

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Quando o solo possuir camada resistente à pequena profundidade pode se usar a sapata como

fundação para estruturas leves, flexíveis e para estruturas pesadas rígidas quando o solo possuir camada

compressível de grande espessura poderá utilizar a sapata como fundação de estruturas leves, flexíveis em

solo não coesivo e previamente compacto. Quando o solo possuir camada fraca sobrejacente a uma camada

resistente a sapata pode ser usada como fundação de estruturas leves flexíveis em solo não coesivo

previamente compactado ou solo pré-carregado. Em solo com camada resistente sobrejacente à camada fraca

poderá ser usada para estruturas leves flexíveis. Quando o solo possuir camada fraca e resistente alternadas a

sapata poderá ser usada em estruturas leves flexíveis.

5.3 Vigas de fundação

Page 18: Fundação Superficial _rasa Ou Direta

Vigas de fundação - Elemento de fundação superficial comum a vários pilares cujos centros em planta

estejam situados no mesmo alinhamento conforme figura 5.9.

As vigas de fundações podem ter largura constante podendo ter alternativas de seção transversal tipo

bloco ou sapata, também pode ter largura variável com topo plano conforme figura 11.

Quando uma viga de fundação tem grande rigidez (comparada à rigidez do terreno) e quando o

carregamento é centrado (a resultante das cargas passa pelo centro de gravidade da área de contato), todos s

pontos da viga e, portanto, os pontos de ligação dos pilares, terão o mesmo recalque. Quando o

carregamento não é centrado e a viga tem grande rigidez relativa, a análise da interação pode ser dispensada,

e as pressões de contato e os recalques calculados a partir da resultante do carregamento.

Os métodos de soluções de vigas podem ser classificados em:

Método estático;

Método baseado na hipótese de Winkler;

Método baseado no meio elástica continuo.

Figura 5.9 - Detalhe de uma viga de Fundação

Page 19: Fundação Superficial _rasa Ou Direta

Figura 5.10 - Detalhe genérico de uma viga

Figura 5.11 - Vigas de fundação concretada

Page 20: Fundação Superficial _rasa Ou Direta

5.4 Bloco

Bloco- estrutura de fundação superficial de concreto, dimensionado de modo que as tensões de tração nele

produzidas possam ser resistidas pelo concreto, sem necessidade de armadura. Pode ter suas faces verticais,

inclinadas ou escalonadas figura 5.12 e apresentar normalmente em planta seção quadrada figura 5.12 ou

retangular figura 5.13.

O dimensionamento estrutural dos blocos é feito de tal maneira que dispensem armação (horizontal)

para flexão. Assim, as tensões de tração, que são máximas na base, devem ser inferiores à resistência à

tração do concreto. Nessa condição, a segurança ao cisalhamento estará atendida.

Em geral o dimensionamento é feito simplesmente adotando (Fig. 5.13b):

α ≥ 60° (5.15)

Ou por um critério que leva em conta valor das pressões de contato, q (Fig. 13c):

𝑡𝑔 ∝

∝=

𝑡𝑔 ∝

𝜎𝑎𝑑𝑚,𝑡+ 1 (5.16)

Onde:

𝜎𝑎𝑑𝑚, 𝑡 = Tensão admissível à tração do concreto, geralmente tomada como:

𝜎𝑎𝑑𝑚, 𝑡 =𝜎𝑎𝑑𝑚,𝑐

10 (5.17)

Há também ábacos para esse último (p.ex., Langendonk, 1954). Deve-se esclarecer que a Eq. 5.16 foi

estabelecida para um problema de estado plano de deformações ( bloco corrido).

Ainda, ao dimensionar a altura do bloca esta deve permitir a ancoragem dos ferros do pilar (Fig. 13b)

Page 21: Fundação Superficial _rasa Ou Direta

Figura 5.12 - Detalhe de um bloco

Figura 5.13 - Bloco Velloso 2014

Page 22: Fundação Superficial _rasa Ou Direta

Quando o solo possuir camadas resistentes a pequena profundidade poderá ser utilizado o bloco

como fundação para estrutura leve, flexível e também para estruturas pesadas rígidas. Se o solo for de

camada fraca sobrejacente a uma camada resistente poderá usar o bloco como fundação para estruturas leve,

flexíveis desde que o solo não coesivo previamente compactado ou em solo pré-carregado. Se o solo possuir

camada sobrejacente à camada fraca poderá utilizar o bloco como fundação para estruturas leves, flexíveis.

Se o solo possui camadas fracas e resistentes alternadas poderá utilizar o bloco como fundação para

estruturas leves, flexíveis.

5.5 Radier

Radier - Elemento de fundação superficial que abrange todos os pilares da obra conforme figura 15 ou

carregamentos distribuídos (por exemplo: Tanques, Depósitos, Silos, etc. ).

Uma fundação em radier é adotada quando:

As áreas das sapatas se aproximam umas das outras ou mesmo se interpenetram (em consequência de cargas

elevadas nos pilares e ou de tensões de trabalho baixas);

Se deseja uniformizar os recalques (através de uma fundação associada).

Quanto à forma ou sistema estrutural, os radiers são projetados segundo quatro tipos principais.

Radies lisos; radiers com pedestais ou cogumelos; radiers nervurados ou radiers em caixão.

Page 23: Fundação Superficial _rasa Ou Direta

Figura 5.14 - Obras com Fundação Radier

Figura. Prof. Elder Chaveiro Alves 2011

Figura 5.15 - Radier

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Quando o solo possuir camadas resistentes á pequena profundidade poderá utilizar como fundação o

Radier raso para estruturas pesadas rígidas. Quando o solo possuir camada compressível de grande espessura

poderá usar o Radier raso para estruturas pesadas rígidas com eventual estrutura de enriquecimento. Quando

o solo possuir camada fraca sobrejacente a uma camada resistente poderá usar o Radier raso para estruturas

leves, flexíveis e Radier profundo para estruturas pesadas rígidas. Quando o solo possuir camada resistente

sobrejacente á camada fraca poderá utilizar o Radier raso sob estruturas leves, flexíveis e Radier profundo

( fundação flutuante ) em estruturas pesadas rígidas. Quando o solo possuir camadas fracas e resistentes

alternadas poderá utilizar Radier raso para estruturas leves, flexíveis e Radier profundo para estruturas

pesadas rígidas.

Page 24: Fundação Superficial _rasa Ou Direta

Os Radiers podem ser de concreto armado protendido ou reforçado com fibras. É aplicável sobre o

solo instável ou sujeito a recalques, ou quando a soma das áreas das sapatas ou blocos seja 60% a área da

edificação.

5.7 Principais diferenças entre bloco e sapatas

Bloco: maior altura, trabalha basicamente à compressão, concreto simples (Em geral) ou concreto armado.

Sapata: Pequena altura; trabalha à flexão; concreto armado conforme figura 5.4 para resistir a esforços de

tração e cisalhamento.

Vigas de equilíbrio - As vigas de equilíbrio são elementos estruturais que ligam a Sapata de um pilar na

divisa com um pilar interno da obra fazendo com que a sapata trabalhe com carga centrada.

6 FATORES A SEREM RESPEITADOS PARA SE FAZER O DIMENSIONAMENTO DE

FUNDAÇÃO SUPERFICIAL

Pressão admissível de uma fundação superficial - Tensão aplicada por uma fundação superficial ao terreno,

provocando apenas recalques ao terreno, provocando apenas recalques que a construção pode suportar sem

inconvenientes e oferecendo, simultaneamente, segurança satisfatória contra a ruptura ou o escoamento do

solo ou de elemento estrutural de fundação;

Recalque – movimento vertical descendente de um elemento estrutural. Quando o movimento for ascendente

domina-se levantamento. Convenciona-se representar o recalque com o sinal positivo;

Recalque-diferencial específico - relação entre as diferenças dos recalques de dois apoios e a distancia entre

eles;

6.1 Conceitos de dimensionamento

O dimensionamento das fundações superficiais pode ser feito utilizando o conceito de pressão admissível ou

com o conceito de coeficiente de segurança parciais.

No caso do conceito de coeficiente de segurança parciais deve - se estudar as duas analises correspondentes

aos estados - limites últimos e aos estados-limites de utilização.

Quando da utilização do conceito de pressão admissível deve-se levar em conta; profundidade da

Page 25: Fundação Superficial _rasa Ou Direta

fundação, dimensões e formas dos elementos de fundação; Características das camadas de terreno abaixo do

nível da fundação; Lençol d'água; Modificação das características do terreno por efeito de alivio de pressões,

alteração do teor de umidade ou ambos; Características da obra, em especial a rigidez da estrutura;

Recalques admissíveis, definidos pelo projetista da estrutura.

As fundações superficiais devem ser definidas por meio de dimensionamento Geométrico e de Cálculo

estrutural

Dimensionamento geométrico: devem-se considerar as solicitações; Cargas centrais; Cargas Excêntricas e

cargas horizontais.

Dimensionamento estrutural: deve ser feito de maneira a atender ás NBR 6118, NBR 7190 e NBR 8800.

6.2 Dimensões da fundação superficial

Dimensão mínima - As sapatas ou os blocos não devem ter dimensão inferior a 60 cm.

Profundidade mínima – a profundidade mínima deve garantir que o solo de apoio não seja influenciado

pelos agentes atmosféricos e fluxos d'águas. Em divisas com outros terrenos, salvo quando a fundação for

assente sobre a rocha, a profundidade no deve ser inferior a 1,5 m. em caso das obras que as fundações

estejam majoritariamente previstas com dimensões inferiores a 1,0 m a profundidade mínima poderá ser

reduzida.

Lastros- em fundações que não se apoiam regularização com o mínimo 5 cm de concreto( concreto magro)

ocupando toda a área da cava da fundação.

7 CONCLUSÃO

Conclui se que as fundações superficiais é a fundação que deve ser adotada em relação a fundação profunda

devido ao baixo custo e a facilidade de execução tendo em vista que os equipamentos empregados são

mínimos e de fácil acesso e o método de execução é bem menos complexo e trabalhoso comparado ao

método de execução das fundações profundas desde que não aja atenuantes que empeçam o uso dessas

fundações superficiais, para isso deve se ressaltar que cada obra tem suas peculiaridades. Portanto, para cada

projeto deve ser feita uma análise de maneira individual e a decisão quanto ao tipo de fundação não deve ser

apenas o menor custo e a facilidade de execução outros julgamentos deve ser considerado para escolher o

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tipo de fundação tais eles como prazo de execução, condições técnicas financeiras, proximidades estado e

características de edifícios vizinhos, natureza e características do subsolo, arquitetura e tipo de estrutura a

ser construída, tipos de fundações existentes e disponibilidades de mão de obras e equipamentos do mercado

local, todo esses fatores associados a qualidade segurança.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

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Dirceu de Alencar Velloso e Francisco de Rezende Lopes - Fundações, : Critérios de Projetos/ Investigação de

Subsolo/Fundações Superficiais / Fundações Profundas ( Velloso 2014)

Franks Alves Fonseca - Análise Comparativa Estrutural e Econômica entre fundações em Sapatas Centradas,

Sapatas Centradas com Vigas de Equilíbrio e Sapatas Excêntricas em uma Edificação Residencial 2015.

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autoportantes usadas em Telecomunicações 2015.

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Casagrande, (1965)

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