Complementos de fundacoes

UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMACENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

FUNDAÇÕES DE FUNDAÇÕES DE EDIFÍCIOSEDIFÍCIOS

Prof. Dr. José Neres da Silva Filho

Profª. Drª. Cláudia Marcia Gurjão

UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMACENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

Universidade Federal de Roraima (UFRR)

Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)

Universidade Federal de Viçosa (UFV)

F U N D A Ç Õ E SF U N D A Ç Õ E SDefinição Clássica•Trata-se do elemento estrutural básico de uma edificação, seja uma pequena construção térrea, seja uma estrutura de edificação vertical com vários pavimentos.

Definição Simples•Fundação é o elemento estrutural que transfere ao terreno as cargas que são aplicadas à estrutura.

Especificações e generalidades•Todas as construções básicas, sempre requerem uma infra-estrutura de apoio, bem como um minucioso estudo, para que se possam decidir qual será o melhor tipo fundação para cada determinada obra..

F U N D A Ç Õ E SF U N D A Ç Õ E S

Fun d

a çõe

s d e

Edi

f ício

sProjeto do

edifício

Cálculo das cargas

Investigação do terreno

Definição do tipo e

fundação

(controlado)

(controlado)

(não controlado)

(não controlado)

TIPOS DE FUNDAÇÃORASAS (superficiais ou diretas)•Executadas em pequenas profundidades (ou mesmo superficialmente) transmitem a carga da estrutura ao terreno através de sua base.

PROFUNDAS (Indiretas)•Executadas em maiores profundidades (é quando a profundidade, em relação ao terreno adjacente é superior em face da maior dimensão da área total da fundação).

F U N D A Ç Õ E SF U N D A Ç Õ E SFUNDAÇÕES RASAS• Caso Simples (Baldrame)

F U N D A Ç Õ E SF U N D A Ç Õ E SFUNDAÇÕES RASAS•Fundações em Bloco ou Sapata

Bloco

Sapata

F U N D A Ç Õ E SF U N D A Ç Õ E SFUNDAÇÕES RASAS•Viga de Fundação e Radier

Viga de Fundação Radier

FUNDAÇÕES RASAS ( TEORIA )FUNDAÇÕES RASAS ( TEORIA )

• Na escolha do tipo de fundações, as diretas ou rasas são as primeiras a serem analisadas, devido a execução simples e o baixo custo.

• A economia só é alcançada se a fundação rasa corresponder de 50% a 70% da área do terreno, isto é, se a área de suporte necessária no cálculo dimensional da fundação for menor.

EXEMPLO:ÁREA DO TERRENO = 250,00 m²

ÁREA DA FUNDAÇÃO = 130,00 m²

PERCENTUAL = 52%

ÁREA DE SUPORTE CALCULADA RESULTOU EM 130,00m²( OK! )

• Caso o local apresente aterro não compactado, argila mole, areia fofa e água, as fundações diretas ou rasas não são recomendadasnão são recomendadas.

• As cargas devem ser transmitidas ao terreno e solicitadas através das pressões distribuídas sob a base da fundação (Bulbo de Tensões).

• As fundações superficiais só podem ser assentadas à uma profundidade de até duas vezes a sua menor dimensão em planta.

• Tecnicamente, são apoiadas diretamente sob as paredes e os pilares, que transmitem a carga para na fundação que, por sua vez solicita o solo pela carga aplicada no corpo da sapata.

• Tanto os blocos como as sapatas são os elementos de fundação mais simples e mais econômicos.

•Os blocos porém são até mais econômicos do que as sapatas para cargas reduzidas, porque a quantidade de concreto é menor e justifica então a eliminação da armadura, não havendo assim nenhuma restrição construtiva..

RESUMO GERALRESUMO GERAL

FUNDAÇÕES RASAS (SUPERFICIAIS)

--Quando a camada superficial do solo apresenta resistência suficiente para suportar as cargas da edificação.

-São as consideradas de menor custo. São executadas em concreto armado, apoiados sobre terreno preparado e compactado.

As dimensões e a armação da sapata dependem de cálculo das cargas e sobrecargas e considerar sempre as características de resistência do solo de apoio.

CargasCargas : : peso próprio estrutural.

SobrecargasSobrecargas : : cargas acidentais.

FUNDAÇÕES RASAS (SUPERFICIAIS)

E X E C U Ç Ã O1- limpeza do terreno, e fixação do¨RN¨;2- demarcação da construção, com a implantação e demarcação do gabarito referencial, contendo o eixo e as faces laterais e a referência de nível;3- abertura das valas, sendo manual ou mecânica ( sem sem alterar ou abalar o gabaritoalterar ou abalar o gabarito),4- compactação das valas, com o uso de soquetes manuais, ou mecânicos (sapo mecânico).

5 -aplicação de uma camada de pedra 3, 4 e rachão, numa camada de 5 cm a 30 cm. Ao longo da vala (lastro de brita ), cuja finalidade é de drenar (manter seco) a interface do solo com base da sapata, trabalhando também como material de transição entre o solo e a sapata da fundação (agulhamento).Obs : o agulhamento é imprescindível em obras de pavimentação de modo geral, fundo de galerias, base de aterros e de estacas e tubulões (fundações profundas), com as mesmas finalidades.

Vale ressaltar que nos casos de fundações de pequenas construções, a aplicação adequada é de pedrisco a pedra 3 e a espessura à critério.

TRAÇOS DE CONCRETOTRAÇOS DE CONCRETO

Para contra pisos e bases de sapatas( Concreto magro )

1 saco de cimento ( 50kg. Padrão )8,5 LATAS DE AREIA 1,5 LATAS DE PEDRA

2,0 latas de água

¨ 1 lata = 18,5 litros ¨¨ 1 saco de cimento = 250,0 litros ¨

6- Aplicar um lastro de concreto magro com espessura de 3 a 5 cm, com a finalidade transitória do solo-brita à base da sapata, cuja finalidade é a de não permitir ou dificultar a higroscopia (vaporização da água) e o encharcamento da sapata, evitando-se assim a oxidação das armaduras da sapata.

7- Formas de madeira ou formas metálicas, devem ser inseridas ao longo da vala (sapata corrida - baldrame) , com a finalidade de manter uma linearidade vertical e longitudinal, bem como o arrasamento da superfície da sapata ou da viga baldrame, e fuga da água de amassamento do concreto.

8- As armações devem ser dimensionadas analiticamente, (cálculo estrutural) devem ser moldadas ou dobradas, com uso de ferramentas adequadas, supervisionadas e inspecionadas principalmente quanto a fixação dos estribos ( ferragens transversais ) nas barras longitudinais.

TIPOS DE FUNDAÇÕES RASASSAPATA ISOLADA

QUANDO HÁ UMA SAPATA ÚNICA SOB PILAR, RECEBENDO A CARGA DIRETA E PONTUAL PELO PILAR

SAPATA

TIPOS DE SAPATASTIPOS DE SAPATAS

SAPATA ISOLADA

SAPATA ISOLADA - ( COM ARRANQUES )

SAPATA CORRIDA

• Sustenta a carga de uma parede distribuída linearmente.

• Utilizada com sistema estrutural de alvenaria armada.

ALICERCES - SAPATA CORRIDA

Os alicerces são estruturas executadas pelo assentamento de pedras ou tijolos maciços recozidos, em valas de pouca profundidade (entre 0,50 a 1,20 m), e largura variando conforme a carga das paredes.

ALICERCE DE TIJOLOS SAPATA CORRIDA

SOLO SOLO RESISTENTERESISTENTE

http://www.uepg.br/denge/aulas/fundacao/conteudo.htm

SOBRADOSOBRADOCASA TÉRREA

BALDRAME SAPATA

CAPACIDADE DE CARGA LINEAR (Quanto agüenta por metro linear)

Sapata corrida em

solo de Argila DURA [ 3 kgf / m2]

Sapata corrida em Solo de Argila RIJA [ 2 kgf / m2]

Baldrame com alvenaria de tijolo de barro maciço de 1 tijolo.

7.500 kgf / m 5.000 kgf / m

Baldrame com alvenaria de tijolo de barro maciço de 1 e 1/2 tijolo.

11.250 kgf / m 7.500 kgf / m

Baldrame com alvenaria de tijolo de barro maciço de 2 tijolos.

15.000 kgf / m 10.000 kgf / m

PARA FUNDAÇÕES

RASAS

( ( CASAS TÉRREASCASAS TÉRREAS ) )

RADIER

•É uma grande laje, onde apóiam-se os pilares e paredes da edificação.

•É uma forma de dimensionamento das sapatas isoladas, se a área das sapatas em planta ultrapassar 60% da área da edificação, torna-se mais econômico executá-las devido a redução considerável da execução de formas.

•Aplicável sobre solo instável ou sujeitos a recalques

VERIFICAÇÃO DO TERRENO

Para início de qualquer planejamento e projeto estrutural residencial e predial, um dos pontos básicos, é fazer a verificação do terreno, de modo global isto é:

1- a posição Norte-Sul ( insolação );

2- planta topográfica planialtimétrica;

3- tipo de solo ( sondagem ).

INVESTIGAÇÃO DO SOLO•De uma análise cuidadosa pode mostrar se um terreno tem o solo altamente compressível, exigindo assim uma consolidação prévia.

• De uma sondagem que tem por objetivo verificar a natureza do solo, a espessura das diversas camadas ( estratificação ), a profundidade e a extensão da camada mais resistente que deverá receber as cargas da construção, e determinar o tipo da fundação a ser especificada.

• De uma verificação do NA.

•Uma base prática na construção, através da mecânica dos solos definimos e classificamos os materiais que ocorrem na superfície da crosta terrestre em:

Rochas-solos rochosos (pedregulhosos)

Solos renosos/siltosos (compacíveis);

Solos argilosos (consistência).

INVESTIGAÇÃO DO SOLO

PROCEDIMENTOS BÁSICOS ANTES DE SE DECIDIR PELO TIPO DE FUNDAÇÃO EM UM TERRENO

A)Visitar o local da obra, verificando se existem áreas de alagados, encharco afloramento de rochas ;

B)Visitar obras em andamento nas proximidades, verificando as soluções adotadas;

C) Fazer sondagem a trado (broca) com diâmetro de 2“ ou 4", recolhendo amostras das camadas do solo até atingir a camada resistente;

D) Requisitar uma sondagem geotécnica.

RECALQUES

RECALQUE UNIFORME

RADIER

RECALQUES

ROMPIMENTO DO SOLO

PLANTA

SP – SONDAGEM A PERCUSSÃO

SONDAGEM A PERCUSSÃO

RELATÓRIO DE SONDAGEM

INVESTIGAÇÃO DO SOLO

• A investigação do subsolo, faz-se necessário, devido a basicamente dois problemas:

1- ruptura do solo,ruptura do solo,2- recalques e deformações.recalques e deformações.

• Assim, a investigação do solo é feita pela investigação de campo e no laboratório.

INVESTIGAÇÃO O SOLO

Tipos de fundações profundasESTACASESTACAS PRÉ-MOLDADASPRÉ-MOLDADAS

FUNDAÇÕES PROFUNDAS ( TEORIA )FUNDAÇÕES PROFUNDAS ( TEORIA )

Tipos de fundações profundas

ESTACAS ESCAVADASESTACAS ESCAVADAS


PAREDES PAREDES DIAFRAGMADIAFRAGMA


ESTACAS HÉLICE ESTACAS HÉLICE CONTÍNUACONTÍNUA

ESTACAS TIPO FRANKIESTACAS TIPO FRANKI


ESTACAS TUBULARES ESTACAS TUBULARES METÁLICASMETÁLICAS



ESTACAS RAIZESTACAS RAIZ


TUBULÕESTUBULÕES

TRANFERÊNCIA DE CARGAS

superfície do terreno




Bulbo de Pressões


BULBO DE PRESSÕES

Solo resistente

Solo pouco resistente

BULBO DE PRESSÕES

Solo resistente

Solo pouco resistente

PROBLEMAS !!!

CONCEITOS

CAPACIDADE DE CARGA• É a carga que provoca a ruptura da fundação.

• É influenciada pelas dimensões e pelo posicionamento da fundação, mas depende principalmente da resistência e da compressibilidade do solo e da posição do nível d’água.

RUPTURA• Ocorre quando a tensão no interior do maciço de fundação supera a resistência do material provocando a destruição da estrutura do solo ou da rocha ao longo de uma determinada superfície (plano de ruptura).

CONCEITOS

ESCOAMENTO DO SOLO• Quando as tensões atuantes superam a resistência do solo e produzem sua plastificação, o que pode levar a plena ruptura do material.

CONCEITOS

ADENSAMENTO DO SOLO• É uma deformação do solo que ocorre a medida em que a água vai sendo expulsa pelo excesso de pressão aplicada pela fundação.

CONCEITOS

RECALQUES

superfície

Aterro(1o estágio)

RECALQUE HOMOGÊNEO

superfície

Aterro(2o estágio)

Deformação no solo de fundação

RECALQUE

tempo

Rec

alqu

e (m

m)

RECALQUE DIFERENCIAL

superfície

Aterro(2o estágio)

Deformação maior em uma porção

RECALQUES DIFERENCIAIS

rocha

argila mole


argila mole

rocha


paleo vale

areia e cascalho

rocha sã

rocha sãargila mole


rocha sã

areia compactaargila



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