Considerações Preliminares

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1 UniSALESIANO Centro Universitário Católico Salesiano Auxilium Curso de Engenharia Civil Construção Civil I Fundações Prof. Dr. André Luís Gamino Professor Considerações Preliminares Para se optar por uma determinada fundação, deve-se ANTES saber: Natureza e características do solo do local da obra. Disposição, grandeza e natureza das cargas a serem transferidas ao subsolo; Limitações dos tipos de fundações disponíveis e restrições impostas (impacto, barulho, movimentação de terra); Fundações e condições técnicas dos edifícios vizinhos; Orçamento completo (material, mão de obra, transporte, etc.) das soluções e tipologias possíveis. 2 1

2 Classificação das Fundações Fundação é um subsistema estrutural responsável por transferir esforços (cargas) ao solo. Um dos critérios mais adotados é dividir as fundações em diretas ou indiretas; entretanto também é comum classificálas em rasas ou profundas. Há também o que se denomina contensões ou arrimos, que são outros subsistemas estruturais, mas que normalmente são executados, em muitos casos, junto com as fundações. 3 Classificação das Fundações Chama-se fundações rasas todas aquelas que transferem as cargas do edifício para as primeiras camadas do solo. Os tipos mais comuns são: Sapatas isoladas; Sapatas corridas; Radier* * Essas três fundações são também recebem a classificação de fundações diretas. 4 2

3 Classificação das Fundações Já as fundações profundas transferem os esforços provenientes do edifício para as camadas mais profundas do solo. Os tipos mais comuns são: Estacas cravadas; Estacas moldadas in loco; Tubulões* * Os tubulões, por contarem com base alargada, são considerados fundações diretas. 5 Conceituação Geral Fundação é a obra, geralmente enterrada, que serve para suportar a casa, prédio, ponte ou viaduto. É a parte da estrutura de um edifício que é responsável pela transferência ao solo das cargas referentes à este edifício, ao seu uso e dos fatores climáticos. 6 3

4 Conceituação Geral Se o solo não é suficientemente resistente (ou firme), o sistema de fundação do edifício irá afundar no solo (recalque) até que haja um equilíbrio de forças e ele se estabilize. 7 Conceituação Geral Se distribuirmos a carga do edifício em uma grande área, torna-se possível que, mesmo um solo pouco resistente, suporte o edifício sem recalcar. Neste caso, o sistema de fundação flutua sobre o solo sem afundar. 8 4

5 Conceituação Geral Pode ser que apenas uma camada mais profunda dê a resistência esperada e, neste caso, devemos estender nossa fundação até ela. Já aqui a fundação apóia sua extremidade em solo firme, profundo. 9 Conceituação Geral Entretanto se voltarmos à primeira situação, sentimos que o solo cede em um primeiro momento mas, quanto mais se afunda, mais ele se torna resistente. Temos aqui o que se conhece por atrito lateral. 10 5

6 Conceituação Geral Isso acontece porque passa ocorrer um atrito entre o solo e a superfície da fundação que entra em contato com esse solo. Assim temos: Onde: Q u = Q s + Q p Q u = Capacidade de carga final Q s = Carga de atrito lateral Q p = Carga na ponta 11 Sistema de Sapatas Isoladas As sapatas isoladas funcionam como mini radiers em apenas alguns pontos do edifício. 12 6

7 Sistema de Sapatas Isoladas São geralmente empregadas em edifícios de pequeno porte quando há ocorrência de cargas pontuais. 13 Sistema de Sapatas Contínuas As sapatas contínuas são um sistema de suporte que recebe e distribui as cargas ao longo que uma linha contínua. É a principal opção nos casos de alvenaria estrutural (portante). 14 7

8 Sistema de Radier Radier é uma laje executada na superfície do solo e que suporta o peso do edifício distribuindo sua carga por uma grande superfície. 15 Sistema de Radier É a fundação mais racional em obras térreas e de pequeno porte, pois alia um sistema de fundação e com um contrapiso. 16 8

9 Sistema de Radier O Radier também é solução para edifícios de grande porte e pouco verticalizados, ou então em casos do uso de vários subsolos, onde este pode ser executado em solos bem firmes. 17 Sistema de Estacas (no geral) No geral, as estacas tanto pré-moldadas como moldadas em loco podem ser divididas em estacas de atrito ou estacas de suporte. São classificadas como de atrito todas aquelas que não chegam a penetrar ou mesmo encostar em uma camada mais dura do solo, apoiando-se apenas atrito que o solo tem com elas. Já as estacas de suporte encostam ou penetram em uma camada mais resistente do solo, transferindo para esta grande parte da carga que recebe. 18 9

10 Exemplos de estacas de suporte. Exemplos de estacas de atrito. Estacas de Atrito 19 Estacas de Suporte 20 10

11 Sistema de Estacas Pré-moldadas São fundações indiretas, ou seja: são elementos que transmitem as cargas que recebem do edifício para as camadas mais profundas do solo. São constituídas de peças estruturais do tipo barra que, através de um sistema de percussão, são cravados no solo até que haja a nega da peça, ou seja: que esta não apresente mais penetração no solo ou que apresente penetração irrelevante. Esses elementos podem ser constituídos de madeira, aço ou mesmo concreto, sendo que este último é geralmente o mais empregado. 21 Sistema de Estacas Pré O bate-estaca é talvez uma das primeiras máquinas utilizadas na Construção Civil. É constituído de um malho ou maço que, tracionado por um cabo se eleva até uma certa altura e depois é liberado para cair sobre a cabeça da estaca fazendo com que ela penetre no solo de maneira simples. É muito barulhento e agressivo para as construções mais próximas

12 Exemplos de moldadas no local. Estacas Moldadas 23 Estacas Moldadas In Loco Os trados e as estacas moldadas por pilão são também bastante empregadas na elaboração de fundações e, nos últimos tempos tem se desenvolvido de maneira muito intensa. Estacas moldadas in loco são todas aquelas em que é feito um furo no solo e depois este é preenchido geralmente com concreto

13 Sistema de Estaca Escavada As estacas escavadas são moldadas in loco a partir de escavações mecânicas com emprego de uma mesa rotatória e lama bentonítica para garantir a estabilidade das paredes da escavação. Uma vez que a escavação atinge a cota de ponta das estacas, é feito o lançamento da armadura e em seguida a concretagem submersa ascendente, através de um tubo. 25 Sistema de Estaca Escavada Este tipo de estaca pode variar entre 60 e 180 cm de diâmetro e suportar cargas da ordem de até 1500 tf

14 Sistema de Estaca Escavada 27 Sistema Estacas-Raiz Estacas-raiz também são conhecidas como estacas Injetadas 28 14

15 Sistema Estacas-Raiz O emprego deste tipo de estaca é indicado em quase todo tipo de fundação e em especial para reforços de fundações, locais com restrição de pé direito ou dificuldade de acesso para equipamentos de grande porte. É indicada para situações que não é possível sofrer provocar vibrações, em casos onde é preciso atravessar matacões ou blocos de concreto ou ainda quando existe necessidade de engaste da estaca no topo rochoso. 29 Estacas Hélices Contínuas É uma estaca de deslocamento, executada através da introdução no terreno de um trado helicoidal contínuo, com o comprimento integral previsto para a estaca. O trado possui um tubo interno, pelo qual se executará a concretagem, simultaneamente a retirada do mesmo evitando desta forma o desconfinamento do solo

16 Estacas Hélices Contínuas Este tipo de estaca tem como principais características a alta produtividade, monitoramento eletrônico durante todas as fases de execução e inexistência de vibração e podem ser executadas abaixo do nível d'água. 31 Estacas Hélices Contínuas 32 16

17 Estacas Strauss É uma estaca com molde fechado, cravado e recuperado. Constitui-se de um tubo que é cravado pela ação de um pilão oco que corre pelo seu interior e que vai escavando o solo. Quando o tubo atinge a cota desejada inicia-se o processo de concretagem e adensamento, onde o concreto é introduzido pelo tubo e socado por um outro pilão, maciço. Essa fundação é muito utilizada em obras de pequeno ou médio porte. 33 Sistema Estacas Franki Constitui-se de um tubo fechado que é cravado pela ação de um embolo que corre em seu interior (1 e 2). Quando atinge a cota desejada é abastecido com concreto e força-se a saída de um tampão que havia sido colocado em sua ponta (3). O concreto é socado pelo tubo e este é lentamente sacado ao mesmo tempo (4, 5, e 6)

18 Sistema Estacas Franki 35 R Sistema Jet-Grouting 1. Perfuração rotativa, com injeção d água sob pressão 2. Vedação da saída d água seguida do início do processo de injeção 3. Subida ascencional da haste, a velocidade constante, com injeção de calda a alta pressão e alta velocidade. 4. Prosseguimento do tratamento, alternadamente 36 18

19 R Sistema Parede Diafragma Execução de paredes diafragma e estacas barrete utilizando perfuratrizes e clam-shells hidráulicos 37 Sistema Parede Diafragma Parede diafragma metrô de Belo Horizonte 38 19

20 Sistema Parede Diafragma Parede diafragma metrô de Belo Horizonte 39 R Tirantes Protendidos Tirantes ancorados no terreno, com especial ênfase à proteção anticorrosiva dispensada ao aço

21 Tirantes Protendidos Tirantes ancorados executados no Shopping Santa Úrsula, Ribeirão Preto, SP. 41 Sistema de Tubulões Os tubulões são elementos escavados manualmente semelhantes a poços d água, composto de fuste e base

22 Sistema de Tubulões 43 Sistema de Tubulões 44 22

23 UniSALESIANO Centro Universitário Católico Salesiano Auxilium Curso de Engenharia Civil OBRIGADO PELA ATENÇÃO! Fundações Construção Civil I 23