aula - fundações diretas

Construção Civil IConstrução Civil IConstrução Civil IConstrução Civil I

Execução de Fundações Execução de Fundações Execução de Fundações Execução de Fundações DiretasDiretasDiretasDiretas

Elementos Estruturais - ESQUEMA

IntroduçãoIntroduçãoIntroduçãoIntrodução

Escolha do tipo de fundação

� Custo da etapa de fundações varia entre 3% e 7%do custo total do empreendimento;

� Escolha da fundação: análise técnica e econômica;

� Geotecnialocal;

IntroduçãoIntroduçãoIntroduçãoIntrodução

� Geotecnialocal;

� Viabilidade executiva;

� Mão de obra especializada;

� Verificação de edificações vizinhas à obra;

� Controle de qualidade: melhor solução,detalhamento e controle de execução.

IntroduçãoIntroduçãoIntroduçãoIntrodução

TIPOS DE FUNDAÇÕES

DIRETAS

RASAS Blocos e alicerces

Sapatas

Corrida

Isolada

Associada

Alavanca

Radiers

PROFUNDAS TubulõesCéu aberto

PROFUNDAS Tubulões Ar comprimido

INDIRETAS

Brocas

Estacas de madeira

Estacas de aço

Estacas de concreto pré-moldadas

Estacas de concreto moldadas in loco

Strauss

Franki

Raiz

Estacão

DIFERENÇAS BÁSICAS

FUNDAÇÕES RASAS FUNDAÇÕES PROFUNDAS

CONCEITOS BÁSICOS

� Elementos de fundação emque a carga é transmitida aoterreno, predominantemente pelas pressões distribuídassob a base da fundação, e emque a profundidade deassentamentoem relaçãoao terrenoadjacenteé inferior aassentamentoem relaçãoao terrenoadjacenteé inferior aduas vezes a menor dimensão da fundação (B).

� Incluem-se neste tipo de fundação: as sapatas, os blocos,os radiers, as sapatas associadas, as vigas de fundação e assapatas corridas.

Bloco de Fundação

• Bloco escalonado; • Alturas elevadas; • Excelente resistência à compressão.

Sapata

Sapatas (isoladas ou associadas): São elementos de apoio deconcreto, de menor altura que os blocos, que resistemprincipalmente por flexão.

Sapata Associada

Radier

•Quando todos pilares de uma estrutura transmitirem as cargas ao soloatravés de uma única “laje” ou sapata.•Este tipo de fundação envolve grande volume de concreto, é relativamenteonerosa e de difícil execução.•Quando a área das sapatas ocuparem cerca de 70 % da área coberta pelaconstrução ou quando se deseja reduzir ao máximo os recalques diferenciais.

� São elementos estruturais de fundações profundas, de grande porte, que transmitem a cargaao solo resistente através da escavação de um fuste cilíndrico de base alargada tronco-cônica.

TubulõesTubulõesTubulõesTubulões

� Custos de mobilização e de desmobilização são menores que os de bate-estacas eoutro equipamentos;

� Vibrações e ruídos provenientes do processo construtivo são de baixaintensidade;

� Permite observar e classificar o solo retirado durante a escavação e compará-loàscondiçõesdosubsoloprevistasno projeto;

Vantagens do uso de tubulõesVantagens do uso de tubulõesVantagens do uso de tubulõesVantagens do uso de tubulões

àscondiçõesdosubsoloprevistasno projeto;

� As dimensões do tubulão podem ser alteradas durante a escavação paracompensar condições do subsolo diferentes das previstas;

� É possível apoiar cada pilar em um único fuste, em lugar de diversas estacas,eliminando a necessidade de bloco de coroamento.

� Tubulão a céu aberto:O fuste é escavado até a cota desejada, a base é alargada eposteriormente preenchida com concreto.

TubulõesTubulõesTubulõesTubulões

Check list – início dos serviços

Tubulões a céu abertoTubulões a céu abertoTubulões a céu abertoTubulões a céu aberto

Itens Sim Não Observações

1. Serviços Preliminares no canteiro-de-obras

a. Força trifásica

b. Bomba de recalque

c. Bancada de armação e carpintaria

d. Equipamento para escavação manual

e. Areia, brita, cimento, madeira, aço

f. Vibrador

g. Instalações sanitárias

2. Projeto de Fundações

a. Locação do fuste do tubulão em relação ao C.G. do pilar

b. Indicação das vigas de travamento e alavancas

c. Dimensões dos tubulões

d. Previsão de cota de apoio e tensão admissível adotada no projeto

e. Locação de sondagens

f. Detalhe da armação do fuste dos tubulões

g. Quantitativos da armação

h. Especificação do concreto e do aço

i. Indicação de interferências com plano de escavação dos taludes provisórios

j. Seqüencial executivo de abertura e concretagem dos tubulões

Check list – início dos serviços

Tubulões a céu abertoTubulões a céu abertoTubulões a céu abertoTubulões a céu aberto

Itens Sim Não Observações

3. Projeto de estrutura de concreto armado

a. Locação em planta dos pilares e blocos de coroamento

b. Cota de arrasamento dos tubulões

c. Detalhe dos blocos (arrasamento, altura, largura, comprimento)

d. Armação dos blocos e arranque dos pilares

e. Quantitativos de armação

f. Detalhe típico da interface do tubulão com o bloco

Metodologia executiva

� MARCAÇÃO DO EIXO DA PEÇA

Tubulões a céu abertoTubulões a céu abertoTubulões a céu abertoTubulões a céu aberto

Metodologia executiva

Tubulões a céu abertoTubulões a céu abertoTubulões a céu abertoTubulões a céu aberto

� ESCAVAÇÃO DO POÇO

Metodologia executiva

Tubulões a céu abertoTubulões a céu abertoTubulões a céu abertoTubulões a céu aberto

� ESCAVAÇÃO DO POÇO

Metodologia executiva

Tubulões a céu abertoTubulões a céu abertoTubulões a céu abertoTubulões a céu aberto

� ALARGAMENTO DA BASE

� CUIDADOS NA ETAPA DE ALARGAMENTO DA BASE (NBR 6122/1996):

� Injeção de nata de cimento, aplicações superficiais de argamassa de cimento ou escoramento;

� Limpeza da borda da escavação;

� Tempo entre alargamento da base e concretagem: < 24 horas;

� Inspeção SEMPRE antes da concretagem;

� Limpeza do fundo da escavação;

� Concretagem com calha ou tremonha;

� Evitar choque do concreto com a armadura;

� Evitar execução simultânea de tubulões muito próximos;

TubulõesTubulõesTubulõesTubulões

� Prever tratamento na “cabeça” do tubulão.

Metodologia executiva

Tubulões a céu abertoTubulões a céu abertoTubulões a céu abertoTubulões a céu aberto

� COLOCAÇÃO DA ARMADURA

Metodologia executiva

Tubulões a céu abertoTubulões a céu abertoTubulões a céu abertoTubulões a céu aberto

� CONCRETAGEM

Check list – conferência dos serviços

Tubulões a céu abertoTubulões a céu abertoTubulões a céu abertoTubulões a céu aberto

Itens Sim Não Observações

4. Execução dos tubulões

a. Locação dos tubulões

b. Boletim de controle de execução contendo:

Nome e local da obra

Identificação e dimensões teóricas do tubulão

Cota de apoio

Verificação da locação

Comprimento escavado e concretado

Dimensões finais da base

Consumo real de concreto

Identificação do caminhão betoneira por tubulão

Slumpe resistência do concreto

Excentricidades

c. Definição da cota de apoio pelo engenheiro

d. Inspeção do solo de apoio pelo engenheiro

e. Inspeção da base para a liberação da concretagem do tubulão

f. Posicionamento da armação

g. Moldagem de corpos-de-prova para rompimento aos 7, 14 e 28 dias

h. Slump test (9±1 cm)

i. Poceiro adensa e espalha o concreto na base, pisoteando-o

j. Concretagem até a cota de arrasamento do tubulão acrescida de 5 cm

� Tubulão a ar comprimido:A injeção de ar comprimido nos tubulões impede a entrada deágua, permitindo que a execução dos trabalhos de escavação,alargamento do fuste econcretagem.

TubulõesTubulõesTubulõesTubulões

Metodologia executiva

� MÉTODO CLÁSSICO:

� Concretagem de um tubo de concreto;

� Retirada das formas;

� Escavação até que o topo do tubo chegue ao nível do solo;

� Um novo tubo é então concretado sobre o primeiro e assim por diante.

Tubulões a ar comprimidoTubulões a ar comprimidoTubulões a ar comprimidoTubulões a ar comprimido

Metodologia executiva� MÉTODO CLÁSSICO:

� Prosseguimento das operações até que seja atingido o N.A.;

� Possibilidade de continuar a escavação por determinada profundidade, fazendo-se a retirada da água, através debombeamento;

� Quando não for mais possível prosseguir com a escavação, instala-se a campânula, equipamento com o qual seintroduz o ar comprimido.

Tubulões a ar comprimidoTubulões a ar comprimidoTubulões a ar comprimidoTubulões a ar comprimido

Metodologia executiva

Tubulões a ar comprimidoTubulões a ar comprimidoTubulões a ar comprimidoTubulões a ar comprimido

Manifestações patológicas devidas a inconformidades no processo executivo

� Incompatibilidade entre o material da base do tubulão e a tensão de projeto adotada;

� Dimensões e geometria incorretas dos elementos de fundação(comum em tubulões não circulares – tensõesincompatíveis com a estrutura ou solo);

� Instabilidade do solo durante a execução (elementos de concretados sobre material instável após liberaçãoda base do tubulão – mau desempenho da fundação);

TubulõesTubulõesTubulõesTubulões

Manifestações patológicas devidas a inconformidades no processo executivo

� Presença de água durante a concretagem;

� Adensamento ineficiente (peças sem a geometria ou integridade projetadas e falta de cobrimento daarmadura) – solução: concreto auto-adensável;

� Armaduras mal posicionadas ou insuficientes, comprometendo a integridade a longo prazo ou nãoatendendo às necessidades das solicitações;

TubulõesTubulõesTubulõesTubulões

Manifestações patológicas devidas a inconformidades no processo executivo

� Qualidade inadequada do concreto (tensão característica inferior à de projeto e abatimento inadequado àsnecessidades de lançamento e adensamento);

� Colocação de pedra marroada no fuste dos tubulões para redução de custos, originando elementos sem adevida integridade.

TubulõesTubulõesTubulõesTubulões

Principais Desvantagens/Riscos

� Queda de pessoas pela abertura dos tubulões;

� Soterramento dos trabalhadores;

� Queda de ferramentas e equipamentos;

Infecções;

Execução de TubulõesExecução de TubulõesExecução de TubulõesExecução de Tubulões

� Infecções;

� Asfixia ou intoxicação com gases;

� Afogamento (inundação);

� Processo de descompressão para os poceiros (tubulões a ar comprimido).

Considerações Finais – Etapas de Controle na Execução

� Locação do centro do tubulão;

� Cota do fundo da base do tubulão;

� Verticalidade da escavação;

� Alargamento da base;

TubulõesTubulõesTubulõesTubulões

� Alargamento da base;

� Posicionamento da armadura, quando houver, e da armadura de ligação;

� Dimensões (diâmetro) do tubulão;

� Concretagem (não misturar o solo com o concreto e evitar que se formem vazios na base alargada);

� Tubulão a ar comprimido: pressão do ar no interior do tubulão e risco de acidentes.

Bibliografia

� ALONSO, U. R.; GOLOMBEK, S. Tubulões e caixões. In: HACHICH,W.; FALCONI, F. F.; SAES, J. L.;FROTA, R. G. Q.; CARVALHO, C. S.; NIYAMA, S. (Coord.) Fundações: teoria e prática. 2. ed. SãoPaulo: Pini, 1998.

� ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS.NBR 6122:Projeto e execução de fundações.Rio de Janeiro, 1996.

� AZEREDO, H. O edifício até sua cobertura. 2. ed. São Paulo: Ed. Edgard Blücher, 2004. 188 p.

Execução de Fundação em TubulõesExecução de Fundação em TubulõesExecução de Fundação em TubulõesExecução de Fundação em Tubulões

� JOPPERT JUNIOR, I.Fundações e contenções em edifícios:qualidade total na gestão do projeto eexecução. São Paulo: Pini, 2007.

� MILITITSKY, J.; CONSOLI, N. C.; SCHNAID, F. Patologia das fundações. São Paulo: Oficina de Textos:2005.

� MIRANDA, M. C.; MARTINS, J. G. Fundações e contenção lateralde solos: execução de estacas.Documento digital. Disponível em:http://www2.ufp.pt/~jguerra/PDF/Fundacoes/Cortinas%20de%20Estacas_web.pdf

� Fotografias e ilustrações extraídas de:http://www.feciv.ufu.br/disciplinas/TCC1/Aula06Fundacoes.pdf