aula03 fundacoes contecoes(tipos de fundacoes

�Apresentar os vários tipos de fundações rasas e profundas.

� Estudar tipos de fundações adequadas � Estudar tipos de fundações adequadas para várias situações.

Referência recomendada:Fundações (v.1) Velloso, Dirceu A. e LOPES, Francisco R., Oficina de Textos,cap 1,2 e 3

São elementos estruturais cuja função é atransferência de cargas da estrutura para

a camada resistente de solo.

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Disciplina: Fundações e Contenções Profa. Ivana Barreto Matos

www.ebanataw.com.br

O custo da fundação muitas vezes pode inviabilizar a obra.

4 a 10% do custo global e podem chegar

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4 a 10% do custo global e podem chegara 20%.

Exemplo: Solos de Santos

A classificação quanto à transmissões das

cargas depende da forma em que a carga é transferida para o solo. Podem ser:

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� DIRETA

� INDIRETA

A transmissão das cargas é feita através da base do

elemento estrutural da fundação, considerando apenas o apoio da peça sobre a camada do solo, sendo desprezada qualquer outra forma de transferência das cargas. (BRITO, 1987).

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transferência das cargas. (BRITO, 1987).

São aquelas que transmitemas cargas por efeito de atrito

lateral do elemento estruturalcom o solo e por efeito de

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com o solo e por efeito de

ponta.

São sempre profundas, porconta do atrito lateral.

A classificação quanto à profundidade, podem ser:

� RASAS

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� RASAS

� PROFUNDAS

Aquelas em que a cota de apoio está em até 2 m de profundidade.

EXEMPLOS

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� Sapatas

� Laje Radier

� Blocos fundaçãohttp://construindo.org/alicerce/

Aquelas em que a cota de apoio está acimade 2 m de profundidade

EXEMPLO

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� Estacas

www.pedreirao.com.br

Quando usar?

– Solos superficiais pouco resistentes e/ou cargasestruturais elevadas– Solos superficiais sujeitos a erosão– Fundações em locais alagados ou abaixo do nível

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– Fundações em locais alagados ou abaixo do nível NA freático.– Possibilidade de escavações futuras próximas ao local.

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Este tipos de fundações são utilizadosquando há atuação de pequenas cargas,

ligados por vigas denominadas baldrames.

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Blocos e Alicerces não tem necessidade de armação.

São elementos estruturais de grande rigidez, ligados por vigas baldrames. Suportam predominantemente esforços de

compressão simples provenientes das cargasdos pilares.

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Eventuais esforços de tração são absorvidos pelo próprio material do bloco.– Geralmente, usa-se blocos quando a profundidade da camada resistente do solo está entre 0,5 e 1,0 m de profundidade. (BRITO, 1987).

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� Concreto simples� Alvenaria de tijolos comuns� Pedra de mão (argamassadas ou não)

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� Faces: verticais, inclinadas ou escalonadas.

� Altura: relativamente grande (necessário para que trabalhem essencialmente à compressão).

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que trabalhem essencialmente à compressão).

� Planta: seção quadrada, retangular, triangular ou mesmo poligonal.

São também denominado de blocos corridosUtilizados em construções de pequenas cargas provenientes

de paredes estruturais.Podem ser de: Concreto; Alvenaria ou Pedra.

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� Escavação: verificar se há formigueiros e raízes de árvores no momento desta atividade.

� Compactação a camada do solo resistente(apiloamento do fundo).

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� Colocação de um lastro de concreto magro: Para tensões maiores do que 9 MPa, a espessura deve ser de 5 a 10 cm.

� O consumo de cimento é baixo.

� Construção de cinta de amarração (concretoarmado) tem finalidade de absorver esforços não previstos, suportar pequenos recalques, distribuir o carregamento e combater esforços horizontais.

� Camada de impermeabilização: tem a

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� Camada de impermeabilização: tem a finalidade de evitar a subida de umidade por capilaridade para a alvenaria de elevação. Deve-se evitar descontinuidades que poderão comprometer seu funcionamento.

� Argamassa polimérica

� Emulsão asfáltica

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� Emulsão acrílica

� Papelão alcatroado (feltro asfáltico)

Ao contrário dos blocos e alicerces, assapatas não trabalham apenas à compressãosimples, trabalham também à flexão

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Portanto, devem conter material que suporte tração: concreto armado.

Pode ser a fundação adequada até mesmo para edifícios de grande porte.

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Transmitem ao solo (através da sua base) a carga de um pilar.

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Podem ser pré-moldadas

São elementos contínuos que acompanham alinha das paredes, as quais lhes transmitem acarga por metro linear.

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Usada quando a proximidade de dois ou maispilares é tanta que as suas sapatas isoladas sesuperpõem.

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Caso de pilares de divisa ou próximos a obstáculos onde não é possível fazer com que o centro de gravidade da sapata coincida com o do pilar.

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o do pilar.

Escavação da vala� Pelo menos 10 cm de folga para

permitir o trabalho de operário dentro dela.

� Fôrma para o rodapé, com folga de 5

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� Fôrma para o rodapé, com folga de 5 cm para a (concreto magro).

� Posicionamento das fôrmas.

Preparo da superfície de apoio� Limpeza do fundo da vala (materiais soltos elama)� Apiloamento com soquete ou sapo

mecânico

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mecânico� Execução do concreto magro ou lastro de

concretoFunção: regularizar a superfície de apoio e isolar a armadura do solo.

Posicionamento da armação

� Posicionamento do pilar em relação à caixacom as armações.

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� Concretagem: A base pode ser vibrada normalmente mas para a parte inclinada é necessário compactar manualmente.

Posicionamento da armação� Posicionamento do pilar

em relação à caixacom as armações.� Concretagem: A base

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� Concretagem: A base pode ser vibrada normalmente mas para a parte inclinada é necessário compactar manualmente.

Controle de execução� Locação do centro da

sapata e do eixo do pilar� Cota do fundo da vala.� Limpeza do fundo da vala.� Nivelamento do fundo da

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� Nivelamento do fundo da vala.

� Dimensões da forma da sapata.

� Armadura da sapata e do arranque do pilar.

A utilização de sapatas corridas é adequadaeconomicamente enquanto sua área emrelação à da edificação não ultrapassa 50%.– Caso contrário, é mais vantajoso reunir todasas sapatas num só elemento de fundaçãodenominado radier. (BRITO, 1987).

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denominado radier. (BRITO, 1987).

Executado em concreto armado. Devido a atuação de esforços de compressão e tração, O radier é uma peça inteiriça, o que pode lhe conferir uma alta rigidez (muitas vezes evita grandes recalques).(BRITO, 1987).

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Desvantagem: impõe a necessidade de execuçãoprecoce de todos os serviços enterrados (instalações sanitárias, etc).

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Execução:

� Preparo da base.

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Execução:

� Posicionamento das armaduras.� Sistemas de instalação.� Caminhos para a concretagem.

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Execução:

� Posicionamento de espaçadores.

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Execução:

� Acabamento

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Controle de execução

� Locação dos eixos dos pilares.� Cota do fundo da escavação.� Nivelamento do fundo da vala.

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� Nivelamento do fundo da vala.� Posicionamento dos componentes das instalações

enterrados.

Tubulões

�Transmitem acarga ao solo por compressão, através da base alargada, em elevada profundidade.

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profundidade.

�É composto por um fuste

cilíndrico e uma base

alargada em forma de tronco

de cone.

Condições de aplicação:

� Cargas muito elevadas�Áreas com dificuldade de adoção de técnicas de fundação mecanizadas�Regiões afastadas de grandes centros

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�Regiões afastadas de grandes centros urbanos�Solos argilosos – menos risco dedesmoronamento.

Riscos:

� Queda de pessoas ao estrarem ou saírem� Soterramento� Queda de ferramentas e equipamentos� Infecções

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� Infecções� Asfixia ou intoxicação com gases� Afogamento (inundação)

Vantagens:

� Possibilidade de descida do operário nasescavações para limpeza da base

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escavações para limpeza da base� Menor custo de mobilização� Menor intensidade de vibração e ruído� Possibilidade de verificação in loco das

camadas de solo

Tubulão a céu aberto

� Consiste em um poço aberto manualmente ou

mecanicamente em solos coesos, de modo que não haja desmoronamento durante a escavação, e acima do nível d’água.

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�Quando há tendência ao desmoronamento, reveste-se o furo com alvenaria de tijolo, tubo de concreto ou de aço.

�O fuste é escavado até a cota desejada, a base é alargada e posteriormente enche-se de concreto.

Execução

� Marcação com piquete de madeira: diâmetro mínimo de 70 cm. Verificar no projeto: diâmetro, profundidade, armação locação e cota de arrasamento.

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armação locação e cota de arrasamento.

Execução: escavação manual

� Para a escavação usa-se: dois operários, pá, balde e sarilho para retira da terra.

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Execução: Perfuração Mecânica

� Aparelhagem rotativa acoplada a um caminhão.

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Execução

� Para a escavação usa-se: dois operários, pá, balde e sarilho para retira da terra.

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Execução: Perfuração Mecânica

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Execução: Perfuração Mecânica: caso haja acumulo de

água bombeara água.

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Observações:

� No caso de solos pouco resistentes, arenoso, há

possibilidade de ocorrer desmoronamentos. Nesse

caso faz-se o encamisamento com tubos de concreto

ou aço.

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ou aço.

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Observações:

� Fazer o alargamento da base de acordo com as dimensões do projeto.

� Verificar as dimensões do poço, como: profundidade,

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poço, como: profundidade, alargamento da base.

� Verificar o tipo de solo da base.

� Certificar se os poços estão limpos.

� Posicionar as armaduras.

Concretagem do tubulão� Usar um funil tremonha (ou bomba com braço e

mangote) com o comprimento da ordem de 5 vezes seu diâmetro para evitar segregação do concreto e evitar que o concreto bata nas paredes do tubulão e se misture com a terra.

� Usar concreto com fluidez adequada de modo que o

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� Usar concreto com fluidez adequada de modo que oconcreto se espalhe pela base pelo impacto dedescarga.

� Caso contrário, é conveniente a interrupção da concretagem de tempos em tempos e que um funcionário desça para espalhar o concreto.

Concretagem do tubulão

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� Usado quando existe água (fundação ultrapassaconsideravelmente o nível do lençol freático).

� Injeção de ar comprimido no tubulão para impedir a entrada da água.

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impedir a entrada da água.

� Se a pressão interna imposta no tubulão > do que a exercida pela água que está no solo ela não entra.

� No máximo 3 atmosferas de pressão.

� Limitado a 30 m abaixo do lençol freático.

� O equipamento utilizado consiste basicamente

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� O equipamento utilizado consiste basicamente de um compressor e uma câmara de equilíbrio.

� Durante a compressão o sangue dos homens absorve mais gases do que na pressão normal.

Descompressão rápida: o gás absorvido em excesso no sangue

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excesso no sangue pode formar bolhas, causando dores e até a morte por

embolia.

Para evitar: antes de passar àpressão normal, os trabalhadoresdevem sofrer um

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devem sofrer um processo dedescompressão lenta (> 15 min.)numa câmara de emergência.

Observações: Neste tipo de sistema existe sempre

o encamisamento com camisas de concreto ou de aço.• Camisa de concreto: cravação, abertura econcretagem são feitas com o ar comprimido, pois

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concretagem são feitas com o ar comprimido, pois o serviço é manual.• Camisa de aço: a cravação é feita a céu aberto com o auxílio de um bate estacas e a abertura e concretagem são feitas a ar comprimido.

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� Estacas e Madeiras

Construídas com tronco de árvores e utilizadas geralmente em obras provisórias no Brasil.

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no Brasil.

Curiosidade: Usadas no teatro municipal do Rio de Janeiro. Na Europa e EUA são muito usadas em obras permanentes.

� Estacas e Madeiras

Podem ser atacadas por:Fungos na presença de ar. Não atacam quando as estacas estão submersas.

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Brocas marinhas atacam mesmo abaixo do nível de água.

Térmitas subterrâneos(necessitam de água) e aéreos (cupins, não atacam as estacas).

� Estacas Metálicas ou de Aço

Geralmente usa-se trilhos tirados das ferrovias. Podem ter várias formas.

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Aço utilizado: ASTM A36 (250 Mpa) e A572 grau 50 (345 Mpa). Aço tipo SAC ou CORTEN contém cobre resistente à corrosão.


Vantagens:

1- Adaptação, pois as seções transversais podem ser de várias formas.2- Fáceis transportar e manipular, devido ao peso pequeno e elevadas resistência à compressão,

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pequeno e elevadas resistência à compressão, tração e flexão.3- Mais fáceis de cravar do que as de madeira e concreto.4- Fácil de emendar com solda.5- Pode-se usar cobre para evitar a corrosão.


Desantagens:

1- Alto custo, no entanto as estacas do tipo A572 tem condições de concorrer no mercado.

2-Corrosão: Apesar de ser uma desvantagem,

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2-Corrosão: Apesar de ser uma desvantagem, muitos tratamentos evitam essa corrosão. Pesquisas feitas em prédios e pontes construídos de 10 anos a 20 anos, mostrou que as estacas estavam sem pontos de corrosão.


Conclusão:

Caso as estacas metálicas estejam totalmente imersa em água a proteção corrosiva não se faz necessária. Caso contrário, as estacas

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faz necessária. Caso contrário, as estacas possuam trechos desenterrados, deve-se proteger a parte exterior com blocos de concretos.

ESTACAS PRÉESTACAS PRÉ--MOLDADASMOLDADAS

ESTACAS ESTACAS PRÉPRÉ--MOLDADA MOLDADA –– NBR 9062NBR 9062

Geralmente são confeccionadas com concreto e suportam pequenas e grandes cargas. Podem ser confeccionadas no canteiro ou usinas.confeccionadas no canteiro ou usinas.São classificadas quanto à forma em:

a) Concreto vibradob) Concreto centrifugadoc) extrusão

ESTACAS PRÉESTACAS PRÉ--MOLDADASMOLDADAS

São classificadas quanto à armadura em:

a) Concreto armadob) Concreto protendidob) Concreto protendido

� Estacas pré-moldadas

Vantagens:

1- Boa qualidade do concreto.2- No processo de pega e cura não há interferência de agentes agressivos do solo.3-Garantia de passagem por camadas moles, que

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3-Garantia de passagem por camadas moles, que muitas vezes apresenta problemas quando a concretagem é in loco. Desvantagens: dificuldades de adaptação às variações do terreno. Muitas vezes é necessário cortes e emendas.

� Estacas moldadas no solo

Vantagens:

1- Permite executar a concretagem no comprimento estritamente necessário. 2- A capacidade de cargas é maior do que nas estacas pré-moldadas.

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estacas pré-moldadas.Desvantagens:

1- Influência dos agentes agressores do solo durante a cura e execução.2- Não pode ser executadas em camadas de argilas muito moles.

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� Estacas tipo Strauss

Requer um tripé com guinchos, um pequeno pilão, ferramenta de escavação e tubos de revestimento.do com a ajuda de um funil. A armadura é um conjunto de ferros longitudinais.

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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

Apostila de fundações da disciplina: Tecnologia da construção de edifícios 1. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo.Slide aulas professor Dr. Marcelo Medeiros.

HACHICH, W. et al. Fundações Teoria e Prática. Editora Pini.

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HACHICH, W. et al. Fundações Teoria e Prática. Editora Pini. 2. ed. 1998.

Velloso, Dirceu A. e LOPES, Francisco R., v.1. Oficina de Textos, cap 1, 2 e 3.

“A mente que se abre a uma nova

ideia jamais volta ao seu tamanho tamanho original”.

Albert Einstein

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