Professor Douglas Constancio

1 – Elementos especiais de fundação

2 – Escolha do tipo de fundação

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Americana, junho de 2005

Professor Douglas Constancio

1 – Elementos especiais de fundação

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Americana, junho de 2005

ELEMENTOS ESPECIAS DE FUNDAÇÕES São constituídos por estacas que foram introduzidas no mercado de fundações na última década, tecnologia que basicamente foi desenvolvida na Europa e ainda não está totalmente normalizada no Brasil. A – ESTACAS DO TIPO SIMPLEX E DUPLEX SIMPLEX: Ø = 0.40 m Carga de trabalho = 50 tf Comprimento máximo = 20 m DUPLEX: Ø = 0.54 m Carga de trabalho = 100 tf Comprimento máximo = 20 m CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS : 1ª ETAPA: Introdução da ponteira de concreto e do revestimento metálico.

SOQUETE PARA APILOAMENTO(800 À 1300 Kg)

TUBO DE AÇO MOLDE

PONTEIRA DE CONCRETO 0.60 m

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2ª ETAPA: Retirada do revestimento metálico e concretagem simultânea.

ARMADURA DE COROAMENTO0.50 m

CONCRETO PLÁSTICO

NOTAS:

• PODE SER EXECUTADA ABAIXO DO N.A. • NÃO ULTRAPASSAR O SPT DE 25 GOLPES COM O

TUBO DE REVESTIMENTO METÁLICO. • UTILIZAR BATE ESTACA DE TORRE.

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B - ESTACAS ESCAVADAS MECANICAMENTE São estacas executadas com o auxílio de máquinas perfuratrizes hidráulicas acopladas e uma plataforma de caminhão, possibilitando uma perfuração muito rápida até uma profundidade de no máximo 23 metros. (ver foto ilustrativa abaixo). (*)

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DETALHE DE EQUIPAMENTO DE PERFURAÇÃO

NOTAS:

• Não pode ser executada abaixo do N.A. • Não se recomenda perfuração em solos arenosos,

fundamentalmente em solos coesivos para evitar desmoronamento.

• A capacidade de carga é obtida basicamente por atrito lateral.

• Equipamento de perfuração tem capacidade de perfurar SPT superior a 40 golpes.

• Podem também receber armadura para receber esforços verticais ou de tração.

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DEVE-SE PERFURAR SOLOS COESIVOS

ARMADURA DE COROAMENTO

CONCRETO COM Fck = 15 MPa DE TRAÇO BOMBEÁVEL, UTILIZANDOBRITA Nº 2

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ESTACAS A TRADO MECÂNICO CARACTERÍSTICAS NOMINAIS PARA PROJETO

ARMAÇÃO Ø (cm)

Carga de compressão

(t) Longitudinal Estribo Seção de Concreto

(m2)

Peso de Aço (Kg/ml.)

25 20 0,0491 2,998 30 30 0,0707 3,123 35 40

4 Ø 10,0mm

0,0962 3,249 40 50 0,1257 4,855 45 60

4 Ø 12,5mm 0,1590 4,980

50 80 5 Ø 12,5mm 0,1963 6,106 60 110 6 Ø 12,5mm 0,2827 7,357 70 150 8 Ø 12,5mm

Ø 5,0mm

0,3848 9,608 80 200 7 Ø 16,0mm 0,5023 14,106 90 250 9 Ø 16,0mm 0,6362 17,699 100 275 10 Ø 16,0mm 0,7854 19,691 110 330 13 Ø 16,0mm 0,9503 24,884 120 395 15 Ø 16,0mm

Ø 6,3mm

1,1310 28,477

PERFURATRIZ CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

Diâmetro Máximo 1,20 m Diâmetro Mínimo Ø 25 Profundidade Máxima 25,00 m Rotação de perfuração Máxima 40 r.p.m Rotação de Descarga Máxima 140 r.p.m Torque Máximo 1400 Kgm Carga Axial Máxima (Pull Down) 9000Kg Pressão de Trabalho 120 Kg/cm2

Haste Telescópica 3 Elementos

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DIÂMETRO (cm)

CARGA MÁXIMA DE TRABALHO (tf)

25 20 30 30 35 40 45 50 50 65 55 80

C – ESTACÃO São executadas similarmente as estacas escavadas mecanicamente com o mesmo tipo de equipamento, porém com diâmetros superiores a 0,60 metros, podendo atingir diâmetro de até 1,80 metros. NOTAS:

• Devem ser executadas em solos coesivos. • Perfurar somente acima do N.A. • Podem ser armadas ou não para suportar esforços

verticais e de tração. • Recomenda-se utilizar concreto com fck = 150 Kgf/cm2 =

15 Mpa com brita nº 2 e traço bombeável. Importante: Em diâmetros superiores a 0,70 metros recomenda-se a retirada de solo escavado do fundo da perfuração para carga de trabalho com resistência de ponta e atrito lateral.

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Diâmetro (cm)

Espaçamento entre eixos (m)

Carga máxima de trabalho (tf)

60 1,40 140 80 1,60 250 100 1,80 400 120 2,00 560 150 2,30 880 180 2,60 1270

Nota Importante: Recomenda-se uma perfuração máxima de 20 metros. D – ESTACA RAIZ (PALI RADICE) As estacas do tipo raiz foram desenvolvidas para perfurações com brocas de diamante ou widia com um diâmetro de 80 a 350 mm, são moldadas “in loco” de capacidade de carga bem definida como mostra como mostra tabela a seguir:

Diâmetro (mm) Perfuração Acabado

Carga de Trabalho Máxima (tf)

83 100 10 101 120 15 114 140 20 127 150 25 140 160 35 168 200 50 220 250 70 355 400 130

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CARACTERÍSTICAS EXECUTIVAS:

• Realização em qualquer tipo de terreno, inclusive rochas, atravessando e incorporando matacões.

• Execução com máquinas de perfuração reduzida, com possibilidade de acesso mesmo em lugares muito restritos, como indústrias, etc.

• Ausência de vibração. • Podem ser executadas em qualquer inclinação,

absorvendo esforços inclinados além dos verticais. DETALHES CONSTRUTIVOS:

DE ESTRUTURAS DE OBRASREFORÇO PARA FUNDAÇÕESREFORÇO

DE TALUDES DE ARTEPARA ESCORAMENTO

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DETALHES EXECUTIVOS:

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E – ESTACAS EM HÉLICE CONTÍNUA MONITORADA Este tipo de estaca foi desenvolvido na Itália e teve seu ínicio no Brasil em meados de 1994, com a importação de equipamentos por empresas de fundação no estado de São Paulo. São estacas de diâmetro variando de 35 a 100 cm, com comprimento de até 23,70 m.

Diâmetro (cm)

Carga de Trabalho Máxima (tf)

35 60 40 80 50 130 60 180 70 240 80 320 90 400 100 500

NOTAS:

• Estas estacas podem receber armadura para receber esforços verticais e horizontais (tração).

• O concreto deve obedecer às condições mínimas de resistência com traço do tipo bombeável.

• Em função das dimensões do equipamento não pode ser executada em pequenos espaços (ver figura ilustrativa a seguir).

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DETALHES EXECUTIVOS:

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DETALHE EQUIPAMENTO UTILIZADO:

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Professor Douglas Constancio

2 – Escolha do tipo de fundação

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Americana, junho de 2005

ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO Para os perfis de solos apresentados a seguir e de acordo com os resultados da sondagem à percussão que se encontram ao longo de tais perfis, escolher o(s) tipo(s) de fundação mais adequado(s) para os carregamentos citados e cota aproximada de apoio. Em todos os casos, considerar os seguintes “carregamentos”: A – Residência térrea (± 100 m2) B – Sobrado C – Edifício com 5 pavimentos (PILOTIS) D – Edifício com 10 pavimentos e 1 sub-solo E – Edifício com 20 pavimentos e 2 sub-solos CASO A:

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N.A. (NASCENTE)

(SOLO RESIDUAL)

COM PEDREGULHOS

SOLO ORGÂNICO MOLE ARGILOSO

IP

36/3

40/3

42

36

38

28

2

1/40

ARGILA SILTO ARENOSA

CASO B:

IP

45

(SOLO RESIDUAL)

36

30/05

40/10

39

31

33

24

23

21

12

6

18

16

13

VERMELHA ESCURA

ARGILA SILTO ARENOSA

MEDIANAMENTE COMPACTA

ATERRO DE ARGILA MUITO MOLE

4

1/48

6

8

9

2

3

5

1

4AREIA SILTOSA FOFA A

AREIA SILTOSA COM

TRAÇOS DE ARGILA

ARGILA SILTOSA RIJA A

DURA (DECOMPOSIÇÃO DE ROCHA)

17

CASO C:

19

35/10

38

29

27

22

33

ARGILA ARENOSA MUITO

DURA

(SOLO RESIDUAL)

6

17

15

14

11

9

4

4

3

11

10

9

7

7

5

AREIA FOFA A MEDIANAMENTE

COMPACTA

N.A.

ARGILOSO

ATERRO DE SILTE

ARGILA MÉDIA A MOLE

18

CASO D:

AREIA MEDIANAMENTE COMPACTA

(SOLO RESIDUAL)

COM PEDREGULHOS

AREIA MUITO COMPACTA

38/5

40/10

39

22

SILTE ARENOSO

AREIA COMPACTA

6

16

12

9

22

18

N.A. ARGILA MÉDIA A RIJA

19

CASO E:

ÁGUA DO MAR (LAGO)

IP

IP

DURAARGILA RIJA A MUITO

ARGILA MOLE ORGÂNICA

41

36

31

26

18

13

8

3

1/45

1/44

1/50

MOLE

20

CASO F:

32

40/10

36/10

30/8COM FRAGMENTOS DE ROCHA

(SOLO RESIDUAL)

3

28

23

8

3

2

12

34

32

30

27

24

20

1/40

1

AREIA COMPACTA A MUITO

ARGILA MOLE

COMPACTA

N.A.

ATERRO DE AREIA FOFA

ARGILA RIJA A DURA

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ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO (2)

Que tipo de fundação podemos utilizar nas seguintes situações:

A – Residência térrea (150,00 m2) B – Sobrado (320,00 m2) C – Edifício com 6 pavimentos (PILOTIS) D – Edifício com 10 andares e 1 sub-solo E – Edifício com 20 andares e 2 sub-solos Descrever:

1. Comprimento da estaca 2. Profundidade da cota de apoio do tubulão 3. Profundidade da cota de apoio da sapata 4. Especificar a tensão admissível do solo na cota de apoio

da sapata ou tubulão

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EXEMPLO Nº 01:

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IP

42 14,00N.A.

15,00

(SOLO RESIDUAL)ROXA CLARA / ESCURAPOUCO MICÁCEAARGILA SILTO ARENOSA

ARGILA ARENO SILTOSA

VERMELHA CLARA AMARELA CLARA

ARGILA SILTO ARENOSAMOLE VERMELHA CLARA

21

20

8

12

15

2

4

3

4

5

6

10,00

4,00

2

0,00

MÉDIA A RIJA VARIEGADA

23

EXEMPLO Nº 02:

MEDIANAMENTE COMPACTA

16AMARELA CLARA / ESCURA

AMARELA CLARA / ESCURACOM VESTÍGIOS DE ROCHACOMPACTA A MUITO COMPACTAAREIA FINA SILTO ARGILOSA

(SOLO RESIDUAL)41

38

32

19

IP18,00

14,00

MEDIANAMENTE COMPACTAAREIA FINA SILTO ARGILOSA

VERMELHA CLARA

ARGILA SILTO ARENOSA

AMARELA CLARA

AMARELA CLARA

15

12

10

9

7

5

4

3

12

10

3

2,50N.A.

11,00

3,00

AREIA FINA ARGILOSA5

0,00

CINZA CLARA

MOLE A MÉDIA , VARIEGADA

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25