FUNDAÇÕES PROFUNDAS. Capacidade de carga de fundações profundas. 29/04/ 2014 Disciplina - Fundações
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- Mario Madureira Neves
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1 FUNDAÇÕES PROFUNDAS Capacidade de carga de fundações profundas 29/04/ 2014 Disciplina - Fundações
2 Métodos Diretos para Cálculo da Capacidade de Carga por meio do SPT. Métodos Direto Semi Empíricos - Estatísiticos Método - Luciano Decourt Método - AoKi - Velloso
3 1) Determinar capacidade de carga - estacas Método: Luciano Decourt 2) Dados da estaca Estacas de concreto pré-moldado - Protendit Dimensão Carga Area perimetro Distancia distancia secão estrutural secão eixos eixo-divisa (cm) tf cm2 cm cm cm 21,5x21, Limite Profundidade impenetrável Diâmetro menor 30cm - 15 N 25 3) Dados do Terreno Sondagem : SP-01 Cota do terreno: 100,00 Prof. da Camada Classificação C t/m2 0 3,48 Argila Arenosa 12 3,48 7,36 Areia Argilosa 40 7,36 11,4 Argila Silto Arenosa 12 11,4 16 Silte Areno- Argiloso 25 Aterro : 2,00m 3)Carga de projeto P projeto = 30 tf
4 aterro 1,00 aterro 2,00 COTA N Sl fs Slxfs Pl C Sp Np Pp Pr Pad m SPT m2 (t/m 2 ) Pli (t) tf (t/m 2 ) m2 (tf) (t) tf 3,00 3,00 0,86 2,00 1,72 1,72 12,00 0,05 2,00 4,00 3,00 0,86 2,00 1,72 3,44 40,00 0,05 3,00 5,55 8,99 4,03 5,00 3,00 0,86 2,00 1,72 5,16 40,00 0,05 3,00 5,55 10,71 5,36 6,00 3,00 0,86 2,00 1,72 6,88 40,00 0,05 3,33 6,16 13,04 6,83 7,00 4,00 0,86 2,33 2,01 8,89 40,00 0,05 3,67 6,78 15,67 8,53 8,00 4,00 0,86 2,33 2,01 10,89 12,00 0,05 4,33 2,40 13,30 8,98 9,00 5,00 0,86 2,67 2,29 13,19 12,00 0,05 6,00 3,33 16,51 10,98 10,00 9,00 0,86 4,00 3,44 16,63 12,00 0,05 8,00 4,44 21,06 13,90 11,00 10,00 0,86 4,33 3,73 20,35 12,00 0,05 14,00 7,77 28,12 17,60 soma N 12,00 23,00 0,86 6,00 5,16 25,51 25,00 0,05 20,33 23,50 49,01 25,50 95,00 13,00 28,00 0,86 6,00 5,16 30,67 25,00 0,05 33,67 38,91 69,58 33,32 14,00 50,00 0,86 6,00 5,16 35,83 25,00 0,05 42,67 49,31 85,14 39,89 15,00 50,00 0,86 6,00 5,16 40,99 25,00 0,05 50,00 57,78 98,77 45,98 16,00 50,00 0,86 6,00 5,16 46,15 25,00 0,05 50,00 57,78 103,93 49,95
5 2) Determinar a capacidade de carga estaca pré moldada de concreto Dados sondagem exercício anterior para entrega - Tabela Capacidade de carga das estacas por Luciano Decourt Pré- moldada de concreto Carga Adm. Estrutural tf 15 x x ,5x21, x ,5x26, ,5x29,5 134 φ φ φ Area Seção cm2 Perímetro Carga adm. estaca
6 Cálculo da capacidade de carga Método Luciano Decourt Considerações Sobre outros Tipos de Estacas O método pode ser utilizado para estimativa de capacidade de carga de: Estacas tipo Franki, Estacas Strauss (apenas com ponta em argila) Estacas escavadas Estacas Hélice Contínua Estacas Raiz Estacas Injetadas ( alta pressão)
7 Cálculo da capacidade de carga MÉTODO DÉCOURT-QUARESMA (1996) Considerações Sobre Estacas de outros Tipos Coeficientes de Modificação Para tanto, são considerados os parâmetros α e β a relacionados (Tabela III). Estes valores são de majoração ou de minoração, respectivamente para a Resistência de Ponta e para a Resistência lateral. Neste caso, a expressão geral para a determinação da carga de ruptura da estaca é dada por: Qu = α. Qp+ β. Qa
8 Cálculo da capacidade de carga MÉTODO DÉCOURT-QUARESMA (1996) Considerações Sobre Estacas de outros Tipos Coeficientes de Modificação
9 Exercício 3: Determinar a capacidade de carga das estacas ( escavada e hélice contínua) para solos Intermediários com dados sondagens exercício 1. Qu = α. Qp+ β. Qa Tipo de Estaca Escavada d=30cm Qp Qa Qu 0,60x Qp 0,90x Qa Hélice d=35 0,30 x QP 1,00x Qa
10 Cálculo da capacidade de carga Considerações Tubulões MÉTODO DÉCOURT-QUARESMA (1996) Utilização em cálculo de tubulões: (Cintra e outros, 2003). fundações por tubulões, considerando-os como estacas escavadas. (CINTRA e outros, 2003). Considera-os como estacas escavadas e portanto considera exclusivamente a resistência de base. * Aplica-se um fator de segurança mínimo de 4 de acordo com a recomendação dos autores para a resistência de base Qu = Qp 4
11 Cálculo da capacidade de carga Método Aoki-Velloso através de Sondagens (SPT) Os engenheiros AoKi e Veloso publicaram a seguinte correlação: Q = RA+Rp RA = Cs x Ni x Sli Rp= Cp x Ni x Sp Cs: coeficiente de correlação de atrito Cp: coeficiente de correlação de ponta Ni: SPT na cota desejada Sli: área lateral Sp: área seção estaca
12 Cálculo da capacidade de carga através de Sondagens (SPT) Método Aoki-Velloso Tabela : Coeficiente de correlação - Cs (atrito) CP ( ponta) Argila Sedimentar Areia Sedimentar Argila Residual Areia Residual Cs 0,63 0,50 0,80 0,85 Cp) a) Solo Residual - provém do produto final da rocha sã intemperizada pelo processo químico, permanecendo in situ, constituindo o manto de intemperismo. Grande relação com a rocha de origem. b)solo Sedimentar solo transportado ex: o arenito se forma quando rochas como o granito se desintegram aos poucos pela ação dos ventos e das chuvas
13 Exercício: a) Calcular a carga admissível (Qadm) para uma estaca de seção 25x25 cujo solo ao longo do perfil foi classificado como Silte Argiloso. Coeficiente de Segurança : F= 2 Sl = 4x0,25.1 =1,00 Cálculo da capacidade de carga Método AoKi Veloso Sp= 0,25 X0,25=0,0625 COTA N Sl Cs Ra=SlxCs Ra C p Sp Np Rp Qu Qad* m SPT m2 (t/m 2 ) (t) (t) (t/m 2 ) (m2) (t) (t) t 1,00 4 1,00 0,63 2,52 2,52 2, ,00 0,63 10,71 13,23 3, ,00 0,63 12,60 25, , ,25 57,08 28,50 4, ,00 0,63 12,60 37, , ,25 64,26 32,13 5, ,00 0,63 21,42 59, , ,13 112,98 56,49 * coef. Segurança = 2 b) Estabelecer o comprimento da estaca para uma carga admissível estrutural de 25 tf. Z= 4m Qu= 64,26tf Qadm= 32,13 tf
14 Cálculo da capacidade de carga Método Luciano Decourt Exercício: a) Calcular a carga admissível (Qadm) para uma estaca de seção 25x25 cujo solo ao longo do perfil foi classificado como Silte Argiloso. Coeficiente de Segurança : F1(lateral)= 1,3 F2(ponta)=4 Sl = 4x0,25.1 =1,00 Sp= 0,25 X0,25=0,0625 Nponta = (Nj-1)+ Nj+ Nj+1 fs= N COTA N Sl fs Slxfs Ra C Sp Np Rp Qu Qad m SPT m2 (t/m 2 ) (t) (t) (t/m 2 ) (m2) (t) (t) t 1,00 4 1,00 2,50 2,50 2,50 2, ,00 6,00 6,00 8,50 3, ,00 6,00 6,00 14,50 20,00 0,06 19,00 23,75 38,25 19,13 4, ,00 6,00 6,00 20,50 20,00 0,06 24,67 30,83 51,33 25,67 5, ,00 6,00 6,00 26,50 20,00 0,06 29,33 36,67 63,17 31,59 b) Estabelecer o comprimento da estaca para uma carga admissível estrutural de 25 tf. Z= 5m Qu= 63,17 tf Qadm=31,59
15 Avaliação da capacidade de carga de estacas Método - Fórmulas Dinâmicas A capacidade de carga de estacas cravadas pode ser obtida a partir da energia de cravação que depende do tipo equipamento empregado na cravação da estaca. Os métodos baseados em fórmulas dinâmicas avaliam a capacidade de carga das estacas, valendo-se dos elementos obtidos durante a cravação. Não servem, pois, para as estacas "in situ".
16 Avaliação da capacidade de carga de estacas Método - Fórmulas Dinâmicas Todas elas partem da medida da nega, que é penetração que sofre a estaca ao receber um golpe do pilão, no final da cravação. Existem inúmeras fórmulas e todas baseadas no princípio de que o trabalho motor é igual ao trabalho resistente. Fórmulas Dinâmicas: Autores: Etelwein, Grandall, Holandesa, Dinamarquesa, Brix
17 Avaliação da capacidade de carga Fórmula de Danish ( Dinamarquesa) Rd(cpacidade de carga) = S + Mhe MheLc/2AE Rd= 2,5P P : carga de trabalho (Kgf) M: peso do martelo e= eficiência do equipamento(0,55) queda livre h: altura de queda A: área da secão transversal (cm2) E: módulo de elasticidade E= Kf/cm2 Lc: comprimento cravado S: nega para um golpe(cm)
18 Avaliação da capacidade de carga Fórmula de Danish ( Dinamarquesa) Rd(cpacidade de carga) = S + Mhe MheLc/2AE Rd = 2400x90x0,55 0, x90x0,55x1300/2x870x Rd = Kgf P= Rd/2,5 P= kgf = 78,73 tf para nega de 1cm Para 2cm Para 3cm
19 Projeto de Fundações de um Edifício Residencial Desenvolver o Projeto executivo da fundação do edifício residencial: A = 300 m 2 por pavimento 8 pavimentos 4 apartamentos por pavimento
20 Projeto de Fundações de um Edifício Residencial Com base na planta de carga dos pilares de um edifício residencial e no perfil geotécnico do solo do local, pede-se projetar as suas fundações. Dados: 1. Perfis de Sondagens (SP-01 e SP-02) 2. Locação das Sondagens 3. Planta de carga dos pilares
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