UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ESTRUTURAL E CONSTRUÇÃO CIVIL

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ESTRUTURAL E CONSTRUÇÃO CIVIL VICTOR COSTA PORDEUS VIABILIDADE ECONÔMICA DA UTILIZAÇÃO DOS RADIERS NA CONSTRUÇÃO DE HABITAÇÕES DE PEQUENO PORTE FORTALEZA 2009

2 ii VICTOR COSTA PORDEUS VIABILIDADE ECONÔMICA DA UTILIZAÇÃO DOS RADIERS NA CONSTRUÇÃO DE HABITAÇÕES DE PEQUENO PORTE Monografia submetida à Coordenação do Curso de Engenharia Civil da Universidade Federal do Ceará, como requisito parcial para obtenção do grau de Engenheiro Civil. Orientador: Tereza Denyse Pereira de Araújo Fortaleza Ceará Junho/2009

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4 iv RESUMO A busca por racionalizar a execução das construções civis, leva ao desenvolvimento e à pesquisa de novas tecnologias que possam atender essa necessidade. A estrutura de fundação do tipo radier é umas dessas tecnologias e, apesar de não ser tão nova, ainda é muito pouca utilizada no Brasil. Por causa dessa pequena difusão dos radiers, esse estudo tem a intenção de verificar a sua viabilidade econômica, quando comparados a outros elementos de fundações rasas, tais como sapata corrida, vigas de fundação e bloco corrido de alvenaria de pedra. Para o estudo dessa viabilidade é apresentado o dimensionamento de todos esse tipos de fundação, sendo utilizado para este fim o programa CYPECAD. Além disso, foram utilizados métodos empíricos de professores e empresas no dimensionamento dos blocos corridos. Também são levantados os quantitativos e os custos de material e mão de obra e são apresentados os métodos construtivos dos elementos de fundação. Neste estudo, o radier se mostrou como a segunda alternativa de elemento de fundação para habitações de pequeno porte. Palavraschaves: Viabilidade econômica, radier, fundações rasas.

5 v LISTA DE FIGURAS Figura 1.1 Bloco Corrido (Alicerce) sem concreto armado (Fonte: Melhado, 2002)... 2 Figura 1.2 Viga de Fundação (Fonte: DantasNeto, 2008)... 3 Figura 1.3 Sapata Corrida Fonte: Brito (1987)... 3 Figura 1.4 Radier armado (execução) Fonte: revista Téchne... 4 Figura 1.5 Radier protendido (execução) Fonte: Dória (2007)... 4 Figura 2.6 Planta Baixa 01 (ONGAC) Planta Figura 2.7 Fachada Planta Figura 2.8 Corte CC Planta Figura 2.9 Corte AA Planta Figura 2.10 Corte BB Planta Figura 2.11 Planta Baixa 02 Planta Figura 2.12 Corte BB Planta Figura 2.13 Corte AA Planta Figura 3.14 Planta01 Numeração das paredes Figura 3.15 Planta 02 Numeração das paredes e disposição da colocação dos trilhos prémoldados (volterrana) Figura 3.16 Sapatas Figura 3.17 Bielas comprimidas (Giugliani, 2006)... 17

6 LISTA DE TABELAS Tabela 2.1 Tensões básicas em solos (NBR 6122/96) Tabela 2.2 Valores de módulo de reação vertical (Moraes, 1972 apud Dória, 2007) Tabela 3.3 Valores das cargas na base de cada parede (Planta 01) Tabela 3.4 Valores das cargas na base de cada parede (Planta 02) Tabela 4.5 Quantitativos das sapatas corridas, para as plantas 01 e Tabela 4.6 Quantitativos das vigas de fundação, para as plantas 01 e Tabela 4.7 Quantitativos dos blocos corridos, para as plantas 01 e Tabela 4.8 Quantitativos do radier simplesmente armado, para as plantas 01 e Tabela 5.9 Custos totais de execução para cada tipo de fundação em estudo Planta Tabela 5.10 Custos totais de execução para cada tipo de fundação em estudo Planta

7 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO Objetivos Metodologia Estrutura do Projeto HABITAÇÕES DE PEQUENO PORTE DIMENSIONAMENTO DOS ELEMENTOS DE FUNDAÇÃO Cargas da edificação no elemento de fundação Dimensionamento das sapatas corridas Dimensionamento do radier armado Dimensionamento das vigas de fundação Dimensionamento dos blocos corridos (alicerces) EXECUÇÃO E QUANTITATIVOS DOS ELEMENTOS DE FUNDAÇÃO Sapatas corridas Vigas de Fundação Blocos Corridos Radier simplesmente armado CUSTOS DE EXECUÇÃO CONCLUSÕES E SUGESTÕES PARA FUTUROS TRABALHOS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANEXOS... 36

8 1 1 INTRODUÇÃO A fundação é uma das partes mais importante de qualquer construção, pois transmite para o solo todos os esforços provenientes do peso próprio assim como das cargas atuantes na estrutura. Devido a essa importância há muitos trabalhos (GUIMARÃES, 2003; SILVA, 2006) que tratam das fundações e que buscam, sobretudo uma maior segurança em seu uso. Além disso, alguns autores procuram fazer um levantamento sobre seus custos, relacionandoos com seus benefícios quando comparado a outro tipo de fundação que possa ser utilizado na mesma construção (OLIVEIRA E MIRA, 2006). Segundo a NBR 6122:96 Projeto e execução de fundações as fundações podem ser divididas em dois grupos principais, que são: fundações profundas e fundações superficiais ou diretas. As fundações profundas são aquelas cujas bases estão implantadas a mais de 2 vezes sua menor dimensão e a pelo menos 3 m de profundidade. Neste caso, os mecanismos de ruptura de base não atingem a superfície do terreno. As fundações superficiais são divididas nos seguintes tipos, segundo a NBR 6122:96: sapatas, blocos, radier, sapata associada, viga de fundação e as sapatas corridas, as quais são definidas a seguir. Sapata: Elemento de fundação superficial de concreto armado, dimensionado de modo que as tensões de tração nele produzidas não sejam resistidas pelo concreto, mas pelo emprego da armadura. Pode possuir espessura constante ou variável, sendo sua base em planta normalmente quadrada, retangular ou trapezoidal. Bloco: Elemento de fundação superficial de concreto, dimensionado de modo que as tensões de tração nele produzidas possam ser resistidas pelo concreto, sem necessidade de armadura. Pode ter suas faces verticais, inclinadas ou escalonadas e apresentar normalmente em planta seção quadrada ou retangular. Bloco contínuo: Este elemento não é abordado na NBR 6122:96, no entanto, é talvez o tipo de fundação mais utilizada no Brasil (MELHADO, 2000), ainda segundo Melhado (2002), quando se fala em edificações de pequeno porte em solos com resistência de até pelo menos 1,5 kgf/cm². Este tipo de fundação, segundo Melhado (2002), é também conhecida por Alicerce, a qual é utilizada na construção de pequenas edificações, principalmente a residencial. Suportam diretamente as cargas provenientes das paredes

9 2 resistentes, podendo ser construída em concreto ciclópico, alvenaria de tijolo maciço ou alvenaria de pedra (Figura 1.1). Figura 1.1 Bloco Corrido (Alicerce) sem concreto armado (Fonte: Melhado, 2002) Sapata associada (ou radier parcial): Sapata comum a vários pilares, cujos centros, em planta, não estejam situados em um mesmo alinhamento. Viga de fundação: Elemento de fundação superficial comum a vários pilares, cujos centros, em planta, estejam situados no mesmo alinhamento (Figura 1.2). As vigas de fundação são utilizadas, segundo Dantas Neto (2008), quando há uma superposição de duas ou mais sapatas isoladas em pilares no mesmo alinhamento. Podem ser utilizadas quando há carga linearmente distribuída em um mesmo alinhamento (SALGADO, 2009). Como exemplo, podese citar a alvenaria estrutural. Figura 1.2 Viga de Fundação (Fonte: DantasNeto, 2008)

10 3 1.3). Sapata corrida: Sapata sujeita à ação de uma carga distribuída linearmente (Figura Figura 1.3 Sapata Corrida Fonte: Brito (1987) Radier: Fundação que recebe todos os pilares da obra, ou seja, funciona como uma laje de concreto cujos esforços provenientes da estrutura são igualmente distribuídos em toda a área de contato com o solo. Quanto à forma, este pode ser liso, com pedestais ou cogumelos, nervurados e em caixão. Quanto ao material, ele ainda pode ser de concreto armado (Figura 1.4) ou protendido (Figura 1.5). Figura 1.4 Radier armado (execução) Fonte: revista Téchne

11 4 Figura 1.5 Radier protendido (execução) Fonte: Dória (2007) A escolha entre um destes tipos de fundação depende do tipo de solo, do tipo de construção, do nível de água, das limitações construtivas, dentre outros aspectos. Quando em uma obra várias soluções são possíveis, é interessante estudar as diversas alternativas e escolher dentre elas aquela que produz menor custo, em um menor prazo de execução. No Brasil, o radier é uma tecnologia de construção de certa forma nova e pouco popular entre os projetistas e construtores, já que vem sendo usado há apenas 30 (trinta) anos. Contudo, eles são muito difundidos nos Estados Unidos e nos países da Europa. Sua pouca difusão no Brasil se deve aos tipos de construções que aqui são realizadas (casas em alvenaria e estruturas de concreto com pilares e vigas), às dificuldades dos construtores em assimilarem novas tecnologias, à falta de mão de obra especializada e, muitas vezes, por desconhecimento do assunto. Este último fator pode ser destacado como o principal, pois a partir dele surgem vários outros subfatores tais como o receio de investir no desconhecido, a prenuncia de que toda nova tecnologia tem que ter valor elevado, dentre outras. Segundo Veloso e Lopes (1998), a solução em radier ocorre com menos frequência por ser uma tecnologia onerosa e de difícil execução em terrenos urbanos confinados. Além disso, envolve grandes volumes de concreto, quando as construções são de grande porte. Contudo, todos esses fatores podem ser relevados pelos construtores se essa tecnologia diminuir os custos de construção. 1.1 Objetivos

12 5 Este trabalho tem como objetivo principal verificar os custos da construção de uma habitação de pequeno porte com padrão popular utilizando fundação em radier, viga de fundação, sapatas corridas e bloco corrido (alicerce). Para atingir este objetivo, são necessários alguns objetivos específicos, os quais são listados a seguir: Determinar por meio de métodos semiempíricos os parâmetros de um solo, o qual resista aos esforços aplicados pelas diversas fundações escolhidas. Analisar a tecnologia utilizada para construção dos radiers, vigas de fundação, das sapatas corridas e blocos corridos, avaliando mãodeobra, materiais e equipamentos utilizados. Apresentar a tecnologia construtiva dos radiers, dado que eles proporcionam várias vantagens, como rapidez na execução, pequeno número de trabalhadores, pode ser utilizado em vários tipos de solo, possuir menos restrições na disposição das paredes, eliminar o baldrame e o contrapiso, ou seja, há uma grande racionalização neste tipo de elemento de fundação (OLIVEIRA e MIRA, 2006). Verificar o custo de aplicação dessas tecnologias em regiões afastadas dos grandes centros urbanos. 1.2 Metodologia Através das teorias estudadas serão dimensionados os elementos de fundação em estudo, sendo que, para a sapata corrida, a viga de fundação e o radier, foi utilizado o programa CYPECAD para realizar esta tarefa. No dimensionamento geométrico desses elementos foram utilizadas teorias empíricas (ALONSO, 1983; SANT ANNA, 2009). Para o dimensionamento dos blocos, foi utilizada basicamente a teoria de Guiglani (2006). Por esse tipo de fundação não ser comentada na NBR 6122:96, procurouse utilizar várias suposições práticas de alguns professores e empresas, como também de alguns autores. Após as fundações serem dimensionadas, foram feitos os quantitativos para execução de todos os elementos. Para tal, foi utilizada a tabela de custos número 16 da SEINFRA (Secretaria de InfraEstrutura do Estado do Ceará), atualizada no dia 08 de junho

13 6 de Essa tabela, segundo a própria SEINFRA, é a mais utilizada no estado do Ceará em orçamentos de empresas do ramo de construção civil. 1.3 Estrutura do Projeto Este trabalho é estruturado em 7 (sete) capítulos. O primeiro é esta Introdução, na qual estão contidos os objetivos as justificativas e ainda há uma apresentação dos elementos de fundação estudados neste projeto, explicando quando e como utilizálas. O segundo capítulo apresenta as plantas das habitações escolhidas para o desenvolvimento do trabalho. No terceiro capitulo é realizado o dimensionamento dos elementos de fundação em estudo, para a utilização nas construções das habitações indicadas no segundo capítulo. Esse resultados estão no Anexo. O quarto capítulo é abordado a forma de execução dos elementos de fundação em estudo (sapatas corridas, vigas de fundação, blocos corridos e radier simplesmente armado). Ainda nesse capítulo, são realizados o cálculo dos quantitativos e o orçamento de todos os elementos necessários em cada construção. Os custos são abordos no quinto capítulo, o qual é baseado na tabela da SEINFRA. No capítulo sexto, as considerações finais são feitas, bem como sugestões para trabalhos futuros.

14 7 2 HABITAÇÕES DE PEQUENO PORTE São consideradas habitações de interesse social, neste projeto, casas residenciais de pequeno porte. Esse tipo de construção foi escolhida pela grande necessidade de habitações para as classes menos favorecidas. As habitações de pequeno porte foram escolhidas de forma a abranger a realidade de projetos usuais no Brasil. Assim, duas habitações são apresentadas: a primeira é a planta do projeto Meu Lar é minha Vida da Organização Não Governamental Anjos do Choró ONGAC, localizada na cidade do Choró no estado do Ceará; a segunda foi adaptada aleatoriamente, possuindo dois pavimentos cuja escada possui infraestrutura independente da residência, portanto, não se levando em consideração os esforços causados pela escada nesse estudo. Figura 2.6 Planta Baixa 01 (ONGAC) Planta 01 Figura 2.7 Fachada Planta 01 Figura 2.8 Corte CC Planta 01

15 8 As figuras 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, e 2.5 mostram a planta baixa, a fachada, e os cortes CC, AA, e BB, respectivamente, da habitação da ONGAC. Figura 2.9 Corte AA Planta 01 Figura 2.10 Corte BB Planta 01 Figura 2.11 Planta Baixa 02 Planta 02

16 9 Já as figuras 2.6, 2.7, e 2.8 mostram a planta baixa, e os cortes BB, e AA, respectivamente, da segunda edificação. Figura 2.12 Corte BB Planta 02 Figura 2.13 Corte AA Planta 02

17 10 Como já foi dito, a escolha da fundação depende do tipo do solo onde a edificação será construída. Os parâmetros do solo podem ser determinados por meio de ensaios, empíricos e semiempíricos, os quais são utilizados no dimensionamento das fundações. Como o objetivo deste trabalho não é verificar esses parâmetros, então, estes parâmetros são adotados por meios empíricos, segundo as tabelas 2.1 e 2.2, retiradas da NBR 6122/96 e do trabalho de Dória (2007), respectivamente. Tabela 2.1 Tensões básicas em solos (NBR 6122/96). Observase na Tabela 2.1 que, para uma tensão básica de 0,2 MPa, o solo pode ser areias mediamente compactas, argilas duras e siltes rijos (compactos), o que abrange os mais variados tipos de solos. Portanto, este valor de tensão é adotado nesse estudo. Além disso, esses solos também suportam o uso de sapatas corridas e radiers, o que é imprescindível para realização do projeto. Já na Tabela 2.2, o solo de argila dura, húmus firmemente estratificado com areia e poucas pedras e o mesmo com muitas pedras, além do solo de cascalho médio com areia fina possuem o coeficiente de reação igual a kn/m³. Estes solos podem ser considerados equivalentes aos da Tabela 2.1, portanto, o coeficiente de reação a ser adotado é de 100 MN/m³.

18 Tabela 2.2 Valores de módulo de reação vertical (Moraes, 1972 apud Dória, 2007). 11

19 12 3 DIMENSIONAMENTO DOS ELEMENTOS DE FUNDAÇÃO 3.1 Cargas da edificação no elemento de fundação Planta 01 As cargas externas que são transferidas para as fundações são provenientes da cobertura e das paredes da edificação (Figura 3.14). Na cobertura considerase o peso próprio (madeiramento e telhas) e a sobrecarga; para as paredes considerase apenas o peso próprio (tijolos e argamassa); a caixa d água tem capacidade de 250 l (litros), o que corresponde a uma massa igual a 275 kg. Os valores das cargas estão resumidos na Tabela 3.3. Figura 3.14 Planta01 Numeração das paredes Tabela 3.3 Valores das cargas na base de cada parede (Planta 01). Cobertura Parede Cx D'água Paredes Dimensão (m) Cob. c/ telha (kn/m) Sobrecarga (kn/m) Peso Próprio (kn/m) Peso Próprio (kn/m) Total (kn/m) P01 6,05 0,84 0,24 7,20 8,28 P02 3,10 0,84 0,24 7,20 8,28 P03 2,95 7,20 7,20 P04 1,90 7,20 0,72 7,92 P05 7,10 0,84 0,24 7,20 8,28 P06 1,90 0,84 0,24 7,20 0,72 9,00 P07 4,13 0,84 0,24 7,20 8,28 P08 2,88 7,20 7,20

20 13 P09 2,70 7,20 7,20 P10 1,10 7,20 7,20 P11 4,13 0,84 0,24 7,20 8, Planta 02 As cargas consideradas nessa edificação são provenientes da cobertura, das lajes, das paredes do pavimento superior e inferior (Figura 3.15). A carga da cobertura é devido ao peso próprio (madeiramento e telhas) e a sobrecarga; da segunda laje, temse a sobrecarga e peso próprio; da primeira laje temse a sobrecarga, o revestimento e o peso próprio; e das paredes considerase apenas o peso próprio (tijolos e argamassa). Aqui também foi considerado o peso da caixa d água que é de 500 l (litros). Quando a caixa d água está cheia, sua massa é igual a 525 kg. Os valores das cargas estão resumidos na Tabela 3.4. Figura 3.15 Planta 02 Numeração das paredes e disposição da colocação dos trilhos prémoldados (volterrana). Tabela 3.4 Valores das cargas na base de cada parede (Planta 02). PLAN TA 02 DIMEN SÃO (m) COBERTURA LAJE 01 LAJE 02 PAREDE COB.C/ TELHA (kn/m) SOBRE CARGA (kn/m) PESO PROPRIO (KN/m) SOBRE CARGA (kn/m) PESO PROPRIO (KN/m) REVESTI MENTO (KN/m) SOBRE CARGA (kn/m) PESO PROPRIO (kn/m) CX D'ÁGUA PESO PROPRIO (kn/m) TOTAL (kn/m)

21 14 P01 3,25 1,17 0,33 2,73 0,74 2,73 1,48 2,95 14,40 26,52 P02 4,20 1,17 0,33 2,73 0,74 2,73 1,48 2,95 14,40 26,52 P03 3,25 2,73 0,74 2,73 1,48 2,95 14,40 25,02 P04 1,45 3,89 1,05 3,89 2,10 4,20 14,40 29,52 P05 2,60 3,89 1,05 3,89 2,10 4,20 14,40 1,01 30,53 P06 1,45 3,84 1,04 3,84 2,08 4,15 14,40 29,34 P07 2,60 3,89 1,05 3,89 2,10 4,20 14,40 1,01 30,53 P08 3,25 1,17 0,33 14,40 15,90 P09 4,20 1,17 0,33 1,16 0,31 1,16 0,63 1,25 14,40 20,40 P10 4,30 1,17 0,33 3,01 0,81 3,01 1,63 3,25 14,40 27,60 P11 2,95 1,17 0,33 14,40 15,90 P12 3,05 3,01 0,81 3,01 1,63 3,25 14,40 26,10 P13 1,25 3,01 0,81 3,01 1,63 3,25 14,40 26,10 P14 2,95 14,40 14,40 P15 1,25 14,40 14,40 P16 3,05 1,17 0,33 14,40 15,90 P17 1,20 1,17 0,33 14,40 15,90 P18 2,95 1,17 0,33 14,40 15,90 No cálculo do peso próprio das paredes foi considerada, em ambas as habitações, um pé direito de 3,00 (três) metros. 3.2 Dimensionamento das sapatas corridas Segundo a NBR 6122/96, as sapatas corridas devem ser dimensionadas tanto à geometria quanto à estrutura. Para o dimensionamento geométrico, utilizase o método proposto por Alonso (1983) para o dimensionamento de sapatas isoladas, o qual é adaptado para as sapatas corridas. Para o dimensionamento estrutural é adotado o método das bielas comprimidas. Segundo Alonso (1983), as dimensões geométricas da sapata isolada são determinadas a partir do conhecimento da área da base, levando em consideração alguns fatores: O centro de gravidade das sapatas deve coincidir com o centro de carga do pilar. Para a sapata corrida, considerase o suposto pilar como uma carga linear exercida no comprimento da sapata, sendo calculado para 1 (um) metro de comprimento desta;

22 15 A sapata não deve ter nenhuma dimensão menor que 60 (sessenta) centímetros; e A sapata deve apresentar balanços nas duas direções (Figura 3.16). Figura 3.16 Sapatas. A relação entre as dimensões (a e b) da sapata e as dimensões do pilar (a 0 e b 0 Figura 3.16) é dada pela Eq. (3.1): a b a b 0 0 (3.1) A área da base da sapata é determinada pela seguinte equação: P P pilarpróprio A b (3.2) s Onde, A b é a área da base do elemento de fundação em m²; P pilar é a carga vertical da edificação transmitida para sapata corrida em kn; P próprio é a carga vertical exercida pelo peso próprio da fundação em kn; e σ s é a tensão admissível do solo em kpa. O P próprio é desconsiderado nesses cálculos, pois seu valor é irrelevante quando comparado com as cargas da edificação. O método das bielas comprimidas (Figura 3.17) foi concebido por M. Lebelle e comprovado após vários experimentos. Este método possui um limitante para sua aplicação, a relação 1:2 entre a altura útil e a semibase da sapata.

23 16 Segundo Guiglani (2006): O funcionamento da sapata como se fosse uma Biela implica que o tirante da mesma, representado pela armadura, esteja igualmente tracionado em toda a largura (B) da base da sapata, não sendo admissível, nem recomendável, portanto, a interrupção desta As (procurase evitar emendas por traspasse). Isto implica, também, em projetarse uma ancoragem adequada para a As, garantindo sua perfeita aderência ao concreto. Figura 3.17 Bielas comprimidas (Giugliani, 2006) Logo, para o dimensionamento das áreas de armadura, segundo Giugliani (2006), as sapatas devem atender aos esforços de tração nas duas direções. Portanto: d a a 4 b b d d A B (3.3) Como d A e d B são diferentes adotase então d A = d B = d. Logo, Paa A 8 d pilar F 0 ta Pbb A 8 d pilar F 0 tb F c ta sa fyd F c tb sb fyd (3.4) Onde, F t é a tração na armadura, segundo as direções a e b; c é um coeficiente de minoração igual a 1,4; e

24 17 f yd é a resistência ao escoamento do aço minorado, ou seja, tensão de escoamento convencional minorado por 1,15. Com as cargas calculadas, a sapata mais solicitada é a que recebe as paredes, P06 para a Planta 01 e a P05 e P07 para a Planta 02. As dimensões destas sapatas são as mínimas exigidas, cujos detalhamentos dos elementos dimensionados encontramse no Anexo B. 3.3 Dimensionamento do radier armado Segundo Dória (2007 apud Veloso e Lopes, 2004) os métodos para o cálculo do elemento de fundação tipo radier são os seguintes: Método Estático; Sistema de vigas sobre base elástica; Método de placa sobre solo de Winkler; Método do American Concrete Institute (AIC); Método das diferenças finitas; e Método dos elementos finitos. Destes métodos vale destacar o método de placa sobre o solo de Winkler, pois a partir deste, foram desenvolvidos o método do AIC e o método de viga sobre base elástica. Para Winkler as pressões de contato soloestrutura são proporcionais aos recalques, o que oferece a oportunidade de considerar o elemento de fundação sobre várias molas em toda sua área, cujas rigidezes k v são dadas por: q k v (3.5) w Onde, q é o carregamento exercido no solo; e w é o recalque obtido com o carregamento. O coeficiente de rigidez da mola de Winkler pode ser considerado, também, nãolinear em cálculos mais avançados, o que não é interessante para esse estudo. No entanto, para sua utilização nos cálculos de dimensionamento, seu valor deve ser corrigido, pois a reação não é dependente apenas das propriedades de solo, mas, também, da dimensão e forma do elemento de fundação. Então, supondo um meio elástico homogêneo e semiinfinito, temse a seguinte expressão:

25 18 k v E (3.6) I B s Onde, E é o módulo de Young; é o coeficiente de Poisson; B é a menor dimensão do radier; e I s é o fator de forma do radier e de sua rigidez. Para determinar esse valor, como já foi dito anteriormente, usase a Tabela 2.2 retirada de Moraes (1972 apud Dória, 2007). O método de sistema de vigas sobre base elástica, também, conhecido como método simplificado, consiste em dividir o elemento de fundação em várias vigas ortogonais de acordo com as dimensões do radier e locação dos pilares. Este método é adotado neste estudo para dimensionar os radiers devido à sua facilidade de cálculo manual. Além disso, o programa computacional de dimensionamento de estruturas de concreto armado, CYPECAD, utiliza este método para o dimensionamento de radier. Segundo Oliveira e Mira (2006): Os Momentos Fletores apresentados nesse método são momentos das vigas e não podem ser comparados diretamente com os momentos fornecidos por uma solução de placa, que são momentos para uma seção de largura unitária. Uma divisão do momento fletor da viga pela largura da viga, por outro lado, forneceria um momento (unitário) médio muito baixo e certamente não cobriria os momentos máximos indicados numa solução como placa. Uma possível tentativa de se distribuir melhor os momentos da viga pela sua largura seria utilizar o critério das lajes cogumelo, incluído na Norma NBR 6118:80, item A conclusão que pode ser tirada é que os critérios de laje cogumelo incluídos na norma NBR 6118 são validos para esse problema, pois estes critérios valem para lajes em que o painel se aproxima do quadrado e em que há continuação de vãos. 3.4 Dimensionamento das vigas de fundação O dimensionamento desse elemento de fundação consiste na hipótese de considerar as vigas apoiadas em uma base elástica, assim como nos radiers, já que no dimensionamento desses, pelo método simplificado (método de sistema de vigas sobre base elástica), é considerado um sistema de vigas de fundação ortogonais.

26 Dimensionamento dos blocos corridos (alicerces) Para dimensionar os blocos corridos sem armação, de acordo com Guiglani (2006), é necessário que a tensão de tração do concreto ( t, max ) determinada pela NBR 6118:03 seja maior que a tensão de tração desenvolvida no bloco ( t ). Assim: t, max t (3.7) Onde: t 4,0 ctk inf, f 7,04,0 f 3,07,04,0 f,0 084 f (3.8), mct ck ck Onde, f ctk,inf = 0,7 f ct,m ; 2 f ck,m = 0,3 f ck 3 ; f ctk,sup = 1,3 f ct,m ; e f ck é a resistência característica do concreto à compressão. Segundo Guiglani (2006), para a o bloco corrido executado com alvenaria de pedra é admitido β min = 60º e para blocos não armados β min = 45º. Onde β é o ângulo de inclincao da sapata (Figura 3.17). Logo, com o valor de β min extraise do gráfico (Anexo A) a relação entre a pressão do solo sobre o bloco (P s ) e a tensão do concreto (σ t ). Como: P P S (3.9) B L Onde L é o comprimento da sapata, mas para o bloco corrido seu valor é 1 m. Esse é o valor da largura mínima do bloco, que permite determinar com a Eq. (3.10) a altura mínima do bloco. Bb h h min 2 tg min (3.10)

27 20 O dimensionamento dos blocos corridos encontrase no Anexo 01. No entanto, como os blocos corridos que recebem maior carga são em P05 e P07 da Planta 02 (30,53 kn/m), suas dimensões são inferiores aos valores mínimos colocados por Alonso (1983) e Melhado (2002), largura de 60 cm e altura de 40 cm, respectivamente. Portanto, foram adotados B = 60 cm e h = 40 cm para todos os blocos das duas plantas (Planta 01 e Planta02). Segundo Melhado (2002), é necessário colocar uma cinta de impermeabilização após a execução dos blocos corridos, cuja função é absorver esforços não previstos, suportar pequenos recalques, distribuir o carregamento e combater esforços horizontais. Assim, as dimensões geométricas e a armadura dessa cinta são escolhidas empiricamente. Adotouse, então, a armadura mínima de uma viga de 20 x 20 cm composta por quatro ferros de diâmetro 8 mm, com estribos de Ф 4.2 mm a cada 20 cm. Os resultados dos dimensionamentos de todos os elementos estão no Anexo B.

28 21 4 EXECUÇÃO E QUANTITATIVOS DOS ELEMENTOS DE FUNDAÇÃO Neste capítulo, são descritas as técnicas construtivas de cada um dos elementos de fundação dimensionados, bem como os quantitativos para efeito de comparação de custos. Como o objetivo deste estudo é verificar a viabilidade econômica da fundação em radier em relação a outros elementos de fundação (sapatas corridas, blocos corridos e vigas de fundação), então são analisados apenas os quantitativos que diferem esses elementos, os quais abrangem os serviços de movimentações de terra, fundações e impermeabilizações. Os demais serviços são desprezados no estudo, já que não interferem nos resultados do comparativo. 4.1 Sapatas corridas A execução das sapatas corridas consiste nas seguintes etapas: 1. Movimentações de terra. Escavação manual de vala; Retirada do material escavado; Apiloamento do substrato do fundo da vala escavada; Reaterro. 2. Fundações: Lastro de regularização com concreto magro com espessura entre 5 cm a 10 cm; Colocação da armadura da sapata corrida; Concretagem com concreto de f ck de projeto;e 3. Impermeabilizações: Impermeabilização com tinta betuminosa ou produto similar na primeira fiada de tijolo. O quantitativo da sapata corrida para cada uma das plantas em estudo é mostrado na Tabela 4.5.

29 22 Tabela 4.5 Quantitativos das sapatas corridas, para as plantas 01 e 02. SAPATAS CORRIDAS SERVIÇOS UNID. PLANTA 01 PLANTA 02 ESCAVAÇÃO m³ 9,95 9,37 APILOAMENTO DE SUBSTRATO m² 24,88 35,95 BOTAFORA m³ 11,94 14,38 CONCRETO MAGRO m³ 1,24 1,80 ARMADURAS CA50 E CA60 kg 267,80 352,10 CONCRETO 20 MPa m³ 7,46 10,78 LANÇAMENTO DE CONCRETO m³ 8,71 12,58 IMPERMEABILIZAÇÃO (EMULSÃO) m² 21,05 30,42 REATERRO m³ 1,24 1, Vigas de Fundação As etapas para execução das vigas de fundação são as seguintes: 1. Movimentações de terra. Escavação manual de vala; Retirada do material escavado; Apiloamento do substrato do fundo da vala escavada; Reaterro. 2. Fundações: Lastro de regularização com concreto magro com espessura entre 5 cm a 10 cm; Colocação da armadura; Colocação das formas; Concretagem com concreto de f ck de projeto; 3. Impermeabilizações: Impermeabilização com tinta betuminosa ou produto similar na parte superior da viga; e O quantitativo da viga de fundação para cada uma das plantas em estudo é mostrado na Tabela 4.6.

30 23 Tabela 4.6 Quantitativos das vigas de fundação, para as plantas 01 e 02. VIGAS DE FUNDAÇÃO SERVIÇOS UNID. PLANTA 01 PLANTA 02 ESCAVAÇÃO m³ 6,89 9,95 APILOAMENTO DE SUBSTRATO m² 17,23 24,89 BOTAFORA m³ 8,27 11,94 CONCRETO MAGRO m³ 0,86 1,24 FORMAS DE MADEIRA m² 11,48 16,59 ARMADURAS CA50 E CA60 kg 415,20 562,80 CONCRETO 20 MPa m³ 3,45 4,98 LANÇAMENTO DE CONCRETO m³ 4,31 1,28 IMPERMEABILIZAÇÃO (EMULSÃO) m² 17,23 24,89 REATERRO m³ 2,58 3, Blocos Corridos A execução de blocos corridos pode ser feita seguindo as seguintes etapas: 1. Movimentações de terra: Escavação de vala; Botafora de material escavado; Apiloamento de substrato; Reaterro. 2. Fundações: Lastro de concreto magro com espessura de 5 a 10 cm; Execução do embasamento, que pode ser feito com concreto ciclópico, alvenaria de tijolo ou de pedra; Concretagem da cinta de impermeabilização, a qual tem a finalidade de absorver esforços não previstos, suportar pequenos recalques, distribuir o carregamento e combater esforços horizontais (SANT ANNA, 2009); e 3. Impermeabilizações: Impermeabilização com tinta betuminosa, ou material similar, na cinta de impermeabilização. O quantitativo do bloco corrido para cada uma das plantas em estudo é mostrado na Tabela 4.7.

31 24 Tabela 4.7 Quantitativos dos blocos corridos, para as plantas 01 e 02. BLOCOS CORRIDOS SERVIÇOS UNID. PLANTA 01 PLANTA 02 ESCAVAÇÃO m 3 13,78 19,91 APILOAMENTO DE SUBSTRATO m2 22,97 33,18 BOTAFORA m 3 11,02 15,93 CONCRETO MAGRO m 3 3,89 16,59 CONCRETO 20 MPa m 3 0,65 5,92 PEDRA ARGAMASSADA m 3 9,19 0,73 FORMA DE MADEIRA m 2 7,66 114,25 LANÇAMENTO DE CONCRETO m 3 5,42 13,27 IMPERMEABILIZAÇÃO (EMULÇÃO) m 2 21,05 8,13 ARMADURA kg 82,10 30,42 REATERRO m 3 9,76 14, Radier simplesmente armado A execução de radier pode ser resumida em: 1. Serviços preliminares: Execução de um embasamento de tijolo furado, a fim de receber o aterro de nivelamento; 2. Movimentações de terra: Aterro de nivelamento; Apiloamento de substrato; 3. Impermeabilizações: Impermeabilização com lona plástica; 4. Fundações: Colocação de armaduras; Confecção e colocação de formas; Instalações de elétricas e hidrosanitárias; Lançamento de concreto de f ck do projeto. O quantitativo do radier simplesmente armado para cada uma das plantas em estudo é mostrado na Tabela 4.8.

32 25 Tabela 4.8 Quantitativos do radier simplesmente armado, para as plantas 01 e 02. RADIER SIMPLESMENTE ARMADO SERVIÇOS UNID. PLANTA 01 PLANTA 02 EMBASAMENTO DE TIJOLO FUR. m 3 0,58 0,64 APILOAMENTO DE SUBSTRATO m 3 39,22 60,83 ATERRO m 3 7,84 12,17 CONCRETO MAGRO m 2 1,96 3,04 ARMADURAS CA50 E CA60 kg 415,20 377,00 CONCRETO 20 MPa m 3 3,53 5,47 LANÇAMENTO DE CONCRETO m 3 5,49 8,52 FORMA DE MADEIRA m 2 4,08 4,68 IMPERMEABILIZAÇÃO (LONA PRETA) m 2 45,10 69,95 Na execução dos radiers, o contrapiso (piso morto) é executado simultaneamente, pois o próprio radier funciona como contrapiso do térreo da edificação. No entanto, o restante dos elementos em estudo isso não ocorre. Então, nos quantitativos apresentados anteriormente estão incluídos um aterro apiloado para nivelar o substrato e um contrapiso de concreto com f ck de 13,5 MPa (concreto magro) com altura de 7cm. Para os elementos de fundação em estudo, exceto o radier, foram feitos os cálculos do seguinte modo: As escavações foram realizadas com a dimensão de largura exata, pois o solo adotado no estudo tem capacidade de ser escavado com corte à 90º (noventa graus). Já a profundidade foi executada adicionandose 5 (cinco) centímetros a profundidade das fundações. Na retirada de material foi adicionada no volume 20% (vinte por cento) do volume escavado. O apiloamento foi feito em todo fundo de vala. Assim como o lançamento do concreto magro cuja espessura foi considerada igual a 5 (cinco) centímetros. A partir dos dimensionamentos feitos anteriormente no capítulo 03, foi adotado o peso das armaduras e o volume de concreto de f ck igual a 20 MPa. A impermeabilização, nas sapatas corridas, foi calculada para a primeira fiada de tijolo, envolvendoo completamente. No entanto, na viga de fundação e no bloco corrido foram calculados para a viga superior, as quais foram dimensionadas no capítulo anterior. O aterro foi calculado com a subtração do volume escavado pelos volumes de concreto magro e estrutural. No radier, os cálculos foram feitos da seguinte maneira:

33 26 O embasamento de tijolo furado foi calculado com uma altura de 20 (vinte) centímetros com tijolo deitado e abrangendo todo o perímetro do radier. O apiloamento de substrato envolve toda a área de aterro. O aterro de nivelamento é calculado na altura do embasamento. O concreto magro de 5 (cinco) centímetros de espessura. A armadura e o volume de concreto foi calculado a partir do dimensionamento anterior. A impermeabilização com lona preta é calculada com 10% (dez por cento) a mais que a área do radier. As formas possuem comprimento igual ao perímetro do radier e altura de 15 (quinze) centímetros. Todos os cálculos estão em planilhas no Anexo C.

34 27 5 CUSTOS DE EXECUÇÃO A partir dos quantitativos (capítulo 4) obtêmse os custos totais de execução de cada tipo de fundação estudada neste trabalho. Estes custos são baseados nos valores unitários retirados da tabela da SEINFRA (Secretaria de InfraEstrutura do Estado do Ceará). Todas as composições de custos estão no Anexo D. Os resultados são mostrados nas tabelas 5.1 e 5.2, para as plantas 01 e 02, respectivamente. Tabela 5.9 Custos totais de execução para cada tipo de fundação em estudo Planta 01. SERVIÇOS PLANTA 01 SAPATAS CORRIDAS ESCAVAÇÃO MANUAL SOLO DE 1ª. CAT. PROF. ATÉ 1.50m APILOAMENTO DE PISO OU FUNDO DE VALAS C/MAÇO DE 30 A 60 kg CARGA MANUAL DE ENTULHO EM CAMINHÃO BASCULANTE TRANSPORTE DE MATERIAL, EXCETO ROCHA EM CAMINHÃO ATÉ 1 Km CONCRETO P/VIBR., F CK 13,5 MPa COM AGREGADO ADQUIRIDO CONCRETO P/VIBR., F CK 20 MPa COM AGREGADO ADQUIRIDO UNID. CUSTO UNIT. (R$) QUANT. CUSTOS TOTAIS (R$) m 3 13,72 9,95 136,55 m 2 8,80 24,88 218,96 m 3 8,35 11,94 99,73 m 3 2,72 11,94 32,49 m 3 211,62 3,99 844,22 m 3 229,51 7, ,20 ARMADURA DE AÇO CA 50/60 kg 6,09 267, ,90 LANÇAMENTO E APLICAÇÃO DE CONCRETO S/ ELEVAÇÃO m 3 47,07 11,45 539,14 PINTURA C/TINTA BETUMINOSA 1 DEMÃO m 2 5,38 21,05 113,27 ATERRO C/COMPACTAÇÃO MANUAL S/CONTROLE, MAT. C/AQUISIÇÃO m 3 31,77 9,09 288,71 SOMATÓRIO 5.617,17 BLOCOS CORRIDOS SERVIÇOS ESCAVAÇÃO MANUAL SOLO DE 1ª. CAT. PROF. ATÉ 1.50 m UNID. CUSTO UNIT. (R$) QUANT. CUSTOS TOTAIS (R$) m ,07

35 28 APILOAMENTO DE PISO OU FUNDO DE VALAS C/MAÇO DE 30 A 60 kg CARGA MANUAL DE ENTULHO EM CAMINHÃO BASCULANTE TRANSPORTE DE MATERIAL, EXCETO ROCHA EM CAMINHÃO ATÉ 1 Km ALVENARIA DE PEDRA ARGAMASSADA (TRAÇO 1:6) C/AGREGADOS ADQUIRIDOS m 2 8,80 22,97 202,12 m 3 8,35 11,02 92,06 m 3 2,72 11,02 29,99 m 3 163,59 9, ,93 ARMADURA DE AÇO CA 50/60 kg 6,09 82,10 499,96 CONCRETO P/VIBR., F CK 13,5 MPa COM AGREGADO ADQUIRIDO m 3 211,62 3,89 823,97 CONCRETO P/VIBR., F CK 20 MPa COM AGREGADO ADQUIRIDO m 3 229,51 0,65 148,72 FORMA DE TÁBUAS DE 1" DE 3ª. P/FUNDAÇÕES UTIL. 5 X m 2 29,14 7,66 223,10 LANÇAMENTO E APLICAÇÃO DE CONCRETO S/ ELEVAÇÃO m 3 47,07 9,19 432,44 PINTURA C/TINTA BETUMINOSA 1 DEMÃO m 2 5,38 21,05 113,27 ATERRO C/COMPACTAÇÃO MANUAL S/CONTROLE, MAT. C/AQUISIÇÃO m 3 31,77 9,76 310,00 SERVIÇOS VIGAS DE FUNDAÇÃO ESCAVAÇÃO MANUAL SOLO DE 1ª. CAT. PROF. ATÉ 1.50 m APILOAMENTO DE PISO OU FUNDO DE VALAS C/MAÇO DE 30 A 60 kg CARGA MANUAL DE ENTULHO EM CAMINHÃO BASCULANTE TRANSPORTE DE MATERIAL, EXCETO ROCHA EM CAMINHÃO ATÉ 1 Km UNID. CUSTO UNIT. (R$) SOMATÓRIO 4.567,63 QUANT. CUSTOS TOTAIS (R$) m , m 2 8,80 17,23 151,59 m 3 8,35 8,27 69,04 m 3 2,72 8,27 22,49 ARMADURA DE AÇO CA 50/60 kg 6,09 415, ,57 FORMA DE TÁBUAS DE 1" DE 3ª. P/FUNDAÇÕES UTIL. 5 X CONCRETO P/VIBR., F CK 13,5 MPa COM AGREGADO ADQUIRIDO m 2 29,14 11,48 334,64 m 3 211,62 3,61 763,21 CONCRETO P/VIBR., F CK 20 MPa COM AGREGADO ADQUIRIDO m 3 229,51 3,45 790,71 LANÇAMENTO E APLICAÇÃO DE CONCRETO S/ ELEVAÇÃO m 3 47,07 7,05 331,92 PINTURA C/TINTA BETUMINOSA 1 DEMÃO m 2 5,38 17,23 92,68 ATERRO C/COMPACTAÇÃO MANUAL S/CONTROLE, MAT. C/AQUISIÇÃO m 3 31,77 10,43 331,28 SOMATÓRIO 5.510,67 RADIER SIMPLESMENTE ARMADO

36 29 SERVIÇOS ALVENARIA DE EMBASAMENTO DE TIJOLO FURADO, C/ ARGAMASSA MISTA C/ CAL HIDRATADA APILOAMENTO DE PISO OU FUNDO DE VALAS C/MAÇO DE 30 A 60 kg ATERRO C/COMPACTAÇÃO MANUAL S/CONTROLE, MAT. C/AQUISIÇÃO UNID. CUSTO UNIT. (R$) QUANT. CUSTOS TOTAIS (R$) m 3 196,85 0,58 113,39 m 2 8,80 39,22 345,11 m³ 31,77 7,84 249,19 ARMADURA DE AÇO CA 50/60 kg 6,09 377, ,93 FORMA DE TÁBUAS DE 1" DE 3ª. P/FUNDAÇÕES UTIL. 5 X CONCRETO P/VIBR., F CK 13,5 MPa COM AGREGADO ADQUIRIDO CONCRETO P/VIBR., F CK 20 MPa COM AGREGADO ADQUIRIDO LANÇAMENTO E APLICAÇÃO DE CONCRETO S/ ELEVAÇÃO LONA PLÁSTICA PRETA, P/SERVIÇOS EM COBERTAS m 2 29,14 4,08 118,89 m 3 211,62 1,96 414,96 m 3 229,51 3,53 810,07 m 3 47,07 5,49 258,44 m 2 3,66 43,14 157,89 SOMATÓRIO 4.763,87 Tabela 5.10 Custos totais de execução para cada tipo de fundação em estudo Planta 02. SERVIÇOS PLANTA 02 SAPATAS CORRIDAS ESCAVAÇÃO MANUAL SOLO DE 1ª. CAT. PROF. ATÉ 1.50 m APILOAMENTO DE PISO OU FUNDO DE VALAS C/MAÇO DE 30 A 60 kg CARGA MANUAL DE ENTULHO EM CAMINHÃO BASCULANTE TRANSPORTE DE MATERIAL, EXCETO ROCHA EM CAMINHÃO ATÉ 1 Km CONCRETO P/VIBR., F CK 13,5 MPa COM AGREGADO ADQUIRIDO CONCRETO P/VIBR., F CK 20 MPa COM AGREGADO ADQUIRIDO UNID. CUSTO UNIT. (R$) QUANT. CUSTOS TOTAIS (R$) m 3 13,72 9,37 128,60 m 2 8,80 35,95 316,32 m 3 8,35 14,38 120,06 m 3 2,72 14,38 39,11 m 3 211,62 6, ,43 m 3 229,51 10, ,92 ARMADURA DE AÇO CA 50/60 kg 6,09 352, ,29 LANÇAMENTO E APLICAÇÃO DE CONCRETO S/ ELEVAÇÃO m 3 47,07 16,84 792,60 PINTURA C/TINTA BETUMINOSA 1 DEMÃO m 2 5,38 30,42 163,63 ATERRO C/COMPACTAÇÃO MANUAL S/CONTROLE, MAT. C/AQUISIÇÃO m 3 31,77 13,96 443,61 SOMATÓRIO 7.904,57

37 30 BLOCOS CORRIDOS SERVIÇOS ESCAVAÇÃO MANUAL SOLO DE 1ª. CAT. PROF. ATÉ 1.50 m APILOAMENTO DE PISO OU FUNDO DE VALAS C/MAÇO DE 30 A 60 kg CARGA MANUAL DE ENTULHO EM CAMINHÃO BASCULANTE TRANSPORTE DE MATERIAL, EXCETO ROCHA EM CAMINHÃO ATÉ 1 Km ALVENARIA DE PEDRA ARGAMASSADA (TRAÇO 1:6) C/AGREGADOS ADQUIRIDOS UNID. CUSTO UNIT. (R$) QUANT. CUSTOS TOTAIS (R$) m 3 13,72 19,91 273,14 m 2 8,80 33,18 291,98 m 3 8,35 15,93 132,99 m 3 2,72 15,93 43,32 m 3 163,59 13, ,17 ARMADURA DE AÇO CA 50/60 kg 211,62 5, ,18 CONCRETO P/VIBR., F CK 13,5 MPa COM AGREGADO ADQUIRIDO m 3 229,51 0,73 168,00 CONCRETO P/VIBR., F CK 20 MPa COM AGREGADO ADQUIRIDO m 3 6,09 114,25 695,79 FORMA DE TÁBUAS DE 1" DE 3ª. P/FUNDAÇÕES UTIL. 5 X m 2 29,14 16,59 483,43 LANÇAMENTO E APLICAÇÃO DE CONCRETO S/ ELEVAÇÃO m 3 47,07 8,13 382,64 PINTURA C/TINTA BETUMINOSA 1 DEMÃO m 2 5,38 30,42 163,63 ATERRO C/COMPACTAÇÃO MANUAL S/CONTROLE, MAT. C/AQUISIÇÃO m 3 31,77 14,93 474,36 SERVIÇOS VIGAS DE FUNDAÇÃO ESCAVAÇÃO MANUAL SOLO DE 1ª. CAT. PROF. ATÉ 1.50 m APILOAMENTO DE PISO OU FUNDO DE VALAS C/MAÇO DE 30 A 60 kg CARGA MANUAL DE ENTULHO EM CAMINHÃO BASCULANTE TRANSPORTE DE MATERIAL, EXCETO ROCHA EM CAMINHÃO ATÉ 1 Km UNID. CUSTO UNIT. (R$) SOMATÓRIO 6.532,62 QUANT. CUSTOS TOTAIS (R$) m 3 13,72 9,95 136,57 m 2 8,80 24,89 218,99 m 3 8,35 11,94 99,74 m 3 2,72 11,94 32,49 ARMADURA DE AÇO CA 50/60 kg 6,09 562, ,45 FORMA DE TÁBUAS DE 1" DE 3ª. P/FUNDAÇÕES UTIL. 5 X CONCRETO P/VIBR., F CK 13,5 MPa COM AGREGADO ADQUIRIDO CONCRETO P/VIBR., F CK 20 MPa COM AGREGADO ADQUIRIDO LANÇAMENTO E APLICAÇÃO DE CONCRETO S/ ELEVAÇÃO m 2 29,14 16,59 483,43 m 3 211,62 5, ,41 m 3 229,51 4, ,27 m 3 47,07 5,53 260,53

38 31 PINTURA C/TINTA BETUMINOSA 1 DEMÃO m 2 5,38 24,89 133,88 ATERRO C/COMPACTAÇÃO MANUAL S/CONTROLE, MAT. C/AQUISIÇÃO m 3 31,77 15,90 505,10 SOMATÓRIO 7.604,86 SERVIÇOS RADIER SIMPLESMENTE ARMADO ALVENARIA DE EMBASAMENTO DE TIJOLO FURADO, C/ ARGAMASSA MISTA C/ CAL HIDRATADA APILOAMENTO DE PISO OU FUNDO DE VALAS C/MAÇO DE 30 A 60 kg ATERRO C/COMPACTAÇÃO MANUAL S/CONTROLE, MAT. C/AQUISIÇÃO UNID. CUSTO UNIT. (R$) QUANT. CUSTOS TOTAIS (R$) m 3 196,85 0,64 125,98 m 2 8,80 60,83 535,30 m³ 31,77 12,17 386,64 ARMADURA DE AÇO CA 50/60 kg 6,09 377, ,93 FORMA DE TÁBUAS DE 1" DE 3ª. P/FUNDAÇÕES UTIL. 5 X CONCRETO P/VIBR., F CK 13,5 MPa COM AGREGADO ADQUIRIDO CONCRETO P/VIBR., F CK 20 MPa COM AGREGADO ADQUIRIDO LANÇAMENTO E APLICAÇÃO DE CONCRETO S/ ELEVAÇÃO m 2 29,14 4,68 136,38 m 3 211,62 3,04 643,64 m 3 229,51 5, ,50 m 3 47,07 8,52 400,86 LONA PLÁSTICA PRETA, P/SERVIÇOS EM COBERTAS m 2 3,66 69,95 256,03 SOMATÓRIO 6.037,26 Após a análise de custos de todos os elementos nos dois exemplos de edificações, observase que o bloco corrido é o elemento de fundação mais econômicos na Planta 01, seguidos pelo radier. No entanto, na Planta 02 o radier é o mais econômico seguido do bloco corrido.

39 32 6 CONCLUSÕES E SUGESTÕES PARA FUTUROS TRABALHOS Este estudo teve como objetivo apresentar a tecnologia do radier, na execução de fundações de pequenas habitações em solos com resistência média, ou seja, solos capazes de suportar a execução de sapatas corridas, vigas de fundação, ou blocos corridos com alvenaria de pedra argamassada. Estas fundações foram dimensionadas segundo suas respectivas metodologias de cálculo, sendo levantados seus quantitativos e, por fim, seus custos. Como resultado final, obtevese que o radier é mais econômico do que as vigas de fundação, as sapatas corridas e bem compatível com o custo dos blocos corridos em pedra argamassada. Podese dizer, portanto, que o objetivo do projeto foi alcançado, já que apresentou a tecnologia de construção do radier e mostrou que com essa tecnologia temse economia financeira dentre os tipos de fundação que estão dentro da norma brasileira NBR6122:96, além dos blocos corridos. Para trabalhos futuros sugerese que seja incluído no estudo o radier protendido, que é uma tecnologia que ainda engatinha no Brasil e tratase de um elemento de fundação bem mais resistente do que o radier armado, além de ser mais esbelto, quando utilizado em fundações que recebem cargas muito altas. Sendo assim, seria interessante, também em habitações de maior porte, as quais exigem fundações que suportem cargas bem superiores ao do estudo apresentado neste trabalho. Em trabalhos futuros, também, podese sugerir uma pesquisa de viabilidade com relação ao custobenefício de cada elemento. Os benefícios estão relacionados com o tempo de construção, facilidade de cálculos, números de funcionários envolvidos, mãodeobra especializada necessária e disponível, assim como vários outros pontos envolvidos nos benefícios para uma construção enxuta.

40 33 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALONSO, U. R. (1983). Exercícios de fundações. São Paulo, Edgard Blucher. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (1996). NBR 6122:1996 Projeto e execução de fundações. Rio de Janeiro. BRITO, José Luis Wey de. Fundações do edifício. São Paulo, EPUSP, DANTAS NETO,S.A. Apostila: Fundações e Obras de Contenção. Fortaleza, DÓRIA, L.E.S. Projeto de Estrutura de Fundação em concreto do tipo radier Tese (Mestrado em Engenharia Civil: Estruturas) Centro de tecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió. GIUGLIANI, E. Notas de aula, Disciplina Estrutura de Concreto III, DECivil. Rio Grande do Sul, PUCRS. GUIMARÃES, S. G. Fundações em presença de solos moles Analise de caso Monografia (Graduação em Engenharia Civil) Universidade Anhembi Morumbi, São Paulo. MELHADO Silvio Burrattino et al. Silvio Burrattino et al. Fundações. São Paulo: Escola Politécnica Da Universidade de São Paulo, OLIVEIRA, D. H. M.. MIRA, M. P. Estudo da Viabilidade de Construção de Casas Populares Utilizandose de Estruturas Metálicas Monografia (Graduação em Engenharia Civil) Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, Campos do Goytacazes. SILVA, J. L. da, Metodologia de Projeto de Fundação por Estacas Incluindo probabilidade de Ruína. Dissertação (Mestrado em Geotecnia) Escola de Engenharia de São Carlos Universidade de São Paulo, São Carlos. SANT ANNA, S. B. Notas de Aula. Disponivel em: < Acessado em 01 de Outubro de SECRETÁRIA DA INFRA ESTRUTURA DO GOVERNO DO CEARÁ SEINFRA. Tabela de Custos,Ceará: (SEINFRA) Ed. 16, Disponível em: < Acesso em 10 de Outubro de TERNI, A. W. et al. Stell Frame fundações (parte 01). Revista Téchne, São Paulo, Junho Disponível em: < 4.asp> Acesso em: 09 de Junho 2009.

41 VELLOSO, D.. LOPES, F.R. (1998). Concepção de Obras de Fundações. Fundações: teoria e prática. Ed. PINI, 2ª. Ed., São Paulo. 34

42 35 ANEXOS Anexo A Gráfico de β min e a relação entre a pressão do solo sobre o bloco (P s ) e a tensão do concreto (σ t ) Anexo B Resultados dos dimensionamentos dos elementos de fundação Relatórios disponibilizados pelo programa computacional CYPECAD. Anexo C Plantas de Detalhamentos Anexo D Planilhas de quantitativos Anexo E Composições de custos

43 ANEXO A Gráfico de β min e a relação entre a pressão do solo sobre o bloco (P s ) e a tensão do concreto (σ t ) 36

44 37 ANEXO B Resultados dos dimensionamentos dos elementos de fundação Relatórios disponibilizados pelo programa computacional CYPECAD. Todos os esforços estão no sistema adotado pelo programa CYPECAD, MKS. PLANTA DESCRIÇÃO Referências GEOMETRIA ARMADURA S1 Balanço à esquerda: 25.0 cm Balanço à direita: 25.0 cm Largura total: 65.0 cm Altura da sapata: 30.0 cm Inferior Longitudinal: 3Ø12.5 CA50A c/ 30 Inferior Transversal: Ø12.5 CA50A c/ 30 S9 S4 S5 S2 S6 S8 S3 S7 2. MEDIÇÃO Balanço à esquerda: 25.0 cm Balanço à direita: 25.0 cm Largura total: 65.0 cm Altura da sapata: 30.0 cm Balanço à esquerda: 25.0 cm Balanço à direita: 25.0 cm Largura total: 65.0 cm Altura da sapata: 30.0 cm Balanço à esquerda: 25.0 cm Balanço à direita: 25.0 cm Largura total: 65.0 cm Altura da sapata: 30.0 cm Balanço à esquerda: 25.0 cm Balanço à direita: 25.0 cm Largura total: 65.0 cm Altura da sapata: 30.0 cm Balanço à esquerda: 25.0 cm Balanço à direita: 25.0 cm Largura total: 65.0 cm Altura da sapata: 30.0 cm Balanço à esquerda: 25.0 cm Balanço à direita: 25.0 cm Largura total: 65.0 cm Altura da sapata: 30.0 cm Balanço à esquerda: 25.0 cm Balanço à direita: 25.0 cm Largura total: 65.0 cm Altura da sapata: 30.0 cm Balanço à esquerda: 25.0 cm Balanço à direita: 25.0 cm Largura total: 65.0 cm Altura da sapata: 30.0 cm Inferior Longitudinal: 3Ø12.5 CA50A c/ 30 Inferior Transversal: Ø12.5 CA50A c/ 30 Inferior Longitudinal: 3Ø12.5 CA50A c/ 30 Inferior Transversal: Ø12.5 CA50A c/ 30 Inferior Longitudinal: 3Ø12.5 CA50A c/ 30 Inferior Transversal: Ø12.5 CA50A c/ 30 Inferior Longitudinal: 3Ø12.5 CA50A c/ 30 Inferior Transversal: Ø12.5 CA50A c/ 30 Inferior Longitudinal: 3Ø12.5 CA50A c/ 30 Inferior Transversal: Ø12.5 CA50A c/ 30 Inferior Longitudinal: 3Ø12.5 CA50A c/ 30 Inferior Transversal: Ø12.5 CA50A c/ 30 Inferior Longitudinal: 3Ø12.5 CA50A c/ 30 Inferior Transversal: Ø12.5 CA50A c/ 30 Inferior Longitudinal: 3Ø12.5 CA50A c/ 30 Inferior Transversal: Ø12.5 CA50A c/ 30 Referência: S1 CA50A Total Nome da armadura Ø12.5 Armadura inferior Transversal 33x x

45 38 Armadura inferior Longitudinal Totais Total com perdas (10.00%) 3x x Referência: S9 CA50A Total Nome da armadura Ø12.5 Armadura inferior Transversal 15x x Armadura inferior Longitudinal 3x4.04 3x Totais Total com perdas (10.00%) Referência: S4 CA50A Total Nome da armadura Ø12.5 Armadura inferior Transversal 33x x Armadura inferior Longitudinal 3x9.39 3x Totais Total com perdas (10.00%) Referência: S5 CA50A Total Nome da armadura Ø12.5 Armadura inferior Transversal 15x x Armadura inferior Longitudinal 3x4.04 3x Totais Total com perdas (10.00%) Referência: S2 CA50A Total Nome da armadura Ø12.5 Armadura inferior Transversal 12x x Armadura inferior Longitudinal 3x3.19 3x Totais Total com perdas (10.00%) Referência: S6 CA50A Total Nome da armadura Ø12.5

46 39 Armadura inferior Transversal Armadura inferior Longitudinal Totais Total com perdas (10.00%) 11x x x x Referência: S8 CA50A Total Nome da armadura Ø12.5 Armadura inferior Transversal 6x0.90 6x Armadura inferior Longitudinal 3x1.34 3x Totais Total com perdas (10.00%) Referência: S3 CA50A Total Nome da armadura Ø12.5 Armadura inferior Transversal 9x0.90 9x Armadura inferior Longitudinal 3x2.19 3x Totais Total com perdas (10.00%) Referência: S7 CA50A Total Nome da armadura Ø12.5 Armadura inferior Transversal 11x x Armadura inferior Longitudinal 3x2.82 3x Totais Total com perdas (10.00%) Resumo de medição (incluídas perdas de aço) CA50A (kg) Concreto (m3) Elemento Ø12.5 C20, Controle normal Limpeza Referência: S Referência: S Referência: S Referência: S Referência: S Referência: S Referência: S