Fundações Superficiais: Avaliação da Adoção da Alternativa em Solos Arenosos Fofos de Fortaleza

Transcrição

1 Universidade Federal do Ceará - UFC Fundações Superficiais: Avaliação da Adoção da Alternativa em Solos Arenosos Fofos de Fortaleza Alfran Sampaio Moura

2 Estrutura da Apresentação A escolha do tipo de fundação Requisitos de um projeto de fundações Obras analisadas Apresentação dos dados Avaliação da Adoção de Fundações Superficiais Considerações finais

3 A Escolha do Tipo de Fundação Dados geológicos-geotécnicos Topografia da área Dados sobre construções vizinhas Dados da estrutura a construir Fatores intervenientes na escolha do tipo de fundação - técnicos - econômicos - limitadores pelo mercado Equipamentos disponíveis

4 Quando é possível a utilização de blocos e sapatas, são os mais econômicos (Velloso e Lopes, 1996) Deve-se considerar o sistema SOLO-FUNDAÇÃO-ESTRUTURA : Visão abrangente que envolve a peça estrutural, o solo e sua interação com outras variáveis (Gusmão Filho, 1998) O solo é mandatório na escolha do tipo de fundação Há casos em que algumas características podem impor um certo tipo de fundação

5 Alternativa adotada: Fundação profunda

6 Seria possível adotar uma fundação superficial em um subsolo desses?

7 Requisitos de um Projeto de Fundações Deve-se verificar: - Segurança quanto a ruptura do elemento estrutural - Segurança quanto a ruptura do solo de fundação - Recalques compatíveis com os movimentos permitidos pela estrutura

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9 Como verifica-se os requisitos? Quanto à ruptura: Quanto aos recalques: trab adm ( rup FS) w w adm recalque admissível absoluto tensão de trabalho tensão de ruptura adm distorção admissível ( w L)

10 Como pode-se determinar ult e w? - Métodos empíricos - Métodos teóricos - Métodos semi-empíricos tabelas de normas : informações limitados necessitam parâmetros de ensaios especiais de laboratório: problemas de amostragem (amolgamento e obtenção na profundidade) adaptações dos teóricos requerem índices de ensaios de campo: SPT, CPT - Provas de carga direta placa metática (D = 80 cm) carga em estágios até 2 x trab

11 Métodos Semi-empíricos f(n SPT ) rup Meyerhof (1956) ) 1,71 s q B f f f 0,7 a ,4 s l t Nspt w Burland e Burbidge (1985) adm Nspt 3 B 1' 4, B 2 Terzaghi e Peck (1948, 1967) Décourt (1992)

12 Prova de Carga Direta Cargueira Macaco Extensômetros Placa Sistema de reação c/ viga metálica e estacas/tirantes

13 Sistema de reação: Pórtico + placas de concreto

14 Sistema de reação: Caminhão carregado c/ brita

15 Obras Avaliadas 4 obras Localização: - Rua Joaquim Lima (Bairro Papicu) - Av. Padre Antônio Tomás (Bairro Cocó) - Rua Senador Pompeu (Bairro Centro) - Rua Almirante Rufino (Bairro Montese) Metrô de Fortaleza Edifícios residenciais/comercial Dados utilizados: Sondagens à Percussão (SPT) e Provas de carga direta

16 Resultados das Sondagens à Percussão (SPT) Rua Joaquim Lima (Bairro Papicu) Obra 1 NSPTmédio = 2 Avaliação preliminar: descartar o uso de fundações superficiais

17 Av. Padre Antônio Tomás (Bairro Papicu) Obra 2 NSPTmédio = 4 Avaliação preliminar: descartar o uso de fundações superficiais?

18 Rua Senador Pompeu (Bairro Centro) Obra 3 NSPTmédio = 2 Avaliação preliminar: descartar o uso de fundações superficiais

19 Avenida Pontes Vieira (Bairro Dionísio Torres) NSPTmédio = 3 Avaliação preliminar: descartar o uso de fundações superficiais

20 Utilização de métodos semi-empíricos Levaria a estimativas de adm ( ) e w ( ) desfavoráveis Indicando que a adoção de fundações superficiais seria inadequada

21 Resultados das Provas de Carga Direta Rua Joaquim Lima (Bairro Papicu); Carga máxima: 300 kpa w max = 25 mm Carga em estágio até a estabilização dos recalques (Ensaio Lento, ) Diâmetro da placa = 80 cm

22 Recalque (mm) Av. Padre Antônio Tomás (Bairro Papicu); Tensão (kpa) 0,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0 700,0 0,0 Carga máxima: 700 kpa w max = 25 mm 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 Ensaio Lento Diâmetro da placa = 80 cm

23 Rua Senador Pompeu (Bairro Centro) 240kPa Carga máxima: 280 kpa w max = 45 mm Ensaio Lento Diâmetro da placa = 80 cm

24 Recalque (mm) Avenida Pontes Vieira (Bairro Dionísio Torres) Tensão (kpa) 0,0 50,0 100,0 150,0 200,0 250,0 0,0 Carga máxima: 250 kpa w max = 15 mm 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 Ensaio Lento Diâmetro da placa = 80 cm

25 Avaliação da Adoção de Fundações Superficiais Considerações para a avaliação: - Sapatas quadradas: B = 1,5 a 2,5m (dimensões frequentes em pequenas edificações) - w adm = 25 mm (sapata) - (Velloso e Lopes, 1996) - Estabelecimento da adm : a partir das Provas de Carga, limitando do recalque na fundação Expressão proveniente da T da elasticidade Válida p/ meios homogêneos Considerando-se w adm = 25 mm (sapata), determinou-se o recalque que placa (PC) deveria apresentar (w b ) para a sapata recalcar 25 mm adm será dado pela tensão (na PC) correspondente ao recalque w b

26 P/ sapata quadrada de lado B Para B = 1,5 m recalque na placa que produziria na fundação w adm = 25 mm w b = 10,6 mm carga que a sapata suporta ( adm x A) entrando na curva carga x recalque do local de ensaio no 1 c/ w b = 10,6 mm PC n o adm (kpa) N (kn) Para B = 2,0 m w b = 8,0 mm PC n o adm (kpa) N (kn)

27 Para B = 2,5 m w b = 6,4 mm PC n o adm (kpa) N (kn) A partir das estimativas realizadas observa-se que: Ao contrário do que indicava as sondagens à percussão (SPT) É possível a utilização de fundações superficiais (sapatas) assentes nos subsolos avaliados

28 Outros locais com subsolos semelhantes: Local de ensaio Nº 01 Rua Professor Carlos Lobo, 15. Bairro Parque Manibura, em Fortaleza, CE Local de ensaio nº02 Rua 24 de Maio, Bairro Cearense em Fortaleza, CE. Local de ensaio Nº 03 Rua Luiza Miranda Coelho, 800. Bairro Engenheiro Luciano Cavalcante em Fortaleza, CE. Esses locais foram avaliados por Medeiros (2013) :

29 Estudo mais abrangente Ensaios realizados: - Prova de carga direta: placas com 3 diâmetros (30, 50 e 60 cm) - Ensaios de caracterização - Umidade e Massa específica in situ - Sondagens à percussão (SPT)

30 Housel (1929) Ensaios em 3 placas de diâmetros diferentes Obtêm-se valores da tensão (q 1, q 2 e q 3 ) que produziu determinado w adm q 1 q 2 q 3 B 3 B 1 B 2

31 Cada q i estará associada a relação p i /A i da placa (p=perímetro e A=área) Por extrapolação, determina-se para as dimensões da fundação real a tensão q que produzirá o recalque admissível q 3 q 2 q 1 (p/a) 1 (p/a) 2 (p/a) 3 +

32 Conclusões do estudo de Medeiros (2013): Com excessão do local nº03, é possível a adoção de fundações superficiais; Entretanto, a sondagem à percussão não fornece informações que indicam essa comprovação.

33 Considerações Finais - Investigações geotécnicas realizadas apenas a partir de sondagens à percussão (SPT) nos solos fofos de Fortaleza são insuficientes para a definição do tipo de fundação de pequenas edificações; - A partir das provas de carga realizadas observa-se que, ao contrário do que indicava as sondagens à percussão (SPT), é possível a utilização de fundações superficiais (sapatas) assentes nos subsolos avaliados; - A utilização de métodos de investigação mais modernos (CPT, PMT) podem possibilitar análises muito mais realistas em subsolos de solos arenosos de baixa compacidade

34 AGRADECIMENTOS

35 Obrigado!