Recalques e movimentos na estrutura

Transcrição

1 Recalques e movimentos na estrutura FUNDAÇÕES SLIDES 19 Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt prof.douglas.pucgo@gmail.com

2 Recalques de fundações Uma fundação com Fator de Segurança adequado contra ruptura não significa que tenha bom desempenho quanto à recalques O recalque é definido como o movimento descendente de uma fundação 2

3 Recalques de fundações Principais causas de deformações nas estruturas Aplicação de cargas estruturais Rebaixamento do NA Colapso do solo devido à inundação Inchamento de solo expansivo Deterioração estrutural da fundação 3

4 Recalques de fundações Tipos de recalques a) Recalque absoluto (ρ) É o movimento absoluto de um elemento de fundação b) Recalque diferencial (Δρ) É a diferença de recalques entre dois pontos de fundações Δρ = ρ 1 ρ 2 c) Distorção angular (γ) É a relação entre o recalque diferencial e a distância entre os elementos de fundação tan L 4

5 Recalques de fundações Tipos de recalques Obs.: Tanto os recalques absolutos, quanto os diferenciais, podem causar danos às estruturas 5

6 Movimentos na estrutura Recalque uniforme Se Pequeno: não traz danos Se Grande: danos de funcionabilidade, instalações e estéticos É o almejado desde que não seja excessivo 6

7 Movimentos na estrutura Recalques diferenciais com distorção uniforme Problema visual Problema nas esquadrias Estrutura pouco afetada Se pequeno, pode-se recuperar Se grande, pode comprometer o uso (difícil habitar) 7

8 Movimentos na estrutura Recalques diferenciais de forma generalizada Distorções diferentes Esforços internos alterados Problemas arquitetônicos Problemas estruturais 8

9 Prescrições da NBR 6122 (2010) 9

10 Prescrições da NBR 6122 (2010) 10

11 Prescrições da NBR 6122 (2010) 11

12 Prescrições da NBR 6122 (2010) 9 Desempenho das fundações 9.1 Requisitos: O desempenho das fundações é verificado por meio de, pelo menos, o monitoramento dos recalques medidos na estrutura, sendo obrigatório nos seguintes casos: 12

13 Recalque admissível Depende: Tipo de solo Finalidade da obra Cultura local Fundação Areias Argilas - Δρ = 25mm Δρ = 45mm Sapata Isolada ρ max = 40mm ρ max = 65mm Radiers ρ max = 65mm ρ max = 65 a 100mm Burland et. al. (1977) 13

14 Distorções admissíveis 14

15 γ 15

16 Recalque admissível γ = 1/500 Limite seguro para evitar-se danos em paredes de edifícios γ = 1/300 Limite a partir do qual começam a aparecer trincas em paredes de edifícios γ = 1/150 Limite a partir do qual pode-se esperar danos estruturais em edifícios correntes 16

17 Recalques de fundações diretas T i c s ρ T = recalque total ρ i = recalque imediato/inicial ρ c = recalque por adensamento ρ s = recalque por compressão secundária 17

18 Recalques de fundações diretas Recalque imediato São recalques ocorridos logo após a aplicação do carregamento É a parcela predominante nas areias (solos de elevada permeabilidade) Nos solos finos saturados pode ocorrer por deformação a volume constante (ν = 0,5) Ocorre em poucos segundos 18

19 Recalques de fundações diretas Recalque por Adensamento Característico de solos finos saturados Resulta da dissipação do excesso de poro-pressão inicial, com a transferência de carga ao esqueleto sólido Pode levar de meses a anos Recalques Secundários Recalque que ocorre sob tensão constante Areias: quebra de grãos Preponderantes em argilas moles ou marinhas (adensamento) 19

20 Recalques de fundações diretas Solos em geral (areias, siltes e argilas não saturadas) T i Argilas saturadas T i c Argila muito mole/marinha T i c s 20

21 Recalque de sapatas e de tubulões em AREIAS (+silte, + argila não saturada) 21 0 z dz i T E f f ) ( ) ( 0 0 dz E dz z z z n i i i z T z E 1 Discretizando o solo sob a base em n fatias (tão pequenas quanto possível), temos: Δσ i = acréscimo de tensão no ponto médio da sub-camada (calcular por Fadun); E i = módulo elástico médio da sub-camada; Δz i = espessura das sub-camadas. Calcular o recalque até 6B

22 Recalque de sapatas e de tubulões em AREIAS (+silte, + argila não saturada) Fadun: Considera fundação flexível (tensões constantes) Para fundação rígida (tubulão) rigida rigida centro 0,8 2 centro canto 22

23 Obtenção do Módulo de Elasticidade 1) Ensaios em laboratório Ensaio de compressão triaxial Ensaio edométrico 2) Retroanálise de prova de carga Avaliação do trecho linear-elástico da curva carga-recalque 3) Correlações empíricas Ensaios PMT ou DMT Correlacionar com SPT E K N SPT ( MPa) Geral 2 K 5 Goiânia K 3,5 23

24 Recalque de Sapatas e de Tubulões em argila saturada > 70% de argila Existirá adensamento do material Recalque inicial: Fruto da deformação a volume constante Teoria da Elasticidade: B i 1 E u 2 I w Δσ = acréscimo de tensão aplicado; B = menor dimensão em planta; ν = coeficiente de Poisson (=0,5); E u = módulo de elasticidade não-drenado; I w = fator de forma (tabelado) 24

25 Recalque de Sapatas e de Tubulões em argila saturada Fator I w FORMA FLEXÍVEL CENTRO CANTO MÉDIO RÍGIDA Circular 1,00 0,64 0,85 0,88 Quadrada 1,12 0,56 0,95 0,82 L/B = 1,5 1,36 0,68 1,15 1,06 L/B = 2 1,53 0,77 1,30 1,20 L/B = 5 2,10 1,05 1,83 1,70 L/B = 10 2,54 1,27 2,25 2,10 L/B = 100 4,01 2,00 3,69 3,40 25