FUNDAÇÕES PARA HABITAÇÕES DE INTERESSE SOCIAL Apresentador: W. N. M., Diego¹ Co-autor: L.T., Karina² Orientador: S. D., J. Mário³

Transcrição

1 FUNDAÇÕES PARA HABITAÇÕES DE INTERESSE SOCIAL Apresentador: W. N. M., Diego¹ Co-autor: L.T., Karina² Orientador: S. D., J. Mário³ (1) Mestrando em Engenharia Civil, UFSM, Brasil. (2) Mestranda em Engenharia Civil, UFSM, Brasil. (3) Dep. de Estruturas e Construção Civil, UFSM, Brasil. jmario337@gmail.com 1. INTRODUÇÃO Diversas variáveis devem ser consideradas para a escolha do tipo de fundação. Desse modo, conhecer os carregamentos da estrutura, o tipo de sítio da obra e as características do solo em que será executado, as possíveis consequências de escavações e vibrações provocadas pela obra, além do custo de execução e as alternativas disponíveis no mercado são importantes passos para uma apropriada escolha da solução para fundações em edificações. Como forma de minimizar o déficit habitacional no Brasil, a produção de moradias de caráter social vem se intensificando nos últimos anos através dos programas governamentais. Entretanto, questões ligadas à qualidade do habitat dessas moradias ainda carecem de maior atenção por parte dos projetistas. Deve-se, então, considerar o nível de solicitação do solo através de uma criteriosa investigação geotécnica a fim de propor fundações mais seguras e, se possível, mais econômicas para o projeto de habitações de interesse social. No que se refere à determinação da fundação, segundo a NBR 6122 (ABNT, 2010), há que se considerar as seguintes ações atuantes: ações provenientes na superestrutura, ações decorrentes do terreno, ações decorrentes da água superficial e subterrânea, ações excepcionais, peso próprio das fundações, alívio das cargas e atrito negativo.evitando, dessa forma, problemas posteriores causados pela falta de informações disponíveis sobre a capacidade de carga dos solos. Nos casos de habitação de interesse social, os exemplos mais encontrados são as fundações diretas sapatas, blocos e radier e algumas indiretas estaca-broca, estaca pré-moldada variando de acordo com o tipo de solo encontrado. Fundação superficial, rasa ou direta é aquela que transmite as cargas ao terreno predominantemente através das tensões distribuídas sob a base da fundação, onde a profundidade de assentamento da fundação em relação à superfície do terreno

2 é menor que duas vezes a menor dimensão da base da fundação. São exemplos de fundações superficiais os blocos, sapatas, radier. Tais fundações são as mais frequentemente utilizadas para habitações de interesse social. Alonso (1987) recomenda que o emprego de sapatas é viável técnica e economicamente quando a área ocupada pela fundação compreender, no máximo, de 50% a 70% da área disponível. De uma maneira geral, esse tipo de fundação não deve ser usado nos seguintes casos: aterro não compactado; argila mole; areia fofa e muito fofa; solos colapsíveis; existência de água onde o rebaixamento do lençol freático não se justifica economicamente. Já as fundações profundas ou indiretas transmitem as cargas por efeito de atrito lateral do elemento com o solo e por efeito de ponta. Por demandarem mais equipamentos e movimentação de terra, são utilizadas em habitações de interesse social quando o terreno não permitir soluções mais econômicas.também podem ser utilizadas estacas pré-moldadas de concreto armado maciço ou vazado. Se caracterizam por serem cravadas no terreno por percussão, prensagem ou vibração. Dependendo do tipo de terreno, podem ser constituídas por um único tipo de elemento estrutural ou associação de dois elementos (concreto e madeira; concreto e metálica; concreto e estaca tipo raiz). 2. OBJETIVOS O presente trabalho tem por finalidade buscar exemplos de fundações utilizadas em solos expansíveis e colapsíveis aplicadas especificamente na construção de habitações de interesse social no Brasil. Destacando que o estudo dos solos para suportar as construções se faz extremamente importante, mesmo para habitações de pequenos carregamentos. Dessa forma, projetar uma estrutura constitui analisar a associação de seus elementos e adequá-los para suportar os diferentes esforços a que estarão submetidos. 3. METODOLOGIA Esse estudo é produto da disciplina de Fundações do Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil/ UFSM e foi elaborado através dos seguintes passos: identificação dos sistemas construtivos usuais aplicados às habitações de interesse social no Brasil; revisão bibliográfica sobre os fundamentos referentes às fundações,

3 principalmente aplicadas em tais edificações e predomínio das unidades unifamiliares; pesquisa e identificação de casos variados promovendo, assim, a discussão em relação a viabilidade técnica e econômica das escolhas projetuais em fundações encontradas. 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 4.1 Fundações em solos expansivos Nesses solos, predominantemente argilosos, pode ocorrer o levantamento da fundação e a diminuição de sua resistência devido à expansão (ABNT, 2010). A expansão do solo está intimamente ligada à absorção d água, pois a entrada de moléculas de água nos solos que contem argilo-minerais pode acarretar uma variação de volume de até 30%, de acordo com os estudos de Lambe (1973, apud CONCIANI, 2006). Alonso (1987) mostra que a deformação por expansão do solo ao contrário do colapso é recuperável pois o volume expandido poderá ser comprimido pela ação de cargas ou pela perda de umidade. Uma solução de fundação nas construções leves para solos expansivos é reduzir ao máximo a área de contato para, assim, aumentar a tensão no ponto determinado. Por exemplo, utilizar sapatas corridas estreitas para aumentar a tensão de contato e reduzir a área de influência da fundação, conforme relata CONCIANI (2006). Também cabe ao solo expansível, o uso de grelhas ou lajes rígidas que possam absorver tensões e deformações causadas pela expansão do solo. O uso do radier seria uma adequada opção quando necessário uma base rígida, porém o custo da fundação fica elevado para que essa possua a rigidez necessária. Elevar o piso é uma alternativa apontada para tal tipo de solo, logo, Ribeiro Júnior et al. (2006, apud CONCIANI, 2006) apresenta proposta de elevar o piso de uma habitação de interesse social assentando-o numa camada de cascalho com mais de 5 cm de espessura e espaços vazios para a expansão do solo. A base ora proposta tem ainda a função de agir como um colchão drenante. Alternativas menos econômicas para o caso de interesse social, consistem em substituir o solo expansivo por outro menos problemático ou ainda ultrapassar a camada expansiva do solo utilizando fundações profundas.

4 4.2 Fundações em solos colapsíveis O colapso do solo é uma súbita redução do volume quando este sofre um aumento de umidade. O teor de umidade para que ocorra o colapso deve ser tal que os vazios preenchidos com ar possam estar conectados. Desse modo, a ocorrência de colapso pode acontecer sempre que o solo for poroso e não saturado (CONCIANI, 2006) As fundações em solos colapsíveis devem, então, buscar uma redução das tensões e tender a ocupar zonas de baixa variação de umidade. Portanto, o radier seria uma adequada solução se não tornasse muito custosa a execução para o caso de habitações sociais. Como alternativas, pode-se identificar o uso de fundações profundas ou o melhoramento do solo. Cintra (1998) comprova que o potencial de colapso do solo pode ser reduzido com compactação. Podem ser elencadas algumas outras técnicas para o melhoramento do solo, tais como: remoção e reposição do solo em condições compactadas; injeção de colunas de graute; execução de estacas de areia ou cascalho para a densificação do solo; compactação dinâmica do solo inundado; pré-carga e subsequente inundação do solo. Depois de melhorado o solo, fundações rasas mais tradicionais como as sapatas podem ser executadas. Porém, é comum o uso de fundações profundas em solos colapsíveis. Uma alternativa para as habitações de interesse social que possuem pequenas ou médias cargas é o uso de estacas de solo-cimento. Para esse tipo de construção, o comprimento dessas estacas varia entre 2 e 3m, segundo Conciani (2006). O solocimento é um material obtido pela mistura homogênea de solo, cimento portland e água em proporções pré-estabelecidas. O processo é feito com a perfuração de brocas de 30cm com trado cavadeira, posteriormente o fundo do furo é apiloado e então despeja-se o material. Segundo a bibliografia, esse tipo de estaca tem uma capacidade de carga de 50 a 100kN, porém considerado o processo de inundação, tal capacidade poderá reduzir pela metade. 4.3 Discussão Observados os principais tipos de solos e adequadas fundações para o caso específico, é preciso determinar as estratégias de projeto condizentes com o padrão da obra, materiais e mão de obra disponível. Observa-se que, muitas vezes, o baixo custo

5 das habitações financiadas pelo poder público influencia o tratamento dado ao terreno e ao elemento de fundação. Nesse caso, é pertinente observar a relação custobenefício dos métodos de execução e também a possibilidade de empregar materiais locais e mais sustentáveis. Por fim, o estudo revela que existem diversas maneiras técnicas de se trabalhar com o solo a fim de receber as fundações. E, ainda, entre os tipos de fundações existem variados elementos (bloco, sapata, radier, estaca). Com isso, fica evidente a necessidade de avaliar quais deles cumprem positivamente as solicitações em cada caso. 5. CONCLUSÕES Um dos principais pontos a ser analisado em uma construção, é a sua fundação. Este trabalho apresentou uma síntese referente à fundações para HIS. Portanto, é fundamental conhecer o solo em que a estrutura está apoiada, para evitarmos futuros problemas de solução complexa e custo elevado. Verifica-se atualmente uma grande produção de residências unifamiliares com a escolha de fundações tipo radier, os projetos de HIS podem ter seus custos reduzidos se o elemento de fundação apropriado for escolhido. Isso implica em considerar outros aspectos além da capacidade de carga principalmente onde ocorrem a expansão e a colapsividade do solo. 6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. NBR 6122: Projeto e execução de fundações. Rio de Janeiro, ALONSO, U. Exercício de fundações. São Paulo, Editora Edgar Blücher Ltda., 1987, 202 p. CATANESE,A. (Coord.). Introdução à arquitetura. Rio de Janeiro: Campus. p CONCIANI, W. Fundações para construção de Habitação de Interesse Social no Estado de Mato Grosso. Cuiabá: Centro Federal De Educação Tecnológica Do Mato Grosso, p. CINTRA, J. Fundações em solos colapsíveis. São Carlos: Editora Rima, 1998.