FUNDAÇÕES DE GRANDES EDIFÍCIOS COM ESTACAS E BLOCOS DE COROAMENTO, PARTICIPANDO DAS REAÇÕES DO SOLO E MEDIÇÕES DOS RECALQUES OBTIDOS

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1 FUNAÇÕES E GRANES EIFÍCIOS COM ESTACAS E BLOCOS E COROAMENTO, PARTICIPANO AS REAÇÕES O SOLO E MEIÇÕES OS RECALQUES OBTIOS Valdês Borges Soares Professor de Fundações da Universidade Federal da Paraíba Engenheiro Civil 97 MSc 974 iretor técnico da Copesolo Estacas e Fundações Ltda. Wilson Cartaxo Soares Engenheiro Civil 999 MSc 00 iretor técnico da Concresolo Consultoria em Concreto e Solos Ltda. RESUMO O trabalho aqui apresentado, objetivase a mostrar alguns casos de edifícios de grande porte, nos quais as fundações projetadas e executadas, foram do tipo fundações mistas, nas quais trabalham simultaneamente as estacas de fundação e os blocos de coroamento, ambos participando das reações do solo e conseqüentemente obtendose uma solução menos onerosa, devido à redução da quantidade de estacas que se fazem necessárias. Inúmeros edifícios de grande porte já foram projetados e executados há bastante tempo, usandose a solução das fundações mistas. Esses edifícios, localizados na região da Grande João Pessoa PB Brasil, foram e estão sendo monitorados através das medições de recalques, cujos gráficos são apresentados neste trabalho. (devido às limitações de espaço serão apresentados apenas dois edifícios). ABSTRACT The presented work intends to show some cases of largesize buildings, cases in which the projected and applied foundations were sort of mixed foundations in which the foundation piles and pile caps work simultaneously, both participating in the soil reactions and consequently obtaining less onerous solution due to the reduced quantity of the piles that are necessary. Countless largesize buildings have already been projected and finished for a long time using the solution of mixed foundations. These buildings, located in the Grande Joao Pessoa, PB Brazil region, have been monitored through the settlement measurement which graphics are presented in this work /due to the limited space there will be only two buildings presented/. PALAVRAS CHAVES : Fundações Mistas INTROUÇÃO O trabalho aqui apresentado, versa sobre a utilização de fundações mistas para edifícios de grande porte. Nesses casos, as estacas de fundação e os blocos de coroamento, participam simultaneamente das reações do solo. Assim sendo, haverá uma redução na quantidade de estacas requeridas pelo projeto de fundação. Ao longo de 0 anos de atividades exercidas na área de fundações, observouse que em inúmeras obras de reforços de fundações, a solução adotada foi aumentar a área de contato da sapata com o solo ou do bloco de coroamento com o solo. Citase a seguir o seguinte exemplo: 0 torres com pavimentos cada,denominadas de Condomínio Residencial Ilha da Restinga, na cidade de João Pessoa PB., tiveram suas fundações executadas em estacas tipo Franki, φ = 400mm e h =,00m. Posteriormente, devido a falhas de sondagens S.P.T., descobriuse a ocorrência de uma camada de argila mole nas profundidades de,00m a,00m. Como esse fato não havia sido previsto, verificouse a necessidade de reforçar às fundações, objetivandose diminuir as cargas atuantes nas estacas franki. Como no contato bloco de coroamento solo, o solo era uma areia com S.P.T. de apenas /0, foram aplicadas injeções de cimento para melhorar a capacidade de suporte da areia. epois se escavou por baixo do bloco de coroamento, armações adicionais foram colocadas e finalmente as peças foram concretadas, aumentandose assim a área de contato bloco de coroamento solo. Perguntase então: Se nas adversidades, isto é, no caso de necessidade de reforços de fundações, a solução das fundações mistas funciona a contento, por que não utilizala nas condições normais, desde que se façam todos os estudos necessários e sigamse as recomendações que aqui serão sugeridas? Inúmeros edifícios de grande porte, já foram projetados e executados há bastante tempo, adotandose a solução em fundações mistas. Esses edifícios, localizados na Grande João Pessoa Paraíba Brasil, foram e continuam sendo monitorados através das medições de recalques, cujos gráficos serão apresentados a seguir.

2 ELABORAÇÃO O PROJETO e posse das sondagens S.P.T. e da planta de cargas, escolhese o tipo da estaca (preferencialmente estacas que compactam o solo. Exemplo: Franki, PréMoldadas de Concreto), arbitrase a seção transversal, o comprimento, e determinase a capacidade de carga da estaca, e finalmente sua carga admissível;. Sendo a estaca T para caso de uma estaca por pilar, aqui se expande o processo original de écourt para situações genéricas com n estacas. eterminase: a) Área total do bloco de coroamento (A TB ); b) Área das seções transversais de todas as estacas daquele bloco (A TE ); c) Área líquida do bloco A L = A TB A TE d) Carga mobilizada pelo bloco Q B = A L. σ ad Sendo ad Tensão admissível do solo na cota de assentamento do bloco. σ Carga nas estacas Q i = N Q B + M x.y i + M y.x i n ٤ Y i. ٤ X i. Sendo: Q i = carga na estaca ( i ) N = carga vertical do pilar Q B = carga mobilizada pelo bloco n = número de estacas do bloco M x = momento em torno do eixo x M y = momento em torno do eixo y X i e Y i = coordenadas da estaca ( i ) Finalmente, verificase a carga que chegará na estaca de posição mais desfavorável, considerandose todos os esforços, inclusive momentos e ações de vento, e ver se essa carga é compatível com a carga admissível da estaca. NOTA: Os blocos devem ser dimensionados, inclusive as armações para trabalhar simultaneamente como sapatas de fundação e blocos de coroamento. APRESENTAÇÃO E ALGUNS CASOS REAIS: Edifício Residencial Kadoshi (0 pavimentos) 0 SONAGENS S.P.T P R O F U N I A E AREIA S.P.T (Estado Natural) S.P.T (Pós compactação) FIG.: 0 (RESIENCIAL KAOSHI 0 PAVIMENTOS) FIG.: 0 (SONAGENS S.P.T) ECOURT L Fundações teoria e prática ABMS/ABEF 86 a 89

3 0,8 0,8 0,8 0,8 0,46 0,9 0,8 0,8 0,8 0,8 0.9 P.0 P.04 P.0 P.0 P.0 QUARO E CARGAS 0,4 0,4,6 0,8 0,8 0,8 0,8 P. P.06 P.07,68 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,4 0,4 0,4 0,4 PILAR Caso (tf) Mx(tfm) My(tfm) P.0 P P ,8 0,8 0,8 0,8 0,9 0,8 0, P.0,8 P. P.08 0,8 0,8 0,8 0, P.09 P. P P P P P P ,4 0,7 0,7 P.6 P.8 P.7 0,8 0,8 0,47 0,47 P.9 P.0 0,4 0,4 0,8 0,4 0,4 0,8 P.4 P. P P P. 60 P P P P ,4 P.7 4 P P ,8 0,4 0,4 0,8 0,8 0,8 P.0 0 FIG.: 0 (PROJETO O ESTAQUEAMENTO COM OS BLOCOS SAPATAS (TÔPO) E QUARO E CARGAS) 4,90 Η( mm) 4,9 4 4,90 COTAS ( m ) 4,9 4,90 6 4,90 4,900 8/ 0/0 0/ 0/0 9/ 04/0 9/ 0/0 8/ 06/0 8/ 07/0 7/ 08/0 6/ 09/0 6/ 0/0 / /0 / /0 4/ 0/0 / 0/0 ATAS PILAR 0 PILAR 8 PILAR 0 FIG.: 04 (RECALQUES REAIS OS PILARES (P0 P8 P0) O EIFÍCIO RESIENCIAL KAOSHI)

4 OBSERVAÇÕES E CONCLUSÕES: Verificase pelas sondagens S.P.T., que inicialmente a opção escolhida foi estaca tipo Franki, que ficaria a,00m de profundidade. Porém, devido ao fato do cliente já possuir uma quantidade muito grande de estacas prémoldada de concreto seção (0x0)cm e comprimento de apenas,0m, solicitou que estudos fossem realizados com o objetivo de aproveitalas. a superfície até,0m de profundidade, têmse uma areia fofa, e a 4,00m de profundidade um pico de resistência de 7/0. As demais sondagens confirmaram esse fato. Assim sendo, partiuse do raciocínio que uma quantidade muito grande de estacas prémoldadas, apesar de curtas, provocariam uma compactação na areia, analogamente às estacas de areia, podendose trabalhar na profundidade de,00m com uma tensão admissível do solo de 0, MPA (,0 Kgf/cm ). Por outro lado, o pico de resistência (7/0) a 4,00m de profundidade, permitiria uma carga de ponta na estaca de pelo menos 0 T F. Assim sendo, optouse pelas fundações mistas com estacas aptas para receber até 0t e bloco de coroamento aplicando no solo 0, MPA. Os gráficos dos recalques reais atestam o bom comportamento da edificação em referência. PILAR H TOTAL (mm) H IFERENCIAL (mm) ISTORÇÃO ANGULAR (%) P0 4 P0 e P8= 0,0 % P8 P8 e P0= 0,0 % P0 6 P0 e P0= 0,0 % 0/0 0/0 0/0 0,0,0,0,0 4,0,0 6,0 7,0 SPT solo natural SPT pós compactação devido a cravação das estacas pré moldadas de concreto 8,0 9,0 0,0,0,0 FIG.: 0 (CORTE TRANSVERSAL FUNAÇÕES EIFÍCIO RESIENCIAL KAOSHI) 4

5 Edifício Residencial Príncipe de Florença (8 pavimentos) 0 SONAGENS S.P.T P R O F U N I A E AREIA S.P.T (Estado Natural) FIG.: 06 (RESIENCIAL PRÍNCIPE E FLORENÇA) FIG.: 07 (SONAGENS S.P.T) FIG.: 08 (PROJETO O ESTAQUEAMENTO COM OS BLOCOS SAPATAS (TÔPO) E QUARO E CARGAS)

6 4,970 Η( mm) 4,96 8 COTAS ( m ) 4,960 4,9 4,90 8 4,94 8/ 0/ 0 0/ 0/ 0 9/ 04/ 0 9/ 0/ 0 8/ 06/ 0 8/ 07/ 0 7/ 08/ 0 6/ 09/ 0 6/ 0/ 0 / / 0 // 0 4/0/ 0 /0/ 0 ATAS PILAR PILAR 0 PILAR FIG.: 09 (RECALQUES OS PILARES (P P0 P) O EIFÍCIO RESIENCIAL PRÍNCIPE E FLORENÇA) OBSERVAÇÕES E CONCLUSÕES e acordo com as sondagens S.P.T. optouse por estacas tipo Franki com φ de 400mm e H =,00m para uma carga admissível de 7 T F. O bloco de coroamento aplicaria no solo uma tensão de 0, MPA, na profundidade de,m. As fundações mistas foram monitoradas através das medições de recalques. Os gráficos dos recalques mostram o bom desempenho estrutural. PILAR H TOTAL (mm) H IFERENCIAL (mm) ISTORÇÃO ANGULAR (%) P P e P0= 0,04% P0 8 P0 e P= 0,0% P P e P=8 0,0% Recalques diferenciais e distorções angulares enquadrados dentro dos limites de aceitabilidade. 6

7 FIG.: 0 (CORTE TRANSVERSAL FUNAÇÕES EIFÍCIO RESIENCIAL PRÍNCIPE FLORENÇA) REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: ECOURT L Fundações Teoria e Prática ABMS/ABEF 86 A 89 Acervo Técnico das empresas: Concresolo Consultoria em Concreto e Solos Ltda. Copesolo Estacas e Fundações Ltda. 7