FUNDAÇÃO. Prof. MSc. Eng. Eduardo Henrique da Cunha Engenharia Civil 7º Período Turma A01 Disc. Construção Civil I

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1 FUNDAÇÃO Prof. MSc. Eng. Eduardo Henrique da Cunha Engenharia Civil 7º Período Turma A01 Disc. Construção Civil I

2 O QUE SÃO FUNDAÇÕES? São elementos estruturais cuja função é a transferência de cargas da estrutura para a camada resistente de solo Importância Estrutural!!!

3 FUNDAÇÕES CLASSIFICAÇÃO Quanto à transmissão das cargas: Fundações Diretas Fundações Indiretas Quanto à profundidade da cota de apoio Rasas Profundas

4 FUNDAÇÕES DIRETAS Aquelas em que a transmissão da carga para o solo é feita preponderantemente pela base. A transmissão das cargas é feita através da base do A transmissão das cargas é feita através da base do elemento estrutural da fundação, considerando apenas o apoio da peça sobre a camada do solo

5 FUNDAÇÕES INDIRETAS Aquelas em que a transmissão da carga para o solo é feita preponderantemente pela superfície lateral. Transmitem as cargas por efeito de atrito lateral do elemento estrutural com o solo e por efeito de ponta. As fundações indiretas são sempre profundas

6 FUNDAÇÕES PROFUNDAS QUANDO USAR? Solos superficiais pouco resistentes e/ou cargas estruturais elevadas Solos superficiais sujeitos a erosão Fundações em locais alagados ou abaixo do nível NA freático Possibilidade de escavações futuras próximas ao local

7 FUNDAÇÕES DIRETAS RASAS BLOCOS E ALICERCES Blocos Elementos estruturais de grande rigidez, ligados por vigas baldrames Suportam esforços de compressão simples provenientes das cargas dos pilares Esforços de tração são absorvidos pelo próprio material do bloco Alicerces Também denominado de blocos corridos Em construções de pequenas cargas provenientes de paredes estruturais

8 FUNDAÇÕES DIRETAS RASAS BLOCOS E ALICERCES O que isso significa? Blocos e alicerces não tem a necessidade de armação.

9 BLOCOS E ALICERCES SEQÜÊNCIA EXECUTIVA Escavação Cuidado: verificar se há formigueiros e raízes de árvores no momento desta atividade. Compactação a camada do solo resistente (apiloamento do fundo) Colocação de um lastro de concreto magro

10 BLOCOS E ALICERCES SEQÜÊNCIA EXECUTIVA Execução do embasamento Construção de cinta de amarração (concreto armado) Finalidade: absorver esforços não previstos, suportar pequenos recalques, distribuir o carregamento e combater esforços horizontais.

11 BLOCOS E ALICERCES SEQÜÊNCIA EXECUTIVA Camada de impermeabilização Finalidade: Evitar a subida de umidade por capilaridade para a alvenaria de elevação. Deve-se evitar descontinuidades que poderão comprometer seu funcionamento. São comuns: Argamassa polimérica Emulsão asfáltica Emulsão acrílica Papelão alcatroado (feltro asfáltico)

12 FUNDAÇÕES DIRETAS RASAS SAPATAS Trabalham também à flexão Isso significa que precisam ser feitas de algum material que suporte tração. Concreto Armado!!!

13 FUNDAÇÕES DIRETAS RASAS SAPATAS Isoladas carga de um pilar Corridas acompanham a linha das paredes Associada Alavancada quando existe proximidade de dois ou mais pilares centro de gravidade da sapata não coincide com o do pilar (pilares de divisa)

14 SAPATAS SEQÜÊNCIA EXECUTIVA Escavação da vala Pelo menos 10 cm de folga Fôrma para o rodapé Posicionamento das formas Preparo da superfície de apoio Limpeza do fundo da vala (materiais soltos e lama) Apiloamento com soquete ou sapo mecânico Execução do concreto magro ou lastro de concreto Função: regularizar a superfície de apoio Isolar a armadura do solo

15 FUNDAÇÕES DIRETAS RASAS SAPATAS Posicionamento da armação Posicionamento do pilar em relação à caixa com as armações Concretagem A base pode ser vibrada normalmente mas para a parte inclinada é necessário compactar manualmente

16 FUNDAÇÕES DIRETAS RASAS RADIER Quando a área das sapatas corridas ultrapassa 50% da área da edificação Radier

17 FUNDAÇÕES DIRETAS RASAS RADIER O que é? Fundação rasa que funciona como uma laje contínua de concreto armado em toda a área da construção e transmite as cargas da estrutura (pilares ou paredes) para o terreno Executado em concreto armado É uma peça inteiriça, o que pode lhe conferir uma alta rigidez

18 FUNDAÇÕES DIRETAS RASAS RADIER Desvantagem Impõe a necessidade de execução precoce de todos os serviços enterrados (instalações sanitárias, etc).

19 RADIER SEQÜÊNCIA EXECUTIVA Preparo da base com lastro de brita Posicionamento das armaduras Sistemas de instalação Caminhos para a concretagem Posicionamento de espaçadores Acabamento

20 FUNDAÇÕES DIRETAS PROFUNDAS TUBULÕES São elementos da fundação que transmitem a carga ao solo resistente por compressão É composto por um fuste cilíndrico e uma base alargada em forma de tronco de cone Transmissão de cargas pela base alargada, em elevada profundidade

21 FUNDAÇÕES DIRETAS PROFUNDAS TUBULÕES Condições de aplicação: Cargas muito elevadas Áreas com dificuldade de adoção de técnicas de fundação mecanizadas Regiões afastadas de grandes centros urbanos Solos argilosos menos risco de desmoronamento

22 FUNDAÇÕES DIRETAS PROFUNDAS TUBULÕES Riscos: Queda de pessoas ao estrarem ou saírem Soterramento Queda de ferramentas e equipamentos Choque elétrico Infecções Asfixia ou intoxicação com gases Afogamento (inundação)

23 FUNDAÇÕES DIRETAS PROFUNDAS TUBULÕES Vantagens: Possibilidade de descida do operário nas escavações para limpeza da base Menor custo de mobilização Menor intensidade de vibração e ruído Possibilidade de verificação in loco das camadasde solo

24 FUNDAÇÕES DIRETAS PROFUNDAS TUBULÕES Tubulão a céu aberto Aberto manualmente ou mecanicamente em solos coesos, de modo que não haja desmoronamento, e acima do nível d água. Tubulão a céu aberto, encamisado Tubulão com ar comprimido Quando existe água Injeção de ar comprimido no tubulão Se a pressão interna imposta no tubulão > do que a exercida pela água que está no solo ela não entra

25 TUBULÃO A CÉU ABERTO CONDIÇÕES DE INÍCIO Terreno preparado Projeto de fundação Dimensionamento do tubulão ( φ e H fuste e base) Projeto de armação Profundidade estimada do tubulão Planta de fôrma das fundações Locação Cota de arrasamento dos tubulões

26 TUBULÃO A CÉU ABERTO SEQÜÊNCIA EXECUTIVA Marcar o eixo do tubulão com um piquete de madeira Marcar circunferência que delimita o tubulão (arame + prego)

27 TUBULÃO A CÉU ABERTO SEQÜÊNCIA EXECUTIVA Escavar o fuste Fazer o alargamento da base Manual Mecânico

28 TUBULÃO A CÉU ABERTO SEQÜÊNCIA EXECUTIVA Concretar a base o fuste até a altura de início da armação Colocar a armação Terminar a concretagem

29 FUNDAÇÕES INDIRETAS Moldadas in loco Broca Trado mecânico Strauss Franki Hélice contínua Escavada ou estacão Pré-moldados Concreto (armado ou protendido) Aço (perfil ou trilho) Madeira (usos especiais)

30 FUNDAÇÕES INDIRETAS BROCAS São executadas in loco sem molde. Casos com baixa intensidade de cargas Terrenos com menor capacidade superficial

31 FUNDAÇÕES INDIRETAS BROCAS Limitações Só pode ser executada acima do lençol freático Não tem garantia de verticalidade Há perigo de mistura solo-concreto Baixa capacidade de carga (geralmente 4 a 5 tf) Comprimento máximo 6 m (comum: 3,0 a 4,0 m) Trabalha apenas a compressão (as vezes utiliza-se uma armadura para fazer a ligação com outros elementos)

32 BROCAS SEQUENCIA EXECUTIVA

33 TRADO MECÂNICO A CÉU ABERTO É uma versão em maior escala que a broca São executadas in loco sem molde. Suportam cargas de até centenas de toneladas Carga aumenta com: Diâmetro Profundidade

34 TRADO MECÂNICO A CÉU ABERTO Viável em solos com capacidade de suporte superficial baixo Em solos pouco permeáveis, devido a velocidade de furação, pode ultrapassar o lençol freático

35 TRADO MECÂNICO A CÉU ABERTO Executadas normalmente em: Diâmetros de até 1,2 metros Profundidades de até 16 m Não tem base alargada Hélice só na extremidade da haste telescópica Só possuem armaduras na extremidade

36 TRADO MECÂNICO A CÉU ABERTO

37 TRADO MECÂNICO A CÉU ABERTO Altíssima velocidade de execução Máquinas sobre esteiras acessam qualquer local Aplicável em solos com lençol freático baixo

38 TRADO MECÂNICO A CÉU ABERTO Em profundidades maiores que 5 m Cuidar com a segregação do concreto Descer o mangote ou funil dentro do buraco Não furar no mesmo dia estacas muito próximas

39 TRADO MECÂNICO A CÉU ABERTO Concretagem

40 TRADO MECÂNICO A CÉU ABERTO Podem ser executadas inclinadas com facilidade Como qualquer estaca escavada não ultrapassa matacões maiores Através do torque da máquina o operador consegue verificar a dureza do solo na ponta

41 TRADO MECÂNICO A CÉU ABERTO SEQUENCIA EXECUTIVA

42 ESTACA STRAUSS Fundação de concreto simples ou armado moldada in loco e executada com revestimento metálico recuperável. Profundidade: até 24 m Acima do lençol freático Diâmetro: 30 a 45 cm (usual)

43 ESTACA STRAUSS SEQUENCIA EXECUTIVA

44 ESTACA STRAUSS Pontos fortes: Pode ser empregada em terrenos acidentados devido a simplicidade do equipamento utilizado. Limitações: Capacidade de carga < estaca Franki e prémoldadas de concreto Baixa produtividade se comparada às escavadas com trado mecânico Limitada ao nível do lençol freático

45 ESTACA FRANKI Alto grau de atrito lateral Melhoramento do terreno Profundidade de até 18 m Ø 30 a 60 cm Causa vibração e barulho

46 ESTACA FRANKI Crava-se no solo um tubo de aço, cuja ponta é obturada por uma bucha de concreto seco, areia e brita, estanque e fortemente comprimida sobre as paredes do tubo. Ao se bater com o pilão na bucha, o mesmo arrasta o tubo, impedindo a entrada de solo ou água. Atingida a camada desejada, o tubo é preso e a bucha expulsa por golpes de pilão e fortemente socada contra o terreno, de maneira a formar uma base alargada;

47 ESTACA FRANKI SEQUENCIA EXECUTIVA

48 ESTACA FRANKI Pontos fortes: Grande capacidade de carga Podem ser executadas a grande profundidade Não são limitadas pelo lençol freático Pontos fracos: Alta vibração do solo durante a execução Grande área necessária para o bate estacas

49 ESTACAS PRÉ-MOLDADAS DE CONCRETO Não resiste a esforços de tração e flexão e não atravessam camadas resistentes. Podem ser cravadas até níveis abaixo do nível d água Aplicação de rotina: obras de pequeno a médio porte Podem ser de concreto armado ou protendido Transporte e içamento Fabricada em segmentos (4 a 12 m) Requerem armaduras especiais para içamento

50 ESTACAS PRÉ-MOLDADAS METÁLICAS Podem ser perfis laminados (I ou H), perfis soldados, trilhos ou estacas tubulares. Profundidade até 24 m Boa Durabilidade sempre enterradas

51 ESTACAS PRÉ-MOLDADAS METÁLICAS Vantagens Podem ser cravadas em quase todos tipos de terrenos Possuem facilidade de corte e emenda Podem atingir grande capacidade de carga Trabalham bem a flexão Se utilizadas em serviços provisórios podem ser reaproveitadas várias vezes Desvantagem Custo maior em relação às estacas pré-moldadas de concreto, Strauss e Franki.

52 ESTACAS PRÉ-MOLDADAS DE MADEIRA Troncos de arvores cravados com bate estacas de pequenas dimensões. Antes da difusão da utilização do concreto elas eram muito usadas quando a camada de apoio às fundações se encontrava em profundidades grandes. Para a sua utilização é necessário que elas fiquem totalmente abaixo d água. O nível da água não pode variar ao longo de sua vida útil.

53 ESTACAS PRÉ-MOLDADAS DE MADEIRA Preparação de estacas de madeira: Martelos de queda livre Pode ocorrer a destruição de cabeça da estaca pelos esforços de cravação Indicado o uso de um anel metálico nesta região Uso de ponteiras para facilitar a cravação em locais com obstáculos (ex. matacões).

54 ESTACAS PRÉ-MOLDADAS SEQUENCIA EXECUTIVA Marcação com piquetes Posicionamento do bate-estaca Ergue-se a estaca (com o guincho do bate-estaca) Posiciona-se Crava-se a estaca

55 ESTACAS PRÉ-MOLDADAS SEQUENCIA EXECUTIVA Usar o capacete Função: evitar danos na cabeça da estaca

56 ESTACAS PRÉ-MOLDADAS SEQUENCIA EXECUTIVA Emenda por solda

57 ESTACAS PRÉ-MOLDADAS SEQUENCIA EXECUTIVA Nega = média de comprimento cravado nos últimos 10 golpes do bate estacas Objetivo: uniformidade de comportamento das estacas como um todo Cuidado com a altura de queda do martelo Ideal: 1,5 a 2,0 m Abaixo Falsa nega Acima Quebra de estaca

58 TIPOS DE BATE ESTACAS POR GRAVIDADE

59 TIPOS DE BATE ESTACAS HIDRÁULICO

60 TIPOS DE BATE ESTACAS VIBRATÓRIO

61 ATIVIDADES APÓS A EXECUÇÃO DAS ESTACAS: É necessário preparar a cabeça das estacas para uma perfeita ligação com os elementos estruturais. O concreto desta região é de qualidade inferior (possibilidade de contaminação com solo, exsudação, etc.) Desse modo, deve-se terminar a concretagem no mínimo 20 cm acima da cota de arrasamento.

62 ARRASAMENTO DE ESTACA Operação manual ou mecânica: Manual (ponteiro e marreta) Mecânica (rompedor ou martelete pneumático) O sentido do corte deve ser de baixo para cima.

63 BLOCO DE COROAMENTO Finalidade: Transferir as cargas da superestrutura (pilares) para as estacas de fundações.

64 BLOCO DE COROAMENTO MONTAGEM DAS FÔRMAS Nivelamento com mangueira de nível

65 BLOCO DE COROAMENTO MONTAGEM DAS ARMADURAS

66 BLOCO DE COROAMENTO POSICIONAR ESPAÇADORES

67 BLOCO DE COROAMENTO CONCRETAGEM, CURA E DESFORMA

68 ATÉ A PRÓXIMA AULA! Bom Dia!