Fundação de residências com utilização de geogrelha (Shallow Foundation for residence with geogrids)

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1 Fundação de residências com utilização de geogrelha (Shallow Foundation for residence with geogrids) Nome dos autores: Petrucio dos Santos Junior Ramon Luis Cavilha Instituição: Maccaferri do Brasil LTDA Endereço: Rua Professora Joanita Bernet Passos, 640 Fone: (41) (41) Local da obra: Pinhais - Paraná - Brasil Duração: Maio de 2013 Julho de 2013 (90 dias). Resumo Com objetivo de minimizar gastos para a construção de residências populares de pequeno porte, em um local com solo com capacidade de suporte muito ruim, estudou-se a possibilidade da troca de uma estrutura rígida por outra flexível de menor custo, mas com a mesma capacidade e resistência para ter funcionalidade de uma fundação totalmente apoiada no solo. O material escolhido foi uma geogrelha com resistência igual a 40KN/m longitudinal e transversal. Essa geogrelha teria função de captar e suportar todas as cargas da estrutura da residência. Abstract In order to minimize costs for the residences construction, small business, in a location with soil capable of very bad support, we studied the possibility of exchanging a rigid structure by another flexible lower cost, but with the same capacity strength and functionality to be fully supported by a foundation in the ground. The material chosen was one geogrid with resistance equal to 40KN/m longitudinal and transverse. This geogrid would function to capture and withstand all the loads of the structure of the residence. 1. INTRODUÇÃO Na cidade de Pinhais/PR, a construção de casas populares teve uma particularidade quanto a estrutura de fundação. A Prefeitura de Pinhais, com o objetivo de minimizar custos em obra, estudou a possibilidade da troca de uma estrutura de fundação em radier convencional que estava prevista. O local da obra possui um solo de baixa capacidade de suporte, onde teria que ser executado uma laje em radier bastante espessa, o que levaria a um custo alto para as características da obra. Após alguns estudos, a prefeitura sugeriu que fosse utilizada uma geogrelha com a mesma funcionalidade de uma laje em radier como fundação. A Construtora Rizzatto & Rizzatto foi a responsável pela a execução da obra e aceitou fazer alguns testes com o material. Verificaram um excelente resultado e foi decidido, então, a utilização do material testado. Foi exigido, por parte da prefeitura, uma geogrelha com resistência igual ou maior a 40KN/m, tanto longitudinal quanto transversalmente, produzida com poliéster e com deformação máxima de 12%. A geogrelha MacGrid WG40S da fabricante Maccaferri do Brasil atende as especificações e foi a escolhida pela construtora para atuar como fornecedora desse material. Página 1

2 Fundação direta tipo radiers Segundo a NBR 6122 (1996) os tipos mais comuns de fundações diretas são blocos, vigas, sapatas isoladas, associadas e corridas, e os radiers. Podem ser utilizadas em praticamente todos os tipos de obras desde que o solo suporte, sem rupturas e com deformações limitadas, as cargas provenientes da superestrutura. As lajes radiers ou simplesmente radiers são estruturas de concreto armado em total contato com o solo que absorvem as cargas da estrutura acima dela e distribuem essas cargas sobre uma grande área do solo Geogrelhas Geogrelhas são feitas de polímeros de alta tenacidade e formam uma malha onde o espaçamento é grande o suficiente para que haja penetração do solo nos espaços vazios formando um entrosamento entre as partículas do solo e a geogrelha efetivando assim a interação solo-geogrelha (TAFURI, 2009). Possuem malha retangular ou quadrada e estrutura em forma de grelha. As geogrelhas possuem elementos com grande resistência à tração e são utilizadas, normalmente, como reforço de estruturas de solo. 2. DESCRIÇÃO A construção de casas populares sempre é relacionada com serviços e materiais de menor custo possível. Quando se encontra alguma anormalidade onde terá que aumentar esse custo para a execução de um serviço corriqueiro, é necessário estudar alternativas para o problema. No caso da Prefeitura de Pinhais, foi necessário um estudo para a substituição de fundação em lajes em radiers. Devido ao custo significativo para o tamanho da obra para esse tipo de estrutura. A geogrelha substituiria parte da estrutura em concreto e isso minimizaria consideravelmente o custo de fundação. Para um comparativo de custo entre as duas soluções podemos considerar os quadros abaixo, onde o primeiro indica o custo para o projeto original com radier em concreto armado e o segundo com a utilização do geossintético. A quantidade de aço utilizado não foi considerado, pois são as mesmas nas duas soluções. A metragem quadrada de cada residência é de 36m². Tabela 1. Custo para solução em radier de concreto armadao MATERIAIS UNIDADE QUANTIDADE VALOR/M² TOTAL PARCIAL Saibro m³ 1,80 R$ 50,00 R$ 90,00 Concreto Fck=30MPa m³ 5,40 R$ 272,00 R$ 1.468,80 TOTAL R$ 1.558,80/m² Tabela 2. Custo para solução utilizando geogrelha MacGrid WG40S MATERIAIS UNIDADE QUANTIDADE VALOR/M² TOTAL PARCIAL Saibro m³ 3,60 R$ 50,00 R$ 180,00 Geogrelha MacGrid WG40S m² 48,00 R$ 9,10 R$ 436,80 Concreto Fck=30MPa m³ 1,80 R$ 272,00 R$ 489,60 TOTAL R$ 1.106,40/m² Temos que considerar um transpasse para as emendas das geogrelhas e isso implica em um acréscimo de material em 25%. Além disso, temos que aplicar duas camadas de saibro, uma antes, para regularização do terreno, e outra após a aplicação do geossintético para melhor Pagina 2

3 3 funcionalidade do material. Em contra partida, a espessura do concreto diminui consideravelmente. Analisando os números finais, houve uma redução significativa de aproximadamente 30%. Esse resultado mostra um dos benefícios que essa solução trouxe a obra. 3. METODOLOGIA DE EXECUÇÃO A execução da obra deve respeitar a seção exigida em projeto que está abaixo: Figura 1. Seção da fundação Primeiramente, deve-se executar o gabarito para definir o local da aplicação. Feito isso, a primeira camada de saibro deve ser aplicada para regularização do terreno. Após a primeira camada de saibro, lança-se a geogrelha bidirecional de 40kN/m. Respeitando um transpasse na emenda de 2,00m. Esse processo descrito acima, está representado a seguir: Figura 2. Gabaritos, regularização com saibro e lançamento da geogrelha Pagina 3

4 4 Feito isso, a próxima etapa consiste no lançamento de mais uma camada de saibro para que ocorra o intertravamento da geogrelha com o solo, conforme figura abaixo: Figura 3. Lançamento da segunda camada de saibro Com o saibro totalmente distribuído sobre a geogrelha, coloca-se a lona plástica na área para que não haja perda de concreto. É feita uma viga baldrame no entorno da área e colocado a armadura sobre a lona, conforme figura a seguir: Pagina 4

5 5 Figura 4. Viga baldrame, lona plástica e armadura lançadas. Os tijolos amostrados na figura acima servem como paramento do concreto para a viga baldrame. Com esse procedimento concluído, a estrutura está pronta para recebimento do concreto. 4. CONCLUSÃO A utilização da geogrelha para fundações rasas de casas populares, tornou-se uma alternativa de menor custo para obras futuras. O material se mostrou de fácil e rápida aplicação e com rendimentos de produção muito satisfatórios. O geossintético tipo geogrelha não apresentou deformações maiores que as previstas, garantindo a qualidade e durabilidade da obra. Outra vantagem que podemos observar, é que os geossintéticos não agridem o meio ambiente, durante seu processo de aplicação, garantindo excelente comportamento ambiental. Além disso a alternativa se mostrou mais econômica que as tradicionais quando comparadas. Pagina 5

6 6 5. REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR6122:projeto e execução de fundações. Rio de Janeiro, TAFURI, RODRIGO GUERRA (2009). Estudo numérico das tensões de tração na geogrelha de aterros estruturados. DME/UFRJ QUEIROZ, RUDNEY C. (2009). Geologia e geotecnia básica para a engenharia civil. Editora Rima, Pagina 6