TEC 159 TECNOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES I

Transcrição

1 TEC 159 TECNOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES I Aula 9 Fundações Parte 1 Cristóvão C. C. Cordeiro

2 O que são? São elementos estruturais cuja função é a transferência de cargas da estrutura para a camada resistente de solo São as Raízes do Edifício IMPORTÂNCIA ESTRUTURAL!!! IMPORTÂNCIA ECONÔMICA: Podem inviabilizar 4 A 10 % DO CUSTO GLOBAL!! PODE CHEGAR A 20 %! o empreendimento!!

3 Conteúdo Objetivo abordar os principais métodos construtivos das diferentes alternativas de fundações, em particular para edifícios de pequeno porte;

4 Classificação Quanto à transmissão de cargas: Fundações Diretas Aquelas em que a transmissão da carga para o solo é feita preponderantemente pela base;

5 Classificação Quanto à transmissão de cargas: Fundações Indiretas Aquelas em que a transmissão da carga para o solo é feita preponderantemente pela superfície lateral;

6 Classificação Quanto à profundidade da cota de apoio Fundações Rasas aquelas em que a cota de apoio está em torno de 2m de profundidade

7 Fundações diretas rasas Sapatas em edifícios de grande porte

8 Fundações diretas rasas

9 Classificação Quanto à profundidade da cota de apoio Fundações Profundas aquelas em que a cota de apoio está a mais de 2m de profundidade

10 Fundações Diretas Profundas

11 Fundações Diretas Profundas Tubulões

12 Fundações Indiretas Profundas Estacas Concreto Moldado no Local; Concreto Pré-moldado; Aço.

13 Fundações Indiretas Profundas Estaca Aço

14 Fundações Indiretas Profundas Estaca Concreto Pré-moldado

15 Fundações Indiretas Profundas Estaca Concreto Moldado no local

16 Fundações Indiretas Existem Fundações Indiretas Rasas? Não! Por Quê?

17 Escolha do Sistema de Fundação

18 Fundações Importância O projeto de fundações não é tão exato na ótica matemática quanto o de estruturas, pois se lida com a natureza; A decisão conceitual, como a análise de terreno e dos vizinhos vem antes do cálculo matemático. Há uma grande parcela de feeling,, de conhecimento Milton Golombek

19 Aspectos a considerar para a escolha da fundação Quem define o tipo de fundação? Obras de grande porte: Empresas de projeto especializadas; Obras de pequeno porte: O próprio construtor.

20 Aspectos a considerar para a escolha da fundação De quem é a responsabilidade? Obras de grande porte: Empresas de projeto especializadas; Construtora: controle da execução; Obras de pequeno porte: O construtor projeta e coordena a execução.

21 Aspectos a considerar para a escolha da fundação Quem executa? Depende do tipo da fundação!! Obras de grande porte: Empresas especializadas; Construtora: controle da execução; Obras de pequeno porte: O construtor projeta e coordena a execução.

22 Aspectos a considerar para a escolha da fundação Solo Nível do lençol freático; Capacidade de suporte. Carregamentos (intensidade): Pequenos Edifícios; Edifícios Altos; Vibração Causada pelo processo Cultura do local Grandes centros; Interior.

23 Presença de Lençol Freático Como saber se tem água? Sondagem Poços exploratórios Diâmetro de 1,0m Altura do lençol e intensidade

24 Capacidade de Suporte do Solo Como saber a capacidade de resistência do solo? Sondagem

25 Tipos de Sondagem Poços Exploratórios Ensaio de Penetração Contínua Esforço de penetração de uma haste Correlação com resistência do solo Sondagem Rotativa Investigar rocha com coroa de aço com diamantes Ensaio de Palheta Esforço de giro X Tensão-deformação

26 Tipos de Sondagem Standard Penetration Test (S. P. T.) Amostrador padrão de 65kg Altura de queda de 75cm Resistência do terreno é dada por uma correlação em função do número de golpes para penetrar 30cm, após ter penetrado os primeiros 15cm

27 Resultado de Sondagem SPT

28 Resultado de Sondagem SPT

29 Aspectos que auxiliam na escolha das fundações: Experiência em projetos anteriores Verificação das fundações vizinhas

30 Exercício Considere os seguintes tipos de fundações: Alicerce Sapata corrida Sapata isolada Radier Broca Estaca Strauss Estaca pré-moldada de concreto Discutir os casos seguintes definindo duas soluções adequadas para as suas fundações, justificando as soluções adotadas

31 Situação 1 Conjunto de 150 casas populares, de 45m2 cada, pavimento único, com vedações verticais em paredes de bloco de concreto revestidas em ambas as faces, cobertura de telha cerâmica e forro de madeira, construídas sobre solo arenoso, sem presença de lençol freático.

32 Soluções Alicerce Sapata corrida Radier com sapata incorporada (armação sob as paredes) Custo é fundamental!!

33 Alicerce:

34 Sapata Corrida

35 Sapata Corrida Exemplo: Base feita com bloco canaleta carregamentos de baixa intensidade

36 Radier Construtivo

37 Radier Caminhos da concretagem Colocação de armadura e dos sistemas hidráulico-sanitário e elétrico

38 Radier Colocação de armadura e dos sistemas hidráulico-sanitário e elétrico

39 Situação 2 Sobrado de alvenaria estrutural e 180m2 de área, construído em terreno pantanoso em zona litorânea, com padrão de acabamento médio.

40 Soluções Radier inteiramente armado e não só construtivo Fundações Profundas

41 Radier

42 Radier

43 Estaca pré-moldada (cara, devido à profundidade de apoio)

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47 Fundações: Bloco de coroamento e vigas baldrame

48 Escolha de fundações para edifício de pequeno porte É possível Strauss? Não! E se fosse estrutura reticulada? Radier ou estaca pré-fabricada Observar padrão da construção X risco

49 Situação 3 Casa de alto padrão, construída com estrutura de madeira com vãos médios de 3,0m e 400m2 de área. Devido à situação particular da topografia do terreno, em forte declive e dotado de um solo argiloso sem presença de água, a solução arquitetônica levou ao projeto de uma casa de três pavimentos, sendo o térreo no nível da rua e o mais embaixo livre de paredes.

50 Situação 3

51 Soluções Sapata isolada com viga baldrame estrutura reticulada Cuidado com a possibilidade de escorregamento do terreno, pois apresenta elevada inclinação. A sapata está mais sujeita ao escorregamento.

52 Sapata - Isolada

53 Soluções 1 - Sapata isolada com viga baldrame estrutura reticulada 2 Estaca Strauss Dificuldade de instalação do equipamento Emprego da broca é mais adequado pela facilidade de manuseio do equipamento.

54 Brocas Terrenos de menor capacidade superficial, com baixa intensidade de carga; Fundação profunda até 6,0m Menos sujeita aos efeitos do escorregamento do terreno do que a sapata.

55 Broca Estaca escavada com trado e preenchida com concreto; Ø broca de 20 a 30 cm (usual 20); Acima do lençol freático; Não tem garantia de verticalidade; Há perigo de mistura solo-concreto.

56 Broca

57 Broca

58 Broca

59 Broca

60 Broca

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62 Broca

63 Estacas Strauss Terrenos de menor capacidade Média intensidade de carga Fundação profunda até 24,0m

64 Estacas Strauss Ø 30 a 45cm (usual) Capacidade de 30 a 60 toneladas Solos coesos Acima do lençol freático Escavadas por percussão

65 Estacas Strauss Execução e controle Cravação do tubo com coroa cortante Lavagem do tubo com água Retirada do solo com balde sonda Colocação da armação (se necessária) Lançamento do concreto (até arrasamento) Retirada do tubo paralelamente ao apiloamento do concreto cuidado na interface concreto tubo

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70 Guincho para Elevação da Sonda

71 Sonda para perfuração do fuste da Estaca Strauss

72 Colocação de água para amolecer o solo, facilitando sua entrada na sonda Camisa metálica já posicionada

73 Sonda sendo suspensa para uma nova queda momento em que o solo penetra para sua posterior retirada Camisa metálica não utilizada

74 Região onde o solo é retirado junto à estaca que está sendo realizada A sonda ainda se encontra no interior do fuste da estaca

75 Sonda sendo retirada do fuste, para a retirada do solo que nela penetrou Lama que está saindo de dentro da sonda

76 Operário retirando a lama que ainda está dentro da sonda

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81 Soluções 1 - Sapata isolada com viga baldrame estrutura reticulada 2 Estaca Strauss Dificuldade de instalação do equipamento Observar padrão da construção X risco

82 Situação 4 Sobrado de médio padrão, construído com estrutura reticulada tradicional de concreto armado em terreno onde, por sua configuração inicial em aclive 1V:3H, foi necessária a execução de um corte e de um aterro. A construção localiza-se parcialmente na zona de corte e parcialmente na de aterro, o ponto mais extremo da habitação ocupando 9 metros na área de aterro. O solo original é uma argila compacta com boa resistência superficial

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84 Soluções Brocas cuidado recalques diferenciais risco de fissuras Trado mecânico cuidado consumo excessivo de concreto na região do aterro.

85 Estaca escavada mecanicamente Trado helicoidal Pequenos e grandes Ø 24 a 120 cm Profundidade 15 a 60 m Cargas 40 a 150 t

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87 Execução Perfuração até a cota por trado helicoidal; Posicionamento da armadura Lançamento do concreto: Fundo apiloado; Vibraçao 2/2m

88 Estaca escavada mecanicamente

89 Soluções Brocas cuidado recalques diferenciais risco de fissuras Trado mecânico cuidado consumo excessivo de concreto na região do aterro. Strauss ou pré-fabricada processo de execução e consideração do custo

90 CONTENÇÕES Estruturas que objetivam estabilizar terrenos em taludes, cortes e aterros. Consiste na introdução de uma estrutura ou elementos estruturais compostos que apresentam rigidez distinta daquela do terreno que conterá. Uso em obras de estradas, pontes, canalização, subsolo de edificações, saneamento, metrô e estabilização de encostas.

91 TIPOS DE CONTENÇÕES

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