Fundações e contenções

ESPECIALIZAÇÃO LATO SENSU EM ENGENHARIA DE ESTRUTURAS DE CONCRETO E FUNDAÇÕES ESTRUTURAS DE FUNDAÇÕES E CONTENÇÕES

Prof. CLAUDERSON BASILEU CARVALHO Mestre em Engenharia de Estruturas – DEES/UFMG Especialista em Geotecnia – UNICID/SP Doutorando em Engenharia de Estruturas – DEES/UFMG

CONTATOS  

e-mail: profclauderson@gmail.com telefone: 31 9 9999-1979

Link curriculo Lattes: http://lattes.cnpq.br/2759161121752780

site: www.basisengenharia.com.br

Bibliografia Básica

Apostilas Específicas

Fundações Conceito: Elemento transmissor dos esforços de uma estrutura ao solo base. São peças enterradas (ou não) que fazem a intermediação entre a estrutura e o terreno.

Fundações O engenheiro de fundações precisa adquirir conhecimentos de: Cálculo estrutural: dimensionamento das peças estruturais Geotecnia: mecânica dos solos e das rochas.

Fundações

Fundações Variáveis para avaliação do comportamento das fundações 1 – SUPER-ESTRUTURA CONSTITUÍDA DE LAJES, VIGAS E PILARES, ACIMA DA COTA 0,0; 2 – AMBIENTE OU VIZINHANÇA NO ENTORNO DO LOCAL DE CONSTRUÇÃO; 3 – INFRA-ESTRUTURA CONSTITUÍDA DE CINTAS E PEÇAS ESTRUTURAIS DE FUNDAÇÃO, COMO SAPATAS, BLOCOS, ESTACAS, RADIER, ETC; 4 – SOLO DE FUNDAÇÃO OU ROCHA

Fundações

Fundações

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Fundações ORIGEM DO SOLO  INTEMPERISMO

• NAS BORDAS DAS PLACAS TECTÔNICAS OCORREM RENOVAÇÃO DAS ROCHAS; • JÁ NO INTERIOR DAS PLACAS O INTEMPERISMO CONSEGUE ATUAR.

Fundações ORIGEM DO SOLO – PERFIS GEOLÓGICOS-GEOTÉCNICOS

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Fundações Segundo a NBR 6122/2010, fundação superficial, fundação rasa ou até mesmo fundação direta (três termos similares) é o elemento estrutural em que a carga é transmitida ao terreno, pelas tensões distribuídas sob a BASE da fundação, e a profundidade de assentamento em relação ao terreno adjacente à fundação é inferior a duas vezes a menor dimensão da fundação.

Já as fundações consideradas profundas e/ou indiretas (estacas de diferentes características, por exemplo), são aquelas em que a transmissão da carga para o solo é feita pela superfície lateral (preponderantemente) e também pela base; podendo esta última ser negligenciada. Esta transmissão será tratada por efeito de atrito lateral e efeito de ponta, respectivamente. As dimensões são relativamente grandes exatamente devido à forma reação dos esforços solicitantes.

Fundações Caso “ESPECIAL”: TUBULÃO  Fundação direta profunda.

Pela NBR 6122/2010 o elemento tubulão é considerado uma peça de fundação profunda, escavado no terreno em que, pelo menos na sua etapa final, há descida de pessoas, que se faz necessária para executar o alargamento de base ou pelo menos a limpeza do fundo da escavação, uma vez que neste tipo de fundação as cargas são transmitidas preponderantemente pela ponta (o atrito lateral ocorre mas entra como parcela de segurança – não se considera no dimensionamento)

Fundações Caso realmente ESPECIAL: FUNDAÇÕES MISTAS  Aquelas que associam fundações superficiais e profundas

Estaca T

Radier estaqueado

Fundações Condição Ideal: 1 Laje + 4 Vigas + 4 pilares + 4 elementos isolados de fundação = 1 Pórtico Espacial

Devido à resistência do solo de base essa condição é na grande maioria dos casos, improvável.

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Fundações Fundações Superficiais x Fundações Profundas Orientações quanto à escolha

Fundações Fundações Superficiais x Fundações Profundas Orientações quanto à escolha

Fundações Fundações Profundas x Fundações Profundas Orientações quanto à escolha do tipo de Estaca

Fundações Fundações Profundas x Fundações Profundas Orientações quanto à escolha do tipo de Estaca

Fundações (Live load) (Dead load)

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Fundações Ações nas fundações Segundo a NBR 6122/2010, os esforços determinados a partir das ações e suas combinações, conforme prescrito na ABNT NBR 8681 (ações e segurança nas estruturas), devem ser fornecidos pelo projetista da estrutura a quem cabe individualizar qual o conjunto de esforços para verificação dos estados-limites últimos (ELU) e qual o conjunto para verificação dos estados-limites de serviço (ELS). Esses esforços devem ser fornecidos em termos de valores de projeto, já considerando os coeficientes de majoração conforme prescreve a norma.

Para o caso do projeto de fundações ser desenvolvido em termos de fator de segurança global, devem ser solicitados ao projetista estrutural os valores dos coeficientes pelos quais as solicitações em termos de valores de projeto devem ser divididas, em cada caso, para reduzi-las às solicitações características.

Os esforços devem ser fornecidos no nível do topo das fundações ou ao nível da interface entre os projetos de superestrutura e infra-estrutura, devendo ficar bem caracterizado este nível.

Ações nas fundações  ações nominais

Fundações Ações nas fundações

NBR 8681/2003

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Investigação do subsolo Ensaios in situ

SPT – “STANDARD PENETRATION TEST”  Avalia resistência dos solos perfurados; CPT – “CONE PENETRATION TEST”  Avalia resistência dos solos perfurados e pode ou não medir pressão intersticial da água; PMT – “PRESSURE METER TEST”  Avalia resistência à partir de uma resposta a compressão horizontal do solo na zona envolvente; DMT – “DILATOMETER TEST”  Avalia resistência do solo à partir de uma resposta a expansão de um membrana com intrusão de gás nitrogênio; VST – “VANE SHEAR TEST”  Avalia resistência dos solos à partir da rotação de uma palheta.

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Investigação do subsolo Ensaios in situ ENSAIOS DE PLACA

Fator de segurança = 2

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Investigação do subsolo Ensaios de laboratório

Fundações

Investigação do subsolo Ensaios de laboratório

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Investigação do subsolo Ensaios de laboratório

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Investigação do subsolo Ensaios de laboratório

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Investigação do subsolo Ensaios de laboratório

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Investigação do subsolo Ensaios de laboratório

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Investigação do subsolo Ensaios de laboratório

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Investigação do subsolo Ensaios de laboratório

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Investigação do subsolo Ensaios de laboratório

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Investigação do subsolo Ensaios de laboratório

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Investigação do subsolo Ensaios de laboratório

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Investigação do subsolo Ensaios de laboratório

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Investigação do subsolo Ensaios de laboratório

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Investigação do subsolo Métodos Indiretos - Geofísica • Refração sísmica; • Eletro-resistividade; • Indução magnética.

Propriedades são estimadas por meio de medição, análise e interpretação dos campos físicos na superfície ou próxima a ela.

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Investigação do subsolo Ensaios in situ

 SPT

As sondagens às percussão (SPT) foram elaborados para solos de resistência moderada. Um ou dois golpes para mais ou para menos é considerado erro corriqueiro. Solos com 1, 2 ou 3 de NSPT (solos considerados “fracos”) podem ter mais resistência que o esperado nos cálculos semi-empíricos (estudados à diante).

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Investigação do subsolo

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Investigação do subsolo

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Investigação do subsolo

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Investigação do subsolo

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Investigação do subsolo

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Investigação do subsolo Cálculo da Eficiência do equipamento de sondagem

em x Nm = e60 x N60

em mede-se com “analyzer” ou pode-se estimar (± 84% em média segundo artigos técnicos); e60 é a eficiência de 60% (eficiência considerada pela norma americana);

N60 é o NSPT corrigido para uma eficiência de 60%.

No Brasil a eficiência aproximada é de 72%

Fundações Investigação do subsolo Solo resistente (15 golpes) a ± 6 m profundidade.

Indicação para fundação profunda

Fundações

Investigação do subsolo Solo resistente (15 golpes) a ± 1,5 m profundidade.

Indicação para fundação rasa

Fundação Rasa Observação (experiência autor): Profundidade mínima é a profundidade que as livre de variações sazonais de volume de solo, raízes e erosões (> 1,5m).

NBR 6122/2010: Profundidade mínima nas divisas com terrenos vizinhos é maior que 1,5m, salvo assentamento em rocha.

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Investigação do subsolo Qual tipo de Fundação?

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Investigação do subsolo Número mínimo de furos de sondagem prescritos pela NBR 8036/1983 • 2 para área da projeção em planta do edifício até 200 m²; • 3 para área entre 200 m² e 400 m²; • Entre 400 m² e 1200 m² de área deve-se acrescentar 1 sondagem para cada 200 m² aos 3 estabelecidos anteriormente; • Entre 1200 m² e 2400 m² de área deve-se fazer 1 sondagem para cada 400 m² que excederem de 1200 m²; • Acima de 2400 m² o número de sondagens deve ser fixado de acordo com o plano particular da construção.

Tabela prática de referência do número de furos em função da área de projeção do edifício Intervalos em m² Nº de furos

0-200

2

200-400

3

400-600

600-800

800-1000

1000-1200

1200-1600

1600-2000

2000-2400

3

4

5

6

7

8

9

Acima de 2400 m² deverá ser elaborado um plano específico, adequado ao tipo de edificação

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Investigação do subsolo Sondagem rotativa  Utilizada para investigação geotécnica de maciços rochosos e solos impenetráveis a percussão - SPT. Recomenda-se uma amostragem mínima de aproximadamente 3 metros da rocha avaliada. Possibilita classificação da qualidade da rocha à partir do RQD. Rock Quality Designation (RQD) é definido como a percentagem de recuperação obtida quando se eliminam da amostra as porções de solo e os fragmentos de rocha menores que 10 cm.

Índices de qualidade de maciços rochosos

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Investigação do subsolo

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Investigação do subsolo Métodos Semi-empíricos – Correlações com o NSPT RESPOSTAS Compacidade e consistência

Parâmetros de resistência

Pesos específicos

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Investigação do subsolo Métodos Semi-empíricos – Correlações com o NSPT Parâmetros de compressibilidade Módulo de elasticidade

Fundações

Investigação do subsolo Métodos Semi-empíricos – Correlações com o NSPT

Geral

Fundações A tensão de ruptura ou capacidade de carga de um solo é, assim, a força que aplicada a uma área de solo, causa o seu colapso. Adotando um adequado

coeficiente de segurança, da ordem de 2 a 3, obtém-se a tensão admissível, a qual deverá ser “admissível” não só à ruptura como também às deformações excessivas do solo.

“O material solo apresenta um comportamento elasto-plástico-viscoso”

Sólido = mecânica dos sólidos; Ar = fenômenos de transporte; Água = mecânica dos fluidos.

Fundações

Fundações

Mecanismos de Ruptura

Fundaçþes

O solo rompe por cisalhamento

(a) (b)

Fundações

Solos rígidos (areia compacta ou argila rija a dura)

Solos deformáveis (areias fofas ou argilas moles a médias)

Solos sem resistência mecânica (areia extremamente compressível ou argila mole)

Fundações INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS DO ENSAIO DE PROVA DE CARGA

Ruptura Geral 

Ruptura local ou puncionamento 

Reação insuficiente 

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Fundações Formulação clássica de Terzaghi (1943)

coesão

Peso próprio

Sobrecarga solo adjacente

Fundações Formulação clássica de Terzaghi (1943)

Fundações Formulação clássica de Terzaghi (1943) Em caso de ruptura local, utiliza-se os seguintes parâmetros:

Fundações Formulação clássica de Terzaghi (1943)

Fundações Formulação de Vésic (1975)

Incorporou aos métodos anteriores as influências de: 1. Profundidade de assentamento; 2. Inclinação da carga em relação ao plano; 3. Inclinação do terreno adjacente; 4. Inclinação da base em relação a horizontal.

Fundações Formulação de Vésic (1975)

Configuração geral para aplicação do método de Vésic

Fundações Formulação de Vésic (1975)

Fundações Formulação de Vésic (1975)

Segundo Wayne C. Teng em “Foundation Design este valor deve ser inferior a 5 tf/m²

Área efetiva (Af) é a área de interseção entre a área real e a área deslocada pela excentricidade

Fundações Área Efetiva segundo a NBR 6122/1996 (não mais em vigor)

Curiosidade

Fundações Formulação de Vésic (1975)

Fundações DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE DE CARGA 1 – Prova de carga; 2 – Formulações teóricas (Terzaghi e Vésic); 3 – Correlação com o NSPT, sem o bulbo; 4 – Correlação com o NSPT, com o bulbo .

Valor mais conservador

Correlações com o NSPT Fundações em sapatas, blocos e radier’s  s = NSPT/5 kgf/cm² Fundações em tubulão  s = NSPT/4 kgf/cm² Considerações: • Não deve-se apoiar uma fundação em solos que apresentem NSPT < 5 (estendendo-se ao bulbo de tensões). Caso ocorra deve-se reforçar o solo de base ou “movimentar” verticalmente a fundação).

• O valor máximo de NSPT a ser considerado nas correlações é limitado a 20.

• Se no bulbo de tensões ocorrerem valores de NSPT decrescentes deverá ser verificada a tensão admissível nessas profundidades; • Os NSPT dentro do bulbo de tensões devem ser analisados com coerência. Pegar valores médios à partir de resultados com desvio padrão alto podem ser perigosos.

Fundações Bulbo de Tensões Definição:

Conjunto

de

isóbaras;

ou

região

de

concentração de isóbaras, onde as tensões superiores a 10% em relação à tensão de contato, estão localizadas.

Levando-se em conta os efeitos práticos de análise.

- A atuação do bulbo de tensões descrito acima, está condicionada à deformabilidade do solo base; ou seja,

a(s) camada(s) suporte(s) deve(m) ser deformável(is).

• •

Sapatas quadradas, circulares e retangulares de lados menores que 1/5 de relação  2B Sapatas corridas (retangulares com relação de 1/5 entre os lados)  4B

onde B é a largura da base.

Fundações Critérios de projeto

Fundações Critérios de projeto

Fundações Critérios de projeto

Fundações Critérios de projeto

Fundações Critérios de projeto

Base isolada

Fundações Critérios de projeto

Fundações Critérios de projeto

Distorções angulares em função dos danos associados

Fundações Critérios de projeto

Fundações Critérios de projeto

Recalque Denomina-se recalque a deformação ou “afundamento” de uma fundação.

Os recalques podem ser classificados em: - Recalque total (s): corresponde à máxima deformação observada em um dado ponto.

- Recalque diferencial (): corresponde à diferença entre os recalques totais de dois pontos quaisquer.

- Recalque diferencial específico ou distorção angular (β): corresponde ao recalque diferencial dividido pela distância entre os pontos considerados.

- Inclinação (ω): corresponde ao recalque diferencial específico entre dois pontos extremos da estrutura

Fundações Critérios de projeto Recalque Estrutura Global

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Fundações Superficiais Rígidas e Flexíveis

Para as mesmas condições de solo e superfície de contato, a altura da fundação é que definirá se ela será rígida ou flexível.

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Fundações Superficiais Rígidas e Flexíveis Em análise estrutural clássica, o coeficiente de rigidez (inverso de coeficiente de flexibilidade) é definido como a relação entre uma ação aplicada e seu deslocamento provocado; ou seja:

Como a avaliação global da estrutura recomenda a interação entre a fundação e o solo, sugere-se relacionar a rigidez da base com a rigidez do terreno, ou seja, relacionar a flecha do elemento com o recalque do solo. À partir disso, pode-se aplicar a seguinte expressão:

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Fundações Superficiais Rígidas e Flexíveis Rigidez segundo a NBR 6118/2014 Segundo a norma NBR 6118 uma sapata será considerada rígida se atender às duas equações à seguir. Caso contrário ela deverá ser considerada flexível.

B b   3 e  d' A  a    3

Obs: o d’ das fórmulas acima, não estão descritas na norma brasileira. Este parâmetro não influenciará na classificação, devido à sua ordem de grandeza, mas é uma sugestão do autor para aplicação técnica mais rigorosa.

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Determinação dos Recalques • Não leva-se em conta a flexibilidade da fundação; • Recalque real para fundações rígidas e médio para fundações flexíveis; • O recalque total é a soma do recalque imediato (imediatamente após o carregamento) com o recalque ao longo do tempo (adensamento + fenômenos viscosos); • Previsão é tarefa difícil.

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Determinação dos Recalques Métodos racionais  associação com parâmetros de laboratório ou in situ; Métodos semi-empíricos  associação com SPT ou CPT; Métodos empíricos  uso de tabelas.

- Terzaghi (1955); - Harr (1966); - Giroud (1973); - Poulos e Davis (1974); - Perloff (1975); - Schmertmann (1978); - Padfield e Sharrock (1983); etc...  Utilizaremos os valores de Terzaghi (1955) com aplicação segundo o American Concrete Institute (ACI,1988), associando o ks1, obtido no ensaio de placa com o kv

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Determinação dos Recalques

Valores de kv de uma placa quadrada de 1 pé ( 30 cm)

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Determinação dos Recalques

onde b é a menor dimensão da placa utilizada no ensaio; B é a menor dimensão da fundação avaliada e n varia entre 0,5 e 0,7. Sendo que utiliza-se o menor valor de n se a espessura da camada compressível, abaixo da fundação, for menor que 4B.

kv  

 

V A

Determinação da tensão solicitante:   k v  

Tensão

Deslocamento

Estudo detalhado à diante

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Determinação dos Recalques No caso de radier, onde as dimensões são consideravelmente grandes, levandose a kv’s extremamente pequenos, recomenda-se a utilização do método preconizado pelo ACI com a adoção de sapatas isoladas fictícias. Depois tira-se a média dessas variáveis. Pode-se ainda utilizar, segundo Teixeira e Godoy (1996), 0,67kvb = Kv.

Com relação ao coeficiente horizontal de mola (kh) dos elementos de fundação, e bastante utilizado nos modelos de análise e dimensionamento, recomenda-se utilizar este parâmetro como sendo 20% do coeficiente vertical (kh= 0,2kv). Em análises dinâmicas, este fator pode ser considerado como sendo 50% do kv (kh= 0,5kv), já que se sugere uma melhor acomodação do solo na avaliação em serviço.

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Tensões de Contato – Fundações Flexíveis e Rígidas

  kv  

onde:  é a tensão de contato em determinado ponto; ω é o deslocamento do solo em um determinado ponto (recalque) e kv é o coeficiente de recalque do solo.

O cálculo de fundações flexíveis é bastante complexo, tendo sua aplicação difundida pelo advento computacional (SAP 2000), utilizando os conceitos de placa (fundação) sobre base elástica (solo).

Normalmente, evita-se projetar fundações superficiais flexíveis. Entretanto, quando a fundação é assentada sobre rocha, não há como contornar o problema, sendo a fundação obrigatoriamente flexível, visto que a espessura a ser adotada para torná-la rígida é inviável.

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Tensões de Contato – Fundações Flexíveis e Rígidas

A fundação assentada sobre rocha, segundo a NBR 6122/96 recomendava que, no cálculo estrutural, fosse adotado o diagrama de tensões mostrado abaixo. E o autor utiliza esta recomendação nos dias atuais.

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Tensões de Contato – Teoria da Elasticidade Em fundações rígidas, a superfície de contato tende a permanecer plana, com isso, a tensão em um determinado ponto sob a base será função do carregamento, da geometria e da posição em relação ao centro de gravidade da seção da base.

Com isso, a equação das tensões oblíquas compostas, estudada em RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS, deve ser aplicada.

Equação Geral

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Tensões de Contato – Teoria da Elasticidade Revisão – Resistência dos Materiais

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Tensões de Contato – Teoria da Elasticidade Revisão – Resistência dos Materiais

Região de aplicação da carga para não apresentar tração na base

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Tensões de Contato – Teoria da Elasticidade Quando houver “tração ou descolamento” no fundo da base -

Deve-se garantir que 2/3 da base estejam em contato com o solo. Ou seja, 67% da

fundação/solo devem estar comprimida. Observa-se porém, que algumas empresas projetistas, em seus “critérios de projeto”, indicam que no mínimo 80% e até 90% do solo sob a fundação, seja comprimido. Isto eleva o nível de segurança, mas encarece o dimensionamento.

Excentricidade em relação a apenas um dos eixos principais de inércia (x ou y)

 máx 

2N L 3 B (  e) 2

L  X  3  e  2 

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Tensões de Contato – Teoria da Elasticidade Excentricidade em relação aos dois eixos principais de inércia (x e y) A determinação do diagrama de tensões no solo é, neste caso, mais complexa.

Quatro situações distintas podem ocorrer, dependendo da posição (região) onde se localizar a carga normal excêntrica. A figura abaixo indica essas quatro regiões.

Caso a maior dimensão da sapata (a) esteja na direção “y”, trocar “a” por “b” em todas as expressões à seguir.

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Tensões de Contato – Teoria da Elasticidade Excentricidade em relação aos dois eixos principais de inércia (x e y) Região 1

Tensões nos pontos I e II

dI, dIII e dmáx podem ser obtidas em escala

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Tensões de Contato – Teoria da Elasticidade Excentricidade em relação aos dois eixos principais de inércia (x e y)

Região 2

Tensões no ponto I

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Tensões de Contato – Teoria da Elasticidade Excentricidade em relação aos dois eixos principais de inércia (x e y) Região 3

Tensões no ponto III

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Tensões de Contato – Teoria da Elasticidade Excentricidade em relação aos dois eixos principais de inércia (x e y) Região 4

Com a excentricidade nesta região, o cálculo das tensões conduziria a um diagrama de tensões com área comprimida inferior a 67% da área total da fundação.

Quando a excentricidade cair nessa região as dimensões da fundação devem ser alteradas.

Para que seja garantido que a carga normal excêntrica não cai na região 4, basta que as excentricidades “ex” e “ey” atendam à inequação:

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Deslizamento Após analisarmos as tensões de contato comparando-as com as tensões admissíveis, bem como a porcentagem de área comprimida, fazendo referência a um possível “tombamento”; o último critério a ser verificado nas fundações diretas seria o da estabilidade aos deslocamentos transversais (translação).

Assim:

 F  F v

 1,5

h

onde  é o coeficiente de atrito entre o solo e o concreto armado, que pode ser tomado simplificadamente por tg2/3 (mais conservador) ou tg (menos conservador);

Fv é o somatório de cargas verticais (Peso próprio + peso do solo + carga vertical + etc...); Fh é o somatório de cargas horizontais.

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Dimensionamento Geométrico O dimensionamento geométrico de fundações superficiais consiste na definição da geometria de sua superfície de contato (base), para que as tensões transmitidas ao solo não ultrapassem sua tensão admissível ( adm). Esta geometria ainda deve ser capaz de garantir a estabilidade às translações ou deslizamentos e às rotações ou tombamentos.

Além disso:

- nenhuma das dimensões deve ser menor do que 60 cm; - apesar de não haver qualquer menção na NBR-6122, é cultura difundida que, sempre que possível, a relação entre os lados do retângulo (a/b) seja menor ou igual a 2,5; - sempre que possível, os quatro balanços da fundação devem ser iguais (La = Lb), pois isso conduz a um dimensionamento mais econômico; - para que haja filosofia única de cálculo, em qualquer situação de solicitação, a carga normal a ser considerada no projeto deve ser igual a:

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Dimensionamento Geométrico

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Dimensionamento Estrutural de Sapatas Rígidas Considerações iniciais: - Em sapatas rígidas o dimensionamento/verificação da punção é desnecessária,

segundo a NBR6118/2014.

- Se a espessura da sapata for maior que 0,5La ou 0,5Lb (vide figura anterior), ocorrerá o surgimento de tensões elevadas de tração acima da face inferior do elemento, exigindo dois níveis de armadura.

- o rodapé, ou espessura nas extremidades, mínimo das sapatas devem obedecer: um terço da espessura abaixo da coluna ou 20 cm (em caso de sapatas em “tronco de pirâmide”).

- espessura deve ser suficiente para ancorar 60% do comprimento básico de ancoragem das armaduras verticais do pilar (≥ 0,6lb).

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Dimensionamento Estrutural de Sapatas Rígidas – Método das bielas comprimidas

onde: P é a carga do pilar, “a” é a medida da sapata na direção estudada, “a0” é a medida do pilar na direção estudada, “d” é a altura útil, Ta é força de tração na biela inferior, As é a área de aço projetada e fyd é a tensão de escoamento de cálculo do aço.

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Dimensionamento Estrutural de Sapatas Rígidas – Teoria da Flexão Os métodos de cálculo e dimensionamento descritos abaixo referem-se a sapatas que apresentam as características mostradas abaixo.

Se h ≥ 2Lmáx  bloco Os momentos fletores em cada

direção são calculados em relação a seção de referência S1

correspondente, considerando-se a reação do solo em toda a área da sapata definida por S1 e suas

bordas. Essas seções devem ser consideradas, em cada direção, do lado onde ocorrem as maiores tensões no solo.

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Dimensionamento Estrutural de Sapatas Rígidas – Teoria da Flexão

M

q  L² e V qL 2

Asmín = 0,1%Ac

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Dimensionamento Estrutural de Sapatas Rígidas – Teoria da Flexão Considerações: - A relação entre as áreas das armaduras nas duas direções deve ser maior do que 1/5; - Se o peso próprio da sapata e peso de terra sobre ela tiverem sido considerados na determinação das tensões no solo, eles devem ser descontados na avaliação dos momentos.; - Caso esta consideração resulte em algum momento negativo, a sapata deverá ser dotada de armadura superior conforme figura abaixo.

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Dimensionamento Estrutural de Sapatas Rígidas – Teoria da Flexão Condições de aderência da armadura A seguinte relação desse ser verificada

onde: V1d= esforço cortante de cálculo relativo à seção de referência S1 (por unidade de comprimento); d= altura útil da sapata; n= número de barras por unidade de comprimento;

p= perímetro de uma barra = π ; fcd em kgf/cm² Logo:

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Dimensionamento Estrutural de Sapatas Rígidas – Teoria da Flexão Resistência ao esforço cortante O esforço cortante de referência atua na sapata entre a seção de referência S2 e a borda paralela mais próxima a esta seção. Deve-se verificar o cortante nos dois balanços e analisar o maior entre eles.

A seção S2 é perpendicular à superfície de contato da sapata e situa-se a uma distância, medida da face do pilar, igual a metade da altura útil (d/2). Se largura é

b2 = b0 + d; onde b0 é a dimensão do pilar paralela a S2 e d a altura útil junto ao pilar.

A altura útil d2 é a altura útil medida na seção S2. Este valor não deve ser maior do que 1,5 vezes a aba t2 da sapata (vide próxima figura).

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Dimensionamento Estrutural de Sapatas Rígidas – Teoria da Flexão Resistência ao esforço cortante

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Dimensionamento Estrutural de Sapatas Rígidas – Teoria da Flexão Resistência ao esforço cortante Os esforços cortantes na seção considerada não devem ultrapassar os seguintes valores:

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Dimensionamento Estrutural de Sapatas Rígidas – Teoria da Flexão Armaduras Secundárias A princípio, armaduras secundárias não são exigidas nas sapatas.

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Dimensionamento Estrutural de Sapatas Rígidas Para utilização do método das bielas comprimidas e também da teoria da flexão, nos casos de carga normal com excentricidade embutida (N + M), é preciso uniformizar o diagrama de tensões

no solo e transformar a carga aplicada em uma carga fictícia ( x A)

Fundações – Rasas, diretas ou superficiais Dimensionamento Estrutural de Sapatas Rígidas – Teoria da Flexão Revisão – Concreto Armado – Dimensionamento de seções retangulares k

k  k L  k '  k  Armação simples Md  f c  bw  d ²  k  k L  k '  k L  Armação dupla

f c  bw  d  A   (1  1  2k ' )  s1 f yd  As  As1  As 2   f c  bw  d ( k  k ' ) A   s 2  d' f yd  (1  ) d 

A' s 

As 2 

Fundações – “Direta e profunda” TUBULÕES Sem escoramento – Convencional (discriminado devido à segurança do trabalho)

- Escavado manualmente, apresenta diâmetro mínimo de 70 cm de fuste, tem ângulo de 60º no alargamento da base, para que não se tenha necessidade de armadura no fundo. São executados, à priori, para receber apenas esforços verticais (presença de cintas de travamento nas duas direções para a resistência aos demais esforços), executado acima do lençol freático, em solos coesivos e com o

enchimento em concreto ciclópico. A Armadura vertical é colocada apenas na parte superior, para melhor distribuição das tensões, na transição com as cintas.

Com escoramento – Tipo Chicago e Gow - Escoramento das paredes do fuste é feito em madeira com anéis metálicos no tubulão Chicago ou com

anéis metálicos telescópicos no tubulão Gow. Os elementos de escoramento podem ou não ser recuperados, e estas escoras podem ou não ser utilizadas apenas em solo de baixa consistência. São executados, à priori, para receber apenas esforços verticais (presença de cintas de travamento nas duas direções para a resistência aos demais esforços), executado acima do lençol freático e com o

enchimento em concreto ciclópico. A Armadura vertical é colocada apenas na parte superior, para melhor distribuição das tensões, na transição com as cintas.

Fundações – “Direta e profunda” TUBULÕES

Fundações – “Direta e profunda” TUBULÕES Ar comprimido O revestimento das paredes laterais do fuste é feito com anéis de concreto armado com

diâmetro externo igual ao diâmetro do fuste. Os anéis de concreto movem-se verticalmente pelo peso próprio. A escavação é feita manualmente, abaixo do nível d’água (N.A.) e com o auxílio de uma campânula à ar comprimido. Os trabalhadores ficam submetidos à pressão artificial, causadora de efeitos colaterais irreversíveis ou até mesmo à morte se não realizada com extrema responsabilidade (segurança do trabalho).

Fundações – “Direta e profunda” TUBULÕES Ar comprimido

Fundações – “Direta e profunda” TUBULÕES Procedimentos secundários: A partir de 1 metro de profundidade, o acesso da saída do poço ou tubulão será

efetuado por meio de sistemas que garantam a segurança do trabalhador, tais como sarilho com trava e/ou guincho mecânico.

Nota colocada em projeto

Fundações – “Direta e profunda” TUBULÕES Roteiro de dimensionamento 1 – Diâmetro do fuste

Fuste 

4  Nd  70cm   0,875 f c

(NR18 – Ministério do Trabalho e Emprego)

onde Nd é a carga vertical majorada e fc = 0,85fck/1,4

2 – Diâmetro da base

Base 

4 N    adm

onde N é a carga vertical característica e σadm é a tensão admissível do solo de base

3 – Altura da base

Hbase = 0,866 x (ΦBase – Φfuste) – Para  = 60º

4 – Altura do rodapé

20 cm

O Peso próprio do tubulão é negligenciado nos cálculos exatamente pela desconsideração da resistência lateral ao longo do fuste.

Fundações – “Direta e profunda” TUBULÕES Com relação às considerações elásticas; mais precisamente à análise e determinação dos coeficientes verticais e horizontais de elementos lineares (inclusive tubulões), elas serão estudadas à diante; nos módulos referentes à fundações profundas. Estes parâmetros em tubulões são similares aos utilizados em estacas.

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Fundação em Estacas De acordo com a NBR 6122/2010 (Projeto e execução de fundações) define-se por fundação profunda qualquer elemento estrutural que transmita carga ao terreno pela base, denominada à

partir de agora de resistência de ponta ou por sua superfície lateral, denominada resistência de fuste ou apenas resistência lateral. Pode-se ainda ter a combinação duas reações. Outra característica seria quanto à sua dimensão; fundação profunda deve estar assentada em profundidade superior ao dobro de sua menor dimensão em planta, e a no mínimo 3 metros.

Caracterização 1 – Quanto ao material utilizado: madeira, concreto (simples, armado ou protendido) e metálica.

2 – Quanto à execução: pré-moldadas (perfis laminados em I ou H, tubos, chapas soldadas, trilhos (associados ou não), concreto de seção circular, anelar ou quadrada) ou moldadas inloco (franki, Strauss, microestacas, raiz, hélice contínua, trado, pressoancoragem, barrete).

3 – Quanto ao deslocamento do solo: de deslocamento (pré-moldadas e franki) ou escavadas

(Strauss, hélice contínua, raiz, trado)

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Alguns Tipos de Estacas – Vantagens e Desvantagens

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Alguns Tipos de Estacas – Vantagens e Desvantagens

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Alguns Tipos de Estacas – Vantagens e Desvantagens

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Alguns Tipos de Estacas – Vantagens e Desvantagens

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Alguns Tipos de Estacas – Vantagens e Desvantagens

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Alguns Tipos de Estacas – Vantagens e Desvantagens

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Alguns Tipos de Estacas – Vantagens e Desvantagens

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Alguns Tipos de Estacas – Vantagens e Desvantagens

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Alguns Tipos de Estacas – Vantagens e Desvantagens

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Capacidade de Carga em Estacas – Carga de projeto em fundações profundas Métodos consagrados e aplicados na engenharia brasileira - Aoki e Velloso, 1975;

- Décourt e Quaresma, 1978; - Pedro Paulo Costa Velloso, 1979; - Alberto Henriques Teixeira; 1996; - Urbano Rodrigues Alonso; 1996; - Entre outros...

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Cálculo da carga admissível sobre estacas pelo método empírico de Décourt e Quaresma

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Cálculo da carga admissível sobre estacas pelo método empírico de Décourt e Quaresma

onde: K é um coeficiente em função do tipo de solo; N é o valor médio de NSPT em torno da ponta da estaca (1 metro acima e 1 metro abaixo) ;

N é o valor médio de NSPT ao longo do fuste da estaca.

Se N  2, adota-se N= 3.

Se N ≥ 51, adota-se N= 50.

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Cálculo da carga admissível sobre estacas pelo método empírico de Décourt e Quaresma

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Cálculo da carga admissível sobre estacas pelo método empírico de Aoki e Velloso

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Cálculo da carga admissível sobre estacas pelo método empírico de Aoki e Velloso

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Cálculo da carga admissível sobre estacas pelo método empírico de Aoki e Velloso

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Cálculo da carga admissível sobre estacas PROGRAMA CÁLCULO DE ESTACAS CLIENTE:

PROF. (m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

SPT 6 4 4 7 6 9 9 14 22 30 35 39 57

ESTACA TIPO HÉLICE CONTÍNUA OBRA:

MAT. ARGS ARGS ARGS ARGS ARGS ARGA ARGA SAR SAR SAR SAR SAR SAR

RESULTADOS - ATRITO LATERAL ATRITO LATERAL (Qlu) - (t) P.P.C.V. D. - Q. A. - V. A.H.T. U.R.A. 0 0,00 0,00 0,00 0,00 7,06 13,19 2,58 5,28 5,67 11,77 17,58 4,30 8,79 9,46 16,48 22,47 6,02 12,31 13,24 24,72 30,22 9,03 18,46 19,86 31,78 36,93 11,61 23,74 25,54 42,37 46,16 15,30 31,65 34,05 52,97 55,26 18,99 39,56 42,56 73,89 65,28 27,26 51,87 55,80 106,77 82,79 40,27 71,22 76,61 151,61 105,90 58,00 97,59 104,98 203,92 132,36 78,68 128,36 138,09 262,22 161,44 101,73 162,65 174,97

ERNANI 0,00 5,41 9,01 12,62 18,92 24,33 32,44 40,55 54,40 76,16 105,83 140,45 179,03

 (cm)

70

SONDAGEM COTA DE CÁLCULO (m) LIMITE DA SONDAGEM (m)

TRABALHO:

PROF. (m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

SPT 6 4 4 7 6 9 9 14 22 30 35 39 57

MAT. ARGS ARGS ARGS ARGS ARGS ARGA ARGA SAR SAR SAR SAR SAR SAR

RESULTADOS - PONTA RESISTÊNCIA DE PONTA (Qpu) - (t) D. - Q. A. - V. A.H.T. U.R.A. 13,08 16,92 11,54 9,62 18,31 11,28 11,54 9,62 19,62 11,28 14,10 13,78 22,23 19,75 22,44 16,99 28,77 16,92 21,16 21,16 31,39 40,39 33,40 25,96 50,47 40,39 38,34 40,39 81,01 98,73 61,93 64,43 126,93 155,14 97,06 92,96 167,32 211,56 136,74 121,00 200,02 246,82 175,40 146,17 238,48 275,02 209,25 168,28 267,33 282,08 229,76 185,59

P.P.C.V. 8,47 8,47 12,14 14,97 18,64 22,88 36,77 59,82 86,71 113,14 136,92 157,82 174,26

ERNANI 9,30 11,96 16,57 21,19 31,69 45,52 66,24 90,70 116,83 144,16 169,53 194,89 214,38

PROF. (m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

SPT 6 4 4 7 6 9 9 14 22 30 35 39 57

RESULTADOS MAT. P.P.C.V. ARGS 3,39 ARGS 6,21 ARGS 9,57 ARGS 12,58 ARGS 17,34 ARGA 21,86 ARGA 31,66 SAR 45,11 SAR 64,24 SAR 87,97 SAR 115,41 SAR 144,70 SAR 174,59

SPT-01 0,00 13,4

- CARGA ADMISSIVEL CARGA ADMISSÍVEL (Qadm) - (t) D. - Q. A. - V. A.H.T. U.R.A. 3,27 8,46 2,88 0,00 14,72 6,93 6,40 7,09 18,43 7,79 9,39 11,62 22,84 12,88 13,82 15,11 30,44 12,98 17,60 20,51 36,25 26,00 24,18 25,75 48,12 27,84 30,68 37,22 62,76 58,86 41,86 53,20 81,95 91,20 58,85 69,75 105,52 125,91 81,66 95,76 131,47 152,41 108,91 125,58 161,44 176,85 137,89 153,19 191,02 191,90 165,88 180,28

ERNANI 4,65 8,68 12,79 16,90 25,30 34,93 49,34 65,63 85,62 110,16 137,68 167,67 196,70

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Principais Diâmetros Comerciais (Usuais) – Fonte: Fundações Teoria e Prática – PINI*

Estacas Hélice Contínua (cm) – 27.5, 30, 35, 40, 42.5, 50, 60, 70, 80, 90 e 100;

Estacas Raiz (cm) – 10, 12, 15, 16, 20, 25, 31 e 41; Estacas Franki (cm) – 30, 35, 40, 45, 52 e 60 (diâmetro do fuste); Estacas Strauss (cm) – 25, 32, 38, 45, 55 e 62; Estacas a Trado (cm) – 25, 30, 35, 40, 45 e 50; Estacas de Madeira (cm) – 20, 25, 30, 35 e 40; Estacas de Aço CSN (principais) – H6”x6”, I8”x4”, I10”x45/8”, I12”x51/4” (não circular); Estacas Trilhos – TR25, TR32, TR37, TR45, TR50 e TR57 (não circular); Estacas Pré-moldadas de concreto (cm) – 20, 23, 26, 33, 38, 42, 50, 60 e 70; Estacas Pressoancoragem (cm) – 7.5, 9, 11.5, 15 e 20 * As dimensões variam entre as regiões do país e entre as próprias empresas executoras, de acordo com os equipamentos disponibilizados. Consultar fabricantes/executores torna-se necessário para especificações técnicas.

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Dimensionamento Estrutural das estacas e tubulões – Pilar em base elástica Após determinação da capacidade de carga geotécnica que o elemento estrutural pode receber; a partir de métodos semi-empíricos como Aoki/Velloso e Décourt/Quaresma vistos anteriormente, deve-se direcionar as atenções para

o dimensionamento estrutural da estaca. Para isso emprega-se conceitos de “pilar em base elástica”, onde os coeficientes de balastro - também chamado de coeficiente de recalque do solo - são requeridos. Depois aplica-se a fórmula geral

de tensões (resistência dos materiais) e os métodos de dimensionamento peculiares de cada tipo de material empregado (madeira, concreto ou aço).

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Pilar em base elástica Comprimento Elástico (comportamento linear inicial):

LE  4

4 EI bCr

onde: E é o módulo de elasticidade secante do concreto ou do aço (ex. 0,85*5600*fck ou 210000 – MPa);

I é o momento de inércia (ex. circular  πd4/64); b é a largura de contato (ex. circular  d) ; Cr é o coeficiente de balastro médio das camadas dentro do comprimento elástico (calculo iterativo).

Coeficientes de Recalque dos Solos Cr = NSPT x 3000 (kN/m³)  argilas Cr = NSPT x 4000 (kN/m³)  siltes Cr = NSPT x 5000 (kN/m³)  areias

k = Cr x Ainfl onde: Ainfl é a área de influência da mola a ser considerada (= L x b); L é a distância de influência entre os apoios elásticos medido no sentido vertical.

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Pilar em base elástica Ftool

Modelagem

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Pilar em base elástica

Ftool

Diagramas de Esforços Solicitantes

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Dimensionamento Estrutural Armações em Flexão Normal Composta – FNC “y”

Normal + Momento “x” + Momento

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Dimensionamento Estrutural Armações em Flexão Normal Composta – FNC “y”

Normal + Momento “x” + Momento

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Dimensionamento Estrutural Armações em Flexão Normal Composta – FNC “y”

Normal + Momento “x” + Momento

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Dimensionamento Estrutural Armações em Flexão Normal Composta – FNC “y”

Normal + Momento “x” + Momento

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Dimensionamento Estrutural Armações em Flexão Normal Composta – FNC “y”

Normal + Momento “x” + Momento

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Dimensionamento Estrutural Programa computacional – Flexão Normal Composta http://www.pcalc.com.br/

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Dimensionamento Estrutural Programa computacional – Flexão Normal Composta http://www.pcalc.com.br/

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Dimensionamento Estrutural Esforços Cortantes Para o dimensionamento dos fustes ao cisalhamento devemos seguir as prescrições da NBR 6118/2014. Como as seções transversais dos tubulões e estacas são circulares ou anelares, recorremos às orientações do CEB, que nos indica como “transformar” esses tipos de seções em “seções retangulares”. Após

estas

indicações

a

marcha

de

cálculo

segue

normalmente

como

o

dimensionamento de uma viga fictícia de largura be, de altura útil de e com uma armadura de tração igual a Ase (ou l = Ase/(be x de).

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Dimensionamento Estrutural

Esforços Cortantes 1º Caso – Seções cheias com armaduras uniformemente distribuídas

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Dimensionamento Estrutural Esforços Cortantes 2º Caso – Seções anelares Essas seções podem ser substituídas por seções caixões como na figura e somente a armadura do quadrante inferior deverá ser tomada para o cálculo de Ase.

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Análise Estrutural Equação Geral

NBR6122/2010

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Blocos de Coroamento 1 Elemento

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Blocos de Coroamento 2 Elementos

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Blocos de Coroamento Os blocos de 3, 4, 5 ou mais estacas obedecem ao mesmo método utilizado na apresentação anterior – teoria das bielas – e podem ser adotados, utilizando-se geometria própria.

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Controle na Execução das Fundações Prova de Carga Estática

É obrigatória a execução de prova de carga estática em obras que tiverem um número de estacas superior ao valor especificado na coluna B da tabela à seguir, sempre no início da obra. Quando este número for superior ao apresentado, deve ser executado um número de provas de carga igual a no mínimo 1% da quantidade total de estacas, arredondando-se sempre para mais. É necessária a execução de prova de carga, qualquer que seja o número de estacas na obra, se elas foram empregadas para tensões médias, em termos de valores admissíveis, superiores aos indicados na coluna A desta mesma tabela à seguir.

Prova de Carga Dinâmica Para comprovação do desempenho, as provas de carga estática podem ser substituídas por ensaios dinâmicos na proporção de 5 ensaios dinâmicos para cada prova de carga estática em obras que tenham um número de estacas entre os valores da coluna B e duas vezes este valor.

Acima deste número de estacas será obrigatória pelo menos uma prova de carga estática.

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Controle na Execução das Fundações

Tipo de estaca

Pré-moldada Madeira

A B Tensão (admissível) máxima Número total de estacas da abaixo da qual não serão obra a partir do qual serão obrigatórias provas de carga, obrigatórias provas de carga desde que o número de estacas da obra seja inferior à coluna (B), em MPa 7,0 0,5 fyk 5,0

100 100 100 100

Estacas escavadas com ou sem fluido  ≥ 70 cm

5,0

75

Raiz Microestaca Trado segmentado Franki Escavadas sem fluido  < 70 cm Strauss

15,5 15,5 5,0 7,0 4,0 4,0

75 75 50 100 100 100

Hélice e hélice de deslocamento (monitoradas)

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Controle na Execução das Fundações Prova de Carga Estática A prova de carga consiste, basicamente, em aplicar esforços estáticos à estaca e registrar os deslocamentos correspondentes. Os esforços aplicados podem ser axiais, de tração ou de compressão e transversais.

Esquema da prova de carga

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Controle na Execução das Fundações Prova de Carga Dinâmica Ensaio que objetiva principalmente determinar a capacidade de ruptura da interação estacasolo, para carregamentos estáticos axiais. Ele difere das tradicionais provas de carga estáticas pelo fato do carregamento ser aplicado dinamicamente, por meio de golpes de um sistema de percussão adequado.

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Controle na Execução das Fundações Ensaio de Integridade PIT (Pile Integrity Test) É um ensaio que tem por objetivo determinar a variação da qualidade do concreto, dano ou falha estrutural, ao longo da profundidade de estacas de fundação e fornecer sua localização.

Permite ainda determinar e confirmar o comprimento dos elementos estruturais.

Não é exigido pela NBR 6122/2010, nem é normalizado no Brasil. Única referência citada pela norma brasileira seria para o caso de estacas escavadas, executadas com lama bentonítica.

Ela sugere que todas as estacas da obra com essas características devem ser submetidas ao ensaio de integridade.

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Controle na Execução das Fundações – Estacas Pré-moldadas

Nega Medida da penetração permanente de uma estaca, causada pela aplicação de um golpe de martelo ou pilão, sempre relacionada com a energia de cravação. Dada a sua grandeza, em geral, é medida para uma série de 10 golpes. A nega é apenas um indicador de

impenetrabilidade do elemento estrutural no solo. Sendo assim, sua melhor utilização consiste no controle de qualidade e homogeneidade do estaqueamento e não na avaliação da capacidade de carga das estacas

Repique Parcela elástica (“quic”) do deslocamento máximo de uma estaca decorrente da aplicação de um golpe do martelo ou pilão

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Controle na Execução das Fundações – Estacas Pré-moldadas

Fundações – Indireta ou profunda - Estacas Fórmula dinâmica para estimativa da Nega – Fórmula de Brix

s

2 PPilão  PEstaca  h

5  Ptrabalho  PPilão  PEstaca 

2

onde s é nega;

PPilão é o peso do pilão ou martelo de cravação; PEstaca é o peso do elemento de fundação; h é a altura de queda do pilão ou martelo e Ptrabalho é a carga de trabalho do elemento de fundação.

Existem ainda formulações similares à de Brix (como a de Hilley e a dos holandeses), cuja aplicação também é direta, mas não farão parte do estudo, já que o autor sugere a utilização da equação acima.

Contenções Muros de Arrimo

São estruturas corridas, de contenção vertical ou quase vertical, apoiadas em uma fundação rasa ou profunda. Podem ser construídos em alvenarias, em pedras de mão, em concreto simples ou concreto armado. Podem ser de gravidade ou de flexão.

Contenções Muros de Arrimo

Contenções Muros de Arrimo

Devem ser previstos drenos nos muros de arrimo para desmobilização do empuxo d’água no maciço a ser contido, e consequentemente otimização do seu dimensionamento estrutural.

Contençþes Muros de Arrimo - Dimensionamento

Contençþes Muros de Arrimo - Dimensionamento

Contenções Muros de Arrimo - Dimensionamento Segurança ao Tombamento

Contenções Muros de Arrimo - Dimensionamento Segurança ao Deslizamento

Contenções Muros de Arrimo – Dimensionamento Segurança ao Deslizamento

Contenções Muros de Arrimo - Dimensionamento Capacidade de carga da fundação

Contençþes Muros de Arrimo - Dimensionamento Ruptura Global

Estabilidade Global

Contenções Muros de Arrimo - Dimensionamento Ruptura Global

Método das Fatias - Fellenius

Contenções Paredes/Cortinas sem ancoragem Definição: estrutura de contenção cuja estabilidade depende apenas dos empuxos passivos mobilizados pela parte frontal da peça, comportando-se estruturalmente como uma viga em balanço (engastada na ficha).

Desvantagem: apresenta maiores deslocamentos e emprega-se em alturas limitadas.

Vantagens: menor custo e rapidez de execução devido à sua forma geométrica.

Contençþes Paredes/Cortinas sem ancoragem

Contençþes Paredes/Cortinas sem ancoragem

Contençþes Paredes/Cortinas sem ancoragem

Contençþes Paredes/Cortinas sem ancoragem

Contenções Cortinas Atirantadas Contenção que consiste na execução de uma parede de concreto armado, concreto projetado, ou perfis metálicos cravados, concomitantemente com a perfuração, aplicação, injeção e protensão de tirantes.

Sua aplicação é recomendada para cortes em terrenos com grande carga a ser contida, ou solo que apresenta pouca resistência e baixa estabilidade.

O processo de execução segue o sentido descendente, respeitando a retirada do solo em etapas, a fim de não por em risco a estabilidade do solo.

O atirantamento é dividido em quatro etapas: perfuração, instalação dos tirantes (monobarra ou cordoalha de aço), injeção da nata de cimento e protensão dos tirantes.

Contençþes Cortinas Atirantadas

Contençþes Cortinas Atirantadas

Contençþes Cortinas Atirantadas

Contençþes Cortinas Atirantadas

Contençþes Cortinas Atirantadas

Contençþes Cortinas Atirantadas

Contençþes Cortinas Atirantadas

Contenções Cortinas Atirantadas Após dimensionamento dos tirantes, bem como suas locações e determinação da capacidade de carga, os paramentos são dimensionados como lajes cogumelo/lajes lisas, cujas hipóteses de carregamento sugerem inclusive as cargas de teste e todos os processos executivos de escalonamento.

Contençþes Cortinas Atirantadas Processo Executivo

ESTRUTURAS DE FUNDAÇÕES E CONTENÇÕES I

AGRADECIMENTOS

OBRIGADO PELA ATENÇÃO!!