Fundações

Fundações

1. Cálculo dos índices de estado

   • Apenas três índices são determinados diretamente em laboratório: umidade (w), peso específico dos grãos (Ys) e peso específico natural (Yn).
     • Massas específicas: relação entre massa e volume.
       • Densidade: relação entre o peso específico de um material e o peso específico da água.

2. Solo

   • As estruturas apoiadas no solo e as forças externas que atuam na estrutura produzem esforços que precisam ser transmitidos ao terreno.
   • O solo necessita de resistência e rigidez para não sofrer ruptura e não apresentar deformações

3. Tipos de Fundações

   • As fundações devem ter resistência adequada para suportar às tensões causadas pelos esforços solicitantes
   • Para se escolher a fundação mais adequada, deve-se conhecer: os esforços atuantes, as características do solo e dos elementos estruturais.

4. Concepção para projeto

   • Os elementos necessários para o desenvolvimento de um projeto de fundações.
     • Passo 1 – Topografia da área
     • Passo 2 – Dados geológico-geotécnicos
     • Passo 3 – Dados sobre construções vizinhas
     • Passo 4 – Dados da estrutura a construir

5. Investigação Geotécnica

   • A elaboração de projetos geotécnicos em geral e de fundações em particular exige um conhecimento adequado dos solos.
     • Entre os ensaios de campo existentes em todo o mundo, alguns se destacam: o STP é o ensaio mais executado no Brasil porém, a tendência é substituí-lo pelo SPT-T.

6. Noções sobre a mecânica dos solos

   • Algumas propriedades: Granulometria, Pesos específicos, Umidade, Índice de vazios, Porosidade, Saturação, Limite de rigidez, Limite de plasticidade, Limite de contração, Compacidade de areias
     • Índices: Para determinar a resistência do solo.

7. Classificação do solo pela granulometria

   • Índices físicos entre as três fases
     • Umidade (w): relação entre o peso da água e o peso dos sólidos. Utiliza-se estufa em laboratório para se determinar a umidade. Podendo ocorrer valores muito baixos (solos secos) ou muito altos (150% ou mais).
     • Índica de vazios (e): relação entre o volume de vazios e o volume das partículas sólidas.
     • Porosidade (n): relação entre o volume de vazios e o volume total.
     • Grau de saturação (S): relação entre o volume de água e o volume de vazios. Variam de zero (solo seco) e 100% (solo saturado).
     • Peso específico dos sólidos ou dos grãos (Ys): relação entre o peso das partículas e o seu volume. Determina-se com o uso de um picnômetro, água e o solo em questão.
     • Peso específico saturado (Ysat): peso específico do solo saturado sem variação de volume.
     • Peso específico submerso (Ysub): peso específico efetivo do solo quando submerso.

8. Estado das areias - Compacidade

   • O índice de vazios fornece informações sobre o comportamento das areias. O índices de vazios mínimo e máximo dependem das características da areia.
     • A compacidade também pode ser chamada de densidade relativa da areia.
       • Areia fofa - abaixo de 33%, Areia media - entre 33% e 66%, Areia compacta - acima de 66%.

9. Estado das argilas - Consistência

   • A consistência das argilas é uma medida de resistência e pode ser determinada através de um ensaio de compressão simples.
     • Sensitividade das argilas - a resistência das argilas depende do arranjo entre os grãos e do índice de vazios. A sensitividade pode ser observada em dois ensaios de compressão simples, ensaio com a amostra natural e com a amostra remoldada.
       • Índice de consistência - Terzaghi relaciona o índice de vazios e o teor de umidade da argila apenas a solos saturados (solos sedimentares).

10. Tipos de fundações

    • Fundações superficiais
    • Fundações profundas
      • As fundações profundas designam-se por estacas. Há dois tipos de estacas: cravadas (pré-fabricadas) e moldadas (construídas no terreno).

11. Distribuição de tensões nos solos

    • Fundações superficiais
      • O estado de tensão é afetado segundo as duas direções do plano horizontal a uma dada profundidade.
    • Fundações profundas

12. Dimensionamento de Fundações

    • No processo de dimensionamento tem que se assegurar: resistência necessária do terreno e assentamentos compatíveis com a estrutura. A resistência depende da geometria da fundação pois está associada à distribuição de tensões em profundidade.
    • Capacidade resistente de fundações - na fase de dimensionamento tem que se fazer o cálculo da capacidade resistente. Dependem de: características resistentes do terreno, largura da sapata, peso volúmico do solo de fundação, profundidade da base da sapata.

13. Fundação direta ou rasa

    • O tipo de fundação requer conhecer o tipo de solo, propiciado pela sondagem.
    • Recomenda-se economicamente adequado o uso da fundação direta quando o numero de golpes do SPT for maior ou igual a 8 e a profundidade máxima não ultrapassar 2m.
    • Sapata isolada
      • Placa de concreto armado cujas dimensões em planta são da mesma ordem de grandeza. Cargas pontuais ou concentradas.
    • Sapata associadas
      • Quando dois ou mais pilares estiverem muito próximos, é possível que as sapatas se sobreponham. Para que a distribuição de tensões seja uniforme, é necessário que o centro de gravidade da sapata coincida com o centro de gravidade das cargas dos pilares.
    • Sapata em divisa
      • Quando o pilar encontra-se faceando a divisa da construção, não se pode avançar com a fundação além da divisa.
    • Viga alavanca
      • A viga alavanca é uma viga de transição, ou seja, uma viga que suporta pilares. Exige apoio extremo. Esse apoio, normalmente, é a fundação de outro pilar.
    • Sapata corrida
      • Placa de concrete armado em que uma das dimensões, o comprimento, prevalece em relação a outra, a largura. A função dela é distribuir pelo solo, cargas linearmente distribuídas.
    • Viga baldrame
      • A viga baldrame e uma viga como outra qualquer; As vigas baldrames apoiam-se em sapatas isoladas ou em fundações profundas.

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