FUNDAÇÕES

FUNDAÇÕES

1. INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA

   • Os procedimentos mais comuns para investigar o solo para finalidade de fundações e obras geotécnicas são o SPT e o CPT, com suas variações.
     • *Poço de Inspeção: Abertura de poço e trincheira de inspeção em solo, com retirada de amostras deformadas e indeformadas; *O ensaio SPT é realizada em três etapas: I. perfuração. II. ensaio penetrométrico (penetração dinâmica). III. amostragem; *CPT consiste na penetração estática por meio de prensagem de uma ponteira cônica, com a obtenção das parcelas de resistência de ponta (qc) e por atrito lateral (fc);
       • *O Vane Test, ou Ensaio de Palheta é realizada para se determinar a resistência ao cisalhamento em argilas moles saturadas sob carregamentos não drenados (Su); *Ensaio Pressiométrico é realizado com a inserção da sonda pressiométrica em pré-furo com diâmetro ligeiramente maior do que o da sonda

2. RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO DO SOLO

   • A ruptura de um solo ocorre por cisalhamento ao longo de uma superfície conhecida. O cisalhamento relaciona, ao longo da superfície, a tensão normal ou tensão de compressão (σ) e a tensão tangencial, também conhecida como tensão de cisalhamento (τ).
     • O ângulo de atrito interno do solo é obtido a partir da interação entre partículas sólidas por meio de uma área de contato. a atração química entre partículas, particularmente em estruturas floculadas e a cimentação dessas partículas podem provocar a existência de uma coesão real. A coesão é observada em solos muito finos (siltes e argilas). Para determinação dos parâmetros de resistência ao cisalhamento do solo, os principais ensaios são: o cisalhamento direto, o de compressão triaxial e ensaio de compressão simples.

3. COMPRESSIBILIDADE E ADENSAMENTO

   • O recalque é a deformação volumétrica que ocorre no solo em decorrência da expulsão de ar e água dos poros. Pode ser diferenciado em recalque primário e recalque por compressão secundária.
     • Compressibilidade As deformações que ocorrem no solo não dependem somente da carga aplicada, mas também da compressibilidade do solo e de fatores relacionados aos índices físicos do mesmo. O adensamento é caracterizado pela variação de volume que ocorre em solos argilosos saturados devido à expulsão de água dos vazios.

4. TIPOS DE FUNDAÇÕES: RASAS E PROFUNDAS

   • Fundações rasas são elementos de fundação em que as cargas são distribuídas no terreno pela base e que possuem profundidade menor que duas vezes sua menor dimensão. São divididas em sapatas, vigas de fundação ou vigas baldrame, radier e bloco de fundação.
     • As fundações profundas são elementos que transmitem as cargas ao terreno pela base e pelo fuste (resistência de ponta e lateral), cuja profundidade de assentamento deve ser superior a duas vezes sua menor dimensão em planta, ou pelo menos 3 metros de profundidade. Podem ser divididas em tubulões, estacas e caixões

5. CAPACIDADE DE CARGA EM FUNDAÇÃO RASA

   • A Formulação Teórica de Terzaghi parte do pressuposto de dois tipos diferentes de ruptura do maciço de solo - Ruptura geral ou global. Pelo Método de Terzaghi algumas hipóteses devem ser atendidas, como: a) A sapata é corrida quando L > B e L/B > 5 a 10 (problema bidimensional). b) Profundidade de assentamento é inferior à largura da sapata (h < B). c) O maciço de solo sob a base da sapata é compacto ou rijo (ruptura geral ou global).
     • O método de Skempton é empregado para argilas saturadas na condição não-drenada (Φ = Φu = 0).

6. DIMENSIONAMENTO DE FUNDAÇÃO RASA

   • dimensionamento de sapatas varia de acordo com sua classificação, podendo ser sapata isolada, sapata associada e sapata em pilar de divisa. É baseado na NBR 6122/2019.
     • A viabilidade para uso da sapata depende da área total de sapata determinada em relação à área total do projeto.

7. RECALQUE EM FUNDAÇÃO RASA

   • É deslocamento vertical, para baixo, da base da sapata em relação ao indeformável. Esse deslocamento é resultado da deformação do solo. Em decorrência dos recalques, o edifício pode sofrer movimentos verticais (translação) acompanhados ou não de inclinação (rotação).
     • O recalque em argilas pode ser subdividido em dois métodos: Método da Camada Semi- Infinita e Método da Camada Finita.
     • Recalque Imediato em Areia Em areias o módulo de deformabilidade não é constante com a profundidade.

8. PROVA DE CARGA EM PLACA

   • Definida pela NBR 6489/2019, consiste na instalação de uma placa rígida de aço, com dn de 0,80 m, na mesma cota de projeto das sapatas, e aplicação de carga, em estágios, até o dobro da provável tensão admissível, com medida simultânea de recalques. É possível estimar o módulo de deformabilidade por meio da prova de carga sobre placa.
     • Realização do Ensaio - De acordo com a NBR 6489/2019, o ensaio de prova de carga em placa consiste no carregamento de uma placa rígida com área superior a 0,5 m² na mesma cota das fundações rasas de projeto. São aplicadas cargas verticais no centro da placa e medidas as deformações durante os estágios de carregamento.

9. CAPACIDADE DE CARGA EM FUNDAÇÃO PROFUNDA

   • A capacidade de carga para fundações profundas pode ser definida por métodos semiempíricos como os de Aoki-Velloso e Décourt-Quaresma. Método de Aoki-Velloso (1975) É considerado o método mais preciso para cálculo de capacidade de carga.

10. DIMENSIONAMENTO DE ESTACA

    • Pode-se seguir metodologias diferenciadas, que levam em consideração a capacidade de carga do solo e a carga provinda da superestrutura, transmitida ao solo por meio dos pilares. Como as sondagens retratam a variabilidade do maciço de solo, de furo para furo, as diversas estacas de uma obra terão diferentes comprimentos previstos.
      • Procedimento de Dimensionamento Uma vez escolhido o tipo de estaca, o número de estacas é calculado por: n=1,1.Ppilar/P

11. RECALQUE EM FUNDAÇÃO POR ESTACA

    • O recalque da cabeça da estaca é dado por três parcelas: ρ = ρe + ρs,p + ρs,l Em que: ρe: encurtamento elástico do fuste (recalque do elemento estrutural). ρs,p: recalque do solo devido à reação à carga de ponta. ρs,l: recalque do solo devido à reação às cargas laterais.

12. PROVA DE CARGA EM ESTACA

    • O ensaio é baseado na NBR 16903/2020: Solo - Prova de carga estática em fundação profunda, principal norma para determinação de parâmetros de ensaio. Normalmente é realizada após a conclusão de todo o estaqueamento, como instrumento de comprovação do dimensionamento realizado
      • O ensaio pode ser realizado com carregamento lento ou rápido. Carregamento Lento é feito em estágios de carga com incrementos de no máximo 20% da carga admissível prevista (no mínimo 10 estágios se não houver ruptura). Carregamento Rápido é realizado em estágios de carga com incrementos de no máximo 10% da carga admissível prevista (no mínimo 20 estágios se não houver ruptura).

13. DIMENSIONAMENTO DE TUBULÃO

    • O fuste é, normalmente, de seção circular, adotando-se 70 cm de diâmetro mínimo quando a base é escavada manualmente e 50 cm de diâmetro quando a base é escavada mecanicamente, porém a base poderá ser circular ou em forma de falsa elipse.

14. ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO

    • A escolha de uma fundação só deve ser feita após constatar que a mesma satisfaz às condições técnicas e econômicas da obra. Para isso devem ser levantadas as seguintes informações: • Proximidade dos edifícios vizinhos, assim como seus estados de conservação. • Características do subsolo no local da obra. • Grandeza das cargas a serem transmitidas. • Limitações dos tipos de fundações existentes no mercado. • Tradição local.

15. PATOLOGIA DE FUNDAÇÃO

    • Segundo Helene (1992), a patologia na estrutura é uma área da engenharia voltada ao estudo das causas e dos mecanismos, compondo o diagnóstico do meio que se estuda. As manifestações patológicas mais frequentes apresentadas no projeto e execução das fundações e obras de terra são: problemas de deformações do solo (recalque), problemas relacionados à ruptura de um maciço (colapso) e ataque ao concreto por agentes agressivos.
      • Causas das Anomalias de Fundação As causas para anomalias em fundação são as mais diversas possíveis. Logeais (1982) cita algumas em seu trabalho como construção de edificações em aterros mal compactados; presença de água principalmente em aterros; perturbações devido a novas construções vizinhas; profundidade insuficiente das fundações; construções em maciços de solos instáveis, como encostas.

16. REFORÇO DE FUNDAÇÃO

    • Um projeto adequado de reforço de fundação é essencial e somente aceitável ser feito posteriormente, em casos emergenciais. As soluções para reforço são muito variadas e dependem das características do projeto, das fundações que foram executadas, do nível de carregamento da estrutura e do espaço disponível para possíveis recuperações.
      • Alguns dos principais tipos de reforços de fundações são: Reparo ou Reforço dos Materiais, Enrijecimento da Estrutura, Aumento da Área de Apoio, Estacas Prensadas ou de Reação, Estacas Injetadas ou Microestacas, Sapatas, Tubulões e Estacas Adicionais e Melhoria das Condições do Solo.

17. A execução da fundação adequada para a estrutura e o conhecimento acerca do tipo de solo em que a fundação é executada é fundamental para a garantia da segurança de uma obra.