Resumo de conteúdos relacionados a fundações, Resumos de Engenharia Civil

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UNIVERSIDADE ZAMBEZE

FACLDADE DE CIENCIAS E TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

MECANICA DOS SOLOS 2

TEMA:

TPOS DE FUNDAÇÕES

DISCENTE:

SANTOS SÉRGIO BRIDGE

BEIRA

DEZEMBRO 202 1

UNIVERSIDADE ZAMBEZE

FACULDADE DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS

CURSO ENGENHARIA CIVIL

Santos Sérgio Bridge

Tipos de Fundações

O orientador:

(Albano Maparage)

Beira, 2021

O trabalho surge como uma das formas de

avaliação que tem como requisito parcial servir de

primeira avalição na disciplina de mecânica dos

solos 2 , sobre orientação do PhD. Albano

Maparage

Índice

1. Introdução

Os estudos relativos as fundações são bastante vastas e de difícil entendimento sem que haja

um especialista no assunto de acordo com os parâmetros de escolha, da devida fundação para o

colocar, no local pretendido construir, pelo que se pode perceber, as fundações subdividem se

em: fundações diretas ou superficiais e fundações indiretas ou profundas. Para a escolha do tipo

de fundação a ser implantada em obra depende muito das sondagens, as sondagens garantem a

qualidade exigida da amostragem deve representar o maciço natural investigado, permitindo a

obtenção das informações geológicas e geotécnicas essenciais para a elaboração de um projeto.

As fundações superficiais e fundações profundas, feitas obedecendo certos paramentos

apresentados neste trabalho, com as suas devidas vantagens e desvantagens, mediante a alguns

aspetos. A escolha do procedimento e equipamento deve ser feita de acordo com o tipo,

dimensão da estaca, característica do solo, condições de vizinhança, características do projeto

e peculiaridades do local.

1.1 Problematização

Um dos maiores problemas que os projetistas e os calculistas de edificações é vencer os

recalques diferenciais devido as diversas características dos solos, esses recalques dependendo

do seu estado pode originar inclinações em uma fase mais avançada pode até desmoronar.

Como vencer os recalques?

1.2 Hipótese

a) Fazer as devidas sondagens podendo assim saber que tipo é ideal para nossa estrutura

atendendo as condições do sono em estudo.

1.3 Objetivos

1.3.1 Geral

Fazer um estudo abrangente relacionado aos tipos de fundações.

1.3.2 Específicos

a) Dar a conhecer os tipos de fundações;

b) Falar dos parâmetros de escolha de cada tipo de fundação;

c) Falar das vantagens e desvantagens de cada tipo de fundação.

Determinação do nível d’água (PI, ST, SP, SR, SM, SE);

Determinação da cota de ocorrência do embasamento rochoso, tipo e grau de sanidade

da rocha (SP, SM, SS, SE);

Existência de matacões nas camadas de solos (ST, SP, SM, SS, SE);

Cubagem de jazidas de solos e rochas (PI, ST, SR, SM, SS, SE);

Coleta de amostras (PI, TR, ST, SP, SR, SM).

2.2. AS DIVERSAS SONDAGENS:

2.2.1. Poços de Inspeção:

Trincheiras:

São valas longas com profundidade máxima de 2 metros, para uma investigação

linear das primeiras camadas do terreno, em situações específicas (FUNDESP, 2002).

Os poços de inspeção são executados em terrenos que permitam a sua escavação, sem

escoramento, atingindo usualmente até 2,00m a 3,00m de profundidade.

Têm como objetivo o conhecimento do perfil do terreno, grau de compactação das camadas e

coletas de amostras deformadas e indeformadas (FUNDESP, 2002).

2.2.2. A trado:

As sondagens a trado são efetuadas com uma ferramenta chamada trado concha, com diâmetro

de 75mm, 100mm e 150mm, podendo ser usados outros diâmetros. Outro tipo de trado usual é

o helicoidal (FUNDESP, 2002).

Estas sondagens são executadas em solos argilosos ou arenosos até atingir uma profundidade

que é limitada pelo nível d’água ou natureza do terreno.

São utilizadas para coletas de amostras deformadas, identificação do perfil do terreno,

determinação do N.A, como ferramenta auxiliar de outros tipos de sondagem e para a execução

de furos em ensaios especiais, como permeabilidade e palheta (vanetest) (FUNDESP, 2002).

2.2.3. Sondagem à Percussão:

Segundo a (FUNDESP, 2002) Estas sondagens são as mais frequentes na engenharia e

usualmente executadas para:

• Perfil geológico das camadas do subsolo;
• Determinação da capacidade de carga das diferentes camadas do subsolo;
• Coleta de amostras das diversas camadas;

• Determinação do nível do lençol freático;
• Determinação da compacidade ou consistência das camadas do subsolo em solos

arenosos ou argilosos, respectivamente, e também para a determinação de

• eventuais linhas de ruptura que possam ocorrer em subsuperfície.

2.2.4. Sondagens Rotativas

A (FUNDESP, 2002) garante que estas sondagens são as mais frequentes na engenharia e

usualmente executadas para:

• A profundidade em que se encontra o embasamento rochoso;
• O tipo ou os tipos de rocha e seu estado de sanidade e fraturas;
• Para indicar a presença de matacões diferenciando-os do embasamento rochoso;
• Para implantação de uma fundação ou de tirantes;
• Para obtenção de poços para captação de águas;
• Para possibilitar injeção de cimento ou de outros materiais em fraturas que podem

ocorrer nos maciços rochosos em profundidade.

2.2.5. Sondagens Mistas

Segundo a (FUNDESP, 2002) sondagens mistas são aquelas executadas por sondagem à

percussão, em todos os tipos de terreno, penetráveis por este processo e por meio de sondagem

rotativa, onde for inoperante o sistema à percussão, face a impenetrabilidade no terreno

prospectado.

Os dois métodos são utilizados alternadamente, de acordo com a natureza do terreno

atravessado, até ser atingida a cota do estudo e/ou critérios estabelecidos em especificação para

sua paralisação. Sua execução é recomendada, dentre outras em:

• Terrenos com presença de blocos de rocha e de matacões;
• Área de tálus (matacões erráticos em maciços terrosos);
• Área de concreções lateríticas;
• Área de rejeito de pedreira;
• Área de bota fora, etc...

3. Fundações

Definição

Segundo (BARROS, 2011) ela define fundações como sendo elementos estruturais destinados

a transmitir ao terreno as cargas da estrutura, e elas devem ter resistência adequada para suportar

as tensões causadas pelos esforços solicitantes. O solo deve der resistência e rigidez apropriadas

para não sofrer roturas e não apresentar deformações exageradas ou diferenciais.

O sistema de fundações e formados pelo elemento estrutura d edifício e fica abaixo do solo e o

maciço do solo envolvente sob a base e ao longo do foste.

Elas têm como função suportar com seguranças as cargas provenientes do edifício.

Parâmetros para a escolha da fundação

E segundo a (BARROS, 2011) os parâmetros para a escolha da fundação a usar depende de

algumas variáveis tais como: topografia da área, características do maciço do solo, dados da

estrutura, dados sobre as construções da vizinhança e aspetos económicos.

Topografia da área.

Na topografia da área o projetista deve levar em consideração os seguintes aspetos:

✓ Dados sobre taludes e encostas no terreno, ou que possam atingir o terreno;

✓ Necessidades de efetuar cortes a aterros;

✓ Dados sobre erosões, ocorrência de solos moles na superfície;

✓ Presença de obstáculos como aterros com lixos ou matacões.

Características do maciço do solo

Nas características do maciço do solo deve se conhecer o seguinte:

✓ Variabilidades das camadas e a profundidade de cada uma delas;

✓ Existência das camadas resistentes ou adensáveis;

✓ Compressibilidade e resistência dos solos;

✓ A posição do nível da água.

Dados estruturais

A arquitetura e o tipo de uso de estrutura, como por exemplo se consiste em um edifício, torre

ou ponte.

✓ Dados sobre as construções das vizinhanças;

✓ O tipo de estruturas e das fundações vizinhas;

✓ Existências de subsolos;

✓ Possíveis consequências de escavações e vibrações provocadas pela nova obra;

✓ Danos já existentes.

Espetos económicos

Além do direto para a execução do serviço, deve-se considerar o prazo de execução há situações

em que uma das soluções em uma solução mais custosas oferece um prazo de execução menor

tornando mais atrativa.

3.1. Tipos de fundações

As fundações segundo (BARROS, 2011) se dividem em "Diretas (Rasas e Profundas) e

Indiretas (Estacas) ".

As fundações diretas transferem as cargas por efeito de atrito lateral do elemento estrutural

com o solo e por efeito de ponta.

As fundações indirectas são sempre profundas, devido às dimensões das peças estruturais.

Segundo (BERBERIAN, 2015) um bom projecto aliado a uma execução esmerada de uma

fundação deve atender os seguintes requisitos básicos:

Ser segura

✓ Permitir somente recalques que a estrutura possa suportar

✓ Evitar a rutura do solo de apoio (segurança interna) “estabilidade externa- Estado limite

ultimo NBR 8681/84”

✓ Evitar a rutura estrutural do elemento de fundação. “estabilidade interna”

Ser Econômica (com responsabilidade):

✓ Atendida a condição de segurança, um bom projecto é aquele que apresente a melhor

relação custo/benefício.

Ser Rápida:

✓ Atender ao cronograma pré-estabelecido para a obra.

✓ Ser durável: bom desempenho durante a vida útil de obra para melhor compreensão das

bases de um projeto consideremos que:

3.1.1.1. C lassificação das fundações rasas quanto a rigidez

De acordo com (COSTA, 2013) as fundações quanto a rigidez pode ser rígida ou flexível.

O (DOS SANTOS BASTOS , 2019) da universidade estadual paulista diz, A (associação

brasileira de normas técnicas) NBR 6118 (item 22.6.1) classifica as sapatas como rígidas ou

flexíveis, sendo rígida a que atende a equação:

A a p H

Onde: h= altura da sapata

A= dimensão da sapata em uma determinada direção

Ap=dimensão do pilar na mesma direção

A equação acima deve também ser verificada relativamente às dimensões B e Bp da outra

direção da sapata, sendo que para ser classificada como rígida a equação deve ser atendida em

ambas as direcções. No caso da equação não se verificar para as duas direcções, a sapata será

considerada flexível.

As sapatas rígidas têm a preferência no projeto de fundações, por serem menos deformáveis,

menos sujeitas à ruptura por punção7 e mais seguras.

As sapatas flexíveis são caracterizadas pela altura “pequena”, e segundo a NBR 6118 (item

22.6.2.3): “ Embora de uso mais raro, essas sapatas são utilizadas para fundação de cargas

pequenas e solos relativamente fracos .”

Figure 1 Sapatas isoladas fonte (COSTA, 2013)

3.1.1.2. Classificação quanto a posição

As sapatas podem ser classificadas quanto a posição como: isoladas, corridas, associadas e

divididas.

3.1.1.3. C lassificação das fundações rasas quanto a rigidez

Sapatas isoladas

Segundo (MARANGON, 2018) Uma sapata a designada isolada quando a mesma não tem

associação com nenhuma outra sapata e é dimensionada em função dos esforços de um só pilar.

Usadas em terrenos que apresentam uma boa taxa de trabalho e quando a carga a ser distribuída

é relativamente pequena. Em geral são feitas em forma de tronco de pirâmide e amarradas umas

às outras através de cintas ou vigas baldrame.

Embaixo de toda sapata deverá, sempre, ser colocada uma camada de concreto magro (farofa).

É um concreto bem seco, sem função estrutural, que tem a finalidade de isolar o fundo da sapata

para que o solo não absorva a água do concreto da fundação (MARANGON, 2018).

Execução

Para construção de uma sapata isolada, são executadas as seguintes etapas:

fôrma para o rodapé, com folga de 5 cm para execução do concreto “magro”;

posicionamento das fôrmas, de acordo com a marcação executada no gabarito de locação;

preparo da superfície de apoio;

colocação da armadura;

posicionamento do pilar em relação à caixa com as armações;

colocação das guias de arame, para acompanhamento da declividade das superfícies do

concreto;

concretagem: a base poderá ser vibrada normalmente, porém para o concreto inclinado deverá

ser feita uma vibração manual, isto é, sem o uso do vibrador.

parede de 1/2 tijolo = 40cm

Em terrenos inclinados, o fundo da vala é formado por degraus.

Sempre em nível mantendo-se o valor "h" em no mínimo 40 cm e h1, no máximo 50cm.

Apiloamento

Se faz manualmente com soquete (maço) de 10 à 20kg, com o objetivo unicamente de conseguir

a uniformização do fundo da vala e não aumentar a resistência do solo.

Lastro de concreto

Sobre o fundo das valas deve-se aplicar uma camada de concreto magro de traço 1:3:6 ou 1:4:

(cimento, areia grossa e pedra 2 e 3) e espessura mínima de 5cm com a finalidade de: diminuir

a pressão de contacto visto ser a sua largura maior do a do alicerce, uniformizar e limpar o piso

sobre o qual será levantado o alicerce da alvenaria.

Alicerce da alvenaria (assentamento dos tijolos

Ficam semi-embutidos no tereno

Tem espessuras maiores do que a das paredes sendo:

Paredes de 1 tijolo- feitos com tijolo e meio

Paredes de meio tijolo- feitos com um tijolo

Seu respaldo deve estar acima do nível do terreno a fim de evitar o contacto das paredes com o

solo

O tijolo utilizado e o maciço queimado e requeimado

Assentamento dos tijolos e feito em nível

Argamassa de assentamento e de cimento e areia traço 1:

Cinta de amarração

E sempre aconselhável a colocação de uma cinta de amarração no respaldo da alicece.

Re-aterros das valas

Após a execução da impermeabilização das fundações podemos re-aterrar as valas. O re-aterro

deve ser feito em camadas de no máximo 20cmbem compactado.

Tipos de alicerces para construções simples

3.1.1.6. C lassificação das fundações rasas quanto a rigidez

a) Sapatas associadas

São empregues quando há pilares muito próximos (superposição isoladas). Necessidade de

rigidez. (MARANGON, 2018)

Figure 4 sapatas associadas fonte (MARANGON, 2018)

b) Bloco de fundação

De acordo com (BERBERIAN, 2015) Elemento de fundação superficial, de concreto,

dimensionado de modo que as tensões de tração, nele resultantes sejam resistidas pelo betão,

sem necessidade de armadura. Pode ter suas faces verticais, inclinadas ou escalonadas e

apresentar normalmente em planta secção quadrada, retangular ou trapezoidal. Podem ser

construídos de pedra, tijolos maciços, betão simples, betão ciclópico.

Dimensão mínima

Em planta, os blocos não devem ter dimensões inferiores a 0,60m.