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PCC-2435 – Tecnologia da Construção de Edifícios IMarço 2003
Escola Politécnica da USPDepto. de Engenharia de Construção Civil
Fernando Henrique SabbatiniFrancisco Ferreira Cardoso
Luiz Sérgio FrancoMercia Maria S. Bottura de Barros
FUNDAÇÕES
AULAS 5 e 6
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE CONSTRUÇÃO CIVILPCC 2435 - Tecnologia da Construção de Edifícios I
Profs. Luiz Sergio Franco, Mercia M. B. Barros, Fernando Henrique Sabbatini e Francisco F. Cardoso
São as raízes do edifício
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
O que são?
São elementos estruturais cuja função é a transferência de cargas da estrutura para a camada resistente de soloIMPORTÂNCIA
ESTRUTURAL
Fundações
IMPORTÂNCIA ECONÔMICA
podem chegar a 20% !!!!!
4 a 10% do custo global
Fundações
Abordar os principais métodos construtivos das diferentes alternativas de fundações
Objetivo:
Classificação
� quanto à transmissão das cargas
Fundações DiretasAquelas em que a transmissão da carga para o solo é feita preponderantemente pela base
Fundações IndiretasAquelas em que a transmissão da carga para o solo é feita preponderantemente pela superfície lateral
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PCC-2435 – Tecnologia da Construção de Edifícios IMarço 2003
Escola Politécnica da USPDepto. de Engenharia de Construção Civil
Fernando Henrique SabbatiniFrancisco Ferreira Cardoso
Luiz Sérgio FrancoMercia Maria S. Bottura de Barros
Classificação� quanto à profundidade da cota de apoio
Fundações RasasAquelas em que a cota de apoio está em torno de 2m de profundidade
Fundações ProfundasAquelas em que a cota de apoio está acima de 2m de profundidade
Sapatas
Alicerces
Fundações Diretas Rasas
Fundações Diretas Rasas
Sapatas em edifícios de grande porte
Fundações Diretas Rasas
Radier
Tubulões a Céu Aberto
Fundações Diretas Profundas Fundações Diretas Profundas
Transmissão de carga pela base
em elevada profundidade
Tubulões a ar comprimido
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Fernando Henrique SabbatiniFrancisco Ferreira Cardoso
Luiz Sérgio FrancoMercia Maria S. Bottura de Barros
Tubulões
Fundações Diretas Profundas Fundações Indiretas Profundas
Estacas
Concreto moldado no local
Concreto Pré-Moldado
Aço
Estaca Aço
Fundações Indiretas Profundas
Estacas: Concreto Pré-moldado
Fundações Indiretas Profundas
Estaca de Concreto Pré-moldado
Fundações Indiretas Profundas Fundações Indiretas ProfundasEscavadas
Estaca de Concreto moldado no local
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Fernando Henrique SabbatiniFrancisco Ferreira Cardoso
Luiz Sérgio FrancoMercia Maria S. Bottura de Barros
Existem fundações indiretas
rasas??????
Fundações Indiretas
NÃO!!! Por que???
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
Aspectos a considerar para a escolha da fundação?
De quem é a responsabilidade????
Obras de grande porte: • Empresas de Projeto especializadas• Construtora: controle de execução
Obras de pequeno porte: • O construtor projeta e executa
Aspectos a considerar para a escolha da fundação?
Quem executa as fundações????
Depende do tipo de fundação
Aspectos a considerar para a escolha da fundação?
Quem executa as fundações????
Obras de grande porte: • Empresas especializadas• Construtora: controle de execução
Obras de pequeno porte: • O construtor projeta e executa
�Solo:�Nível do lençol freático� Capacidade de suporte
�Carregamentos (intensidade)�Pequenos edifícios �Edifícios altos
Aspectos a considerar para a escolha da fundação?
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Escola Politécnica da USPDepto. de Engenharia de Construção Civil
Fernando Henrique SabbatiniFrancisco Ferreira Cardoso
Luiz Sérgio FrancoMercia Maria S. Bottura de Barros
� Vibração causada pelo processo
� “Cultura do local”� Grandes centros� Interior
Aspectos a considerar para a escolha da fundação?
Presença de lençol freático
Como saber se tem água ?
SONDAGEM
Poços exploratórios: Ø ~ 1,0 m
Altura do lençol e intensidade
Capacidade de suporte do solo
Como saber a capacidade de resistência do
solo?
SONDAGEM
Tipos de sondagem
Poços exploratórios: Ø ~ 1,0 m
Ensaio de Penetração Contínua (E.P.C.)
� Esforço de penetração de uma haste
� Correlação com resistência do solo
Ensaio de Palheta
� Esforço de giro x Tensão-deformação
Tipos de sondagem
Standard Penetration Test (S.P.T.)
� Amostrador padrão de 65 Kg
� Altura de queda de 75 cm
� Resistência do terreno é dada por uma correlação em função do nº de golpes para penetrar 30 cm, após ter penetrado os primeiros 15 cm.
Resultado de Sondagem SPT
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Resultado de Sondagem SPT Resultado de Sondagem SPT
� Experiência em projetos anteriores
� Verificação das fundações vizinhas
Aspectos que auxiliam na escolha da fundação?
Fundações Inadequadas
Fundações Inadequadas Fundações usuais em relação ao “PORTE” do edifício
Pequenos edifícios(casas e
sobrados)Pequenas cargas
Edifícios altos cargas elevadas
� Rasas� blocos e alicerces, sapatas, radiers
� Profundas indiretas� brocas, strauss, pré-moldadas
� Diretas Rasas� sapatas, radiers
� Diretas Profundas� tubulões
� Indiretas Profundas� estacas (moldado no local,
concreto pré-moldado, aço)
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1. Blocos e Alicerces (não armados)2. Sapatas Corridas (distribuída)3. Sapatas Isoladas (concentrada)4. Sapatas Alavancadas (divisa)5. Sapatas Associadas6. Radiers7. Brocas
FUNDAÇÕES: Edifícios BAIXOS
Tipo
s m
ais
com
uns
Pequenas cargas
“Brocas”“Strauss”Trado mecânicoPré-moldada
Usualmente fundações profundas:
estacas
FUNDAÇÕES: Edifícios BAIXOSCargas médiasQuando ocorre aterro
Obras de elevado custoSobrados
� Usual em casas térreas� Terrenos resistentes a
pequenas profundidades (h<1,0 m) → fator econômico
� alvenaria � mista (alvenaria + concreto)
Blocos e AlicercesCaracterísticas
Blocos e AlicercesCaracterísticas
Materiais empregados� Blocos de concreto� Concreto simples� Blocos cerâmicos →
cuidado!! QUALIDADE
Blocos e AlicercesCaracterísticas
� Abertura de vala� mais larga que o bloco
� Inspeção das valas� Poços, fossas, formigueiros
� Apiloamento do fundo� Soquete ou sapo mecânico
Blocos e AlicercesExecução e Controle
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� Lastro de concreto magro (90 Kg/m³)� 5 a 10 cm� Evita fuga de nata� Auxilia na distribuição de esforços
� “Drenagem” de impermeabilização� Brita com diâmetros crescentes, aditivos
impermeabilizantes
Blocos e AlicercesExecução e Controle
�Embasamento�Topo do Embasamento
� Cinta de amarração�Absorção de esforços horizontais�Suportar e anular pequenos recalques�Distribuição de carregamento
Blocos e AlicercesExecução e Controle
Blocos e AlicercesExecução e Controle
Blocos e AlicercesExecução e Controle
Cinta de Amarração Cinta de Amarração
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Sapatas Corridas
SAPATASCaracterísticas
Paredes: cargas lineares� Elementos resistentes à flexão� Presença de armaduras
Usuais nos casos de solo resistente de 0,5m e até 1,5m
Sapatas Corridas
SAPATASCaracterísticas
Uniformizam movimentações diferenciais: recalques
Paredes: cargas lineares
Execução e Controle � Análogo alicerces
Sapata Corrida Sapata Corrida
SAPATAScorrida
Sapata Corrida
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Fernando Henrique SabbatiniFrancisco Ferreira Cardoso
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Sapata Corrida
Abertura das valas
Fôrmas da sapata corrida
Sapata Corrida
armaduras da sapata corrida
Sapata Corrida
concretagem da sapata corrida
Sapata Corrida
cura da sapata corrida
Sapata Corrida
Impermeabilização da sapata na região da fiada de embasamento com aplicação de película polimérica
Sapata Corrida
Impermeabilização da fiada de embasamento com
aplicação de película polimérica
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Fernando Henrique SabbatiniFrancisco Ferreira Cardoso
Luiz Sérgio FrancoMercia Maria S. Bottura de Barros
Sapata CorridaImpermeabilização da fiada de embasamento com
aplicação de película polimérica Sapatas Isoladas
SAPATASCaracterísticas
Pilares: cargas pontuais
Sapatas Isoladas Sapata Isolada
Armadura de arranque do Pilar
Terreno
Vista lateral
PlantaRodapé da sapata
SAPATASisolada
� Elementos em divisa de terrenos� Viga de equilíbrio
SAPATAS ALAVANCADAS
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Fernando Henrique SabbatiniFrancisco Ferreira Cardoso
Luiz Sérgio FrancoMercia Maria S. Bottura de Barros
Laje→plataforma de trabalhoDistribuição uniforme dos esforçosInstalações sanitárias prévias
RadierTerrenos nivelados e com
capacidade de carga
Radier
Radier Radier
Radier
Preparo da base com lastro de brita
Aparelho de nível Régua
graduada para nivelamento
Radier
Colocação da armadura e dos espaçadores
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Radier
Colocação da armadura e dos sistemas hidráulico-sanitário e elétrico
Caminhos para concretagem Radier
Colocação da armadura e dos sistemas hidráulico-sanitário e elétrico
Radier
Colocação da armadura e dos sistemas hidráulico-sanitário e elétrico
Radier
Fundação Radier
Radier “construtivo”
Brocas
Terrenos de menor capacidade superficial;
baixa intensidade de carga
fundação indireta profunda
Fundação profunda - até 6,0 m
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Estaca escavada com trado e preenchida com concreto
Brocasfundação indireta profunda
Ø broca 20 a 30 cm (usual – 20cm)
Acima do lençol freático
Não tem garantia de verticalidade
Há perigo de mistura solo-concreto
Broca
Broca
Trado manual
Trado manual
Broca
Furo preparado com trado manual
Armação da cabeça da broca: ligação com o bloco
Broca concretada
Bloco de coroamento das brocas
Broca ESTACAS STRAUSS
Terrenos de menor capacidade; média intensidade de carga
fundação indireta profunda
Fundação profunda - até 24,0 m
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�Ø 30 a 45 cm (usual)�Capacidade 30 a 60 toneladas�Solos coesos�Acima do lençol freático
Estacas “Strauss”fundação indireta profunda
Escavadas por percussão
Estacas “Strauss”
� Cravação do tubo c/ coroa cortante� Retirada da coroa� Lavagem do tubo com água� Içamento da Armação (se necessária)� Lançamento concreto (até arrasamento)� Retirada do tubo paralelamente ao
apiloamento do concreto � cuidado na interface concreto/tubo
Execução e Controle
Est a
cas
“Str
auss
”
Estacas “Strauss”
EQUIPAMENTO
Estacas “Strauss” Estacas “Strauss”
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Estacas “Strauss”
Torre para execução da estaca Strauss
Guincho para elevação da sonda
Estacas “Strauss”
Sonda para perfuração do fuste da estaca Strauss
Estacas “Strauss” Estacas “Strauss”
Colocação de água para “amolentar” o solo, facilitando sua entrada na sonda
Camisa metálica já posicionada
Estacas “Strauss”Sonda sendo suspensa para uma nova queda –momento em que o solo penetra para sua posterior retirada
Camisa metálica não ultilizada
Estacas “Strauss”
Região onde o solo é retirado, junto à estaca que está sendo realizada
A sonda ainda se encontra no interior do fuste da estaca
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Estacas “Strauss”
A sonda sendo retirada do fuste, para a retirada do solo que nela penetrou
Lama que está saindo de dentro da sonda
Estacas “Strauss”
Operário retirando a lama que ainda está dentro da sonda
Estacas “Strauss”
INÍCIO DA CONCRETAGEM
Estacas “Strauss”
Estacas “Strauss”
RETIRADA DA CAMISA APILOAMETOINÍCIO APILOAMENTO
PREPARO DA CABEÇA DE ESTACA:
Estacas “Strauss”
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PREPARO DA CABEÇA DE ESTACA:
Estacas “Strauss” Estaca ou Broca
Viga Baldrame Brocas
Viga baldrame
Viga baldrame
Concretagemdas vigas baldrames
Concretagemdas vigas baldrames
Cura do concreto após a concretagem das fundações
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Luiz Sérgio FrancoMercia Maria S. Bottura de Barros
Viga Baldrame
Emprego de fôrmas de madeira
Viga Baldrame
Após a retirada das fôrmas
Viga Baldrameapós a desfôrma
Viga Baldrameapós a desfôrma
Fundações Fundações
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Pequenos ou grandes edifíciosCARGAS ELEVADAS
Estacas Pré-moldadas de concreto
Bate-estacas
Pequenos ou grandes edifíciosCARGAS ELEVADAS
Estacas Pré-moldadas de concreto
Bate-estacas
Estacas Pré-moldadas de concreto
Martelo
Pequenos ou grandes edifíciosCARGAS ELEVADAS
Proteção da cabeça
Estacas Pré-moldadas de concreto
Pequenos ou grandes edifíciosCARGAS ELEVADAS
Proteção da cabeça
Estacas Pré-moldadas de concreto
Pequenos ou grandes edifíciosCARGAS ELEVADAS
Final da cravação, com ocorrência da “nega”
Estacas Pré-moldadas de concreto
Pequenos ou grandes edifíciosCARGAS ELEVADAS
Final da cravação, retirada da sobra da estaca
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