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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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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


Sapatas em edifícios de grande porte


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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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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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


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


Quem executa as fundações????

Depende do tipo de 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


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� Vibração causada pelo processo

� “Cultura do local”� Grandes centros� Interior


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


Materiais empregados� Blocos de concreto� Concreto simples� Blocos cerâmicos →

cuidado!! QUALIDADE


� 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


�Embasamento�Topo do Embasamento

� Cinta de amarração�Absorção de esforços horizontais�Suportar e anular pequenos recalques�Distribuição de carregamento




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


Uniformizam movimentações diferenciais: recalques

Paredes: cargas lineares

Execução e Controle � Análogo alicerces

Sapata Corrida Sapata Corrida

SAPATAScorrida

Sapata Corrida

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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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Sapata CorridaImpermeabilização da fiada de embasamento com

aplicação de película polimérica Sapatas Isoladas


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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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


Radier


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

”


EQUIPAMENTO

Estacas “Strauss” Estacas “Strauss”

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Torre para execução da estaca Strauss

Guincho para elevação da sonda


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


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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A sonda sendo retirada do fuste, para a retirada do solo que nela penetrou

Lama que está saindo de dentro da sonda


Operário retirando a lama que ainda está dentro da sonda


INÍCIO DA CONCRETAGEM



RETIRADA DA CAMISA APILOAMETOINÍCIO APILOAMENTO

PREPARO DA CABEÇA DE ESTACA:


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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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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



Bate-estacas


Martelo


Proteção da cabeça



Proteção da cabeça



Final da cravação, com ocorrência da “nega”



Final da cravação, retirada da sobra da estaca

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