Tipos de fundações

Tipos de fundações

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ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE CONSTRUÇÃO CIVIL PCC-2435: Tecnologia da Construção de Edifícios I

Fundações

Prof. Dr. Silvio Burrattino Melhado

Prof. Ubiraci Espinelli Lemes de Souza Profa. Mercia M. S. Bottura de Barros

Prof. Dr. Luiz Sergio Franco

Eng. Maurício Kenji Hino

Eng. Eduardo Henrique Pinheiro de Godói

Eng. Gregory Kwan Hoo Eng. Júlio Yukio Shimizu

• MARÇO / 2002

1. INTRODUÇÃO1
2. INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO1
3. TIPOS DE FUNDAÇÕES2
3.1 BLOCOS E ALICERCES3
3.2 SAPATAS5
3.2.1 Sapatas isoladas5
3.2.2 Sapatas corridas6
3.2.3 Sapatas associadas8
3.2.4 Sapatas alavancadas9
3.3 RADIERS10
3.4 TUBULÕES1
3.4.1 Tubulões a céu aberto1
3.4.2 Tubulões com ar comprimido12
3.5 ESTACAS DE MADEIRA14
3.6 ESTACAS METÁLICAS15
3.7 ESTACAS PRÉ-MOLDADAS DE CONCRETO15
3.7.1 Estacas Mega18
3.8 BROCAS19
3.9 ESTACAS STRAUSS19
3.10 ESTACAS FRANKI21
3.1 ESTACAS RAIZ23
3.12 ESTACAS ESCAVADAS E BARRETES25
4. ARRASAMENTO DE ESTACA29

1. INTRODUÇÃO

Fundações são os elementos estruturais com função de transmitir as cargas da estrutura ao terreno onde ela se apoia (AZEREDO, 1988). Assim, as fundações devem ter resistência adequada para suportar às tensões causadas pelos esforços solicitantes. Além disso, o solo necessita de resistência e rigidez apropriadas para não sofrer ruptura e não apresentar deformações exageradas ou diferenciais.

Para se escolher a fundação mais adequada, deve-se conhecer os esforços atuantes sobre a edificação, as características do solo e dos elementos estruturais que formam as fundações. Assim, analisa-se a possibilidade de utilizar os vários tipos de fundação, em ordem crescente de complexidade e custos (WOLLE, 1993). Fundações bem projetadas correspondem de 3% a 10% do custo total do edifício; porém, se forem mal concebidas e mal projetadas, podem atingir 5 a 10 vezes o custo da fundação mais apropriada para o caso (BRITO, 1987).

2. INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO

Na grande maioria dos casos, a avaliação e o estudo das características do subsolo do terreno sobre o qual será executada a edificação se resume em sondagens de simples reconhecimento (sondagem à percussão), mas dependendo do porte da obra ou se as informações obtidas não forem satisfatórias, outros tipos de pesquisas serão executados (por exemplo, poços exploratórios, ensaio de penetração contínua, ensaio de palheta).

Características como: número de pontos de sondagem, seu posicionamento no terreno (levando-se em conta a posição relativa do edifício) e a profundidade a ser atingida são determinadas por profissional capacitado, baseado em normas brasileiras e na sua experiência (BRITO,1987).

Tendo-se executado as sondagens corretamente, as informações são condensadas e apresentadas em um relatório escrito e outro gráfico, que deverá conter as seguintes informações referentes ao subsolo estudado:

– locação dos furos de sondagem;

– determinação dos tipos de solo até a profundidade de interesse do projeto;

– determinação das condições de compacidade, consistência e capacidade de carga de cada tipo de solo;

– determinação da espessura das camadas e avaliação da orientação dos planos que as separam;

– informação do nível do lençol freático.

Estes dados obtidos através de sondagem retratam as características e propriedades do subsolo e, depois de avaliados e minuciosamente estudados, servem de base técnica para a escolha do tipo de fundação da edificação que melhor se adapte ao terreno.

3. TIPOS DE FUNDAÇÕES

As fundações se classificam em diretas e indiretas, de acordo com a forma de transferência de cargas da estrutura para o solo onde ela se apóia.

Fundações diretas são aquelas que transferem as cargas para camadas de solo capazes de suportá-las (FABIANI, s.d.), sem deformar-se exageradamente. Esta transmissão é feita através da base do elemento estrutural da fundação, considerando apenas o apoio da peça sobre a camada do solo, sendo desprezada qualquer outra forma de transferência das cargas (BRITO, 1987). As fundações diretas podem ser subdivididas em rasas e profundas.

A fundação rasa se caracteriza quando a camada de suporte está próxima à superfície do solo (profundidade até 2,5 m) (FABIANI, s.d.), ou quando a cota de apoio é inferior à largura do elemento da fundação (BRITO, 1987). Por outro lado, a fundação é considerada profunda se suas dimensões ultrapassam todos os limites acima mencionados.

Fundações indiretas são aquelas que transferem as cargas por efeito de atrito lateral do elemento com o solo e por efeito de ponta (FABIANI, s.d.). As fundações indiretas são todas profundas, devido às dimensões das peças estruturais (BRITO, 1987).

A Tabela 3.1 apresenta uma classificação com os vários tipos de fundação.

Fundações diretas rasasblocos e alicerces sapatas corrida isolada associada alavancada radiers

Fundações diretas profundastubulõescéu aberto ar comprimido

Fundações indiretas brocas estacas de madeira estacas de aço estacas de concreto pré-moldadas estacas de concreto moldadas in locoStrauss

Franki Raiz Barrete/Estacão

Tabela 3.1: Tipos de fundação

3.1 Blocos e Alicerces

Este tipo de fundação é utilizado quando há atuação de pequenas cargas, como por exemplo um sobrado.Os blocos são elementos estruturais de grande rigidez, ligados por vigas denominadas “baldrames”, que suportam predominantemente esforços de compressão simples provenientes das cargas dos pilares. Os eventuais esforços de tração são absorvidos pelo próprio material do bloco. Podem ser de concreto simples (não armado), alvenarias de tijolos comuns (Figura 3.1) ou mesmo de pedra de mão (argamassada ou não). Geralmente, usa-se blocos quando a profundidade da camada resistente do solo está entre 0,5 e 1,0 m de profundidade (BRITO,1987).

.Os alicerces, também denominados de blocos corridos, são utilizados na construção de pequenas residências e suportam as cargas provenientes das paredes resistentes, podendo ser de concreto, alvenaria ou de pedra (Figura 3.2).

Figura 3.1: Bloco em alvenaria de tijolos

Figura 3.2: Tipos de alicerce O processo de execução de um alicerce consiste em:

1. executar a abertura da vala; 2. promover a compactação da camada do solo resistente, apiloando o fundo; 3. colocação de um lastro de concreto magro (90 kgf/cm2) de 5 a 10 cm de espessura; 4. execução do embasamento, que pode ser de concreto, alvenaria ou pedra;

5. construir uma cinta de amarração que tem a finalidade de absorver esforços não previstos, suportar pequenos recalques, distribuir o carregamento e combater esforços horizontais;

6. fazer a impermeabilização para evitar a percolação capilar, utilizando uma argamassa “impermeável” (com aditivo) ou ainda, uma chapa de cobre, de alumínio ou ardósia.

Deve-se, ainda, observar com cuidado: – se há ocorrência de formigueiros e raízes de árvore no momento da escavação da vala;

– compatibilização da carga da parede x largura do alicerce, observando: eventual distinção da largura dos alicerces para as diferentes paredes, e o uso adicional de brocas em pontos isolados, como reforço de fundação;

– se o terreno está em declive, deve-se fazer o alicerce em escada (Figura 3.3).

Figura 3.3: Execução do alicerce em declive CONTROLE DE EXECUÇÃO

– locação do centro dos blocos e das linhas das paredes;

– cota do fundo da vala;

– limpeza da vala.

3.2 Sapatas

Ao contrário dos blocos, as sapatas não trabalham apenas à compressão simples, mas também à flexão, devendo neste caso serem executadas incluindo material resistente à tração (BRITO, 1987).

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