Apostila Introdução Estruturas de Fundações

Apostila Introdução Estruturas de Fundações

(Parte 1 de 10)

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Della Estruturas

Tópicos especiais em concreto armado Autor: Rodrigo Gustavo Delalibera

Texto apresentado para curso de especialização - UNILINS

São Carlo, 25 de Julho de 2006.

CAPÍTULO 1 1

INTRODUÇÃO 1

1.1. CONSIDERAÇÕES INICIAIS 1

CAPÍTULO 2 2

ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO 2

2.1. PROCEDIMENTOS 2 2.1. FUNDAÇÕES A SEREM PESQUISADAS 2 2.1.1. FUNDAÇÃO RASA 3 2.1.2. FUNDAÇÃO EM ESTACAS 3 2.1.3. FUNDAÇÃO EM TUBULÕES 5

CAPÍTULO 3 6

FUNDAÇÕES RASAS 6

3.1. COMENTÁRIOS INICIAIS 6 3.2. TIPOS DE FUNDAÇÕES RASAS 6 3.2.1. SAPATAS ISOLADAS 6 3.2.2. SAPATAS CORRIDA 7 3.2.3. SAPATAS ASSOCIADAS 7 3.2.4. GRELHA 9 3.2.5. BLOCOS DE FUNDAÇÃO 9 3.2.6. RADIER 10 3.3. DIMENSIONAMENTO DE RADIERS 1 3.3.1. CÁLCULO POR MÉTODOS ESTÁTICOS 1 3.3.2. CÁLCULO POR MÉTODOS NUMÉRICOS 14 3.3.3. EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO DE RADIER – ESFORÇOS SOLICITANTES. 19

Introdução ao dimensionamento estrutural de elementos especiais de fundações

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CAPÍTULO 4 25

BLOCOS SOBRE ESTACAS 25

4.1. COMENTÁRIOS INICIAIS 25 4.2. CRITÉRIOS DE PROJETOS DE BLOCOS SOBRE ESTACAS 27 4.2.1. PROCEDIMENTOS GERAIS DO PROJETO 27 4.2.2. DISTÂNCIA ENTRE EIXOS DE ESTACAS 28 4.2.3. MÉTODO DA SUPERPOSIÇÃO DOS EFEITOS PARA BLOCOS SOLICITADOS POR FORÇA VERTICAL E MOMENTO 29 4.2.4. CLASSIFICAÇÃO DOS BLOCOS SOBRE ESTACAS 30 4.2.5. DISTÂNCIA DO EIXO DA ESTACA ATÉ A FACE DO BLOCO 30 4.2.6. LIGAÇÃO ESTACA-BLOCO 31 4.2.7. RECOMENDAÇÕES SOBRE EXCENTRICIDADES ACIDENTAIS 31 4.2.8. ANCORAGEM DA ARMADURA PRINCIPAL DE TRAÇÃO – TIRANTE 32 4.2.9. DETALHAMENTOS DAS ARMADURAS SECUNDÁRIAS 35 4.3. MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO 37 4.4. DIMENSIONAMENTO DE BLOCOS SOBRE N ESTACAS 38 4.5. COMENTÁRIOS FINAIS 41

BIBLIOGRAFIA 43 dell a estrutura s CAPÍTULO 1

1.1. Considerações iniciais

Este texto trata de assuntos relativos ao projeto e dimensionamento de elementos especiais de fundações que não são empregados usualmente em estruturas correntes, como: radiers e blocos sobre n estacas.

A finalidade deste texto é orientar é dar subsídios aos alunos de graduação para o projeto de estruturas de fundações.

A escolha do tipo de fundação para uma determinada construção é feita após estudo que considere as condições técnicas e econômicas da obra. Por meio do conhecimento dos parâmetros do solo, da intensidade das ações, dos edifícios limítrofes e dos tipos de fundações disponíveis no mercado, o engenheiro pode escolher qual a melhor a alternativa para satisfazer tecnicamente e economicamente o caso em questão.

O projeto e execução de fundações requerem conhecimentos de geotecnia e cálculo estrutural. Por exemplo, imaginado-se o caso de um edifício de concreto armado, construído num terreno sem vizinhos, em geral, a estrutura é calculada por um engenheiro de estruturas que supõe os apoios indeslocáveis, daí resultando um conjunto de ações externas (forças verticais, horizontais e momentos) que é passado ao projetista de fundações.

Com auxílios de informações técnicas sobre geotecnia, o engenheiro de fundações projeta e dimensiona os elementos de fundações. Acontece que estas fundações, quaisquer que sejam, quando em serviço, solicitarão o terreno, que se deforma, e estas deformações resultam deslocamentos verticais (recalques), horizontais e rotações. Com isto, a hipótese usual de apoios indeslocáveis fica prejudicada, e nas estruturas hiperestáticas, que são a grande maioria, os esforços solicitantes inicialmente calculados são modificados. Chega-se assim, ao conhecido problema de interação solo-estrutura. Portanto, o projeto de estrutura deve estar integrado ao projeto de fundações.

dell a estrutura s CAPÍTULO 2

2.1. Procedimentos

A escolha de uma fundação para uma determinada construção só deve ser feita após constatar que a mesma satisfaz às condições técnicas e econômicas da obra em questão. Para tanto devem ser conhecidos os seguintes elementos: – Proximidade dos edifícios limítrofes bem como seu tipo de fundação e estada da mesma; – Natureza e características do subsolo no local da obra;

– Intensidades das ações a serem transmitidas para a infra-estrutura;

– Tipos de fundações existentes no mercado.

O problema é resolvido por exclusão, escolhendo-se entre os tipos de fundações existentes, aquelas que satisfaçam tecnicamente ao caso em análise. A posteriore é feito um estudo comparativo de custos dos diversos tipos selecionados visando com isso escolher o mais viável economicamente.

moradia ou escritório) pode-se adotar uma ação uniformemente distribuída entre

Quando não se dispõe dos esforços solicitantes oriundos do cálculo estrutural é possível estimar as ações atuantes nas fundações por meio de valores médios. Por exemplo, em se tratando de edifícios correntes de concreto armado (destinados a 10 kN/m2 e 12 kN/m2 (por pavimento).

2.1. Fundações a serem pesquisadas No mínimo as seguintes fundações necessitam serem pesquisadas.

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2.1.1. Fundação rasa

É o primeiro tipo de fundação a ser pesquisada. A ordem de grandeza da taxa admissível é obtida por:

(MPa)50 SPTσmédios=, para solos com SPT ≥ 20 (2.1) sendo:

– σs a pressão de pré-adensamento de solos predominantemente argilosos, expressa em Pa.

Em princípio este tipo de fundação só é vantajoso quando a área ocupada pela fundação abranger, no máximo, de 50 % a 70 % da área disponível.

De uma maneira geral, este tipo de fundação não deve ser usado nos seguintes casos: – Aterro compactado;

– Argila mole;

– Areia fofa e muito fofa;

– Existência de água onde o rebaixamento do lençol freático não se justifica economicamente.

2.1.2. Fundação em estacas

Dentre as fundações em estacas existem: – Brocas;

– Strauss;

– Pré-moldadas de concreto;

– Franki;

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