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Universidade Potiguar

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

DISCIPLINA: FUNDAÇÕES E OBRAS DE CONTENÇÕES

TURMA: ECI 8 NA

Natal, 23 de setembro de 2013.

COMPONENTES:

Délio N. Arruda Câmera

Jose Luciano

Lenilson Kerginaldo

Moises Danillo

Raimundo Iaperi

Rodrigo de Amorim

PROFESSOR RESPONSÁVEL:

Francisco Mateus Gomes Lopes

TUBULÃO

Este trabalho trata de uma revisão e reapresentação de material didático, sobre um assunto visto em aula e pesquisado em livros, TUBULÂO.

A execução de uma fundação em tubulão consiste na escavação manual ou mecânica, de um poço, até encontrar um solo com a tensão admissível prevista em projeto, e na abertura de uma base alargada neste terreno a fim de transmitir a carga do pilar através de uma pressão compatível com as características do terreno.

São os tipos de tubulões que se pode utilizar: tubulão a céu aberto e tubulão pneumático.

sumário

INTRODUÇÃO 04

1. Definição 05

2. Tubulões a céu aberto 06

3. Tubulões a ar comprimido 08

4. Equipamentos utilizados 09

5. Tipos de Revestimento 10

6. Elementos necessários de projeto 11

7. CONTROLE DE EXECUÇÃO 12

7. Vantagens 13

9. desvantagens 14

10. Normas Regulamentadoras 15

11. Dimensionamento de fundação por tubulão 16

11.1 Dimensionamento da Base 17

11.2 Cálculo do Fuste do Tubulão 18

11.3 Cálculo da Cabeça do Tubulão 19

12. EXEMPLO APLICADO 20

12.1 Apresentação do Problema 21

12.2 Solução 22

12.3 Detalhamento Final 23

CONCLUSÃO 24

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 25

INTRODUÇÃO

Tubulão é um elemento de fundação profunda, cilíndrico ou retangular, executado com ou sem revestimento, manual ou mecanicamente, em que, pelo menos na sua etapa final de escavação, há descida de operário. Pode ser feito a céu aberto ou sob ar comprimido (pneumático), e ter ou não base alargada.

Tubulão a céu aberto é um poço executado acima do nível d’água, ou abaixo caso seja possível bombeá-la sem risco de desabamento. A carga é transmitida até o solo resistente através do fuste ou através de uma base alargada. Após a escavação e feita a limpeza ou esgotamento da água, procede-se a concretagem. Não há necessidade de utilização de vibrador, desde que o concreto tenha plasticidade adequada.

Para obras em que o terreno superior seja instável, ou dentro de lagos, rios etc, os tubulões podem ser revestidos com camisas de concreto ou de aço. Neste caso, pode ser adaptado ao tubulão equipamento pneumático de forma a permitir que os trabalhos sejam executados a seco, com pressão de ar comprimido.

1. Definição

Elemento de fundação profunda, normalmente cilíndrico, em que, pelo menos na sua etapa final, há descida de operário. Pode ser feito a céu aberto ou sob ar comprimido (pneumático) e ter ou não base alargada. Pode ser executado com ou sem revestimento, podendo este ser de aço ou de concreto. No caso de revestimento de aço (camisa metálica), este poderá ser perdido ou recuperado.

Os tubulões são fundações de grande diâmetro e elevada capacidade de carga, com seção circular e geralmente com base alargada.

A NBR 6122/96 recomenda que a base do tubulão deve ser dimensionada de modo a evitar alturas superiores a 2m.

1.1 Tipos de Tubulões:

São classificados de acordo com o processo construtivo:

A céu aberto: escavados manualmente com ou sem escoramento lateral;

Mecânicos: executados pela cravação de camisa metálica, escavando-se seu interior;

Pneumáticos: escavados manualmente abaixo de nível freático com o auxílio da aplicação de uma contra-pressão.

2. Tubulões a céu aberto

Os tubulões a céu aberto são elementos estruturais de fundações profundas, de grande porte, com seção circular, que apresentam, em geral, a base alargada e que são executados, como o nome sugere, a céu aberto.

São construídos, primeiramente:

(1) escavando-se, manual ou mecanicamente, um poço revestido ou não por uma camisa de concreto armado ou por camisa metálica;

(2) em seguida alarga-se a base preocupando-se com a posterior limpeza do fundo;

(3) posiciona-se a armação e;

(4) concreta-se o tubulão, com ou sem recuperação do revestimento.

O fuste, normalmente, é de seção circular, adotando-se 70 cm como diâmetro mínimo (para permitir a entrada e saída de operários). Esta dimensão deve também ser usada quando se perfura mecanicamente o fuste.

Ao contrário do fuste, a projeção da base do tubulão, poderá ser circular ou em forma de falsa elipse.

3. Tubulões a ar comprimido

Pretendendo-se executar um tubulão num terreno onde haja muita água, o esgotamento da escavação, por meio de bombas, é difícil, além do que é inexeqüível a construção da base abaixo do nível d’água, devido ao perigo de desmoronamento do solo.

Estes obstáculos são vencidos com o uso do tubulão pneumático, o qual mantém a água afastada da câmara de trabalho por meio de ar comprimido.

A NBR 6122/96 recomenda que toda a armadura longitudinal necessária seja colocada, preferencialmente, na camisa. Caso não seja possível, deve ser acrescentada uma armadura no núcleo, a qual deve ser montada de maneira que seja suficientemente rígida, de modo a não se deformar durante o manuseio e a instalação.

O cálculo desta armadura é feito no estado limite de ruptura adotando-se f=1,4, c=1,5 (com revestimento), c=1,6 (sem revestimento) , s=1,15.

4. Equipamentos utilizados

  • Compressores e Reservatórios reservas de ar

  • Câmpanula

  • Câmara hiperbárica

5. Tipos de Revestimento

  • Tubulões revestidos com camisa metálica:

  • A camisa metálica pode ser cravada por martelos vibratórios, por percussão ou pelo sistema “Benoto”;

  • À medida que os tubos vão sendo cravados, são soldados novos tubos até atingir a cota desejada;

  • Os tubos podem ser recuperados ou não;

  • Segunda a API ( Instituto de Petróleo Americano), a espessura mínima deve ser calculada pela expressão:

  • Se o fuste permanecer, não for recuperado durante a concretagem, a seção entrará como área de armadura do tubulão, descontando 1,5mm da espessura da chapa, para levar em consideração a corrosão;

  • Em tubulões pneumáticos, a camisa deve ser ancorada na câmpanula e, esta, receber contrapeso de modo a evitar sua subida.

6. Elementos necessários de projeto

  • Levantamento planialtimétrico;

  • Investigação do solo a construir;

  • Dados da estrutura a ser construída ( sistema estrutural, tipo e uso da obra, cargas...);

  • Dados sobre construções vizinhas (tipo de estrutura e fundações, existência de subsolo, possíveis consequências de escavações e vibrações pela nova obra)

7. CONTROLE DE EXECUÇÃO

  • Locação do centro do tubulão;

  • Cota do fundo da base do tubulão;

  • Verticalidade da escavação;

  • Alargamento da base;

  • Posicionamento da armadura, quando houver, e da armadura de ligação;

  • Dimensões (diâmetro) do tubulão;

  • Concretagem (não misturar o solo com o concreto e evitar que se formem vazios na base alargada;

tubulão a ar comprimido: pressão do ar no interior do tubulão, risco de acidentes.

8. Nr 15

  • O trabalhador não poderá sofrer mais que uma compressão num período de 24 (vinte e quatro) horas;

  • Durante o transcorrer dos trabalhos sob ar comprimido, nenhuma pessoa poderá ser exposta à pressão superior a 3,4 kgf/cm² (34 m.c.a, 3,4 atm, 340 Kpa), exceto em caso de emergência ou durante tratamento em câmara de recompressão, sob supervisão direta do médico responsável;

  • A duração do período de trabalho sob ar comprimido não poderá ser superior a 8 (oito) horas, em pressões de trabalho de 0 a 1,0 kgf/cm2; a 6 (seis) horas em pressões de trabalho de 1,1 a 2,5 kgf/cm2; e a 4 (quatro) horas, em pressão de trabalho de 2,6 a 3,4 kgf/cm2;

  • Após a descompressão, os trabalhadores serão obrigados a permanecer, no mínimo, por 2 (duas) horas, no canteiro de obra, cumprindo um período de observação médica;

  • Os operários devem ter mais de 18 (dezoito) e menos de 45 (quarenta e cinco) anos de idade;

  • Presença de um médico, reservatório de ar comprimido,

A compressão deve ser gradual, no primeiro minuto, após o início da compressão, a pressão não poderá ter incremento maior que 0,3 kgf/cm2. Atingido este valor, o aumento da pressão deverá ser feito a uma velocidade não-superior a 0,7 kgf/cm2, por minuto, para que nenhum trabalhador seja acometido de mal-estar;

9. Vantagens

  • Execução abaixo do n.a.;

  • Processo executivo com pouca produção de ruídos ou vibrações se comparado com cravação de estacas, por exemplo;

  • O solo retirado das escavações pode ser avaliado por um engenheiro de fundações e compará-lo com o projeto;

  • É possível apoiar cada pilar em fuste único, ao invés de cravação de diversas estacas e, por consequente, execução de blocos de coroamento.

  • As escavações podem atravessar horizontes com pedras e matacões, se mecanizadas.

10. desvantagens

  • Alto custo;

  • Empresas executantes concentram-se na região sudeste do brasil;

  • Atividade de alto risco;

  • Doenças ocupacionais relacionadas ao ar comprimido (portaria n° 1389/gm/1999);

      • Mal da descompressão ou mal do ar comprimido;

  • Doenças auriculares.

11. Normas Regulamentadoras

  • Nbr 6122/1996 – projeto e execução de fundações;

  • Nr 18 – condições e meio ambiente de trabalho na indústria da construção;

  • Nr 15 – anexo 6 - trabalho sob condições hiperbáricas.

12. Dimensionamento de fundação por tubulão

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