Escolha de fundação

Professor Douglas Constancio
1 – Elementos especiais de fundação
2 – Escolha do tipo de fundação
Americana, junho de 2005
0
Professor Douglas Constancio
1 – Elementos especiais de fundação
Americana, junho de 2005
1
ELEMENTOS ESPECIAS DE FUNDAÇÕES
São constituídos por estacas que foram introduzidas no
mercado de fundações na última década, tecnologia que
basicamente foi desenvolvida na Europa e ainda não está
totalmente normalizada no Brasil.
A – ESTACAS DO TIPO SIMPLEX E DUPLEX
SIMPLEX:
Ø = 0.40 m
Carga de trabalho = 50 tf
Comprimento máximo = 20 m
DUPLEX:
Ø = 0.54 m
Carga de trabalho = 100 tf
Comprimento máximo = 20 m
CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS :
1ª ETAPA: Introdução da ponteira de concreto e do
revestimento metálico.
SOQUETE
PARA APILOAMENTO
(800 À 1300 Kg)
TUBO DE AÇO MOLDE
0.60 m
PONTEIRA DE CONCRETO
2
2ª ETAPA: Retirada do revestimento metálico e concretagem
simultânea.
0.50 m
ARMADURA DE COROAMENTO
CONCRETO PLÁSTICO
NOTAS:
• PODE SER EXECUTADA ABAIXO DO N.A.
• NÃO ULTRAPASSAR O SPT DE 25 GOLPES COM O
TUBO DE REVESTIMENTO METÁLICO.
• UTILIZAR BATE ESTACA DE TORRE.
3
B - ESTACAS ESCAVADAS MECANICAMENTE
São estacas executadas com o auxílio de máquinas
perfuratrizes hidráulicas acopladas e uma plataforma de
caminhão, possibilitando uma perfuração muito rápida até
uma profundidade de no máximo 23 metros. (ver foto
ilustrativa abaixo). (*)
4
DETALHE DE EQUIPAMENTO DE PERFURAÇÃO
NOTAS:
• Não pode ser executada abaixo do N.A.
• Não se recomenda perfuração em solos arenosos,
fundamentalmente em solos coesivos para evitar
desmoronamento.
• A capacidade de carga é obtida basicamente por atrito
lateral.
• Equipamento de perfuração tem capacidade de perfurar
SPT superior a 40 golpes.
• Podem também receber armadura para receber esforços
verticais ou de tração.
5
ARMADURA DE COROAMENTO
CONCRETO COM Fck = 15 MPa
DE TRAÇO BOMBEÁVEL, UTILIZANDO
BRITA Nº 2
DEVE-SE PERFURAR SOLOS COESIVOS
6
ESTACAS A TRADO MECÂNICO
CARACTERÍSTICAS NOMINAIS PARA PROJETO
Carga de
Seção de
Peso
Ø
ARMAÇÃO
Concreto
de Aço
compressão
(t)
(m2)
(Kg/ml.)
(cm)
Longitudinal Estribo
25
20
0,0491
2,998
4 Ø 10,0mm
30
30
0,0707
3,123
35
40
0,0962
3,249
4 Ø 12,5mm Ø 5,0mm 0,1257
40
50
4,855
45
60
0,1590
4,980
5 Ø 12,5mm
50
80
0,1963
6,106
6 Ø 12,5mm
60
110
0,2827
7,357
8 Ø 12,5mm
0,3848
9,608
70
150
7 Ø 16,0mm
80
200
0,5023 14,106
9 Ø 16,0mm
90
250
0,6362 17,699
10 Ø 16,0mm Ø 6,3mm 0,7854
100
275
19,691
13 Ø 16,0mm
110
330
0,9503 24,884
15 Ø 16,0mm
1,1310 28,477
120
395
PERFURATRIZ
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Diâmetro Máximo
1,20 m
Ø 25
Diâmetro Mínimo
Profundidade Máxima
25,00 m
Rotação de perfuração Máxima
40 r.p.m
Rotação de Descarga Máxima
140 r.p.m
Torque Máximo
1400 Kgm
Carga Axial Máxima (Pull Down)
9000Kg
Pressão de Trabalho
120 Kg/cm2
Haste Telescópica
3 Elementos
7
DIÂMETRO
(cm)
25
30
35
45
50
55
CARGA MÁXIMA DE
TRABALHO (tf)
20
30
40
50
65
80
C – ESTACÃO
São executadas similarmente as estacas escavadas
mecanicamente com o mesmo tipo de equipamento, porém
com diâmetros superiores a 0,60 metros, podendo atingir
diâmetro de até 1,80 metros.
NOTAS:
• Devem ser executadas em solos coesivos.
• Perfurar somente acima do N.A.
• Podem ser armadas ou não para suportar esforços
verticais e de tração.
• Recomenda-se utilizar concreto com fck = 150 Kgf/cm2 =
15 Mpa com brita nº 2 e traço bombeável.
Importante: Em diâmetros superiores a 0,70 metros
recomenda-se a retirada de solo escavado do fundo da
perfuração para carga de trabalho com resistência de ponta e
atrito lateral.
8
Diâmetro
(cm)
60
80
100
120
150
180
Espaçamento entre
eixos (m)
1,40
1,60
1,80
2,00
2,30
2,60
Carga máxima de
trabalho (tf)
140
250
400
560
880
1270
Nota Importante: Recomenda-se uma perfuração máxima de
20 metros.
D – ESTACA RAIZ (PALI RADICE)
As estacas do tipo raiz foram desenvolvidas para
perfurações com brocas de diamante ou widia com um
diâmetro de 80 a 350 mm, são moldadas “in loco” de
capacidade de carga bem definida como mostra como mostra
tabela a seguir:
Diâmetro (mm)
Perfuração
Acabado
83
100
101
120
114
140
127
150
140
160
168
200
220
250
355
400
Carga de Trabalho
Máxima (tf)
10
15
20
25
35
50
70
130
9
CARACTERÍSTICAS EXECUTIVAS:
• Realização em qualquer tipo de terreno, inclusive
rochas, atravessando e incorporando matacões.
• Execução com máquinas de perfuração reduzida, com
possibilidade de acesso mesmo em lugares muito
restritos, como indústrias, etc.
• Ausência de vibração.
• Podem ser executadas em qualquer inclinação,
absorvendo esforços inclinados além dos verticais.
DETALHES CONSTRUTIVOS:
REFORÇO
PARA ESCORAMENTO
DE TALUDES
REFORÇO PARA FUNDAÇÕES
DE ESTRUTURAS DE OBRAS
DE ARTE
10
DETALHES EXECUTIVOS:
11
E – ESTACAS EM HÉLICE CONTÍNUA MONITORADA
Este tipo de estaca foi desenvolvido na Itália e teve seu
ínicio no Brasil em meados de 1994, com a importação de
equipamentos por empresas de fundação no estado de São
Paulo.
São estacas de diâmetro variando de 35 a 100 cm, com
comprimento de até 23,70 m.
Diâmetro
(cm)
35
40
50
60
70
80
90
100
Carga de Trabalho Máxima
(tf)
60
80
130
180
240
320
400
500
NOTAS:
• Estas estacas podem receber armadura para receber
esforços verticais e horizontais (tração).
• O concreto deve obedecer às condições mínimas de
resistência com traço do tipo bombeável.
• Em função das dimensões do equipamento não pode ser
executada em pequenos espaços (ver figura ilustrativa a
seguir).
12
DETALHES EXECUTIVOS:
13
DETALHE EQUIPAMENTO UTILIZADO:
Professor Douglas Constancio
14
2 – Escolha do tipo de fundação
Americana, junho de 2005
15
ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO
Para os perfis de solos apresentados a seguir e de
acordo com os resultados da sondagem à percussão que se
encontram ao longo de tais perfis, escolher o(s) tipo(s) de
fundação mais adequado(s) para os carregamentos citados e
cota aproximada de apoio.
Em todos os casos, considerar os seguintes
“carregamentos”:
A – Residência térrea (± 100 m2)
B – Sobrado
C – Edifício com 5 pavimentos (PILOTIS)
D – Edifício com 10 pavimentos e 1 sub-solo
E – Edifício com 20 pavimentos e 2 sub-solos
CASO A:
N.A. (NASCENTE)
1/40
SOLO ORGÂNICO MOLE ARGILOSO
2
28
38
ARGILA SILTO ARENOSA
36
42
COM PEDREGULHOS
(SOLO RESIDUAL)
40/3
36/3
IP
16
CASO B:
1/48
ATERRO DE ARGILA MUITO MOLE
1
4
AREIA SILTOSA FOFA A
6
MEDIANAMENTE COMPACTA
8
9
2
ARGILA SILTO ARENOSA
3
VERMELHA ESCURA
5
4
6
12
13
16
AREIA SILTOSA COM
18
TRAÇOS DE ARGILA
21
23
24
31
33
36
ARGILA SILTOSA RIJA A
39
DURA (DECOMPOSIÇÃO DE ROCHA)
40/10
(SOLO RESIDUAL)
30/05
45
IP
17
CASO C:
5
7
ATERRO DE SILTE
7
ARGILOSO
9
10
11
3
ARGILA MÉDIA A MOLE
4
N.A.
4
6
9
11
14
15
AREIA FOFA A MEDIANAMENTE
COMPACTA
17
19
22
27
29
ARGILA ARENOSA MUITO
33
DURA
38
(SOLO RESIDUAL)
35/10
18
CASO D:
18
AREIA COMPACTA
22
9
SILTE ARENOSO
12
16
6
N.A.
ARGILA MÉDIA A RIJA
AREIA MEDIANAMENTE COMPACTA
22
AREIA MUITO COMPACTA
39
COM PEDREGULHOS
40/10
(SOLO RESIDUAL)
38/5
19
CASO E:
ÁGUA DO MAR (LAGO)
1/50
1/44
ARGILA MOLE ORGÂNICA
1/45
3
MOLE
8
13
18
ARGILA RIJA A MUITO
DURA
26
31
36
41
IP
IP
20
CASO F:
1
ATERRO DE AREIA FOFA
1/40
20
24
AREIA COMPACTA A MUITO
27
COMPACTA
30
32
N.A.
34
12
3
2
ARGILA MOLE
3
8
23
28
32
30/8
ARGILA RIJA A DURA
COM FRAGMENTOS DE ROCHA
(SOLO RESIDUAL)
36/10
40/10
21
ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO (2)
Que tipo de fundação podemos utilizar nas seguintes
situações:
A – Residência térrea (150,00 m2)
B – Sobrado (320,00 m2)
C – Edifício com 6 pavimentos (PILOTIS)
D – Edifício com 10 andares e 1 sub-solo
E – Edifício com 20 andares e 2 sub-solos
Descrever:
1. Comprimento da estaca
2. Profundidade da cota de apoio do tubulão
3. Profundidade da cota de apoio da sapata
4. Especificar a tensão admissível do solo na cota de apoio
da sapata ou tubulão
22
EXEMPLO Nº 01:
0,00
2
2
ARGILA SILTO ARENOSA
MOLE VERMELHA CLARA
4
3
4,00
4
5
6
8
ARGILA ARENO SILTOSA
MÉDIA A RIJA VARIEGADA
VERMELHA CLARA
AMARELA CLARA
12
15
10,00
20
21
32
42
ARGILA SILTO ARENOSA
POUCO MICÁCEA
ROXA CLARA / ESCURA
(SOLO RESIDUAL)
14,00
N.A.
IP
15,00
23
EXEMPLO Nº 02:
0,00
AREIA FINA ARGILOSA
MEDIANAMENTE COMPACTA
CINZA CLARA
AMARELA CLARA
5
10
2,50
12
N.A.
3,00
3
3
4
5
7
ARGILA SILTO ARENOSA
MOLE A MÉDIA , VARIEGADA
VERMELHA CLARA
AMARELA CLARA
9
10
12
11,00
15
16
19
AREIA FINA SILTO ARGILOSA
MEDIANAMENTE COMPACTA
AMARELA CLARA / ESCURA
14,00
32
38
41
IP
AREIA FINA SILTO ARGILOSA
COMPACTA A MUITO COMPACTA
COM VESTÍGIOS DE ROCHA
AMARELA CLARA / ESCURA
(SOLO RESIDUAL)
18,00
24
25