Fundações em estaca sa

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Fundações em estaca sa

  1. 1. FUNDAÇÕES EM ESTACAS 1. INTRODUÇÃO No projeto de uma fundação por estacas, três critérios de projeto devem ser observados: a) o material da estaca não deve ser solicitado em excesso; b) o coeficiente de segurança a ruptura pôr cisalhamento deve ser adequado; c) os recalques devem ser mantidos dentro de limites toleráveis. A utilização de estacas podem ser necessárias em diversas situações tais como: a) transferir as cargas a uma camada mais resistente ou menos compressível do terreno; b) resistir a forças horizontais em encontros de pontes ou murros de arrimo; c) resistir a forças de subpressão; d) compactar areias fofas. As estacas de sustentação recebem, em geral, da obra que elas suportam, esforços axiais de compressão. A estes esforços elas, resistem, por atrito das paredes laterais das estacas contra o terreno, ou pelas reações exercidas pelo terreno sobre a ponta. Conforme a estaca resista apenas pelo atrito lateral ao longo do fuste ou pela ponta, ela se denomina estaca flutuante ou estaca carregada pela ponta. Podendo também resistir pelo atrito lateral e resistência de ponta. Se a estaca atravessa um terreno que se adensa sob peso próprio (argila saturada), ou sob a ação de uma camada de aterro sobrejacente, produzir-se-á o fenômeno do atrito negativo, isto é, o terreno, em vez de se opor ao seu afundamento, vai, ao contrário, favorecer a sua penetração ao terreno. Quanto a posição, as estacas podem ser verticais ou inclinadas, e, quanto aos esforços a que ficam sujeitas, podem trabalhar a compressão, tração e flexão. As estacas de compactação destinam-se a melhorar terrenos arenosos de fundação, pela vibração provocada pela cravação e pelo volume das estacas introduzidas no terreno. Fundações e Obras de Terra Prof. Paulo Oscar Baier 1
  2. 2. 2 – TIPOS DE ESTACAS De acordo com o Código Inglês da Prática das Fundações, que se baseia no efeito que a estaca produz no terreno durante sua cravação, as estacas são classificadas em três grandes grupos: - grandes deslocamentos - pequenos deslocamentos - e sem deslocamentos. Fundações e Obras de Terra Prof. Paulo Oscar Baier 2 M a d e ir a C o n c re to P ré -m o ld a d o In te iriç a T u b o s d e a ç o T u b o s d e c o n c re to O c a (fe c h a d a n a p o n ta , p re e n c h e n - d o -s e o v a z io o u n ã o , a p ó s a c ra v a ç ã o P ré -m o ld a d a , in te iriç a o u o c a , p o n ta fe c h a d a c ra v a d a n o t e rre n o M o ld a d a in s itu p e la c r a v a ç ã o d e u m a s e ç ã o tu b u la r c o m p o n ta f e c h a d a p / f o rm a r u m v a z io . E m s e g u id a , p re e n c h e - s e o v a z io c / c o n c r e to , a m e d id a q u e a s e ç ã o tu b u la r v a i s e n d o re tira d a . G ra n d e d e s lo c a m e n to P e rfis d e a ç o , in c lu in d o t ip o H , tu b o s d e p o n ta a b e r ta (a m e n o s q u e a b u c h a s e fo rm e d u ra n te a c ra v a ç ã o ) E s ta c a s ro s q u e a d a s P e q u e n o d e s lo c a m e n to P e rm a n e n te m e n t e (c a m is a s ) U tiliz a n d o - s e c a m is a s U t iliz a n d o -s e la m a d e p e rfu ra ç ã o T e m p o ra ria m e n te E s c o ra d a s S e m e s c o ra m e n to U m v a z io é fo rm a d o p o r p e rfu ra - ç ã o o u e s c a v a ç ã o , o v a z io é e n tã o p r e e n c h id o c o m c o n c re to . A s p a re d e s d a e s c a v a ç ã o fic a m : S e m d e s lo c a m e n to T IP O S D E E S T A C A S Vários sistemas
  3. 3. 2.1. FATORES QUE INFLUENCIAM A ESCOLHA DO TIPO DE ESTACA Os fatores fundamentais que devem ser levados em consideração na escolha do tipo de estaca a ser usada são: a) localização e tipo de estrutura; b) condições do subsolo, incluindo nível do lençol freático; c) durabilidade a longo prazo. As estacas de madeira estão sujeitas a decomposição, especialmente acima do lençol freático, e ao ataque dos microorganismos marinhos. O concreto é suscetível ao ataque químico na presença de sais e ácidos do solo, e as estacas de aço, podem sofrer corrosão, se a resistividade específica da argila for baixa e o grau de despolarização for alto; d) custos totais. 2.2) ESTACAS DE GRANDE DESLOCAMENTO 2.2.1 Estacas cravadas e moldadas no local VANTAGENS: - podem ser cravadas com nega pré-determinada; - os comprimentos das estacas são facilmente ajustados; - pode ser executada com base alargada, aumentando a densidade relativa de uma camada de fundação granular, obtendo-se uma capacidade de carga final mais elevada; - a armadura não é determinada pelos efeitos do manuseio ou das tensões de cravação; - podem ser cravadas com uma extremidade fechada, excluindo dessa maneira os efeitos da água subterrânea; Fundações e Obras de Terra Prof. Paulo Oscar Baier 3
  4. 4. DESVANTAGENS: - inchamento da superfície do solo vizinho, que pode afetar estruturas ou instalações próximas; - amolgamento do solo, que pode provocar readensamento e o desenvolvimento de atrito lateral negativo na estaca; - deslocamento de muros de arrimo próximos; - levantamento de estacas previamente cravadas, onde a penetração da ponta da estaca dentro da camada de apoio não foi suficiente para desenvolver a resistência necessária para as forças ascendentes; - danos as estacas sem revestimento ou com revestimento de pouca espessura ainda com concreto fresco, devido as forças desenvolvidas no solo, como por exemplo, estrangulamento; - o concreto não pode ser verificado após a conclusão do trabalho; - o concreto pode ser enfraquecido se um fluxo artesiano ocorrer no fuste da estaca durante a retirada do revestimento; - perfis leve de aço ou camisas de concreto de pré-moldado podem ser estragadas ou distorcidas durante a cravação; - limitação de comprimento, devido a força de levantamento necessária para retirar o revestimento; - barulho, vibração e deslocamento do solo podem causar mal estar e prováveis danos em estruturas adjacente; - não podem ser cravadas com diâmetros muito grandes e também não se podem executar bases alargadas muito grandes; - não podem ser cravadas onde há limitação de altura para equipamento. Fundações e Obras de Terra Prof. Paulo Oscar Baier 4
  5. 5. COMPRIMENTO DE ESTACAS DE ATE 24M E CARGAS POR ESTACA DE APROXIMADAMENTE 1500 KN, SÃO USUAIS. 2.2.2 Estacas pré-moldadas de concreto armado ou protendido, cravadas VANTAGENS - podem ser cravadas com uma nega pré-determinada; - estável em solos compressíveis, por exemplo, argilas moles, siltes e turfas; - o material da estaca pode ser inspecionado antes da cravação; - pode ser recravada se for afetada por inchamento do solo; - o procedimento de construção não é afetado pelo lençol freático - pode ser cravada com grandes comprimentos; - pode ser transportada acima do nível do terreno, por exemplo, dentro d'água para estruturas marítimas; - pode aumentar a densidade relativa de uma camada de solo granular. DESVANTAGENS - o inchamento e a alteração do solo circundante pode afetar estruturas ou instalações próximas; - não se pode modificar o comprimento com rapidez; - pode sofrer danos durante a cravação; - a armadura pode ser determinada pelas exigências de levantamento e transporte, e não pelas tensões causadas pelas cargas estruturais; - não pode ser cravada com diâmetros muito grandes ou em locais onde haja limitações de altura para equipamento; - barulho, vibração e deslocamentos do solo podem causar dificuldades. Fundações e Obras de Terra Prof. Paulo Oscar Baier 5
  6. 6. 2.2.3 Estacas de madeira As estacas de madeira são leves, de fácil transporte e, em alguns países baratas. Podem ser agrupadas e reforçadas com ponta de cravação. As estacas estão sujeitas a decomposição e ao ataque por microorganismos marinhos e geralmente são usadas somente abaixo do lençol freático mas podem impregnadas sob pressão, para protegê-las quando acima do lençol. Usualmente, são utilizadas como estacas funcionando por atrito lateral, mas, as vezes trabalham por resistência de ponta. Neste caso deve-se tomar cuidado para evitar os danos devidos ao excesso de perigo de estragar a estaca durante a cravação pode ser reduzido, limitando-se a queda e o numero de golpes do pilão do bate-estacas. 0 peso do pilão deve ser, pelo menos, igual ao peso da estaca para condições difíceis de cravação e nunca menor que a metade do peso da estaca, em cravações fáceis. COMPRIMENTO DE ESTACAS DE ATE 10 M E CARGAS ATE 300 KN SAO USUAIS 2.3) ESTACAS DE PEQUENO DESLOCAMENTO Exemplos dessas estacas são os perfis laminados de aço, estacas helicoidais (em forma de parafuso ) ou tubos de extremidade aberta e perfis ocos onde o solo é removido durante a cravação. As estacas de perfis laminados de aço são de fácil transporte e podem ser cravadas com grande energia de cravação. Podem ser cravadas em comprimentos muito grandes, e o comprimento da estaca pode ser alterado rapidamente. Podem suportar cargas pesadas, e podem ser ancoradas com sucesso em superfícies rochosas com talude acentuado. As estacas sujeitas a corrosão, que pode ser prevista no projeto ou podem ser tratadas com proteção catódica, ou pintadas. As estacas helicoidais são muito valiosas em obras no mar, porque podem resistir a forças de tração e compressão. De um modo geral, as estacas de pequeno deslocamento são particularmente úteis se os deslocamentos do solo e o amolgamento forem reduzidos ao mínimo. Fundações e Obras de Terra Prof. Paulo Oscar Baier 6
  7. 7. AS ESTACAS DE PERFIS LAMINADOS DE AÇO SAO USADAS EM COMPRIMENTOS, DE ATE 36 M, COM CARGAS DE TRABALHO DE ATE 1700 KN, E AS ESTACAS HELICOIDAIS, EM COMPRIMENTOS DE ATE 24 M, COM CARGAS DE TRABALHO DE ATE 2500 KN. 2.4 ESTACAS SEM DESLOCAMENTO ESCAVADAS E MOLDADAS NO LOCAL . VANTAGENS - não há risco de inchamento do solo; - o comprimento pode ser prontamente alterado; - o solo pode ser inspecionado e comparado com dados de investigação do local; - podem ser executadas com comprimentos e diâmetros muito grandes, sendo possíveis alargamentos de bases de até dois ou três diâmetros da estaca em argilas e rochas brandas; - a armadura não depende das condições de transporte; - pode ser instalada sem muito barulho ou vibração, e onde haja limitação de altura para o equipamento. DESVANTAGENS - os métodos de escavação podem afofar os solos arenosos ou com pedregulhos, ou transformar rochas moles em lama, como por exemplo, calcáreo mole ou marga; - suscetível a estrangulamento em solo compressível; - dificuldades na concretagem submersa. O concreto não pode ser inspecionado posteriormente; - a entrada de água pode causar danos ao concreto, caso ainda não tenha ocorrido a pega, ou a uma alteração do solo circundante, provocando redução da capacidade de carga da estaca. - não pode ser executadas bases alargadas em solos granulares. Fundações e Obras de Terra Prof. Paulo Oscar Baier 7
  8. 8. 0 concreto deve ser lançado tão rápido quanto possível após a escavação para evitar o amolecimento do solo. E importante que o concreto tenha trabalhabilidade, adequada, de tal modo que o concreto possa fluir pelas paredes do fuste da estaca. Na prática, isto significa que o abatimento do concreto deve ser da ordem de 100mm a 150mm. Para evitar segregação, ninhos, exudação e outros defeitos causados por excesso de água, o uso de aditivo plastificante pode ser conveniente. O concreto deve conter no mínimo 300 Kg de cimento por m³. Fundações e Obras de Terra Prof. Paulo Oscar Baier 8
  9. 9. COMPRIMENTO DE ESTACA DE ATE 45 M, COM CARGAS DE ATE, 10000 KN, SÃO USUAIS. ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO A – TERRENOS QUE DETERMINAM O TIPO DE FUNDAÇÃO 1 – Perfil com resistência a penetração crescente N (SPT) 8 10 12 AREIA GROSSA, COMPACTA ARGILOSA 15 8 ------5,0 m 9 12 13 ARGILA RIJA, VARIEGADA 13 17 15 -------12,00 m 18 AREIA FINA ARGILOSA, COMPACTA 20 --------14,00 25 23 22 AREIA GROSSA, COMPACTA 26 30 --------20,00 Fundações e Obras de Terra Prof. Paulo Oscar Baier 9
  10. 10. Um caso em que o tipo de fundação por sapatas rasas quase que se impõe, é o de um terreno com resistência a penetração crescente com a profundidade, como o perfil acima, quando a carga total do edifício dividida pela área construída é inferior à pressão admissível na camada superficial. Na camada superficial a cerca de 1,00 m de profundidade, a pressão admissível para sapatas rasas, é da ordem de 2,5 Kgf/cm². Será possível fundar sobre o terreno em questão um prédio de até 25 andares (pois para cada andar corresponde aproximadamente, 0,1 Kgf/cm²) sem perigo de recalques exagerados. Para prédios menores dimensionar-se-ão sapatas descarregando 2,5 Kgf/cm² sobre o terreno. 2 – Perfil de terreno com camada superficial mole N (SPT) 2 N.A. 0 0 1 1 ARGILA ORGANICA MOLE 1 1 2 2 ------- 10,00 m AREIA FINA FOFA 10 PEDREGULHO GROSSO 40/5 cm ------- 12,00 m 10 12 ALTERAÇÃO DE ROCHA 25 15 ------- 16,00 LIMITE DE SONDAGEM Fundações e Obras de Terra Prof. Paulo Oscar Baier 10
  11. 11. Uma camada espessa de argila mole ou turfa, como no perfil, elimina o emprego de sapatas isoladas rasas, pois a camada não tem capacidade de suportar, as cargas comuns das estruturas. Em terreno com esse perfil, a fundação poderá ser: 1 – Por estacas cravadas até cerca de 12,00 m de profundidade 2 – Por tubulões cravados até a camada de pedregulho. Para cargas pequenas ou muito distribuídas a fundação por estacas prevalecerá economicamente. 3 – Perfil com camada arenosa na superfície N (SPT) 8 7 9 N.A. AREIA MÉDIA 10 AREIA COMPACTA 12 9 AREIA MÉDIA 7 ------- 8,00 m 2 1 AREIA FOFA 3 1 ------- 13,00 m 3 AREIA FOFA FINA 4 ------- 15,00 2 SUBSTRATO DE ARGILA MOLE (até 100 m de profundidade) Fundações e Obras de Terra Prof. Paulo Oscar Baier 11
  12. 12. Uma camada espessa de terreno arenoso sobre um substrato indefinido (mais de 100 m) de ARGILA MOLE, elimina a fundação profunda. Fundação direta rasa até 3,00 m de profundidade com pressão admissível de 2,00 Kgf/cm² é o aconselhável. O uso de estacas cravadas na areia, transmitirá cargas às camadas moles Inferiores, provocando ocorrência de recalques. 4-Perfíl com camada argilosa intermediária N (SPT) 1 5 N . A. 10 20 AREIA ARGILOSA COMPACIDADE MÉDIA 18 -------- 4,00 m 4 8 ARGILA VARIEGADA CONSISTENCIA MEDIA 6 10 ------- 8,00 m 10 15 AREIA FINA SILTOSA 13 ------ 12,00 14 15 30 30 29 AREIA GROSSA ARGILOSA COMPACIDADE MÉDIA 32 37 30 32 ----- 25,00 m LIMITE DE SONDAGEM Fundações e Obras de Terra Prof. Paulo Oscar Baier 12
  13. 13. Um terreno com camada Intermediária compressível, pode impedir o uso de fundação direta. Consideremos um edifício de 25 andares, teremos uma carga distribuída da ordem de 2,5 Kg/cm², em toda área construída. Não se aconselha o uso de fundação direta , apesar da primeira camada suportar pressão dessa ordem de grandeza, pois que, os recalques por adensamento da camada entre 4,00 e 8,00 m serão consideráveis. REGRA PRATICA: a pressão distribuída ria superfície superior da camada deve ser inferior à metade da pressão admissível nessa camada, para evitar recalques excessivos. Ressalva-se o caso em que tais recalques sejam calculados previamente e a estrutura projetada para absorve-los. Restaria, portanto, a possibilidade de se escolher fundações profundas por tubulões ou estacas cravadas até cerca de 12,00 m de profundidade. Fundações e Obras de Terra Prof. Paulo Oscar Baier 13
  14. 14. B-TERRENOS EM QUE 0 RECALQUE FIXA 0 TIPO DE FUNDAÇAO Um edifício de 10 pavimentos está para ser construído em um terreno cujo perfil do subsolo é o apresentado abaixo. A construção terá dimensões 8,00 x 20,00 m. A estrutura do edifício não poderá suportar recalque diferencial, entre o bordo e o centro da área construída, superior a 10,00 cm. A carga por m²/andar é 1 tf, ou seja, l tf/m²/andar. N(SPT) 12 10 N.A. 11 9 11 AREIA FINA COMPACTA γ = 1,10 Kg/m3 13 12 10 -------- 10,00 m 2 3 2 ARGILA ORGANICA MOLE K = 1,90 2 (normalmente adensada) ei = 1,65 4 γ = 1,00 Kg/m3 -------- 16,00 m 30 25 ALTERAÇAO DE ROCHA DURA 30 -------- 20,000 m LIMITE DE SONDAGEM Fundações e Obras de Terra Prof. Paulo Oscar Baier 14
  15. 15. Se o edifício é de 10 pavimentos, a carga média distribuída na área construída será de p=10 t/m². Como a areia fina compacta pode suportar uma carga de 2,5 Kg/cm2, pode-se adotar sapatas rasas apoiadas na cota ( - 1,50). Porém, como a camada argilosa esta sujeita a recalques por adensamento e o mesmo está limitado em 10,00cm entre o bordo e o centro da construção, devemos calculá-lo: Pressão na metade da camada de argila ∆p= _______ B x L x p_________ (B + 2Ztgφ) x ( L + 2Ztgφ) B, L = largura e comprimento da área construída Z = espessura da camada de argila ; φ= ângulo de propagação das pressões (simplificada) ∆p= _________8 x 20 x 10_____________ = 2,16 t/m2 (8 + 2 x 12 x 0,58) x (20 + 2 x 12 x 0,58) Variação do índice de vazios ∆e = Klog x pf/pi pi = 13,00 x 1,00 = 13,00 Kg/m² pf = pi +∆p = 13,00 + 2,16 = 15,16 Kg/m2 ∆e = 1,90 log 15,16/13,00 = 1,9 x 0,064 ∆e = 0, 121 Recalque total ∆h =(∆e/1 +ei) x h =( 0,121/1+1,65) x 6,00 = 0,275 m = 27,50 cm 0 recalque diferencial entre o bordo e o centro da área carregada será pelo que diz a experiência , metade do recalque total, portanto, maior do que 10,00 em. Como a estrutura não suporta este recalque não é possível fundação direta. A camada compressível determina o uso, por exemplo, de estacas cravadas até a rocha alterada existente na cota - 16,00 m. Fundações e Obras de Terra Prof. Paulo Oscar Baier 15
  16. 16. COMPACIDADE E CONSISTÊNCIA ATRAVÉS DO ÍNDICE DE RESISTÊNCIA À PENETRAÇÃO AMOSTRADOR M. GEOTECNICA IPT SPT P. ADMISSÍVEL AREIAS/SILTES COMPACIDADE – GOLPES P/30 cm FINAIS Kg/cm² FOFA 0 a 2 0 a 5 0 a 4 0,0 a 1,0 POUCO COMPACTA 3 a 5 ------ 4 a 10 1,0 a 1,5 MÉDIA 6 a 11 5 a 10 10 a 30 1,5 a 3,0 COMPACTA 12 a 24 10 a 15 30 a 50 3,0 a 5,0 MUITO COMPACTA > 24 > 25 > 50 > 5,0 ARGILAS CONSISTÊNCIA N – P/ 30 cm FINAIS Kg/cm² MUITO MOLE 0 a 1 ------ 0 a 2 0,0 a 0,5 MOLE 2 a 3 0 a 4 2 a 4 0,5 a 1,0 MÉDIA 4 a 6 4 a 8 4 a 8 1,0 a 2,0 RIJA 7 a 11 8 a 15 8 a 15 2,0 a 3,0 MUITO RIJA 11 a 25 ------- 15 a 30 3,0 a 3,5 DURA > 25 > 15 > 30 > 3,5 OBSERVAÇAO: As taxas admissíveis são valores sujeitos a discrepâncias. Fundações e Obras de Terra Prof. Paulo Oscar Baier 16
  17. 17. Para a implantação de uma fábrica foram feitas sondagens à percurssão com amostrador SPT, cujo perfil é fornecido abaixo Quais os tipos de fundação mais adequados para as seguintes situações: 1) – Prédio para administração com carga por pilar ≤ 300 KN. 2) – Galpão com carga por pilar até 700 KN e piso com sobrecarga de 0,15 MN/m² 3) – Caixa de água elevada com peso total de 6800 KN, apoiada em 4 pilares N (SPT) Aterro de materiais diversos 7 ------- -1,00 γ = 15,00 KN/m3 8 8 Argila siltosa média 7 γ = 16,00 KN/m³ 9 pa = 0,10 MN/m² 16 ------ -6,00 25 26 N.A. -8,00 Argila rija γ = 20 KN/m3 28 pa = 0,40 MN/m² 35 ------ -10,00 34 Silte arenoso compacto 35 γ = 21,00 KN/m³ 38 SOLUÇÃO: 1) - Fundação direta com σs = pa = 0,10 MN/m², apoiada na cota –1,00m. - Estacas Straus com φ 25 cm para 200 KN ou estacas pré-moldada com φ 20 cm para 200 KN, 2 estacas por pilar com pontas –6,00 e –8,00. Fundações e Obras de Terra Prof. Paulo Oscar Baier 17
  18. 18. 2) - Galpão industrial a) Pilares - Estacas Straus com φ 38 cm para 400 KN ou estacas pré-moldadas com φ 30 cm para 400 KN, 2 estacas por pilar com ponta entre cotas –6,00 e –8,00. - Tubulões a céu aberto φ 70 cm apoiados na cota –7,00m, com σs = pa = 0,4 MN/m². b) Piso - Caso haja disponibilidade de tempo, pode-se remover o aterro de materiais diversos e fazer um novo aterro com carga superior a 0,15 MN/m² que será retirado após o adensamento da argila siltosa, fazendo-se assim o piso em fundação direta (lajotas de concreto ou paralelepípedos). - Outra solução seria conviver com os recalques, fazendo-se fundação direta, retirando-se o piso de quando em quando e preenchendo-se os vazios com solo. c) Caixa de água – 6800/4 = 1700 KN/pilar - Tubulação a céu aberto com σs = pa = 0,4 MN/m² apoiado na cota –7,00 com φ base = 2,35 m. - Estacas Franki φ 52 com para 1300 KN, duas estacas por pilar, apoiadas na cota –7,00m. - Estacas pré-moldadas φ 50cm para 1300 KN, duas por pilar, apoiadas entre cotas –7,00 e –10,00 m. Fundações e Obras de Terra Prof. Paulo Oscar Baier 18
  19. 19. Escolher a fundação técnica e economicamente mais viável para a construção de uma residência com estrutura de concreto armado com carga por pilar da ordem de 600 KN, considerando-se o perfil geotécnico abaixo. N (SPT) 1 3--------- -3,00 NA 2 Areia fina, pouco argilosa fofa a mediamente 3 compacta, vermelha, com pedregulhos 2 7 --------- - 6,00 15 18 20 Silte arenoso mediamente compacto roxo (Solo residual) 21 22 18 20 --------- Limite de Sondagem Solução: Embora a carga por pilar não seja alta, não se deve adotar sapatas, pois a camada de areia fina é de compacidade fofa, portanto sujeita a grandes recalques. Estacas Straus não são indicadas porque o solo é constituído de areia submersa, o que tornaria praticamente impossível a retirada de água de dentro do tubo de maneira a se fazer a concretagem a seco, como é o recomendável. Fundações e Obras de Terra Prof. Paulo Oscar Baier 19
  20. 20. O perfil abaixo, é de um terreno sobre o qual deseja-se construir um edifício de 14 pavimentos. Apontar as alternativas de fundação, sabendo-se que as construções vizinhas são, de um lado, um sobrado velho e, do outro, uma igreja centenária. N (SPT) 4 6 --------- - 2,00 NA 6 5 Argila siltosa plástica 6 média, amarela 5 6 --------- - 7,00 13 Areia grossa, compacta 14 -------- - 9,00 ////////////////////////////////////////////////////////////////////// /////////////////////////////ROCHA SÃ ///////////////////// - Verifica-se, inicialmente, se é possível adotar fundação direta com taxa do solo de 0,1 MN/m² - Carga por andar = 12 KNN/m² - Nº de andares= 14 Se fossemos construir um radier total, ou seja, uma fundação rasa ocupando-se 100% da área, a taxa a ser aplicada seria: 14 x 12 = 168 KN/m² ou 0,17 MN/m² > 0,1 MN/m² Assim, conclui-se da impossibilidade de se fazer fundação direta, visto que a ocupação econômica desse tipo de fundação é de 50% da área e a tensão subirá para 0,34 MN/m². Estacas tipo Franki ou pré-moldadas, não poderiam ser adotadas, porque a vibração durante a cravação, fatalmente afetariam as construções vizinhas. A solução seria a utilização de estacas metálicas, por exemplo perfil I       ′′ 8 5 410 xx para 400 KN ou I       ′′ 4 1 512 xx , cravadas até a rocha. Fundações e Obras de Terra Prof. Paulo Oscar Baier 20
  21. 21. Fundações e Obras de Terra Prof. Paulo Oscar Baier 21 SEÇÃO TRANSVERSAL CARGA d a COMPRIMENTO (cm ou pol) (KN) (m) (m) NORMAL (m) E S T Seção de fuste 15 x 15 150 0,60 0,30 3 a 8 A quadrada 20 x 20 200 0,60 0,30 3 a 12 C 25 x 25 300 0,65 0,35 3 a 12 A 30 x 30 400 0,75 0,40 3 a 12 S 35 x 35 5000 0,90 0,40 3 a 12 40 x 40 700 1,00 0,50 3 a 12 P R É M Seção de fuste 20 200 0,60 0,30 4 a 10 O circular 25 300 0,65 0,30 4 a 14 L 30 400 0,75 0,35 4 a 16 D 35 550 0,90 0,40 4 a 16 A 40 700 1,00 0,50 4 a 16 D 50 1000 1,30 0,50 4 a 16 A 60 1500 1,50 0,50 4 a 16 S 25 200 0,75 0,20 3 a 12 32 300 1,00 0,20 3 a 15 38 450 1,20 0,25 3 a 20 45 600 1,35 0,30 3 a 20 55 800 1,65 0,35 3 a 20 35 550 1,20 0,70 3 a 16 40 750 1,30 0,70 3 a 22 45 950 1,40 0,80 3 a 25 52 1300 1,50 0,80 -------- 60 1700 1,70 0,80 -------- I 10 x 4 x 5/8" 400 0,75 ----- -------- I 12 x 5 x 1/4" 600 0,75 ----- --------- II 10 x 4 x 5/8" 800 1,00 ----- -------- II 12 x 5 x 1/4" 1200 1,00 ----- -------- Estacas Straus Estacas Franki Laminados CSN ELEMENTOS PARA PROJETO DE FUNDAÇÕES EM ESTACAS TIPO DE ESTACA φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ
  22. 22. CAPACIDADE DE CARGA AOKI-VELOSO PR = PL + PR (carga de ruptura) PL = U∑ ∆L . re ( parcela de atrito lateral ao longo do fuste) PR = A . rp (parcela de ponta) U – Perímetro da seção transversal do fuste A – Área da projeção da ponta da estaca. No caso de estaca do tipo Franki assimilar o volume da base alargada a uma esfera e calcular a área da seção transversal. Os valores de re e rp são obtidos pelas resistências lateral e de ponta através do ensaio de penetração estática (DIEPSONDERING) pelas fórmulas: re = Re/F2 rp = Rp/F1 Re e Rp podem ser estimados estatisticamente através dos ensaios SPT por: Re = α KN Rp = KN α, κ = coeficientes que dependem do tipo de solo F1, F2 = coeficientes que levam em conta as diferenças entre as resistências apresentadas pelo solo a penetração do amostrados padrão e apresentada pela estaca com um carregamento estático. TIPOS DE ESTACAS F1 F2 FRANKI 2,5 5,0 PRÉ-MOLDADAS OU METÁLICAS 80 )( 1 mD + 2F1 3,5 ESCAVADAS 3,5 7,0 Fundações e Obras de Terra Prof. Paulo Oscar Baier 22
  23. 23. TIPO DE SOLO K (MN/m²) α (%) Areia 1,00 1,4 Areia Siltosa 0,80 2,0 Areia Silto-Argilosa 0,70 2,4 Areia Argilosa 0,60 3,0 Areia Argilo-Siltosa 0,50 2,8 Silte 0,40 3,0 Silte Arenoso 0,55 2,2 Silte Areno Argiloso 0,45 2,5 Silte Argiloso 0,23 3,4 Silte Argilo-Arenoso 0,25 3,0 Argila 0,20 6,0 Argila Arenosa 0,35 2,4 Argila Areno-Siltosa 0,30 2,8 Argila Siltosa 0,22 4,0 Argila Silto-Arenosa 0,33 3,0 Determinada a carga de ruptura PR. A carga admissível da estaca será: a) Para estacas Franki, pré-moldadas ou metálicas PR/2 P < Cálculo como pilar b) Para estacas escavadas PR/2 ou PR/3 com ponta na rocha P < PL/0,7  cálculo como pilar Fundações e Obras de Terra Prof. Paulo Oscar Baier 23

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