Fundações - Ppt

Transcript

Definição Fundações Fundação é o elemento estrutural que tem por função transmitir a carga da estrutura ao solo sem provocar ruptura do terreno de fundação ou do próprio elemento de ligação e cujos recalques possam ser satisfatoriamente absorvidos pelo conjunto estrutural. 1 2 Escolha do tipo de fundação “Todas as estruturas de engenharia têm de ser suportadas, de alguma maneira, pelos materiais que formam a parte superior da crosta terrestre. Existe, portanto, uma conexão inevitável entre as condições geológicas e o projeto de fundações” Lagget, Lagget, 1962 Escolha do tipo de fundação em função da geologia Pesquisa de subsolo adequada (geofísica e sondagem) Fundação inadequada ao tipo de solo e suas conseqüências (cálculo das cargas e recalques) Equipamentos e mão-de-obra disponíveis Custo de execução 3 4 Tipos de fundação z Tipos de Fundações Direta e profundas RÍGIDA - BLOCOS ISOLADA SEMI-FLEXÍVEIS - SAPATAS SAPATA ASSOCIADA SUPERFICIAIS VIGA DE FUNDAÇÃO RADIER 5 6 1 Sapata e Radier À CÉU ABERTO PROFUNDAS TUBULÕES À AR COMPRIMIDO 7 8 CONCRETO PRÉMOLDADAS POR PERCUSSÃO ESTACAS CRAVADAS POR VIBRAÇÃO INJETADAS ESTACA RAÍZ AÇO MADEIRA MOLDADAS “IN LOCO” À PERCUSSÃO ESCAVADAS TIPO FRANKI TIPO “STRAUSS” BROCA À ROTAÇÃO HÉLICE CONTINUA GRANDES DIÂMETROS 9 10 Tipos de carregamento… Tipos de carregamento 11 12 2 Distribuição de tensões em ambiente anisotrópico Rupturas 13 14 Cidade de Santos SP Fratura 45° 15 16 Exigências do projeto e execução z Planta de distribuição de cargas da estrutura (prédio) z Visita ao local da obra para levantamento de aspectos de interesse, determinação do tipo de investigação geológica e documentação fotográfica – – – – z z z z 17 condições topográficas condições geológico geotécnicas (tipo de solo, presença de água) existência de construções contíguas materiais e equipamentos disponíveis na região Tipo de fundação e embasamento técnico Elaboração dos cálculos de forma organizada Acompanhamento executivo Diário de obra 18 3 Fundação em função da geologia Perfil geológico típico de Porto Alegre 19 20 Em zonas de falha z z A Tubulão z Sapatas no horizonte B Estaca tubulão atravessando o horizonte C Estaca injetada tipo raiz Solo arenoso c/ pouca argila e muitos matacões Raiz z z C z Sapatas no horizonte B Estaca escavada com trado rotativo até o horizonte C Estacas cravadas não conseguem penetrar devido a alta resistência do solo residual A B Sapata C Estaca Escavada Regiões com presença de matacões Solo argiloso c/ areia Solo arenoso c/ pouca argila e sem matacões NLF NLF Tubulão Sapata C Zona de falha Solo arenoso c/ pouca argila e sem matacões Raiz B Solo argiloso com areia e c/ ou s/ matacões esparsos Estaca Escavada A A Solo arenoso c/ pouca argila e muitos matacões C NLF NLF 21 22 Solo residual de quartzito Solos residuais de filitos e xistos z z z A C z A Estaca Escavada Minerais de fácil intemperismo (solo argiloso e siltoso de média resistência) Sapatas no horizonte B Estaca escavada com trado rotativo Estaca escavada com sonda tipo strauss Sapata B Solo argiloso c/ silte ( nos gnaisses ainda com areia ) z z C Solo de difícil alteração (85 - 100% quartzo) Sapata sobre a rocha Estaca injetada com perfuratriz roto-percussiva (estaca raiz) A C NLF A Estaca Escavada z C Solo siltoso ( nos gnaisses: solo areno- siltoso )c/argila NLF NLF Sapata NLF 23 24 4 Solos residuais com presença de diques e veios de rochas mais resistentes Solos alternados com camadas resistentes e não resistentes Solos alternados com presença de quartzito e xistos ou filitos Fundações com sapatas, devendo-se considerar a resistência das camadas mais fracas z Estaca tubulão ou estaca injetada tipo raiz, para atravessar as camadas resistentes z A estaca raiz é mais cara, mas de maior produtividade z z Soluções hidrotermais ou infiltração de magmas nas falhas das rochas Podem ser mais resistentes que a rocha encaixante z Pode ser empregadas sapatas, considerando a resistência do solo residual z Estaca escavada com trado rotativo, quando os veios forem de pequena espessura z Estaca tubulão ou raiz, quando os veios forem de maior espessura z z A Sapata Tubulão Solos residuais de xistos ou filitos Estaca Escavada Raiz C Raiz Tubulão Sapata Solo residual c/ ou s/ horizonte C e c/ veios de quartzo NLF Xistos ou filitos rochas Rocha 25 26 NLF Quartzitos rochas Solos residuais de basalto, riolitos e dacitos Solos coluviais e tálus z z Solos das regiões da serra e planalto z Presença de diacláses (fraturamento intenso) e não possuem matacões z Estaca escavada com trado rotativo, por proporcionar paredes estáveis e nível do lençol freático profundo z Em regiões sem horizonte C, deve-se aplicar estaca raiz, roto-percussiva. z z Solo siltoso c/ muita argila Estaca Escavada Solo argiloso Raiz z z A Solo argiloso c/ silte Solo siltoso c/ pouca argila z z z BASALTO Forma de lente espessa, com presença de argila, areia e fragmentos ou pedaços de rochas misturados Sujeito a grandes infiltrações e rastejos Típico de encostas e sopé de morros Deve-se construir sobre tálus após sua estabilização As estacas devem atravessar o solo coluvial (ou tálus) e ser assentada sobre a rocha subjacente Estaca tubulão são as mais recomendas, com estabilização das paredes (se necessário) Pode-se empregar estaca raiz Considerar os esforços laterais sobre a estaca RIOLITO OU DACITO Tubulão Raiz NLF 27 z z z z Solos residuais de conglomerados z z z z São solos com presença de fragmentos de rocha (pedregulhos) Sapatas sobre o solo residual (horizonte B ou C) Tubulões no horizonte C, porque permite a remoção dos fragmentos Estacas injetada roto-percussiva podem ser empregadas, mas apresentam problemas operacionais devido a quebra da coroa A Tubulão Solos residuais de resistência média e nível do lençol freático profundo nas regiões mais elevadas Sapatas direto no horizonte C Estacas escavadas com trado rotativo, porque os furos tem paredes estáveis São de alta produção e baixo custo Com horizonte C pouco espesso, pode-se empregar sapata sobre a rocha ou estaca escavada roto-percussiva Quando o solo apresenta o NSPT abaixo de 20, pode ser empregada estaca cravada com pré-moldado ou trilho NLF A A A Ou C NLF C Conglomerado Tubulão z Solos residuais de argilitos, argilitos, silititos e arenitos Estaca Escavada z 28 B :Solo : Argiloso (conglomerado c/ seixos de basalto ) Argiloso c/ areia (conglom. c/ seixos de granito ) Pedregulhoso (conglom. C/ seixos de quartzito ) C :Solo pedregulhoso (seixos desagregados ) Conglomerado (seixos rolados cimentados ) NLF R. Sedimentar 29 NLF 30 5 Solos fluviais z z z z z z z Onde o rio não meandrou, são solos argilosos moles, com NLF superficial Solos que podem apresentar grandes requalques Estacas cravadas pré-moldadas ou franki Estacas escavadas não são recomendáveis devido a instabilidade das paredes. Pode-se empregar revestimento ou bentonita z z NLF z z Lamas moles (1) NLF Lama mole c/ lentes de areia (1) ou de cascalho (2) Tubulão z Onde o rio meandrou, Ocorrem lentes de areia fina ou grossa e cascalho em uma matriz argilosa. A matriz argilosa deve ser atravessada pela fundação Emprego de estacas cravadas. Estaca pré-moldada atravessa as lentes de areia, mas não atravessa o cascalho. Estaca franki não atravessa a lente de areia Deve-se então utilizar tubulão com ar-comprimido devido ao NLF ser alto (1) (2) Rocha sedimentar c/ ou s/ solos residuais 31 Cascalheira de pé de morro 32 z Transporte por rolamento de pedras e cascalho, com deposição diferenciada. Devido a energia e velocidade da água dos rios z Os fragmentos mais pesados são depositados primeiro que os mais finos. z Sapata, porque as fundações profundas tem dificuldade de atravessar o cascalho z Tubulão com ar comprimido devido ao NLF ser alto, para assentar sobre os leitos subjacentes mais resistentes z z z z z Rio NLF A z z Rocha sedimentar A Deposição pelos rios, inicialmente, os cascalhos, areias grossas e médias e, depois, as areias finas e as argilas são depositas no fundo do mar Em locais onde ocorrem lagunas ocorre a deposição de material argiloso no fundo das mesmas Ocorrência de dunas (solos eólicos), solos fofos Em areias compactas, deve-se empregar estacas cravadas prémoldadas com auxílio de jato de água na cravação Em areias fofas, pode-se empregar estaca franki ou estaca pré-moldada Sapatas em areias fofas não são recomendadas devido ao recalque significativo Planície costeira NLF Sapata 33 Areia fina compacta Areia fina eólica pouca compacta NLF Areia fina marinha muito compacta 34 Solos lacustres z z z Lentes de lama fina e mole Pode estar coberta ou não por areia fina ou grossa Estaca cravada prémoldada com jato de água ou estaca franki NLF Próxima Aula: Lente de lama mole Obras de Contenção Lente de lama mole Areias finas compactas Areias finas eólicas fofas NLF Areia fina marinha compacta 35 36 6