Apostila Fundaes II 2010 geral

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FUNDAES IICURSO DE ENGENHARIA CIVIL

Universidade Comunitria da Regio de Chapec

PL2,52,5

Mesa

B

b

ACEA rea de Cincias Exatas e Ambientais PROF Dr. MAURO LEANDRO MENEGOTTO PROF Msc. SILVIO EDMUNDO PILZ

2,5

d

d

CAPTULO I - ANLISE, PROJETO E EXECUO DE FUNDAES RASAS.

1.1 - INTRODUO

As fundaes rasas ou diretas so assim denominadas por se apoiarem sobre o solo a uma pequena profundidade, em relao ao solo circundante. De acordo com essa definio, uma fundao direta para um prdio com dois subsolos ser considerada rasa, mesmo se apoiando a 7,0 m abaixo do nvel da rua.

FUNDAO RASA D/BB) e corridas (L>>B). Para efeito de clculos geotcnicos, considera-se como retangular uma sapata em que L 5B e corrida sempre que L > 5B.

Figura 1.3 Sapatas retangular, quadrada e corrida

C.C.C.C.

Figura 1.4 Sapatas associada e associada de divisa

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Alm dos tipos fundamentais acima, deve-se tambm reconhecer as sapatas associadas, as quais so empregadas nos casos em que, devido proximidade dos pilares, no possvel projetar-se uma sapata isolada para cada pilar. Nestes casos, uma nica sapata serve de fundao para dois ou mais pilares (Fig.1.4). Muitas vezes as sapatas de divisa necessitaro de um elemento estrutural complementar para que possam suportar adequadamente as cargas impostas. Este elemento a viga de equilbrio (ou viga alavanca) que liga a sapata de divisa a um a outra sapata prxima (fig. 1.5)

DIVISA

e

L

viga de equlbrio

B

Figura 1.5 Sapatas de divisa ligada com outra sapata atravs de uma viga de equilbrio

Uma vista em corte pode ser vista na figura 1.6, bem como o esquema estrutural bsico de uma sapata de divisa com uma viga de equilbrio.

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4

PA

PB

DIVISARA

RB

PA

PB

RA

RB

Figura 1.6 Sapatas de divisa vista em corte com o esquema esttico.

1.2.3 - Fundao em radier

Quando todos os pilares de uma estrutura transmitir as cargas ao solo atravs de uma nica sapata, tem-se o que se denomina de uma fundao em radier (Fig. 1.7). Dadas as suas propores, envolvendo grandes volumes de concreto armado, o radier uma soluo normalmente mais onerosa e de difcil execuo em terrenos urbanos confinados, ocorrendo por isso com pouca freqncia. Porm, em certas solues de projetos, uma alternativa interessante, e quando devidamente projetado poder se tornar uma soluo tcnica e econmica interessante (fig. 1.8)

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Superestrutura

P1

P2

P3

RADIER

Tenses no solo Reao do solo

Figura 1.7 Radier - funcionamento

Figura 1.8 Radier concretado

O radier pode ser protendido, para diminuir a espessura do concreto ou os esforos de trao no concreto, sendo muito utilizado (fig. 1.9).

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Figura 1.9 Radier com cabos de protenso 1.3 - CONTROLE DE EXECUO DE SAPATAS

O controle de execuo de sapatas consiste essencialmente em fazer com que as sapatas sejam apoiadas sobre o solo previsto em projeto. Tambm deve ser efetuada a locao correta das sapatas, devendo ser utilizado o projeto de locao de pilares, na qual conste as dimenses em planta das sapatas, como, por exemplo, na figura 1.10 e 1.11 abaixo:

Figura 1.10 Locao de pilares com sapatasFUNDAES II UNOCHAPEC Prof. Dr. Mauro L. Menegotto Engenharia Civil Prof. Msc. Silvio E. Pilz ACEA 7

Figura 1.11 Detalhe locao da sapata

Nas escavaes, sempre conveniente que a escavao das sapatas se inicie nas imediaes de uma sondagem, para permitir a comparao in loco do previsto com o real. Nesta fase inicial se esclarecer tambm eventual variabilidade nas caractersticas do solo de apoio, visando estabelecer nveis que permitam o escalonamento entre sapatas apoiadas em cotas diferentes. No caso de sapatas apoiadas em solo, o escalonamento ser feito conforme Figura 1.12.

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Figura 1.12 Sapatas escalonadas

A sapata situada no nvel inferior deve ser executada antes da sapata situada em nvel superior. Porm deve se ter cuidado, para que a distribuio de tenses da sapata ao solo (bulbo de tenses) no fique muito prximo de talude. Deve ainda se respeitar em sapatas assentes em cotas diferentes um ngulo mnimo de 30o (rochas) e 60 nos demais solos (fig. 1.12), para que os bulbos de tenses no interfiram um no outro, sendo este ngulo uma medida aproximada, para uma anlise inicial devendo o valor exato ser calculado em funo das caractersticas do solo. Durante a escavao das sapatas deve ser dada ateno segurana dos funcionrios, para que no ocorrem desmoronamentos de taludes durante a escavao, se a mesma tiver profundidade razovel. Se necessrio devem ser tomadas medidas de conteno do solo para escavao segura (fig. 1.13).

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Figura 1.13 Risco de queda de talude e medidas de conteno do solo

Cuidado especial deve ser dado s edificaes vizinhas, para que no se afetem as fundaes existentes. Em caso de risco s fundaes vizinhas existentes, normalmente se executam as contenes e medidas necessrias para restabelecer as condies de segurana das fundaes vizinhas antes de se iniciar as fundaes da obra nova. Escavando-se as cavas de cada sapata, estas sero inspecionadas uma a uma, sendo conveniente o emprego de um penetrmetro (barra de ao de para testar uniformidade do solo de apoio. Atingida a profundidade prevista e no caso do terreno no atingir a resistncia compatvel com a exigida em projeto, a critrio da fiscalizao, deve se consultar o autor do projeto, a escavao pode ser aprofundada at a ocorrncia de um material adequado. Na inspeo, se dar especial ateno eventual ocorrncia de poos, fossas, ou buracos de formigueiros, a exigir um tratamento adequado. Poos e fossas devero ser limpos e preenchidos com concreto magro. Alternativamente podero ser injetados com calda de cimento, ou uma mistura ternria adequada (solo + cimento + gua). No caso de sapatas assentes em rocha, dever ser verificada a continuidade da mesma e a sua inclinao, para evitar que a sapata deslize sobre a rocha (fig. 1.14). 12.5mm)

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Figura 1.14 Preparao da rocha para receber sapata

Aprovado o solo de apoio, a sapata ser limpa para receber o lastro de concreto magro (fig. 1.16), no sendo aceitvel um lastro de pedra britada (fig. 1.15), pois pode ocorre fuga de nata de concreto junto s armaduras.

Figura 1.15 Lastro de brita no aceitvel

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Figura 1.16 Lastro de concreto magro ideal. Forma lateral da sapata em tijolo.

O lastro de concreto deve ter de 5 a 10 cm e ajuda a distribuir os esforos da sapata, alm de propiciar uma qualidade na execuo e deve ter uma rea levemente superior da sapata. usual se efetuar uma forma para as laterais das sapatas, sendo que estas formas podem servir de gabarito para a colocao das esperas dos pilares (fig. 1.17).

Figura 1.17 Forma lateral em madeira, servindo de gabarito.

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Posicionado a ferragem da sapata e do pilar (fig. .18), a sapata poder ento ser concretada (fig. 1.19).

Figura 1.18 e 1.19 Sapata com esperas do pilar e sapata concretada, com arranque de pilar

No caso de sapatas corridas (aquelas em que o comprimento maior que a largura) os procedimentos so idnticos (fig. 1.20).

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Figura 1.20 Sapata corrida sob parede de alvenaria

Da mesma forma, escava-se at o solo previsto, faz-se o lastro de concreto e posiciona-se a ferragem da sapata. Neste caso no h a ferragem de espera dos pilares (fig. 1.21).

Figura 1.21 Sapata corrida com o lastro e ferragem preparada

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E aps faz-se a concretagem, sempre lembrando de que todo concreto deve ter a cura adequada (fig. 1.22).

Figura 1.22 Sapata corrida concretada e a cura

1.4 - DIMENSIONAMENTO DE FUNDAES DIRETAS

O dimensionamento geomtrico de fundaes diretas e seu posicionamento em planta a primeira etapa de um projeto, a ser feito para uma tenso admissveladm

(ou

tambm p ) previamente estimada.As dimenses das superfcies em contato com o solo no so escolhidas arbitrariamente, mas sim atravs de dimensionamento estrutural econmico. No caso particular de um radier para um edifcio, ser fundamental a participao do engenheiro estrutural, a fim de se conseguir propores adequadas tanto sob o ponto de vista de fundao como do estrutural.

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1.4.1 - Sapatas isoladas

Considere-se o pilar retangular da figura 1.13, de dimenses l x b e carga P. A rea necessria da sapata ser:

A = P/

adm

=B.L

LDimensionamento:

d

2,5 2,5

Atravs das duas equaes podemos determinar os lados L e B

B

b

d

A = P/

adm

=B.L

LB=lb

Figura 1.13 Sapata isolada

A regio em que o pilar tem contato com a sapata chamamos de mesa. Muitas vezes, para facilitar a colocao das frmas para a concretagem do pilar, as dimenses da mesa so ligeiramente superiores a do pilar (por exemplo 2,5 cm). O dimensionamento econmico ser aquele que conduz a momentos

aproximadamente iguais nas duas abas, em relao mesa da sapata. Para tanto, os balanos d devero ser aproximadamente iguais nas duas direes, ou seja: B = b + 2d + 5cm; L = l + 2d + 5cm (considerando folga de 2,5 cm na mesa)

Resolvendo-se simultaneamente obtm-se as dimenses procuradas, que so normalmente arredondadas para variar de 5 em 5 cm.

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Exemplo: Dados Pilar com 110 x 25 cm e carga P = 3800 kN e Resoluo A = 3800 kN / 350 kN/m2 l b = 110 25 = 85 cmadm

= 350 kN/m2

A = 10,86 m2 = B . L

L = 3,75 m e B = 2,90 m

No caso de pilares de edifcios, a dimenso mnima da ordem de 80 cm. Para sapatas corridas, adota-se um mnimo de 60 cm de largura. Para residncias usual uma sapata com uma dimenso mnima de 60 cm.

No caso de pilares em L, a sapata ser centrada no centro de gravidade do pilar, sendo que os balanos iguais sero procurados em relao mesa retangular do topo da sapata (Fig 1.24). Nesta figura so mostrados outros exemplos de sapatas para pilares no retangulares.

c.g

c.g

Figura 1.24 Sapatas para pilar em L.

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1.4.2 - Sapatas associadas

Quando as cargas estruturais forem muito altas em relao tenso admissvel, poder ocorrer o caso de no ser possvel projetar-se sapatas isoladas para cada pilar, tornando necessrio o emprego de uma sapata nica para dois ou mais pilares ou chamada de sapata associada (fig. 1.25 e fig. 1.26). Neste caso a sapata ser centrada no centro de cargas dos pilares, procedendo-se ento escolha das dimenses de maneira a obter um equilbrio entre as propores da viga de rigidez e os balanos da laje. No caso ao lado temos:

L x1 BP1 P2

A = P1 + P2 /

adm

A=B.L

x2

x2

P1 . x 1 P1 P2

L/2

L/2

Figura 1.25 Sapata associada

Figura 1.26 Sapata associada - perspectivaFUNDAES II UNOCHAPEC Prof. Dr. Mauro L. Menegotto Engenharia Civil Prof. Msc. Silvio E. Pilz ACEA 18

A sapata associada ser evitada, sempre que for possvel uma soluo com sapatas isoladas, mesmo a custo de se distorcer o formato lgico das sapatas (Fig. 1.27). Via de regra, duas sapatas isoladas sero mais econmicas e mais fceis de executar do que uma sapata associada, porque para equilibrarmos a rigidez do conjunto, normalmente temos que fazer uma viga de rigidez ligando os dois pilares. medida que a concentrao de cargas aumenta, a liberdade de escolha do tipo e dimenses das sapatas diminui. O problema de projeto torna-se ento o de se encontrar sapatas de qualquer forma, que caibam dentro da rea disponvel para a fundao. Sapatas associando trs ou mais pilares podero ento, tornarem-se necessrias, respeitando-se sempre a coincidncia do CG da sapata com o centro de cargas dos pilares envolvidos.

Figura 1.27 Soluo para evitar sapata associada

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1.4.3 - Sapatas de divisa

No caso de pilares junto aos limites do lote (divisa e alinhamento da rua) no possvel projetar-se uma sapata centrada, tornando-se necessrio o emprego de uma viga de equilbrio (viga alavanca) para absorver o momento gerado pela excentricidade da sapata (Fig. 1.28 , 1.29 e 1.30). A sapata de divisa, pilar PA, ser dimensionada para a reao RA, a qual, por sua vez, no conhecida de incio, pois depende da largura da sapata. O problema resolvido por tentativas, considerando-se a sugesto adicional de que a sapata de divisa tenha uma relao L/B em torno de 2.

Figura 1.28 Sapata de divisa - perspectiva

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DIVISA

e

L

viga de equlbrio

B

Figura 1.29 Sapata de divisa em planta

PA

PB

DIVISARA

RBFigura 1.30 Sapata de divisa em corte

PA

PB

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RA

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RB Prof. Msc. Silvio E. PilzACEA

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Seqncia de clculo: 1) Na Fig. 1.30, tomando-se momentos em relao a B (CG da sapata de centro)

RA . (l e) PA . l

R A PA .

l l e

2) Adota-se um valor para RA = R > PA, pois ser sempre maior que 1. 3) Para o valor de R, adotam-se as dimenses da sapata de divisa: A = R/adm

= B1 L1

4) Para o valor de B1 adotado calcula-se a excentricidade (e) a reao RA1. 5) Se RA1 R adotada, refaz-se o clculo mantendo-se a mesma largura da sapata

para no alterar a excentricidade e, consequentemente, a reao RA1 6) Para A = RA1/adm ,

B = B1 adotado L = A/B1 adotado

7) Se os valores de B e L encontrados forem aceitveis (L/B em torno de 2), as dimenses so aceitas. Uma vez dimensionada a sapata de divisa, procede-se ao dimensionamento da sapata interna. Da figura 1.29 (e fig. 1.6 anterior), verifica-se que a viga alavanca tender a levantar o pilar PB, reduzindo a carga aplicada ao solo de um valor dP = RA PA Na prtica, esse alvio na carga do pilar no adotado integralmente no dimensionamento da sapata interna, sendo comum a adoo da metade do alvio. Assim, a sapata interna ser dimensionada para:

RB

PB

dP 2

A reduo no valor do alvio atribuda ao fato de a alavanca no ser rgida (alavancas longas), alm de as cargas de projeto incorporarem sobrecargas, que nem sempre atuam integralmente (cargas acidentais), o que causaria um alvio hipottico.

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No caso de obras em que a carga acidental o principal carga atuante, deve-se calcular as sapatas para o caso de cargas atuantes totais e cargas atuantes sem considerao das cargas acidentais. No caso de a alavanca no ser ligada a um pilar interno, mas sim a um contrapeso ou um elemento trabalhando a trao (estaca ou tubulo), o alvio aplicado integralmente, a favor da segurana.

Freqentemente, pela sua prpria natureza, sapatas de divisa esto associadas a escavaes profundas junto a construes vizinhas. Nestes casos, pode ser prefervel uma sapata mais prxima de um quadrado que uma retangular, ou seja, com

L/B

2. O projeto sacrificaria a viga alavanca, na busca de uma soluo mais

exeqvel. Exemplo: PA = 100 x 22 cm PB = 70 x 70 cm carga 1400 kN carga 1900 kN

Distancia entre eixos de pilaresadm

l = 5,50 m

= 250 kN/m2

Soluo: Sapata de divisa adotando R = 1500 kN adotando B1 = 1,80 m A = 1500 kN / 250 kN/m2 = 6,0 m2 L1 = 6,0 / 1,80 = 3,33

e = (1,80 / 2) (0,22 / 2) = 0,79 m

R A PA .

l l e RA1 = 1.635 kN

como RA1 R redimensionar, mantendo-se B, pois assim no muda e novo A = 1.635 kN / 250 kN/m2 = 6,54 m2

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L = 6,54 / 1,80 = 3,63 m

L/B

2 (OK !)

Adotar para sapata de divisa 1,80 m x 3,65 m Sapata interna dP = RA PA = 1.635 1.400 = 235 kN RB = PB dP/2 = 1.900 235/2 = 1.783 kN A = 1783 / 250 = 7,13 m2 L = B = 2,67 m Adotar sapata interna 2,70 m x 2,70 m

1.4.4 Dimensionamento da viga de equilbrio

Sapatas com vigas de equilbrio quando integradas (a sapata e a viga tem a base no mesmo nvel) so projetadas com base nas seguintes hipteses (fig. 1.31, fig. 1.32 e fig. 1.33): 1. A viga deve ser rgida. Esta condio satisfeita fazendo-se a viga com momento de inrcia Iv de 2 a 4 vezes maior que o momento de inrcia Is da sapata e altura h maior, no mnimo igual a l/5 da distncia l entre pilares. 2. As sapatas devem ser dimensionadas para aproximadamente a mesma presso e devem ser evitadas grandes diferenas entre as suas larguras b, no mximo 60 cm, para reduzir o recalque diferencial. 3. A viga de equilbrio, entre os bordos das sapatas, apenas uma pea fletida e no deve absorver reaes do solo que modifiquem as hipteses de clculo. Para que isto ocorra, a camada de solo subjacente ao fundo da viga deve ser afrouxada ou retirada antes de sua execuo.

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P1

P2

h

e R1

(a)R2

Figura 1.31 Sapata de divisa em corte

a1

a01 b 01 b1

a02

a2

(b)

b 02 b2

Figura 1.32 Sapata de divisa em planta

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0

x 1 2 3 4 5

6 Esforo Cortante

(c)

Momento Fletor (d)Figura 1.33 Diagrama de solicitaes na viga de equilbrio

Admitindo alvio terico integral do pilar central ( R2 = P2 -

P ), fazendo

r1

R1 b1

r2e

R2 b2

(reaes do terreno por unidade de comprimento da viga), resultam os seguintes diagramas:

Diagramas de corte

V1 = - P1 + r1 b01

V2 = V3 = - P1 + R1

= P2 R2

V4

P2

r2

b2 2

b02

P 1

R1

r2b2

b2 2b02 2

b02

V5

r2

b2 2

b02

P 1

R1

r2

P2

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Diagrama de momentos

M mx

b P1 x 01 2

r1 x 2 2

com x

P1 r1

M2

P b1 1

b01 2

b1 R1 2

M3

b2 P 2

1.4.5 Hiptese de clculo de sapata com viga de transio

Uma outra hiptese, bastante utilizada para resolver o problema de sapata de divisa o uso de viga de transio. Neste caso a sapata no de divisa, mas o pilar de divisa nasce sobre uma viga de transio (fig. 1.34). Esta soluo bastante interessante, principalmente porque ns podemos fazer as sapatas e a viga de transio em nveis diferentes, evitando assim uma escavao maior no local de implantao da viga.PA PB

DIVISA

RA

RB

Figura 1.34 Sapata de divisa com viga de transioFUNDAES II UNOCHAPEC Prof. Dr. Mauro L. Menegotto Engenharia Civil Prof. Msc. Silvio E. Pilz 27 ACEA

O clculo da viga de transio passa a ser um clculo convencional de uma viga, como transio, aprendida na disciplina de Concreto Armado. Deve-se lembrar que esta viga deve ter uma grande rigidez, pois qualquer deformao na viga, no balano, ser imposta ao pilar e conseqentemente ao restante da obra. Cuidado especial tambm deve ser dado as tenses tangenciais que sero grandes no balano, onde o esforo cortante tambm elemento importante no clculo da viga. Por vezes, devese dimensionar a viga por verificao das tenses de cisalhamento atuantes. As sapatas so calculadas como centradas.

1.4.6 - Sapatas Sujeitas a Carga Vertical e Momento

Em muitos casos prticos, alm da carga vertical, atua tambm um momento na fundao. Esse momento pode ser causado por cargas aplicadas excentricamente ao eixo da sapata (fig. 1.35 e fig. 1.36) por efeito de prtico em estruturas hiperestticas, por cargas horizontais aplicadas estrutura (empuxos de terra em muro de arrimo, vento, frenagem etc.).

Pe

P M

Figura 1.35 Sapata com carga excntrica

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PB

M

L

P M

P

M

min

min

maxmax

Figura 1.36 Sapata com momento (a) e os efeitos causados (b). Na figura 1.35 , ilustra-se o caso de uma sapata carregada excentricamente com uma carga P. Nesse caso, as tenses aplicadas ao solo no sero uniformes, variando ao longo da base da sapata. No caso de a carga P estar dentro do ncleo central da base, as tenses aplicadas sero obtidas considerando-se a superposio dos efeitos de uma carga centrada mais um momento, conforme ilustrado na figura 1.36. A tenso mxima dever ser inferior tenso admissvel adotada para o solo. Assim a figura 1.30 temos:

P Amax

M W

onde

W

B . L2 6min

assim podemos dizer que

P M A W

adm

P A

M W

0

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Exemplo: Para a sapata abaixo e sendo o pilar de 20 x 80 cm, e o solo comadm

= 3,5 kgf/cm2,

e sendo os esforos P = 100 tf e M = 15 tfm e o momento atuando no sentido de L (lado maior) da sapata, ache as dimenses da sapata, sendo que no momento mais solicitado as tenses entre solo e estrutura sejam menores que as admissveis e no haja trao entre sapata e solo. Admite-se preciso

M P

no ponto mximo da tenso entre 3,4 e 3,6 kgf/cm2. Soluo:

Padm

Inicialmente podemos achar a rea da sapata A=P/ = 28.571 cm2 ou 2,85 m2

Com estes dados e mantendo o hometetismo das faces, obtemos os lados das sapatas ( bvio que selevarmos em considerao somente a carga P inicialmente as tenses mximas no passaro, mas por fim didtico assim o faremos).

L - B = 80 20 = 60 cm = 0,6 m e Das duas equaes obtemos

L . = 2,85 m CASO DE MOMENTO VINDOBDA SUPRAESTRUTURA

2

B = 1,45 m (arredond.) L = 2,02 m L = 2,00 m assim obtemos W = B. L2 /6 = 0,97 m3 e calculamos as tenses mximas e mnimas.

P Amax

M W

Honde achamos:

= 3,44 + 1,55 = 4,99 kgf/cm2 > = 3,44 - 1,55 = 1,89 kgf/cm2 = 2,84 - 1,16 = 1,68 kgf/cm2 1720 Sendo: solo Argila Intermedirio Rocha

Rc = resistncia a compresso simplesA NBR 6122/96 sugere:

Tipo de RochaRocha s, macia sem laminaes ou sinal de decomposio Rocha laminada, com pequenas fissuras, estratificadas Solos granulares concrecionados

qba (kPa)3000 1500 1000

Observar que em casos de que se o macio rochoso muito resistente, quem pode determinar a capacidade de carga do tubulo a resistncia do concreto, e nestes casos convm limitar:

qba

0,33 fck

6.4 RECALQUES EM TUBULESGeralmente os recalques de tubules sob carga de trabalho so baixos (inferiores a 25 mm) e perfeitamente aceitveis para a grande maioria das estruturas. No ser aprofundado o estudo de recalque em tubules, porm h vrias literaturas que tratam do tema:

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89

Fundaes Teoria e Prtica Previso e Controle das Fundaes, entre outros

6.5 DIMENSIONAMENTO ESTRUTURALO projeto estrutural de tubules em concreto, sem revestimento, feito em 3 etapas: a) Clculo da presso de contato entre o pilar e o tubulo (com definio da eventual armadura de fretagem) bloco de apoio de seo reduzida. b) Clculo do fuste como elemento comprimido em concreto (simples ou armado). c) Clculo da base alargada, com sua eventual armadura necessria (normalmente como bloco de seo plena conforme estudado em Fundaes I).

Clculo da seo de contato como bloco de seo reduzida Clculo do fuste como pilar curto

DfClculo da base alargada como bloco de seo plena

Db

>20cm

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90

Pilar

Fuste

Ao

Ac

Base alargada

6.5.1 Presso de contato entre pilar e tubulo A NBR 6118/2003 em seu item 21.2.1 Presso de contato em rea reduzida determina que em havendo carga em rea reduzida, deve ser disposta armadura para resistir a todos os esforos de trao, sempre que a possibilidade de fissurao puder comprometer a resistncia do elemento estrutural. o caso de tubules (e blocos de coroamento de estacas). A figura abaixo mostra os casos em que a fissurao pode comprometer a resistncia do elemento e devemos dispor de armadura para combater os esforos de trao.

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91

A armadura nesta regio ser calculada dimensionando-se a rea como bloco de seo reduzida e calculando-se assim uma armadura de fretagem. Temos assim desta forma:

Ntonde:

a 0,30 P (1 o ) a

e

Asf

f

Nt f yd

Nt = esforo de trao originado pela carga P P = esforo de compresso (normalmente carga do pilar) ao = menor dimenso do elemento apoiado (pilar) a = dimetro do tubulo Asf = armadura de fretagem necessria (colocada em camadas)f

= coeficiente de majorao de cargas ( = 1,4)

fyd = resistncia de clculo do ao (para CA50 = 435 MPa)

6.5.2 Clculo do fuste A rea do fuste pode ser dado pela equao

Af

f c

Pc

0,85 f ckc

onde:

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Af = rea do fustec

= tenso de compresso mxima no concreto (considerando o efeito Rusch)

fck = resistncia caracterstica do concreto ( 15 MPa)c

= coeficiente de minorao do concreto ( = 1,6) item 7.8.18.1 da NBR 6122/1996

Observar ainda: Df > 60 a 70 cm (para permitir a entrada do funcionrio para a limpeza). Caso Df d um valor grande e no se queira trabalhar com estas dimenses aumentar o fck do concreto Como por definio o fuste do tubulo um elemento enterrado, no h necessidade de verificao da flambagem tratar como pilar curto Neste caso teremos que calcular a armadura longitudinal. A armadura mnima (Asmin ), conforme a NBR 6118/2003 : < 30

Asmin = 0,004 . Ac1Onde:

Ac1

1,2

f

(P G f )

0,85 f cd 0,004 f yd

Ac1 = rea de concreto teoricamente necessria Gf = peso prprio do fuste do tubulo fcd = fck /c,

sendo

c

= 1,6

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6.5.3 Clculo da base alargada O dimensionamento da base efetuado de maneira idntica ao j visto em Fundaes 1, blocos de seo plena, e NBR 6122/96 item 7.8.17. Temos que verificar as condies geomtrica para ver a necessidade de se armar a base. Portanto conforme figura abaixo:

Df

Db

MATERIAIS IDNTICOS

Os materiais da base e da lateral, pelo menos at a altura do rodap especificada, deve ser idnticos. Assim toda vez que tubulo se apoiar em rocha, temos que embutir o mesmo na rocha, na altura do rodap, que 20 cm.

De acordo com a NBR 6122/1996, bloco o elemento de fundao em superfcie dimensionado de modo que as tenses de trao nele produzidas possam ser resistidas pelo concreto, sem necessidade de armao. No haver necessidade de

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H < 2,0 m

20

armadura sempre que a mxima tenso de trao que se desenvolve na base do bloco (ct)

possa ser mantida em limites compatveis com a resistncia do concreto ct.

trao. A NBR 6120/1996 estabelece que o valor dect = 0,4 . ftksendo

0,8 Mpa

ftk a resistncia caracterstica trao do concreto que corresponde a:

f tk

f ck 10

para fck

18 Mpa ou

ftk = 0,06 fck + 0,7 Mpa

para fck > 18 Mpa

Obs: a NBR 6118/2003 tem procedimentos diferentes para determinao do valor dect

, mas na disciplina estaremos usando o procedimento da NBR

6122/1996, at a sua reviso, se houver alterao.

Na prtica, deve se determinar uma altura tal do bloco que o ngulo seguinte prescrio abaixo, sendo o valor de indicado na figura acima.

atenda a

tg

pct

1

onde

ct = tenso de trao atuante no tubulo e,

p = tenso atuante entre solo e tubulo.

Sendo

p

P Gf Ab

Ab = rea da base do tubulo

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A NBR 6122/96, em nota, fala que: Para o ngulo 60, e desde que a base esteja embutida em material

idntico ao apoio, no mnimo 20 cm, independentemente da taxa, no h necessidade de armadura. Se < 60, ento verificar a necessidade de armadura Clculo conforme

acima. Se porventura o ngulo de for pequeno, menor que o determinado para no haver

tenses de trao maior que o concreto suporta, ou seja, havendo necessidade de armadura, podemos determinar esta armadura conforme visto em Fundaes I, para sapatas utilizando o mtodo das placas. O detalhamento final do tubulo, com suas armaduras ser, de maneira geral, conforme a figura seguinte, visto em corte:

ARMAD. LONG. DO PILAR

ARMADURA DE FRETAGEM 4 A 5 CAMADAS (normalmente)

ARMADURA LONGITUDINAL

ESTRIBO DA ARMAD. LONG.

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Visto em planta temos:

1,414 . r estr.

Df

ARMAD. LONGIT. ARMADURA DE FRETAGEM

0,707 . r estr.

Observar ainda: As base dos tubules geralmente so circulares tendo a sua rea de fcil definio Pode, tambm em casos especficos utilizar-se de uma falsa elipse, conforme figura abaixo:

De

str

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97

r

m

Neste caso a rea ser dada por:

A

.r 2

r.m

por razes econmicas, sugere-se que o valor de m situe-se no seguinte intervalo:

r

m

2r

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98

CAPTULO ESTACAS

III

-

DIMENSIONAMENTO

ESTRUTURAL

8.1 GENERALIDADESA capacidade de carga de uma estaca obtida como o menor dos dois valores: a) resistncia estrutural do material da estaca b) resistncia do solo que lhe d suporte Para a obteno da resistncia referente ao item b), podem-se usar os mtodos de clculo de transferncia de carga, como os propostos por Aoki-Veloso, DcourtQuaresma e outros. Esses mtodos foram estudados anteriormente nesta disciplina. Se a estaca estiver submetida apenas a cargas de compresso que lhe imponham tenses mdias inferiores a 5 MPa, no haver necessidade de arm-la; a no ser que o processo executivo exija alguma armadura. Se, porm, a tenso mdia ultrapassar esse valor, a estaca dever ser armada no trecho que essa tenso for superior a 5 MPa at a profundidade na qual a transferncia de carga, por atrito lateral, diminua a compresso no concreto para uma tenso inferior a 5 MPa. Cabe lembrar que a transferncia de carga corresponde parcela de atrito lateral (PL) resistida pelo solo ao longo do fuste e calculado pelo mtodo de Aoki-Velloso, ou de Dcourt-Quaresma, ou outros, como j dissemos. O dimensionamento do trecho comprimido da estaca com tenso superior a 5 Mpa ou de qualquer outro segmento da mesma, sujeito a outros esforos (trao, flexo, toro ou cortante) dever ser feito de acordo com o disposto na norma NBR 6118, adotando-se os valores para resistncia caracterstica do concreto e os coeficientes de majorao das cargas e minorao das resistncias indicados naquela norma e na NBR 6122 da ABNT. Na tabela abaixo apresenta-se um resumo dos valores

propostos por essas normas.FUNDAES II UNOCHAPEC Prof. Dr. Mauro L. Menegotto Engenharia Civil Prof. Msc. Silvio E. Pilz ACEA 99

TABELA - Valores recomendados pelas NBR 6118 e 6122

Tipo de estacas 1. Estacas moldadas no solo 1.1 Tipo Strauss 1.2 Sem revestimento a) Concretagem a seco b) Concretagem submersa 1.3 Com revestimento recupervel 1.4 Com revestimento perdido 2. Estacas pr-moldadas 2.1 Sem controle sistemtico do concreto 2.2 Com controle sistemtico do concreto

fck MPa 15 15 16 16 18

f

s

c

1.4 1.4 1.4 1.4 1.4

1.15 1.6 1.15 1.6 1.15 1.4 1.15 1.4 1.15 1.4

25 35

1.4 1.4

1.15 1.4 1.15 1.3

No caso das estacas com revestimento metlico perdido e totalmente enterrado em solo natural, no qual o revestimento no sofra corroso, pode-se levar em conta a contribuio da resistncia desse revestimento desde que se desconte 1,5 mm sua espessura. Como, porm, o comportamento estrutural na ruptura de uma seo desse tipo de estacas diferente do comportamento sob a ao das cargas em servio, h necessidade de se verificar a resistncia estrutural no estado limite de ruptura ( quando se leva em conta a contribuio do revestimento metlico e os coeficientes indicados na tabela acima) e a resistncia estrutural no estado limite de utilizao ( quando se despreza totalmente a contribuio do revestimento metlico e se adotaf

1

e

c

1,3

).

No caso de existir base alargada, a armadura de transio entre o fuste e a base ser feita apenas no estado-limite de ruptura.

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8.1.1 Dimensionamento na Compresso O clculo estrutural de uma estaca sujeita a compresso com tenso mdia superior a 5 MPa feito com base nas prescries da NBR 6118. Segundo a NBR 6122, com exceo das estacas injetadas de pequeno dimetro, as estacas total e permanentemente enterradas dispensam a verificao flambagem quando em servio. Se for constatado que a ruptura no ocorrer por flambagem, o clculo poder ser feito majorando-se a carga de compresso na proporo (1 + 6/h) mas no menor que 1,1, em que h, medido em centmetros, seja o menor lado do retngulo mais estreito inscrito seo da estaca. A expresso a adotar ser:

Nd . (1 + 6/h) = 0,85. Ac . fcd + As . fydem que:

Ndf cd

f

Nc

f ck /

f yd

f yk /

s

ou

0,2 % . Es

A armadura mnima a adotar ser 0,4% A, em que A a rea da seo transversal da estaca.

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8.1.2 Dimensionamento na Trao Para este caso, a estaca ser sempre armada, sendo a seo da armadura condicionada pela abertura mxima permitida para as fissuras. Como geralmente a taxa dessa armadura nas estacas reduzida, podemos usar a frmula simplificada abaixo:

(2em que:

b

0,75)

3. s2 Es . f tk

o dimetro, em mm, das barras tracionadasb

o coeficiente de aderncia, nunca superior a 1,8 . Geralmente = 1,5

Es o mdulo de elasticidade do ao, ou seja, 210.000 Mpa

s a tenso mxima atuante no ao tracionado para garantir a abertura prefixada

das fissuras (resultado em MPa).

ftk

a resistncia caracterstica do concreto trao (em Mpa), ou seja,

ftk

fck 10

para

fck 18 MPa

ftk 0.06 fck 0.7

Aspara

N tks

fck > 18 MPa

e

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os valores de

so: (fissuras at 0.1 mm) (fissuras at 0.2 mm) (fissuras at 0.3 mm)

1 para estacas no protegidas em meio agressivo 2 para estacas no protegidas em meio no-agressivo 3 para estacas protegidas

8.1.3 Dimensionamento na Flexo Simples e Composta A flexo numa estaca pode ser decorrente de esforos devido ao manuseio e ao transporte (caso de estacas pr-moldadas) ou da prpria estrutura. O clculo das armaduras de flexo simples ou composta efetuado na forma aprendida na disciplina de Estruturas de Concreto. Cabe ressaltar que a armadura de flexo no dever ser inferior a 0.15% A.Exemplos de aplicao podem ser encontrados no livro Dimensionamento de Fundaes Profundas - Alonso

Um aspecto importante no dimensionamento desse tipo de solicitao refere-se ao cortante. Se a estaca de seo quadrada ou retangular, esse dimensionamento no tem maiores dificuldades e feito seguindo-se o prescrito na NBR 6118, ou seja:

wd

Vd bw .d

0.25 fcd 4.5MPa

sendo Vd o cortante de clculo na seo considerada. O clculo da armadura efetuado na forma aprendida na disciplina de Estruturas de Concreto.

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8.2 ESTACAS SUJEITAS A CARGA VERTICAL E MOMENTOSQuando dimensionamos uma fundao por estacas para um determinado pilar, levando em considerao apenas a carga vertical, todas as estacas necessrias para a transmisso da carga do pilar recebero a mesma parcela de carga Entretanto, se sobre este grupo de estacas atuar um ou dois momentos, a capacidade do grupo no mudar, mas a capacidade individual de cada estaca sofrer um remanejamento em funo da intensidade e direo dos momentos. Desta maneira poderemos calcular qual a parcela individual que cada estaca receber, pela seguinte expresso:

QiOnde:

N n

M y . xi xi2

M x . yi 2 yi

Qi = carga atuante sobre a estaca i N = carga vertical atuante sobre o bloco n = nmero de estacas no bloco My = momento segundo a direo y Mx = momento segundo a direo x xi = distncia segundo a direo x da estaca at o C.G. yi = distncia segundo a direo y da estaca at o C.G.e a conveno de sinais

+ compresso

e

- alvio (trao)

utilizando-se a regra da mo direita, para a determinao dos esforos de compresso e trao originadas nas estacas devido flexo.

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My

Mx

xi xi

8.3 CARREGAMENTO HORIZONTAL EM ESTACASTodas as fundaes so submetidas a esforos horizontais. Porm, na maioria dos casos, os esforos verticais so dominantes. No vamos estudar nesta disciplina todos os pormenores referentes ao carregamento horizontal em estacas.Estudos mais aprofundados de carregamento horizontal no topo e no fuste podem encontrados no livro Dimensionamento de Fundaes Profundas - Alonso

Uma das solues normalmente adotadas quando em uma obra os esforos horizontais so de grandeza elevada e significativa a utilizao de estacas inclinadas para absorver estes esforos horizontais.

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yi

Os mtodos mais utilizados e divulgados para calcular o estaqueamento com estacas inclinadas so: Mtodo de Schiel utiliza a anlise matricial do estaqueamentoA forma de clculo pode ser encontrada no livro Dimensionamento de Fundaes Profundas - Alonso

Mtodo de Nkkentved um mtodo mais expedito, usado principalmente quando o estaqueamento simtrico.

8.3.1 Mtodo de Nkkentved um mtodo mais expedito quando o estaqueamento simtrico, embora tambm possa ser aplicado a um estaqueamento geral. Quando todas as estacas forem iguais e o estaqueamento for simtrico, como se indica na figura abaixo, a carga em cada estaca obtida por

Ni

V

cos i cos2

Hi

sen i sen 2

Mi

Pi2 P

O clculo feito projetando-se o estaqueamento nos dois planos de simetria, como se indica na figura a seguir. A parcela bloco, ao contrrio da parcela

cos2

obtida para todas as estacas do

sen 2

, s aplicada s estacas projetadas. Por

exemplo, as estacas 2, 3, 10, e 11 tero as estacas 5 a 8 tero

90 , quando se fizer o clculo de H , ez

90 , quando se fizer o clculo de Hy.

Esta uma aproximao a mais neste mtodo, pois resulta que, para os esforos H, as cargas em algumas das estacas inclinadas so decorrentes de suas componentes verticais. Entretanto, como os ngulos tambm pequeno e plenamente aceitvel. so de pequeno valor, o erro cometido

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8.4 RECOMENDAES DIVERSASAlgumas medidas construtivas durante o projeto estrutural da obra reduzem ou combatem, ou so necessrios para evitar esforos parasitas com relao esforos horizontais e momentos atuantes no estaqueamento. Pilares com uma estaca somente recomendvel que se faa um travamento de vigas baldrames nos dois sentidos ortogonalmente (desenho abaixo).

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VIGA

Pilares com duas estacas, se torna necessrio que se faa pelo menos uma viga baldrame de travamento no sentido perpendicular ao das estacas. (desenho abaixo)

VIGA

Pilares com 03 ou mais estacas, desde que no alinhadas no necessita de vigas baldrames de travamento.

VIGA

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Quando temos que executar uma fundao em estacas em divisa, os procedimentos so parecidos ao j estudado em Fundaes 1. Estando o centro de carga do pilar deslocado em relao ao centro de carga do estaqueamento (estaca individual ou do grupo), deve esta excentricidade ser resolvido por meio de recursos estruturais viga de equilbrio

8.5 CUIDADOS GERAIS

8.5.1 - Pilares muito prximos Quando dois pilares esto muito prximos, por questo executiva ou de ordem ecnomica, pode-se agrupar os mesmos e executar um bloco nico. Neste caso o centro de carga das estacas deve coincidir com o centro de carga dos pilares. (desenho abaixo).

P1

C.G BLOCO = C.C PILARES

P2

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8.5.2 Estaca perdida ou mal executada Quando ocorre de haver a perda de uma estaca durante a execuo, por quebra ou dano irreparvel em estacas pr-moldadas, ou por encontro de mataco ou outro problema executivo em qualquer estaca, modificam-se as posies das estacas a serem executadas. O centro de carga das estacas deve continuar coincidindo com o centro de carga do pilar ou pilares. O desenho abaixo ilustra alguns casos.

Estaca Quebrada

Estaca Cravada

Estaca no Cravada

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8.5.3 Erro de inclinao de estacas O desvio de inclinao mximo permitido (desvio angular) sem a necessidade de medidas corretivas ou de verificao a estabilidade de 1:100, de acordo com a NBR 6122/96, item 7.9.7.6.1. Para desvios maiores executar recursos estruturais para compensar. No caso de grupo de estacas ou tubules, a verificao deve para o conjunto.

8.5.4 Erro de excentricidade nas estacas A tolerncia quanto a excentricidade, da execuo de uma estaca, sem qualquer correo da ordem de 10% do dimetro da estaca ou fuste do tubulo, quando no travadas. Para desvios superiores a este, deve ser feito uma verificao estrutural, devido a nova solicitao de flexo composta. Caso o dimensionamento da estaca diante desta nova situao seja insuficiente, deve-se corrigir a excentricidade total mediante recurso estrutural (viga de equilbrio, por exemplo). Item 7.9.7.5.1. Para o caso de grupo de estacas, e a excentricidade no plano das estacas ou tubules, deve ser verificada a solicitao nas estacas ou tubules, admitindo-se, sem correo, um acrscimo de no mximo 15% sobre a carga admissvel da estacas e de 10% na carga admissvel do tubulo (desenho abaixo). Acrscimos superiores a estes devem ser corrigidos mediante acrscimo de estacas ou tubules, ou recurso estrutural

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eESTACA SOFRE AUMENTO DE CARGA

8.5.5 Sequncia executiva de estacas Em estacas que fazem parte de grupo, deve-se considerar os efeitos da execuo destas sobre o solo Levantamento Deslocamento lateral Tais efeitos podem ser reduzidos, na medida do possvel : a) Pela escolha adequada da estaca b) Espaamento entre estacas adequado c) Tcnica executiva A sequncia de execuo, em qualquer caso, deve ser do centro do grupo para a periferia, ou de um bordo em direo ao outro. No caso de ser contatado levantamento de estacas (fenmeno que ocorre com mais frequncia em estacas pr-moldadas), deve adotar providncias capaz de anular o seu efeito sobre a capacidade de carga da estaca e, eventualmente, sobre sua integridade:

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Se a estaca for de madeira, metlica ou pr-moldada, ela deve ser recravada. Se a estaca for moldada no solo, armada, h critrios especficos para verificao. Consultar as recomendaes da NBR 6122/96 (item 7.9.1.2 a)) e bibliografia para verificar os procedimentos necessrios a adotar. Se a estaca for moldada no solo, no armada, a estaca no deve ser utilizada. O efeito de levantamento de estacas, principalmente em caso de estacas moldadas no solo, pode ser minimizado com a tcnica do pr-furo. O efeito de deslocamento lateral deve ser analisado em cada caso. Deve verificar os danos ao fuste por deformao horizontal.

8.6 OBSERVAES GERAIS SOBRE ESTACASSobre tudo o que foi falado at agora sobre fundaes, apresentamos a seguir um resumo simplificado sobre vantagens, desvantagens, caractersticas.

8.6.1 Estacas Strauss a) Caractersticas:

NSPT = 20 Ponta do tubo aberta para escavao; Encamisamento com tubo metlico recupervel; Equipamento leve e simples; Dimetro varivel 20 a 55cm; Capacidade de carga intermediria 20 a 90 tf; Pouca interferncia com vizinhos (no causa vibraes) soquete 300 kg

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Comprimento e dimetro podem ser facilmente alterado na obra.

A contratao:

Empresas pequenas encarregado; Responsabilidade dividida: empresa obra; Concreto produzido no canteiro devido ao pequeno volume 7,0 m de profundidade 0,4m) ( 25cm com

Controle recomendado:

Pelo prprio engenheiro mestre ou encarregado de confiana; Comprimento especificado em projeto; Verticalidade da camisa; Acompanhamento da concretagem (retirada da camisa e apiloamento velocidade controlada e constante);

Tomada de decises quanto a imprevistos (mataces); Material que sai da cota de fundo;

Limitaes:

Comprimento mximo 15m; No utilizvel em presena de gua (s quando puder garantir estanqueidade com revestimento e no for forte o fluxo de gua);

Pode ocorrer estrangulamento e desvio do fuste;

8.6.2 Estaca Franki Caractersticas:

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NSPT = 25 Encamisamento com tubo metlico (recupervel ou perdido) Ponta do tubo fechado com bucha; Equipamento pesado; Dimetro varivel 35 a 60 cm; Capacidade de carga elevada 50 a 170 tf. Peso do pilo 1 a 3t grande vibrao na vizinhana Desvio e estrangulamento do fuste; Comprimento 5 a 30m.

Contratao:

Empresas de mdio e grande porte; Responsabilidade definida; Pessoal qualificado na direo do servio; Tomadas de decises com consultor de fundaes.

Controle pela obra

Amostragem durante a execuo; Locao do equipamento; Velocidade de execuo; Volume de concreto; Cota de ponta da estaca; Retirada da camisa.Prof. Dr. Mauro L. Menegotto Engenharia Civil Prof. Msc. Silvio E. Pilz 115 ACEA

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8.6.3 Estacas pr-moldadas Caractersticas:

NSPT = 20/22 , NSPT = 80 (metlica) Capacidade de carga intermediria : 20 a 90 tf (centrifugado); Comprimento 3 a 10 ou 14 m /18 m (protendida);

Contratao:

Empresa de mdio porte; Responsabilidade da empresa bem definida em funo do porte da obra fica apenas um encarregado;

Controle pela obra

Problemas de execuo falsa nega;

Vantagens

Controle do material Pr-determinao e nega Estvel em solos compressveis / colapsveis No h problemas associados ao lenol fretico Aumento no nvel de tenses e densidade cravao Rapidez

Desvantagens

Deslocamentos podem afetar fundaes vizinhas Armadura elevada manuseio e transporteProf. Dr. Mauro L. Menegotto Engenharia Civil Prof. Msc. Silvio E. Pilz 116 ACEA

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Pode sofrer danos durante a cravao Vibraes Limitaes de altura de equipamento No se pode modificar comprimento com rapidez Custo elevado em terrenos muitos variveis devido a perdas Corte da cabea da estaca

Cuidado

Martelo em altura inadequada: Altura adequada 1,0 a 1,5 m Abaixo da adequada falsa nega; Acima da adequada possibilidade de dano estaca mas, maior rendimento

8.6.4 Fundaes Rasas

Adequadas a obras de pequeno porte Cargas relativamente pequenas Terreno com capacidade de suporte baixa

Simplicidade na execuo; No necessitam equipamentos; Execuo pela prpria obra; No produzem abalos nos vizinhos; Vantagens para estruturas de alvenaria ou paredes portantes.

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8.6.5 Tubules

Suportam cargas elevadas; A cu aberto: simples porm lentos; No produzem vibraes ou abalos; Permitem exame do solo retirado e inspeo da camada de apoio;

8.6.6 Strauss e Franki (1) (1) Comprimento exato;

x

Pr-moldadas (2) (2) Pode faltar ou sobrar; (2) comprimento limitado pelo transporte.

(1) sem problemas de transporte;

8.6.7 Capacidade de carga Broca < Strauss < Pr-moldada < Franki

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CAPTULO 4 - BLOCOS DE COROAMENTO DE ESTACAS

4.1 BLOCOS SOBRE ESTACAS CONSIDERAES INICIAISEm princpio, os blocos de fundao devem ser peas suficientemente rgidas para que sua deformabilidade no afete os esforos atuantes na superestrutura nem no prprio terreno de fundao. Para isto, a altura do bloco deve permitir a transmisso direta da carga, desde a base do pilar no topo do bloco at o topo das estacas na base do bloco, por meio de bielas comprimidas.

Admite-se que essa possibilidade exista desde que as bielas fiquem inclinadas de ngulo no inferior a arctg em relao horizontal. Todavia, por segurana, recomenda-se que o bloco tenha altura suficiente para que a estaca mais afastadaFUNDAES II UNOCHAPEC Prof. Dr. Mauro L. Menegotto Engenharia Civil Prof. Msc. Silvio E. Pilz 119 ACEA

no exija biela com inclinao menor que arctg 2/3 em relao horizontal. Desse modo, as bielas mais abatidas ficam com inclinao na faixa entre arctg 2/3 e arctg 1, conforme vemos na figura anterior. A inclinao das bielas pode ser determinada pela reta que une o centro da estaca ao ponto convencional da seo da base do pilar mostrado na figura na pgina seguinte, correspondente a uma distribuio aproximadamente equilibrada da carga do pilar pelas deferentes estacas.

4.2 ANCORAGENS DE ARMADURAS DOS PILARESNos blocos que suportam pilares submetidos compresso centrada, todas as barras da armadura longitudinal do pilar esto submetidas ao mesmo nvel de tenses e sua ancoragem se d essencialmente na regio superior do bloco, sob a ao da compresso transversal das bielas diagonais, figura abaixo. Todavia a altura do bloco deve permitir que as barras de armadura do pilar tenham pelo menos o comprimento

0,6 lbo dentro do bloco.

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De qualquer modo, a armadura do pilar ser sempre prolongada at o fundo do bloco, apoiando-se durante a construo por meio de dobras sobre a armadura horizontal do fundo do bloco. Para garantir a posio da armadura de arranque do pilar durante a concretagem, os estribos do pilar so colocados at o fundo do bloco (figura abaixo). No caso de pilares com pequena excentricidade de carga, a figura a seguir mostra como se d o equilbrio de esforos internos. Note-se que na armadura horizontal do bloco as foras RS1 e RS2 em princpio podem ser iguais. As foras RC1 e RC2 nas bielas diagonais ajustam-se por suas inclinaes para garantir o equilbrio vertical dos ns correspondentes a estacas com diferentes reaes de apoio.

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Na prxima figura est mostrando o equilbrio de esforos internos quando o pilar est submetido a grande excentricidades de carga, mas a posio da resultante das cargas ainda fica entre as estacas.

J, na figura a seguir, mostra-se o caso particular em que uma das estacas tem reao nula e na figura seguinte quando uma das estacas j est submetida a reaes negativas.

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Casos particulares de blocos de coroamento : Blocos sobre 1 estaca Blocos sobre 2 estaca Blocos sobre 3 estaca sero estudados durante os exerccios, com o formulrio j desenvolvido para estes casos, a partir do mtodo das bielas.

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CAPTULO I

-

FUNDAES MISTAS

1.1 INTRODUO

Nos projetos convencionais de fundaes profundas, como se sabe, a contribuio dos blocos na transferncia das cargas ao solo tem sido totalmente desprezada. A idia de se levar em conta a contribuio dos blocos nos projetos de fundaes por estacas foi proposta pela primeira vez, h quase 40 anos, por Kishida e Meyerhof (1965). As primeiras anlises racionais desse tipo de fundao foram feitas por Poulos (1968). Hoje em dia, esse tipo de fundao vem tendo crescente aceitao em todo o mundo diante das suas caractersticas extremamente atraentes de segurana, economia e rapidez. Isso no significa que no haja ainda uma certa desconfiana quanto ao funcionamento desse sistema, principalmente pela pouca divulgao de seus princpios de funcionamento. Porm, contra factus non valit argumentum, como diziam os antigos romanos, ou seja, contra fatos no valem argumentos. O edifcio mais alto da Europa, o Messe Turn, com 250 m de altura, cuja construo terminou em Frankfurt em torno de 1993, tem suas fundaes constitudas por radiers estaqueados, onde as cargas estruturais so distribudas ao solo tanto pelas estacas quanto pelo radiers. Os edifcios mais altos do mundo, com 450 m de altura, o Petrona Towers, em Kuala Lampur, na Malsia, tm tambm suas fundaes constitudas por radiers estaqueados.

1.2 TIPOS DE FUNDAES MISTASDesigna-se aqui por fundaes mistas aquelas compostas por dois elementos, um vertical e um horizontal. A transferncia das cargas estruturais ao solo se faz por trs

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maneiras: ao longo do fuste e da ponta do elemento vertical como nas estacas convencionais e tambm pelo seu topo, como nas fundaes rasas. Em funou Z proporo das cargas transferidas por cada elemento, duas situaes tpicas so definidas.

1.2.1 Fundaes Basicamente Profundas

Diante das caractersticas do terreno, as fundaes so projetadas basicamente em estacas. No se despreza porm a contribuio do elemento horizontal, o que faz com que o nmero total de estacas possa vir a ser reduzido. Essa reduo tipicamente de 20 a 40%. A rigidez do conjunto, entretanto, pouco difere da rigidez do grupo de estacas.

1.2.2 Fundaes Basicamente Rasas

O terreno superficial de qualidade razoavelmente boa, sendo os coeficientes de segurana de fundaes rasas perante a ruptura do solo plenamente satisfatrios. Porm, ou por motivo de espao fsico para a implantao das sapatas ou por receio de que os recalques totais e/ou diferenciais possam vir a ser elevados, algumas poucas estacas so colocadas sob o radier ou sob as sapatas (elementos horizontais), com o objetivo nico da reduo dos recalques. Nesses casos , o nmero de estacas a ser utilizados pequeno, tipicamente trs a quatro vezes menores do que o correspondente alternativa em fundao profunda convencional, ou seja, as redues so da ordem de 65 a 75%. A rigidez da fundao nesses casos substancialmente aumentada. A estaca-T apresentada adiante um caso particular extremamente importante desse tipo de soluo, onde a fundao de um pilar composta por um nico elemento vertical (estaca convencional) associado a um elemento horizontal (sapata).

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1.2.3 Sapatas Estaqueadas

A utilizao de sapatas estaqueadas comeou a ser intensamente utilizada no Brasil ao final de 1992. As duas solues desse tipo j em uso so a seguir apresentadas.

1.3 ESTACAS E SAPATAS COM CONTATO FSICO.

1.3.1 Fundaes tipo Estaca-T - Generalidades

Essas fundaes so formadas a partir de um elemento vertical nico, em geral um fuste de estaca de concreto armado e de um elemento horizontal, designado por topo, normalmente concretado na obra. A ligao entre o elemento horizontal e o vertical feita de modo tal que, idealmente, apenas esforos verticais de compresso sejam transferidos ao elemento vertical (estaca convencional). O elemento horizontal simplesmente se apoia sobre a cabea do elemento vertical, sem que haja qualquer tipo de engastamento. Esforos horizontais e momentos fletores so pois transferidos diretamente ao solo pelo topo. Na figura na pgina seguinte apresentada de forma esquemtica uma fundao tipo Estaca-T. A conceituao de segurana totalmente diversa da utilizada para estacas isoladas. Contrariamente ao caso dessas ltimas, onde a ruptura frgil a regra geral, a fundao tipo Estaca-T , praticamente, impossvel de sofrer ruptura por plastificao do solo (ruptura geotcnica). Se a carga aplicada estaca atingir valores superiores dos previstos o que ir ocorrer ser apenas um recalque adicional, de proporo relativamente moderada, jamais uma ruptura plena.

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Estaca -T Anlises numricas assim como de casos de obras indicam que para fundaes bem projetadas, a carga de trabalho do elemento vertical corresponder a cerca de 80% de sua carga ltima, determinada da maneira tradicional. O maior cuidado nesses casos garantir-se que a carga transferida ao elemento vertical no ir superar sua carga admissvel estrutural. Da o fato de dar-se preferncia a elementos verticais de elevada resistncia estrutural. Ao contrrio das estacas convencionais onde o solo , via de regra, o elo mais fraco da corrente, aqui o risco maior seria de o elemento vertical vir a receber cargas muito superiores s previstas e assim se tornar o elemento mais vulnervel do conjunto. Um bom projeto avaliar a carga mxima maximorum possvel de ser transferida ao elemento vertical e o dimensionar estruturalmente para esse nvel de solicitao. Os controles rotineiramente disponveis no caso de estacas pr-moldadas cravadas, tais como medidas de repique, medidas com o PDA (Pile Driving Analyser) e as provas de cargas dinmicas, podero ser acionados para uma verificao de campo da capacidade de carga geotcnica do elemento vertical. O requisito bsico para o sucesso desse novo tipo de fundao que o terreno sob o topo tenha caractersticas de resistncia e de compressibilidade superiores a um certo mnimo. De uma maneira geral, solos com valores de Neq (N equivalente do STP-T)

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iguais ou superiores a cerca de seis, permitem a utilizao vantajosa desse tipo de fundao.

1.3.2 Processo Simplificado para o Dimensionamento de Fundao tipo Estaca-T

De uma forma simplificada, porm suficientemente correta para ser utilizada com sucesso na prtica da engenharia, essa fundao pode ser dimensionada como segue: I Como base no SPT-T ou em outro ensaio qualquer julgado adequado, feita a

avaliao da capacidade de carga da estaca convencional. II - Admite-se, a favor da segurana, que 70% dessa capacidade de carga seja

mobilizada para recalque de seu topo de 15 a 20mm. III Tipicamente uma estaca (ou eventualmente mais de uma) selecionada e seu topo projetado como um misto de bloco de coroamento e fundao rasa. A carga lquida a ser suportada pelo topo admitida igual a carga nominal do pilar menos a carga suportada pela (s) estaca (s), aproximadamente 70% de sua carga de ruptura.

1.4 ESTACA(S) E SAPATA SEM CONTATO FSICO.

1.4.1 Fundaes Tipo Estapata

Trata-se de um outro tipo de fundao que utiliza simultaneamente sapatas e estacas. A semelhana entre esses dois tipos de fundaes , porm, apenas aparente. No projeto de uma fundao tipo Estapata feita a previso dos recalques das sapatas, por exemplo 20mm. cravada estaca no local da sapata e deixa-se sobre a mesma um disco de isopor de espessura igual do recalque calculado. Esse disco impede o contato fsico entre a estaca e a sapata. Contato fsico somente vir a ocorrer caso o recalque supere o calculado. Nesse caso, e somente nesse caso, a estaca passar a atuar, como que freando a evoluo do recalque.

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A vantagem desse tipo de fundao sobre as fundaes rasas convencionais a garantia que recalques muito maiores do que os previstos no iro ocorrer.

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CAPTULO XIII RADIER

(transcrito da coluna Como construir da revista Tchne da autoria do Eng. Yopanan Conrado P. Rabello 13.1 - INTRODUO

So bem conhecidos por todos ns os prejuzos que a auto-medicao pode provocar a sade, podendo mesmo nos levar morte. Esse lembrete tem o intuito de alertar para a indispensvel necessidade de se ter sempre a orientao de um consultor de solos quando tratarmos de assuntos relativos mecnica dos solos. Mas, a exemplo da auto-medicao, como ningum vai ao mdico s porque sentiu o estmago pesado aps uma farta refeio, h na nossa rea situaes corriqueiras que envolvem dvidas que uma boa dose de experincia suficiente para dirimir. dentro desses limites que este artigo foi escrito. A norma brasileira define o radier como uma sapata associada que abrange todos os pilares da obra. Em outras palavras, o radier um tipo de fundao direta ou rasa composta por uma nica placa de concreto armado no qual se apoiam todos os pilares e paredes da estrutura. As cargas so distribudas diretamente ao solo, normalmente nas primeiras camadas, de forma que as tenses originadas, sejam inferiores, ou no mximo iguais, quelas suportadas pelo solo.

13.2 - APLICAES DO RADIER

Em princpio, o radier pode ser utilizado em qualquer tipo de solo, dos menos aos mais resistentes; nos solos menos resistentes que encontramos uma utilizao mais freqente, j que o radier uma fundao que, pela sua caracterstica monoltica, pode minimizar os efeitos dos recalques diferenciais. A opo pelo radier pode se dar tambm pela maior facilidade de execuo: pode ser uma placa nica, no exige execuo de frmas e armaes mais complicadas, como aquelas que so feitas quando usamos vigas-baldrames e sapatas isoladas. AFUNDAES II UNOCHAPEC Prof. Dr. Mauro L. Menegotto Engenharia Civil Prof. Msc. Silvio E. Pilz 131 ACEA

frma do radier executada apenas com sarrafos laterais e a armao constituda de uma simples malha, com barras igualmente espaadas nas duas direes. possvel, ainda, optar pelo radier em obras em que a execuo de uma fundao em estacas, ou a execuo de escavaes profundas pode pr em risco a integridade de edifcios vizinhos. Em edificaes de pequeno porte, em que a placa de fundao tem espessura ligeiramente superior ao contrapiso, o sistema vantagens. O radier uma soluo de fundao mais cara que as sapatas isoladas e corridas, pois tende a consumir um volume maior de concreto. Entretanto, h estudos que mostram que o custo do radier diminui com o aumento do nmero de pavimentos do edifcio e que, a partir de edifcios com sete andares, seu custo pode ser inferior ao daquelas sapatas (corridas e isoladas), dependendo, obviamente, do tipo de solo e das caractersticas da estrutura. De qualquer modo, o radier ser sempre mais econmico quando a soma das cargas da estrutura, dividida pela taxa admissvel do solo, exceder metade da rea a ser edificada. Para melhor vizualizao dessa variao de custos, observe o grfico apresentado na figura 13.1, extrado do livro O custo das decises arquitetnicas, do engenheiro Juan Luis Mascar. tambm apresenta

Variao do custo das sapatas isoladas e contnuas em relao s cargas transmitidas pelos pilares ao sistema de fundaoCusto das sapatas por m de edifcio construdo

is

d ola

as

as rrid co

radi

er

Nmero de AndaresFigura 13.1 Variao do custo de fundaes diretas em funo do nmero de andares

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O radier para pequenos edifcios, com residncias trreas ou assobradadas, ou mesmo para habitaes populares, muito comum, apesar de o custo inicial ser mais elevado. As vantagens, como a facilidade de execuo e a possibilidade de se adaptar aos mais diferentes tipos de solo, j foram assinaladas anteriormente. Abaixo apresentado um quadro para escolha do tipo de fundao, de autoria de Goodman e Karol, no qual podemos ver a presena constante do radier como soluo tcnica adequada para as mais variadas condies de solo.Nas regies litorneas freqente encontrar situaes de solo bastante desfavorveis, com a presena de argila marinha e nvel de gua elevado. Nesta situao, quando tratamos de obras de pequeno porte, o radier pode ser a nica soluo tcnica e economicamente vivel. O radier dever assentar-se sobre uma camada de solo de melhor qualidade que a natural, obtida pela troca de solo numa camada de aproximadamente 1 m de profundidade, ou pela colocao sobre o terreno natural de uma camada de solo mais resistente, de mesma profundidade. Em ambos os casos, os solos devero ser compactados, pelo menos, com a passada constante do trator sobre camadas em torno de 30 cm de espessura. A troca de solo uma soluo mais eficaz, porm mais dispendiosa. Uma sada no muito comum, mas bastante eficiente, a melhoria da capacidade do solo pelo seu confinamento em um anel externo rea de apoio do radier, executado em alvenaria estrutural ou concreto armado (Figura 13.2).

A

A

Radier Anel

Corte A-A

Solo confinado

Figura 13.2 Radier sobre solo melhorado - confinado

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13.3 - COMPORTAMENTO DO RADIER

As cargas que atuam sobre o radier so distribudas ao solo originando tenses. O solo reage aplicando sobre o radier um carregamento de igual intensidade (figura 13.3). Nestas condies, o radier passa a receber o carregamento devido reao do solo, comportando-se como uma laje de piso invertida, apoiando-se nos pilares que esto sobre ele (figura 13.4).Superestrutura

P1

P2

P3

Tenses no solo Reao do solo

Figura 13.3 Tenses geradas no solo pelo radier

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Reao do solo

SuperestruturaFigura 13.4 Comportamento do radier como laje invertida

Note-se que os esforos so idnticos aqueles que acontecem nas lajes, ou seja, momentos fletores e foras cortantes, s que ao contrrio. Sabemos que nas lajes normais, as armaes junto dos apoios (armaes negativas) so colocadas na face superior das vigas e lajes e as armaes nos vos (armaes positivas), na face inferior. No radier, isso tudo fica ao contrrio. Armaes no meio da laje so colocadas na face superior e assim por diante. Essa observao talvez seja bvia para muitos, mas o desconhecimento de tal fato pode provocar a total inverso do posicionamento das armaduras na obra, prejudicando o desempenho da fundao (figura 13.5).

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Figura 13.5 Posicionamento correto de armadura em radier

Como o radier se comporta como uma laje de piso invertida, todas as possibilidades de estruturao de lajes valem para o radier. Assim, poderemos ter radiers com lajes macias apoiadas diretamente sobre os pilares ou paredes (lajes cogumelo), veja figura 13.6. A opo por uma dessas solues depende de fatores tcnicos e econmicos.

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P1

P2

P1

Laje macia Viga

P2

Nervuras Viga

P3

P4

P3

P4

Laje macia e vigas

Laje nervurada

P1

P2

P1

Nervuras Viga

P2

P3

P4

P3

P4

Grelha e vigas

Laje macia sem vigas Laje - cogumelo

Figura 13.6 Sistemas estruturais usuais com pilares

O radier formado por lajes e sem vigas (cogumelo) muito mais simples de ser executado, mas em contrapartida menos rgido e mais sujeito a recalques diferenciais. As solues de radiers com vigas no contorno das lajes tero nervuras ou no, dependendo dos vos entre vigas. Quando crescem os vos, pode-se economizar no volume de concreto, utilizando as solues nervuradas e em grelhas. O radier torna-se mais econmico quando o utilizamos como contrapiso do pavimento trreo. Para isso, devemos executar a laje ao nvel do piso acabado, o que nem sempre possvel devido s caractersticas do solo (figura 13.7).

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P1

Contrapiso

P2

P3

Figura 13.7 Radier juntamente como contrapiso

Para que a distribuio de tenses no solo seja uniforme, o que sempre desejvel para que se minimizem os efeitos de recalques, o centro de gravidade do radier dever coincidir com o centro de gravidade das cargas. Da ocorre de nem sempre o centro do radier encontrar-se no centro do edifcio. Esta condio mais necessria quanto pior for o solo (figura 13.8).

6tf

CG das cargas = CG do radier

8tf

/2

/2

Figura 13.8 Coincidir centro de carga pilares com centro de gravidade do radier

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Apesar de o radier ser uma soluo aplicvel a qualquer tipo de solo, para um melhor comportamento aconselhvel que os solo de fundao se apresente em camadas de altura aproximadamente constante e de caractersticas uniformes ao longo do terreno.

13.4 - O USO DE RADIER EM PEQUENAS OBRAS

Apesar de, em princpio, o radier ter um custo maior que o de sapatas isoladas e corridas, por sua facilidade construtiva, sua adaptao a quase todos os tipos de solo e sua maior rigidez que ele muito utilizado em pequenas obras, inclusive naquelas voltadas para habitaes populares. Quando a soluo da superestrutura prev o uso de pilares para a transmisso das cargas fundao, a melhor soluo de radier a de laje macia com vigas no contorno, mais econmica e mais rgida que a do tipo cogumelo. Para que se evite a toro nas vigas perifricas ao radier, recomendvel que a laje avance aproximadamente 50 cm alm da face externa da viga, como mostra a figura 13.9. No caso de a soluo de a superestrutura ser em alvenaria estrutural, a melhor soluo do radier de laje macia sem viga, o que contribui para a simplificao da sua execuo. Esta a soluo usada freqentemente nas fundaes de conjuntos habitacionais, construdos, inclusive, pelo sistema de mutiro. Como no caso anterior, recomendvel que a laje do radier avance 50 cm alm da alvenaria perifrica.

Pilar ou alvenaria perifrica

~50cmFigura 13.9 Avano do radier para evitar toro na viga perifricaFUNDAES II UNOCHAPEC Prof. Dr. Mauro L. Menegotto Engenharia Civil Prof. Msc. Silvio E. Pilz 139 ACEA

Para que o radier possa ser coerente com as dimenses do pequeno edifcio, necessrio que as lajes que o constituem tenham vos de no mximo 4,0 m. Ou seja, que as paredes, vigas e pilares que constituem o edifcio no estejam muito acima deste limite (Figura 13.10).

Alvenaria

Viga4,0 m

Pilar

4,0 m

4,0 m

4,0 m

4,0 m

Estrutura com vigas e pilares

Alvenaria Estrutural

Figura 13.10 Vos ideais para soluo em alvenaria estrutural

Para a execuo do radier, o terreno deve ser nivelado e sobre ele espalhada uma camada de pelo menos 5 cm de brita n 2 bem compactada. Sobre essa brita deve ser lanada a armao, constituda de malha de ao feita no local ou na forma de tela soldada. A espessura de recobrimento da armao dever ser garantida por espaadores industrializados ou feitos de argamassa na prpria obra.

Quanto ao posicionamento das telas de armaduras, temos duas opes:

a) Telas duplas locadas na face superior e inferior da laje, absorvendo os momentos fletores negativos e positivos, respectivamente (figura 13.11); b) Tela locada no meio da espessura da laje, ora absorvendo momento negativo, ora positivo (figura 13.12).

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MalhasAltura total

CobrimentoAltura til 2,5 cm

Altura til = Altura total - 2,5 cmFigura 13.11 Radier com dupla armadura

A primeira soluo (telas duplas) apresenta como vantagem uma reduo na espessura da laje e um comportamento mais adequado do radier junto fissurao; como desvantagem, um maior consumo de armao e mais dispndio de mo-deobra. A segunda possibilidade resulta um radier mais espesso, pois preciso manter a altura til (distncia entre o centro de gravidade da armadura e a fibra mais comprimida do concreto) para a absoro dos momentos fletores. A vantagem dessa soluo o menor consumo de armao e economia de mo-de-obra. Tem como desvantagem o maior consumo de concreto e maior possibilidade de fissurao da placa (figura 13.12).

Altura til Altura til

Figura 13.12 Radier com armadura simples

Na regio das instalaes de esgoto, o radier no dever ser executado, de forma a possibilitar fcil acesso canalizao quando de sua manuteno (figura 13.13). Quanto impermeabilizao, procede-se como na forma tradicional. No caso de solos coesivos (argilas), necessrio que haja uma drenagem perfeita sobre o lastro de brita. O uso de uma lona plstica sob o radier, colocada antes da sua concretagem, seria uma soluo quase perfeita, no fosse a possibilidade de essa lona sofrer danos durante execuo do radier, o que prejudicaria sensivelmente seu desempenho.

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Regio no executada para posicionamento das instalaes

Figura 13.13 Regio dos esgotos em radier

bom lembrar, ainda, que sendo o radier uma fundao direta, devemos sempre evitar interferncias com fundaes profundas, mesmo em se tratando de simples brocas manuais. As fundaes diretas e profundas tendem a ter comportamentos diferentes quanto intensidade de recalques; portanto, o uso simultneo de fundaes diretas e profundas, em vez de criar reforo de uma em outra, tende a provocar recalques diferenciais que podem ser prejudiciais para a superestrutura. Quando for inevitvel a ocorrncia de solues diferentes de fundao numa mesma obra, devem ser previstas juntas nas fundaes e na superestrutura que permitam o trabalho diferenciado das diferentes partes da obra, sem conseqncias negativas para a superestrutura.

13.5 PR-DIMENSIONAMENTO DO RADIER

Para um rpido pr-dimensionamento da espessura e da armao a ser usada nos radiers dos pequenos edifcios, podem usar a frmula emprica apresentada abaixo.

de

3,5 n

e cm

Af = 0,33 x d

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Onde:

d = espessura do radier (em cm) n = nmero de pavimentos (mximo n = 3) e = espaamento mximo netre paredes do edifcio (em metro) Af = rea da armao para malha dupla (faces superior e inferior).

Exemplo: espaamento entre paredes = 3,0 m nmero de pavimentos = 1

d

3,5 1 3,0

d = 8,0 cm Af = 0,33 x 8,0 = 2,6 cm/m (6,3 mm C/ 14)

13.6 - CLCULO EXATO DO RADIER

Em princpio, no existe um clculo preciso do radier, j que a interao entre o radier e o solo pouco conhecida. Entretanto, existem alguns mtodos que fornecem resultados bastante confiveis. Infelizmente, o espao aqui disponvel no nos permite discorrer sobre eles. Por isso, para aqueles que desejarem conhecer com maior profundidade esses mtodos de clculo, sugerimos consultar o livro Tratado de Concreto Armado, de A. Guerrin, volume 2, pginas de 150 a 178.

13.7 - CUIDADOS NA EXECUO E CONTROLES

Um dos cuidados mais importantes com a execuo do radier semelhante ao que temos com a execuo de uma laje macia a manuteno do correto posicionamento da armao em relao seus espaamentos e recobrimentos e a regularidade na espessura de concreto da placa. Para o controle dos espaamentos recomenda-se a utilizao de um gabarito. Para um trabalho de maior qualidadeFUNDAES II UNOCHAPEC Prof. Dr. Mauro L. Menegotto Engenharia Civil Prof. Msc. Silvio E. Pilz 143 ACEA

sugere-se o uso de telas soldadas. O controle da espessura do radier pode ser feito com o uso de gabaritos, mas a condio sine qua non para uma boa regularidade o adequado nivelamento do solo-base do radier. O uso de uma fina camada de concreto magro desempenada e nivelada, executada com os mesmos cuidados com que so executados os contrapisos, apesar de encarecer a execuo, apresenta um timo resultado, tanto na regularidade da espessura da placa quanto na melhoria da interao entre ela e o solo.Outros cuidados devem ser reservados s condies do solo sob o radier, a comear pela sua adequada compactao. Seria desejvel um controle tecnolgico dessa compactao; entretanto, como nem sempre isso possvel, algum com experincia na rea dever ser consultado, para opinar sobre a qualidade da compactao, mesmo que utilizando mtodos empricos de avaliao.

Dever ser afastada qualquer possibilidade de infiltrao de gua que possa carrear o solo sob o radier, descalando-o, ou provocar expanso do solo, situaes que podero introduzir esforos danosos ao radier. Uma das medidas para evitar a percolao da gua, desviando-a, proteger o entorno do radier com revestimento impermeabilizante, como caladas e canaletas. Uma situao que requer muita ateno a execuo do radier prximo a taludes. Para evitar danos ao comportamento do radier, necessrio garantir a total estabilizao do talude, ou mesmo a execuo de arrimo. Quando isso no for possvel, dever ser previsto um afastamento adequado entre o radier e a crista do talude, para que qualquer desestabilizao deste no comprometa o radier. Quanto concretagem e ao adensamento da placa, devero ser seguidos todos os procedimentos normais da boa execuo de estruturas de concreto, tais como:

Vibrar o concreto, nunca a armao, para evitar a desagregao do concreto junto da armao, prejudicando a aderncia entre os dois materiais;

Manter a umidificao da superfcie de concreto, regando-a nos primeiros dias de cura, para minimizar os efeitos da retrao;

Evitar que chuvas fortes atinjam a superfcie do concreto recm lanado, para que o cimento no seja lavado, alterando a resistncia do concreto. Na eventualidade da aproximao de uma tempestade, a superfcie da placa

dever ser protegida com lona plstica ou material similar.A superfcie do radier dever receber o acabamento adequado ao tipo de revestimento final a se aplicado. Todos os procedimentos normais utilizados para uma boa execuo de piso devero ser observados.

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Condies do subsolo Camada resistente pequena profundidade Camada compressvel de grande profundidade

Camadas fracas sobre camadas resistentes

Camada resistente sobre camada fraca

Camadas fracas resistentes alternadas

e

Possibilidade de fundao Estruturas leves, flexveis Estruturas pesadas rgidas Sapatas ou blocos 1. Sapatas ou blocos 2. Radier raso 1. Sapatas em solo no coesivo 1. Radier profundo com previamente compactado eventual estrutura de enrijecimento 2. Radier raso 2. Estacas de grande 3. Estacas flutuantes comprimento 3. Estacas flutuantes 1. Estacas de ponta 1. Estacas de ponta ou 2. Sapatas ou blocos em solo tubules no coesivo previamente 2. Radier profundo compactado ou pr-carregado 3. Radier raso 1. Sapatas ou blocos 1. Radier profundo 2. Radier raso 2. Estacas de grande comprimento ou tubules, atravessando a camada fraca 1. Sapatas ou blocos 1. Radier profundo 2. Radier raso 2. Estacas ou tubules com apoio numa camada resistente

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