Transcript 27º CFS

UMA
MATERIAIS II
•DEFINIÇÃO
•MATERIAIS USADOS
•TIPOS DE FUNDAÇÃO
A - FUNDAÇÕES DIRECTAS ou SUPERFICIAIS
B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS ou PROFUNDAS
Prof.º Durbalino de Carvalho
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FUNDAÇÕES

DEFINIÇÃO:

FUNDAÇÃO É O ELEMENTO DA CONSTRUÇÃO COM A
FINALIDADE DE TRANSMITIR AS CARGAS ACTUANTES DO
EDIFÍCIO AO TERRENO
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MATERIAIS MAIS USADOS

ALVENARIA DE PEDRA

ALVENARIA DE TIJOLO

BETÃO SIMPLES

BETÃO ARMADO
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MATERIAIS MAIS USADOS

O MATERIAL GERALMENTE EMPREGUE É O BETÃO COM
BOA GRANULOMETRIA, DEVENDO SER APILOADO OU
VIBRADO AO SER COLOCADO.

A FIM DE EVITAR CONTAMINAÇÃO DO BETÃO PELAS
SUJIDADES, CONVÉM LANÇAR NO FUNDO DAS VALAS,
PREVIAMENTE, UMA CAMADA DE BETÃO POBRE, QUE
SE DESIGNA NORMALMENTE, POR BETÃO DE LIMPEZA
( + 10cm).
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TIPOS DE FUNDAÇÃO

DIRECTAS (OU SUPERFICIAIS)

E

INDIRECTAS (OU PROFUNDAS)

OBS. CONSOANTE O TERRENO RESISTENTE SE ENCONTRE
A
PEQUENA
OU
GRANDE
PROFUNDIDADE,
RESPECTIVAMENTE.
A) FUNDAÇÃO SUPERFICIAL OU DIRECTA
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- aquela que transmite a acção ao solo, só pela base,
sendo desprezáveis as contribuíções reactivas, por
atrito ou aderência lateral.
B) FUNDAÇÃO PROFUNDA OU INDIRECTA
- aquela em que as cargas são transmitidas pela ponta, e
por aderência lateral ao solo envolvente do fuste do
elemento.
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A - FUNDAÇÕES DIRECTAS

NESTE TIPO DE FUNDAÇÃO, PODEMOS CONSIDERAR DUAS
SITUAÇÕES:

CAMADA DE FUNDAÇÃO À SUPERFÍCIE DO SOLO;

CAMADA DE FUNDAÇÃO
GRANDE:
A
PROFUNDIDADE NÃO MUITO
- TRINCHEIRAS ABERTAS EM TALUDES
- TRINCHEIRAS ENTIVADAS
A - FUNDAÇÕES DIRECTAS
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(CONTINUAÇÃO)

CAMADA DE FUNDAÇÃO À SUPERFÍCIE DO SOLO

NESTE CASO, DEPOIS DE UMA SIMPLES LIMPEZA DO
TERRENO, TER-SE-À APENAS A PRECAUÇÃO DE ESCAVAR NA
PRÓPRIA CAMADA DE FUNDAÇÃO ATÉ UMA PROFUNDIDADE
DE 0,20 A 0,50 m PARA GARANTIR QUE A BASE DA
FUNDAÇÃO NÃO CORRA O RISCO DE SER POSTA A
DESCOBERTO PELA EROSÃO DO TERRENO ADJACENTE.
A - FUNDAÇÕES DIRECTAS
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(CONTINUAÇÃO)

CAMADA DE FUNDAÇÃO A PROFUNDIDADE NÃO MUITO
GRANDE

CAMADA DE FUNDAÇÃO ACIMA DO NÍVEL FREÁTICO. ISTO
SIGNIFICA QUE A CAMADA PODERÁ SER ATINGIDA A SECO.

ASSIM HAVERÁ APENAS QUE GARANTIR QUE A ESCAVAÇÃO SE
POSSA FAZER SEM RISCO DE DESMORONAMENTO QUE
PODERIA PÔR EM RISCO A SEGURANÇA DOS OPERÁRIOS OU
ESTABILIDADE DE CONSTRUÇÕES PRÓXIMAS.
A - FUNDAÇÕES DIRECTAS
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(CONTINUAÇÃO)

TRINCHEIRAS ABERTAS EM TALUDES

QUANDO O ESPAÇO DISPONÍVEL É SUFICIENTE, PODE
DAR-SE AOS TALUDES DAS TRINCHEIRAS UMA INCLINAÇÃO
INFERIOR AO ÂNGULO DE TALUDE NATURAL DO TERRENO,
CONSEGUINDO-SE ASSIM, UMA SOLUÇÃO PERFEITAMENTE
ESTÁVEL.

É CONVENIENTE ABRIR VALETAS NA BASE DA TRINCHEIRA,
FORA DA ZONA DE FUNDAÇÃO, PARA PERMITIR QUE AS
ÁGUAS PLUVIAIS SEJAM ENCAMINHADAS PARA POÇOS DE
RECEPÇÃO, DE ONDE SERÃO BOMBEADAS.
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A - FUNDAÇÕES DIRECTAS
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(CONTINUAÇÃO)

TRINCHEIRAS ENTIVADAS

CHAMA-SE ENTIVAÇÃO À PROTECÇÃO, CONTRA O
DESMORONAMENTO, DOS PARAMENTOS VERTICAIS
DAS VALAS. ESTA SOLUÇÃO ADOPTA-SE QUANDO, NÃO
SE DISPÕE DE ESPAÇO SUFICIENTE, PARA A EXECUÇÃO
DOS TALUDES OU QUANDO O ATERRO DAS ZONAS
ESCAVADAS EM EXCESSO PARA TALUDES, CUSTA MAIS
CARO, DO QUE A ENTIVAÇÃO.
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A - FUNDAÇÕES DIRECTAS
(CONTINUAÇÃO)

TRINCHEIRAS ENTIVADAS (CONTINUAÇÃO);

A ENTIVAÇÃO PODE SER FEITA COM PRANCHAS E ESCORAS DE
MADEIRA, METÁLICAS OU MISTAS (PRANCHAS DE MADEIRAS E
ESCORAS METÁLICAS);

DURANTE A EXECUÇÃO DA FUNDAÇÃO, AS ESCORAS, VÃO SENDO
SUCESSIVAMENTE SUBSTITUIDAS POR OUTRAS MAIS CURTAS,
APOIADAS NA PRÓPRIA FUNDAÇÃO;

SE A PROFUNDIDADE FOR GRANDE, PARA NÃO HAVER
DEMASIADOS ESCORAMENTOS, FAZ-SE A ANCORAGEM DOS
PARAMENTOS;
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•ANCORAGEM DOS PARAMENTOS
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A - FUNDAÇÕES DIRECTAS
(CONTINUAÇÃO)
1. SAPATAS ISOLADAS
2. SAPATAS CONTÍNUAS (ou Corridas)
3. ENSOLEIRAMENTO GERAL
4. VIGAS DE FUNDAÇÃO
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A - FUNDAÇÕES DIRECTAS OU SUPERFICIAIS
1. SAPATAS ISOLADAS
Elementos de fundações, normalmente de
secção rectangular ou quadrada.
Podem ser constituidas em:
- Alvenaria;
- Betão Simples;
- Betão Armado.
OBS: Como Pormenor Construtivo, estas Sapatas devem ser ligadas
por Lintéis de Travamento, não incluídos no cálculo estrutural, mas
que contribuem para a Solidarização da fundação no seu conjunto.
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SAPATAS
ISOLADAS
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PROFUNDIDADE MÍNIMA DAS FUNDAÇÕES POR SAPATAS
As Sapatas devem ser executadas Abaixo:
- da Terra Vegetal;
- de aterros mal compactados;
- de fundações abandonadas;
- de entulhos ou detritos.
Obs: Se a espessura da Terra Vegetal é muito grande, pode adoptar-se 2
soluções:
1ª) Retirar a Terra Vegetal e substituí-la por um Betão Pobre (100 a 150
Kg de cimento/m3);
2ª) Retirar a Terra Vegetal numa área maior que a da sapata e substituí-la
por materiais mais incompressíveis.
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PROFUNDIDADE MÍNIMA DAS FUNDAÇÕES POR SAPATAS
•
O Processo Clássico de melhoria dos Solos de
fundação, é substituir o solo existente por
agregado britado, Gravilha, Agregado fino, etc.
•
Outro aspecto a considerar é executar as sapatas
a uma profundidade superior à da Penetração do
Fenómeno do Gelo, nas zonas onde ele ocorra.
•
-A Profundidade mínima deverá ser:
ROCHAS » 0,60 m
SOLOS » 1,00 m
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PROFUNDIDADE MÍNIMA DAS FUNDAÇÕES POR SAPATAS
*Admite-se ainda, de acordo com a TEMPERATURA,
as seguintes Profundidades mínimas:
-Temperaturas mínimas > - 5ºC
0,60m
-Temperaturas mínimas > -10 e <-5ºC
0,80m
-Temperaturas mínimas < - 10ºC
1,00m
*De salientar que, as Diferenças de Nível entre Sapatas, não devem
ser elevadas, para não provocar fenómenos de Sobreposição de
Tensões, nas Sapatas Inferiores.
-evita-se esta sobreposição, mantendo:
1) No caso de SOLOS
b < = a/2 (o desnível máximo
igual a metade da distância entre sapatas);
2) No caso de ROCHAS
b < = a (o desnível máximo
até à distância entre sapatas).
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A - FUNDAÇÕES DIRECTAS
(CONTINUAÇÃO)
2 - SAPATAS CONTÍNUAS:
 ELEMENTOS DE SECÇÃO RECTANGULAR ALONGADA;
 QUANDO A DISTÂNCIA ENTRE AS SAPATAS FOR
REDUZIDA, É PREFERÍVEL JUNTÁ-LAS, FAZENDO COM
QUE FIQUE UMA ÚNICA SAPATA;
 É NECESSÁRIO, NO ENTANTO, TER ATENÇÃO Á
CAPACIDADE DE RESISTÊNCIA DO SOLO, AO LONGO
DOS DIVERSOS PONTOS DA SAPATA, PARA QUE NÃO
HAJAM , DESCOMPENSAÇÕES DAS CARGAS
ACTUANTES, QUE POSSAM VIR A AFECTAR
A
ESTRUTURA.
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A - FUNDAÇÕES DIRECTAS
(CONTINUAÇÃO)

AS SAPATAS CONTÍNUAS PODEM SER:
- SOB PILARES;
- SOB MUROS.
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Sapata Contínua sob pilares
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•SAPATA CONTÍNUA
sob muro
•Sapata Contínua
- sob Muro
- sob Pilares
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A - FUNDAÇÕES DIRECTAS
(CONTINUAÇÃO)
3 - ENSOLEIRAMENTO GERAL:

SÃO PEÇAS DE FUNDAÇÃO DE GRANDE DESENVOLVIMENTO EM PLANTA E
PEQUENA ESPESSURA, SOBRE A QUAL REPOUSA TODA A CONSTRUÇÃO;

SÃO TAMBÉM CONHECIDAS POR LAJES DE FUNDAÇÃO, PODENDO SER DE
ESPESSURA CONSTANTE OU NERVURADAS;

ESTA SOLUÇÃO É ADOPTADA, QUANDO OS SOLOS SÃO MENOS RESISTENTES,
POUCO ESTÁVEIS OU INCOERENTES (EX.: SOLOS ARENOSOS)

CONSEGUE-SE AINDA, UMA DISTRIBUIÇÃO UNIFORME DAS CARGAS ACTUANTES,
DO EDIFÍCIO, À CAMADA DE FUNDAÇÃO, reduzindo os Assentamentos
Diferenciais.
LAJES DE FUNDAÇÃO
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•ENSOLEIRAMENTO GERAL
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•ENSOLEIRAMENTO GERAL
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A - FUNDAÇÕES DIRECTAS
(CONTINUAÇÃO)
4 - VIGA DE FUNDAÇÃO:

TIPO DE FUNDAÇÃO DE BETÃO ARMADO, BASTANTE COMUM
NA CONSTRUÇÃO ACTUAL, A QUAL TEM, PARA ALÉM DA
FUNÇÃO DE LIGAÇÃO DOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS,
TAMBÉM A CAPACIDADE DE RESISTÊNCIA ÀS CARGAS.
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•VIGA DE FUNDAÇÃO
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B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS

QUANDO A CAMADA DE FUNDAÇÃO ou “FIRME” É
DEMASIADO PROFUNDA, PARA SER ATINGIDA POR
ESCAVAÇÃO, MESMO QUE ENTIVADA, UTILIZAM-SE:
1 - ESTACAS - São peças com secção transversal
com Esbeltez superior a 8.
reduzida
e
2 - BARRETAS ou PEGÕES - Elementos de fundação com elevada
secção transversal (superior a 1m2) e com Esbeltez a variar entre 5 e
8. (camada resistente a profundidades moderadas)
*(Esbeltez = relação Comprimento / dimensão Transversal)
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B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS
(CONTINUAÇÃO)

AS ESTACAS PODEM SER:
- DE MADEIRA
- METÁLICAS
- DE BETÃO ARMADO
- PRÉ-ESFORÇADAS
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B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS
(CONTINUAÇÃO)





ESTACAS DE MADEIRA:
SÃO CONSTITUIDAS, POR TRONCOS DIREITOS, APENAS
DESCASCADOS E AGUÇADOS NUMA DAS PONTAS.
ACTUALMENTE, SÃO APENAS USADOS EM OBRAS
PROVISÓRIAS
SÃO CRAVADAS POR PERCUSSÃO.
A SUA CRAVAÇÃO, É LEVADA ATÉ A PONTA ATINGIR UMA BOA
CAMADA DE FUNDAÇÃO (“Firme”), OU ATÉ, O ATRITO ENTRE
A SUA SUPERFÍCIE LATERAL E O TERRENO, SER SUFICIENTE,
PARA SUPORTAR A SUA CARGA DE SERVIÇO.
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B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS
(CONTINUAÇÃO)

ESTACAS DE MADEIRA (CONT.):

VANTAGENS:
-BARATAS
- LEVES
- DE CRAVAÇÃO FÁCIL
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B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS
(CONTINUAÇÃO)

ESTACAS DE MADEIRA (CONT.):

DESVANTAGENS:
- PEQUENA CAPACIDADE DE CARGA;
- INCAPAZES DE ATRAVESSAR CAMADAS DURAS
PERFURAÇÃO PRÉVIA;
SEM UMA
- NÃO SUPORTAM, ALTERNÂNCIAS DE SECURA E HUMIDADE, SOB
O RISCO DE APODRECEREM;
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PILAR
•MACIÇO DE
ENCABEÇAMENTO
•ESTACAS
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B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS
(CONTINUAÇÃO)

ESTACAS METÁLICAS:

SÃO DE AÇO DE CARBONO, PODENDO SER PROTEGIDAS
CONTRA A CORROSÃO POR PINTURA BETUMINOSA OU
GALVANIZAÇÃO.

EM ANGOLA, SÃO POUCO USADAS, A NÃO SER SOB A FORMA
DE ESTACAS-PRANCHAS, NORMALMENTE USADAS EM OBRAS
PROVISÓRIAS.
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B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS
(CONTINUAÇÃO)

ESTACAS DE BETÃO ARMADO:

São muito frequentes, apresentando normalmente secção
circular, podendo ser Quadrada ou Rectangular.
PODEM SER:
1 - CRAVADAS NO TERRENO;
2 - MOLDADAS NO TERRENO;
*Destinguem-se ainda 2 tipos:
Estaca em que o Tubo Moldador é cravado com
terreno interior;
Estaca em que o Tubo Moldador é obturado,
sua cravação Sem Extração do
interior.
remoção do
permitindo a
terreno
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ESTACAS
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B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS
(CONTINUAÇÃO)

ESTACAS DE BETÃO ARMADO (CONT.):
1 - CRAVADAS NO TERRENO

SÃO CONSTITUIDAS, POR PEÇAS PRISMÁTICAS OU
CILINDRICAS DE BETÃO FORTEMENTE ARMADO (DE CRAVAÇÃO
SEMELHANTE ÀS DE MADEIRA - COM BATE ESTACAS).
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B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS
(CONTINUAÇÃO)

ESTACAS DE BETÃO ARMADO CRAVADAS(CONT.):
VANTAGENS:

IMPUTRESCÍVEIS;

PODEM SER FABRICADAS EM SECÇÕES E COMPRIMENTOS
DIVERSOS;

SUPORTAM CARGAS SUPERIORES.
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B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS
(CONTINUAÇÃO)

ESTACAS DE BETÃO ARMADO CRAVADAS(CONT.):
DESVANTAGENS:

RISCO DE FENDILHAÇÃO DURANTE A CRAVAÇÃO;

NECESSIDADE DE GRANDE ESPAÇO PARA ESTALEIRO DE
FABRICO (DADO O TEMPO QUE O BETÃO DEMORA A
ENDURECER),

MOROSIDADE E COMPLEXIDADE DA REALIZAÇÃO DE
EMENDAS DE ESTACAS, DURANTE A CRAVAÇÃO.
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B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS
(CONTINUAÇÃO)

ESTACAS DE BETÃO ARMADO (CONT.):
2 - MOLDADAS NO TERRENO:

PERMITEM QUE, EM VEZ DE PRÉ-FABRICAR AS ESTACAS, ESTAS
SEJAM EXECUTADAS NO PRÓPRIO LOCAL DA SUA APLICAÇÃO.

PARA ISSO, BASTA, ABRIR NO SOLO UM FURO CILINDRICO COM O
DIÂMETRO E A PROFUNDIDADE CONVENIENTES, E EM SEGUIDA:
- Colocar a Armadura
- Betonar
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B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS
(CONTINUAÇÃO)

ESTACAS DE BETÃO ARMADO MOLDADAS NO TERRENO
(CONT.):

MODOS DE ABERTURA DO FURO:
POR PERCUSSÃO, SOBRE UM TUBO METÁLICO, RECUPERÁVEL OU
NÃO, COM EXTRACÇÃO DO TERRENO DO SEU INTERIOR, COM UM
DISPOSITIVO DESIGNADO POR LIMPADEIRA;
-POR DISPOSITIVO PERFURADOR ROTATIVO.
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BATE
ESTACAS
•TUBO
METÁLICO
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PERFURADOR
ROTATIVO
COLOCAÇÃO DA
ARMADURA
•ESTACAS DE BETÃO ARMADO
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MOLDADAS NO SOLO
•OUTRAS SOLUÇÕES (Fundações
Indirectas) - JET GROUTING
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B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS
(CONTINUAÇÃO)

ESTACAS PRÉ-ESFORÇADAS:
- APLICAM-SE COM FREQUÊNCIA POR SEREM MAIS ROBUSTAS
NAS OPERAÇÕES DE LEVANTAMENTO E SUSPENSÃO
( factor determinante no dimensionamento de Estacas
longas).
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CÁLCULO DAS FUNDAÇÕES

Deve considerar-se essencialmente :
- As Acções transmitidas pela estrutura;
- O Peso Próprio da fundação;
- O Peso Próprio do solo, situado acima da
fundação;
- O Impulso de Terras e o Impulso Hidrostático,
quando for caso disso.