Fundamentos sobre Tubulões: Definições e Procedimentos

FUNDAÇÕES CP 09 Fundações em tubulões 2 DEFINIÇÕES E PROCEDIMENTO GERAIS DE PROJETO O tubulão é uma fundação profunda composta de um cilindro vertical fuste de concreto podendo ou não apresentar um alargamento na base A principal diferença entre este tipo de fundação e a fundação em estaca é a necessidade de escavação manual e o desprezo do atrito no fuste 3 TUBULÕES A CÉU ABERTO São elementos estruturais de fundação constituídos concretandose um poço aberto no terreno geralmente com base alargada 4 TUBULÕES A CÉU ABERTO É executado acima do nível da agua natural ou rebaixado ou em casos especiais em terrenos saturados onde seja possível bombear a água sem risco de desmoronamento 5 TUBULÕES A CÉU ABERTO Não é armado quando existir apenas carga vertical colocase apenas uma armadura de topo para ligação com o bloco de coroamento ou de capeamento 6 TUBULÕES A CÉU ABERTO O fuste normalmente é de seção circular adotandose 90cm como diâmetro mínimo para permitir a entrada e saída de operários porém a projeção da base poderá ser circular ou em falsa elipse 7 TUBULÕES A CÉU ABERTO A área da base 𝐴 alargada é calculada de maneira análoga à fundação rasa tipo sapata com formato circular Sendo que tanto o peso próprio quando o atrito lateral entre o fuste e o terreno são desprezados 𝑃 Força característica no tubulão 𝜎 Tensão admissível do solo 8 TUBULÕES A CÉU ABERTO Nos casos em que a base tiver a seção de uma falsa elipse a relação 𝑎𝑏 deverá ser menor ou igual a 25 escolhido 𝑏 ou 𝑥 podese calcular 𝑥 ou 𝑏 𝑃 Força característica no tubulão 𝜎 Tensão admissível do solo 𝑎 𝑥 𝑏 9 TUBULÕES A CÉU ABERTO Devem ser dimensionados de maneira que as bases alargadas não tenham alturas H superiores a 18 m O ângulo β indicado na Figura deve ser maior ou igual a 60º Para seção circular 𝐻 087 𝐷 18𝑚 𝐷 𝐻 𝐷 2 10 TUBULÕES A CÉU ABERTO Devem ser dimensionados de maneira que as bases alargadas não tenham alturas H superiores a 18 m O ângulo β indicado na Figura deve ser maior ou igual a 60º Para seção em falsa elipse 𝐻 087 𝑎 18𝑚 𝐷 𝐻 𝐷 2 11 TUBULÕES A CÉU ABERTO A área do fuste 𝐴4 é calculada analogamente a um pilar cuja seção de armadura seja nula 𝐴 𝑃 𝜎 𝛾 𝑃 085 𝑓𝛾 𝜋 4 𝐴 4 𝛾 𝑃 𝜋 085 𝑓𝛾 12 EXERCÍCIO Dado o pilar abaixo projetar a fundação em tubulão a céu aberto com taxa no solo igual a 06MPa Dados CAA II 𝑃5 1400 𝑘𝑁𝑚 ao longo do eixo 𝑦 𝑃6 1000 𝑘𝑁𝑚 ao longo do eixo 𝑥 13 RESOLUÇÃO Determinar a força característica total do pilar e a posição dessa força 𝑃 1400𝑘𝑁 𝑚 05𝑚 700𝑘𝑁 𝑃 1000𝑘𝑁 𝑚 10𝑚 1000𝑘𝑁 𝑃 𝑃 𝑃 1700𝑘𝑁 𝑋 𝑃 𝑋 𝑃 𝑋 𝑃 700𝑘𝑁 15𝑐𝑚 1000𝑘𝑁 50𝑐𝑚 1700𝑘𝑁 356𝑐𝑚 força característica total Centro de gravidade das cargas 𝑌 𝑃 𝑌 𝑃 𝑌 𝑃 700𝑘𝑁 55𝑐𝑚 1000𝑘𝑁 15𝑐𝑚 1700𝑘𝑁 315𝑐𝑚 14 RESOLUÇÃO Determinar o valor do alargamento do tubulão em formato circular 356𝑐𝑚 315𝑐𝑚 𝐷 4 1700𝑘𝑁 𝜋 600𝑘𝑁𝑚 𝐷 4 1700 𝜋 600 𝑚 19𝑚 15 RESOLUÇÃO Determinar o valor do diâmetro do fuste para concreto C25 CAA 2 𝑋 𝑌 4 𝛾 𝑃 𝜋 085 𝑓𝛾 𝛾 14 𝐹𝑎𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑟𝑎𝑛ç𝑎 𝑓 25𝑀𝑃𝑎 𝐶𝐴𝐴𝐼𝐼 𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙𝑎 4 𝑁𝐵𝑅61122 𝛾 22 𝐶𝐴𝐴𝐼𝐼 𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙𝑎 4 𝑁𝐵𝑅61122 4 14 1700 10 𝑁 𝜋 085 25𝑁𝑚𝑚22 560𝑚𝑚 900mm 90cm 16 RESOLUÇÃO Determinar a altura do alargamento 𝑋 𝑌 𝐻 087 19 09 𝑚 180𝑚 𝐻 087𝑚 90𝑐𝑚 90𝑐𝑚 90𝑐𝑚 180𝑐𝑚 𝑂𝐾 20𝑐𝑚 17 RESOLUÇÃO Armadura do fuste 𝐴 04 𝐴 𝐴 04 100 𝜋 45𝑐𝑚 𝐴 255𝑐𝑚 21 125𝑚𝑚 𝑐 300𝑐𝑚 𝐶𝑜𝑚𝑝 𝑒𝑠𝑡 260𝑐𝑚 𝐸𝑠𝑝𝑎ç 12 12 125𝑚𝑚 15𝑐𝑚 𝐶𝑜𝑏𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒 5𝑐𝑚 𝐶𝑜𝑚𝑝 𝑒𝑠𝑡 𝜋 90𝑐𝑚 10𝑐𝑚 10𝑐𝑚 𝜎 𝑃 𝐴 170010𝑁 𝜋 450𝑚𝑚 267𝑀𝑃𝑎 5𝑀𝑃𝑎 𝑂𝐾 Não é necessária armadura no fuste Apenas determina se a área de aço para ligação fustebloco de coroamento 𝐶 3𝑚 13 16𝑚𝑚 𝑐 300𝑐𝑚 𝐸𝑠𝑝𝑎ç 12 12 16𝑚𝑚 19𝑐𝑚 RESOLUÇÃO Detalhamento 13 16𝑚𝑚 𝑐 300𝑐𝑚 356𝑐𝑚 315𝑐𝑚 5𝑚𝑚 𝐶19𝑐𝑚 𝐶 260𝑐𝑚 90𝑐𝑚 20𝑐𝑚 190𝑐𝑚 90𝑐𝑚 19 EXERCÍCIO Projetar um tubulão a céu aberto para o pilar abaixo com taxa no solo de 06MPa Dado CAA 2 20 RESOLUÇÃO Determinar o valor do alargamento do tubulão com seção circular 𝐷 4 1200𝑘𝑁 𝜋 600𝑘𝑁𝑚 𝐷 4 1200 𝜋 600 𝑚 16𝑚 divisa do terreno Não é possível executar o tubulão com formato circular pois este invadiria o terreno vizinho 80𝑐𝑚 r 80cm 625cm Ñ OK 21 RESOLUÇÃO Determinar o valor do alargamento do tubulão com seção em falsa elipse 𝑥 𝑃 𝜎 𝜋𝑏 4 𝑏 b2 625cm125𝑐𝑚 𝑥 1200𝑘𝑁 600𝑘𝑁𝑚 𝜋125𝑚 4 125𝑚 𝑥 1200 600 𝜋125 4 𝑚 125 624𝑐𝑚 𝑥 65𝑐𝑚 divisa do terreno 125𝑐𝑚 190𝑐𝑚 65𝑐𝑚 abx65 125 190𝑐𝑚 625𝑐𝑚 22 RESOLUÇÃO Determinar o valor do diâmetro do fuste para concreto C25 CAA 2 𝐴 14 1200𝑘𝑁 085 25𝑀𝑃𝑎22 𝜋 4 𝐴 𝐴 14 1200 22 𝑚 085 25 10 018𝑚 4 018𝑚 𝜋 048𝑚 09𝑚 4 𝐴 𝜋 09𝑚 divisa do terreno 125𝑐𝑚 190𝑐𝑚 65𝑐𝑚 90𝑐𝑚 23 RESOLUÇÃO Determinar área de aço do fuste com o bloco de coroamento 𝐴 04 𝐴 𝐴 04 100 𝜋 4 90 𝑐𝑚 𝐴 255𝑐𝑚 13 16𝑚𝑚 𝑐 300𝑐𝑚 5𝑚𝑚 𝐶15𝑐𝑚 𝑐 200𝑐𝑚 𝐸𝑠𝑝𝑎ç 12 12 16𝑚𝑚 19𝑐𝑚 Cobrimento de 5cm 𝐶𝑜𝑚𝑝 𝑒𝑠𝑡 𝜋 90𝑐𝑚 2 5𝑐𝑚 10𝑐𝑚 260𝑐𝑚 𝜎 𝑃 𝐴 1200 𝑘𝑁 𝜋 4 09 𝑚 188𝑀𝑃𝑎 5𝑀𝑃𝑎 Ñ necessita de armadura 21 125𝑚𝑚 𝑐 300𝑐𝑚 𝐸𝑠𝑝𝑎ç 12 12 125𝑚𝑚 15𝑐𝑚 24 RESOLUÇÃO Determinar a altura do alargamento 𝐻 90𝑐𝑚 180𝑐𝑚 𝑂𝐾 Direção da maior largura 90𝑐𝑚 190𝑐𝑚 90𝑐𝑚 125𝑐𝑚 Vista do tubulão 25 RESOLUÇÃO Detalhamento em planta 13 16𝑚𝑚 𝑐 300𝑐𝑚 5𝑚𝑚 𝐶19𝑐𝑚 𝐶 260𝑐𝑚 divisa do terreno 125𝑐𝑚 190𝑐𝑚 65𝑐𝑚 26 RESOLUÇÃO Detalhamento em corte 90𝑐𝑚 190𝑐𝑚 90𝑐𝑚 125𝑐𝑚 20𝑐𝑚 20𝑐𝑚 27 EXERCÍCIO PROPOSTO Projetar a fundação para os pilares P1 e P2 em tubulão a céu aberto Taxa admissível do solo igual a 05MPa e CAA 3 50𝑐𝑚 50𝑐𝑚 70𝑐𝑚