Estruturas de Fundações e Contenções - Aula 1 - Introdução e Avaliações

UNIDADE CURRICULAR DE NOME DA UC Prof 1 e Prof 2 Estruturas de fundações e contenções Aula 1 Prof Caroline Sales Olá seja muito bemvindo 34 anos engenheira civil mestre em estruturas professora do curso de Engenharia Civil UAM desde 2018 e mãe da Clara Contato carolinesalesulifecombr 11 95349 0060 PROF CAROLINE SALES DOCENTE FOTO AVALIAÇÕES NO E2A A nota final do semestre será composta por A1 Avaliação dissertativa em que o aluno demonstrará habilidades na expressão da linguagem códigos e signos da área valendo 30 pontos A2 Avaliação com questões de múltipla escolha em que o aluno demonstrará habilidades de leitura interpretação análise de informações e estabelecimento de relações valendo 30 pontos A3 Avaliação de desempenho como resultado do processo composto por uma variedade de feedbacks para o atingimento das metas de compreensão e a concretização dos desempenhos parciais e consequente construção do desempenho final valendo 40 pontos ATENÇÃO Caso a frequência do aluno seja menor que 75 ele estará reprovado independentemente da nota A nota final será a soma das notas da A1 A2 e A3 A1A2A3 Para aprovação a nota final deverá ser igual ou maior que 70 e a frequência igual ou superior a 75 da Carga Horária da Unidade Curricular MAS E SE EU NÃO CONSEGUIR OS 70 PONTOS AVALIAÇÃO INTEGRADA AI O aluno que tiver frequência de 75 ou mais e nota inferior a 70 pontos poderá realizar a Avaliação Integrada AI A AI valerá 30 pontos e a nota se maior substituirá a menor das notas entre a A1 e a A2 Caso a nota da AI por ser maior substitua a nota da A1 ou da A2 a soma das três notas A1A2A3 deverá ser 70 pontos ou mais para a aprovação Se a nota da AI for inferior à nota da A1 e também da A2 não haverá substituição e o aluno estará reprovado na Unidade Curricular httpswwwyoutubecomwatchvg7rBOnUUWrM Qual a importância desta UC Qual a importância desta UC Segurança Desempenho Economia Durabilidade Responsabilidade técnica e civil 1 Considerações iniciais NBR 61222010 Esta norma trata dos critérios gerais que regem o projeto e a execução de fundações de todas as estruturas convencionais da engenharia civil compreendendo residências edifícios de uso geral pontes viadutos etc obras especial como plataformas offshore linhas de transmissão etc são também regidas por esta norma no que for aplicável todavia obedecendo às Normas específicas para cada caso particular Os solos são constituídos de um conjunto de partículas com água e ar nos espaços intermediários As partículas de maneira geral se encontram livres para deslocarem 1 Considerações iniciais IMPORTANTE EM UM SOLO CONVIVEM PARTÍCULAS DE TAMANHOS DIVERSOS 1 Considerações iniciais 1 Considerações iniciais Limites das frações de solo pelo tamanho dos grãos Pedregulho 48 mm Areias 006 mm a 48 mm Silte 0005 mm a 006 mm Argila 0005 mm Subdivisão das areias grossa média e fina Solos argilosos Bastante plástico quando misturados com água Se secos transformam em torrões duros Solos siltosos São suaves no manuseio quando no manuseio em presença de água Se seco se esfarelam 1 Considerações iniciais Origem dos solos Solos residuais Originários da decomposição das rochas que se encontram no mesmo local Solo saprólito Mantém a estrutura original da rocha mãe veios fissuras xistosidade mas perdeu a consistência da rocha Chamado também de alteração de rocha 1 Considerações iniciais Rocha alterada Alteração progrediu ao longo de fraturas ficando intacto grandes blocos de rocha Solos coluvionares Fora transportados de outro local pela ação da gravidade Solos aluvionares Foram transportados de outro local pela ação da água Solos eólicos Foram transportados de outro local pela ação do vento 2 FUNDAÇÕES pilar laje nervurada nervura viga vigas verga alvenaria viga laje maciça muro de arrimo escada pilar térreo vigas baldrame bloco de fundação sapata corrida 2 FUNDAÇÕES Fundação é o elemento estrutural que transfere ao terreno as cargas aplicadas a estrutura 2 FUNDAÇÕES PAPEL DAS FUNDAÇÕES Transmitir as ações da superestrutura ao terreno Sob o aspecto da Segurança Respeitar resistência do solo Respeitar resistência do elemento estrutural Evitar recalques diferenciais prejudiciais 2 FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES DIRETAS a carga é transmitida ao terreno predominantemente pelas pressões distribuídas sob a base da fundação e a cota de assentamento é inferior a duas vezes a menor dimensão do elemento de fundação 2 FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES PROFUNDAS a transferência de carga ao terreno é realizada em parte pelo atrito da superfície lateral em parte pela ponta do elemento de fundação 3 PROJETO PROJETO DO EDIFÍCIO ARQUITETURA CÁLCULO DAS CARGAS ENG ESTRUTURAS INVESTIGAÇÃO DE CAMPO SUBSOLO ENG GEOTÉCNICO DEFINIÇÃO DO TIPO DE FUNDAÇÃO 3 PROJETO Integração das disciplinas e profissionais Projeto de fundações Escolha do tipo de fundação Resistência do solo sondagens provas de carga cargas tensões admissíveis Recalque das fundações Dimensionamento geométrico em planta Projeto estrutural Estimativa das reações nas fundações Consideração dos recalques flexibilidade solo nos esforços da estrutura Dimensionamento das armaduras dos elementos de fundações 3 PROJETO Informações necessárias Dados topográficos Levantamento topográfico planialtimétrico Informações sobre taludes e encostas Dados sobre erosões Dados geotécnicos Investigação do subsolo Aerofotogramétrico mapas e experiência anterior 3 PROJETO Informações necessárias Dados da estrutura Tipo e uso Sistema estrutural Cargas e ações sobre a fundação ações permanentes ações variáveis variação no uso ações excepcionais colisões terremotos Dados da vizinhança Tipos das estruturas e fundações Existência de subsolo Desempenho das fundações Conseqüências da nova obra 3 PROJETO Informações necessárias Segurança quanto às deformações Segurança quanto ao colapso de elementos estruturais Segurança quanto ao colapso do solo 3 PROJETO O PROJETO DEVE CONTER Planta de cargas Planta de locação Planta de formas Detalhamento da armadura Cortes Detalhes construtivos Notas e especificações técnicas materiais e recomendações executivas entre outros Relatórios perfil geotécnico memória de cálculo e memorial descritivo 3 PROJETO Na escolha do tipo de fundação devese observar 3 PROJETO Esforços nas fundações nível de carga dos pilares outras solicitações além das compressões Características do local topografia local que pode dificultar acesso dos equipamentos limitações de altura dificultando acesso dos equipamentos distância que onera o transporte dos equipamentos interferência com serviços públicos possibilidade de ocorrer erosões 3 PROJETO Características das edificações vizinhas profundidade e tipo das fundações existência de subsolo sensibilidade a vibrações problemas já existentes nas edificações existência de contenções nas divisas 3 PROJETO Exemplos de limitações de emprego de algum tipo de fundação Estacas moldadas in loco em solo mole podem ter o fuste estrangulado Estacas prémoldadas de concreto podem quebrar quando cravadas em solo muito resistente ou em solos com matações Matação fragmento de rocha transportado ou não comumente arredondado por intemperismo ou abrasão com uma dimensão compreendida entre 200 mm e 1 m São considerados solos moles os depósitos de solos orgânicos turfas areias muito fofas e solos hidromórficos em geral passíveis de ocorrerem nos seguintes locais zonas baixas alagadiças mangues e brejos várzeas de rios antigos leitos de cursos dágua planícies de sedimentação marinha ou lacustre Estes solos apresentam baixa resistência à penetração ou seja valores de SPT inferiores a 4 golpes 4 INVESTIGAÇÃO Qualquer projeto de engenharia por mais simples que seja só pode ser convenientemente dimensionado após o terreno no qual será implantado ter sido adequadamente investigado Sondagem Reconhecimento Amostragem em campo 4 INVESTIGAÇÃO a Visitar o local da obra detectando a eventual existencia de alagados afloramento de rochas etc b Visitar obras em andamento nas proximidades verificando as solucoes adotadas c Fazer sondagem a trado broca com diametro de 2 ou 4 recolhendo amostras das camadas do solo ate atingir a camada resistente d Mandar fazer sondagem geotecnica Métodos de ensaio direto indireto e semidireto 4 INVESTIGAÇÃO TERMOS IMPORTANTES SPT standard penetration test Abreviatura do nome do ensaio pelo qual se determina o indice de resistencia a penetracao N com amostragem de solo CPT cone penetration test indica a resistencia e a compressibilidade do solo mas nao e possivel retirar amostras N Abreviatura do indice de resistencia a penetracao do SPT cuja determinacao se da pelo numero de golpes correspondente a cravacao de 30 cm do amostradorpadrao apos a cravacao inicial de 15 cm utilizandose corda de sisal para levantamento do martelo padronizado 4 INVESTIGAÇÃO 1conjunto motorbomba 2reservatório de água 3tripé tubos metálicos 4roldana 5tuboguia 50 mm 6engate 7guincho 8peso padrão 60 kg 9cabeça de cravação 4 INVESTIGAÇÃO SPT STANDARD PENETRATION TEST Prospecção direta Mais comum no Brasil Norma brasileira NBR 64842001 Finalidade Determinação dos tipos de solo e sua profundidade de ocorrência Posição do nível dágua Índice de resistência a penetração n a cada metro de solo 4 INVESTIGAÇÃO SPT STANDARD PENETRATION TEST PROCEDIMENTO A perfuração é realizada por tradagem e circulação de água utilizandose um trépano de lavagem como ferramenta de escavação O amostrador padrao é cravado com o auxílio de um peso de 65kg martelo caindo de uma altura de 75cm 4 INVESTIGAÇÃO SPT STANDARD PENETRATION TEST Obtemse então o número de golpes necessários para fazer o amostrador penetrar 30 cm após a cravação inicial dos primeiros 15cm EXEMPLO NSPT 16 equivale a 16 golpes para cravar 30 cm NSPT 3011 equivale a 30 golpes para cravar APENAS 11 cm solos resistentes NSPT 1x x30 NSPT 0 solos pouco consistentes Método direto SPT Standard Penetration Test SPT Per ASTM D 1586 Perfuração com lavagem a determinacao dos tipos de solo em suas respectivas profundidades de ocorrencia a posicao do niveldagua os indices de resistencia a penetracao N a cada metro 4 INVESTIGAÇÃO Critérios para avaliação do ensaio SPT Locacao do furo e quantidades Processos de perfuracao Amostragem e SPT Criterios de paralisacao Observacao do nivel de lencol freatico Identificacao das amostras e elaboracao do perfil geologicogeotecnico Apresentacao do relatorio de sondagem 4 INVESTIGAÇÃO Amostragem Deve ser coletada para exame posterior uma parte representativa do solo colhido pelo tradoconcha durante a perfuracao ate 1 m de profundidade A cada metro de perfuracao a partir de 1 m de profundidade devem ser colhidas amostras dos solos por meio do amostradorpadrao com execucao de SPT O amostradorpadrao conectado a composicao de cravacao deve descer livremente no furo de sondagem ate ser apoiado suavemente no fundo devendo se cotejar a profundidade correspondente com a que foi medida na operacao anterior Caso haja discrepancia entre as duas medidas suprareferidas ficando o amostrador mais de 2 cm acima da cota de fundo atingida no estagio precedente a composicao deve ser retirada repetindose a operacao de limpeza do furo Apos o posicionamento do amostradorpadrao conectado a composicao de cravacao colocase a cabeca de bater e utilizandose o tubo de revestimento como referencia marcase na haste com giz um segmento de 45 cm dividido em tres trechos iguais de 15 cm 4 INVESTIGAÇÃO Amostradores Bipartidos SPT Número mínimo de sondagens Nº minimo 2 furos 1 furo para cada 200 m2 de edificacao em planta ate 1200 m2 1 furo para cada 400 m2 de edificacao em planta para areas entre 1200 m2 e 2400 m2 Para areas superiores a 2400 m2 deve ser realizado plano especifico Minimo de 2 furos para areas 200 m2 4 INVESTIGAÇÃO Minimo de 3 furos para areas entre 200 e 400 m2 1 furo para cada 200 m2 de edificacao em planta ate 1200 m2 1 furo para cada 400 m2 de edificacao em planta para areas entre 1200 m2 e 2400 m2 Para areas superiores a 2400 m2 deve ser realizado plano especifico Minimo de 2 furos para areas 200 m2 Minimo de 3 furos para areas entre 200 e 400 m2 Número mínimo de sondagens 4 INVESTIGAÇÃO 4 INVESTIGAÇÃO Escolha dos locais da sondagem 1 Próximos aos pontos de projeção 2 Pontos de maior concentração de cargas 3 Em geral distâncias de 15 a 30 metros 4 Evite pontos alinhados 5 Evite um único furo É comum a variação de resistência e tipos de solos em áreas pequenas Locação dos furos Distancia maxima de 100 m Normalmente entre 15 a 20 m Priorizar posicoes relevantes na obra pontos de maior carga escadas elevadores reservatorios etc Sondagens nao devem estar alinhadas Realizar furos proximos aos extremos da area Distancia maxima de 100 m 4 INVESTIGAÇÃO Locação dos furos de sondagem Profundidade Normalmente ate a camada impenetravel a partir de ensaios de campo mais usuais ou Consultar o projetista de fundacoes para definir a profundidade de interrupcao utilizandose nestes casos de sondagens do tipo rotativa Normalmente ate a camada impenetravel a partir de ensaios de campo mais usuais 4 INVESTIGAÇÃO Critérios para encerramento O processo de perfuracao por circulacao de agua associado aos ensaios penetrometricos deve ser utilizado ate onde se obtiver nesses ensaios uma das seguintes condicoes a quando em 3 m sucessivos se obtiver 30 golpes para penetracao dos 15 cm iniciais do amostradorpadrao b quando em 4 m sucessivos se obtiver 50 golpes para penetracao dos 30 cm iniciais do amostradorpadrao cquandoem 5 sucessivosse obtiver 50 golpes para a penetracao dos 45cm do amostradorpadrao Dependendo do tipo de obra das cargas a serem transmitidas as fundacoes e da natureza do subsolo admitese a paralisacao da sondagem em solos de menor resistencia a penetracao do que aquela discriminada anteriormente desde que haja uma justificativa geotecnica ou solicitacao do cliente 4 INVESTIGAÇÃO Exemplo de laudo de sondagem Tabela dos estados de compacidade e de consistencia NBR 64842001 Perfil estratigráfico Secção do subsolo SP5 e SP6 Secção do subsolo SP1 SP2 SP3 SP44 Método Semidireto CPT Comparativo entre os métodos de sondagem 7 CONSIDERAÇÕES FINAIS No estudo de fundações devese analisar desde que possível mais de uma opção Devese considerar volumes de escavação e aterro quantidade de concreto e aço dos blocos facilidades executivas Após fazer a escolha considerando menor custo menor prazo PARA SABER MAIS httpsedisciplinasuspbr pluginfilephp6990211 modfoldercontent0NBR 208036pdfforcedownload1 QUE TENHAMOS UM EXCELENTE SEMESTRE LETIVO MUITO OBRIGADO PELA ATENÇÃO