Projeto Integrador Execução e Controle de Fundações UNINOVE 2023

UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL DIRETORIA DE EXATAS ALEXANDRE ALVES QUIRINO ID 315111841 HELYTTON SILVA VIANNA SANTOS ID 916119545 LUMARA R S DOS SANTOS ID 922110668 LUIZ F B DOS SANTOS ID 2222103341 TALITA R NOBRE ID 922202398 VALDINEY RODRIGUES DE AZEVEDO ID 919207196 VINICIUS H R RIBEIRO ID 922109521 VITOR M DA SILVA ID 922108283 PROJETO INTEGRADOR EXECUÇÃO E CONTROLE DE FUNDAÇÕES São Paulo 2023 LUMARA R S DOS SANTOS ID 922110668 LUIZ F B DOS SANTOS ID 2222103341 TALITA R NOBRE ID 922202398 VALDINEY RODRIGUES DE AZEVEDO ID 919207196 VINICIUS H R RIBEIRO ID 922109521 VITOR M DA SILVA ID 922108283 PROJETO INTEGRADOR EXECUÇÃO E CONTROLE DE FUNDAÇÕES Projeto integrador apresentado à Universidade Nove de Julho como requisito parcial para do grau de Bacharel em Engenharia Civil Orientadores Profª Me Camila Natália Ramos de Almeida e Prof William Gladstone de Freitas Machado São Paulo 2023 RESUMO Este trabalho teve como objetivo Para tanto foi realizado Dentre os resultados identificouse que Por fim concluise que Deve ser feito apenas quando todo o trabalho estiver pronto Deve ter entre 150 a 500 palavras Como descobrir o número de palavras no word Selecionar o texto clicar em revisão clicar em contar palavras Palavraschave Colocar de 3 a 5 palavras que representem o trabalho ABSTRACT É apenas a tradução do resumo para o inglês Fazer apenas depois que a professora corrigir o resumo em português Keywords São as palavraschave em inglês LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS SUMÁRIO 8 1 INTRODUÇÃO Neste capítulo se deve apresentar o tema dando uma visão geral do trabalho a ser realizado Além de contextualizar o assunto e apresentar informações relacionadas ao tema por meio de citações bibliográficas devese fazer uma apresentação do trabalho fazendo um breve resumo a respeito do tema Recomendase que seja a última parte a ser escrita no trabalho 12 OBJETIVOS 121 Objetivo Geral O objetivo deste projeto integrador é planejar analisar e documentar de forma abrangente o processo de execução e controle das fundações para uma obra de pequena porte com foco na garantia da estabilidade estrutural segurança eficiência e economia o projeto visa também a avaliação da conformidade com normas e regulamentações aplicáveis a seleção adequada de materiais e métodos construtivos e a consideração de aspectos ambientais na construção das fundações da obra 122 Objetivos Específicos Apresentar as características do solo no local da construção para determinar a escolha apropriada do tipo de fundação Descrever as etapas e técnicas envolvidas na execução das fundações levando em consideração as dimensões e a carga prevista para o sobrado Investigar os materiais utilizados na construção das fundações destacando suas propriedades e requisitos de qualidade Avaliar as considerações de segurança durante a execução das fundações incluindo medidas para prevenir acidentes e garantir a estabilidade da estrutura Desenvolver um plano de controle de qualidade para monitorar a conformidade com as especificações de projeto durante a construção das fundações Realizar estudos de caso ou análises comparativas de projetos similares destacando os desafios enfrentados na execução das fundações e as soluções adotadas Propor recomendações para otimizar o processo de execução e controle das fundações visando a eficiência e a economia de recursos 9 2 METODOLOGIA Levantamento inicial topográfico do terreno para entender as características do local como inclinação drenagem e obstáculos Investigações geotécnicas para determinar as propriedades do solo incluindo resistência coesão e capacidade de suporte Com base nos dados geotécnicos analisar a parte estrutural que podem incluir sapatas vigas de fundação ou estacas dimensionadas para suportar as cargas da estrutura Preparação do terreno removendo vegetação rochas e outros obstáculos Determinar o local exato das fundações de acordo com o projeto estrutural Escavar valas ou faça furos de acordo com as especificações do projeto Construir as fundações conforme projetado utilizando materiais adequados como concreto armado Realizar inspeções regulares durante a execução para garantir que as fundações estejam sendo construídas conforme o projeto e as normas de construção fazer testes de carga nas fundações para verificar sua capacidade de suporte Manter os registros detalhados de todas as etapas incluindo relatórios de ensaios fotos e documentos relacionados à construção das fundações Monitorar as fundações após a conclusão para verificar se não há assentamento ou problemas estruturais 10 3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 31 Ensaio SPT Influência da Umidade nos Valores SPT Em solos não saturados ocorrem variações sazonais na umidade devido a ciclos de umedecimento e secagem Essas variações são influenciadas pelas características do solo e pelas condições climáticas da região As propriedades dos solos não saturados são afetadas não apenas pela história geológica e pelo ambiente de formação mas também pela variação temporal já que a sucção do solo se modifica ao longo do tempo devido a fenômenos meteorológicos e atmosféricos como chuva evaporação transferência de calor e radiação entre o solo e a atmosfera Blight GE 1997 Blight GE 2010 Cui YJ Lu YF Delage P and Riffard M 2005 Segundo Rodrigues et al 2015 Na região de BauruSP grande parte do solo superficial quando é umedecido tem uma redução de sua capacidade de suporte inviabilizando o emprego de fundações que se apoiam nas camadas mais superficiais Este comportamento tem afetado o desempenho de muitas construções assentes neste solo especialmente o das edificações de pequeno e médio porte Como a umidade do solo varia inversamente com a sucção e esta tem sido apontada como uma importante variável no estudo dos solos não saturados seria de grande importância que medidas de umidade fossem realizadas na etapa de investigação do subsolo Determinação das reações no sistema soloamostrador Os procedimentos de reação no sistema soloamostrador estão fundamentalmente ligados à manifestação ou não do fenômeno de compactação da amostra de solo no interior do amostrador Essa situação pode acontecer no dispositivo SPT e se assemelha ao que ocorre com estacas cravadas de ponta aberta A compactação está associada ao surgimento de forças 11 relacionadas à resistência da bucha de solo devido à sua inércia ao atrito gerado na parede interna do amostrador e à pressão de ponta desenvolvida abaixo da bucha No contexto do ensaio SPT considerase que houve compactação da amostra no amostrador quando o comprimento recuperado é menor que 045 metros Nesse cenário a força de reação no núcleo não foi suficiente para superar o atrito que se desenvolveu entre a bucha de solo e a parede interna do amostrador o que impediu qualquer penetração adicional do solo no interior do dispositivo Aoki N 2012 Aoki formulou uma abordagem que emprega a medida do comprimento da amostra de solo obtida no dispositivo SPT para a interpretação da resistência da ponta e do atrito lateral durante a penetração do dispositivo de teste padrão SPT Essa abordagem foi concebida com base no Princípio de Conservação de Energia de Hamilton e na Teoria da Equação de Onda e viabiliza a estimativa da capacidade de carga sendo derivada do equilíbrio estático entre as forças que atuam no dispositivo Aoki N 2012 Assim as forças resultantes no amostrador são R1 força de atrito na parede vertical externa do amostrador R2 força de atrito na parede vertical interna do amostrador R3 força de reação vertical na seção anelar da ponta do amostradorpadrão R4 componente vertical da força de atrito ao longo da superfície biselada troncocônica do amostrador O dimensionamento de estacas pode ser realizado conhecendose os valores de eficiência do ensaio SPT η referente a uma seção situada no topo do amostrador padrão segundo a proposta de Aoki e Cintra 2000 de NSPT comprimento da amostrada de solo recuperada Lint e do fator de atrito a O fator de atrito é definido por Aoki 5 como a razão entre os atritos interno e externo que surgem no amostrador a rLIrLE Aoki N 2012 A velocidade de propagação da onda de cisalhamento e portanto o valor máximo do módulo de cisalhamento é considerada uma característica essencial do solo para avaliar o desempenho de fundações e estruturas terrestres sob cargas dinâmicas tais como terremotos vibrações de máquinas ondas e explosões Esse parâmetro pode ser obtido em laboratório por meio de ensaios de coluna ressonante por exemplo ou em campo usando ensaios cross hole e downhole Segundo Rodrigues et al 2015 Em projetos de fundações sujeitas a cargas dinâmicas ensaios SPT são frequentemente conduzidos para determinar o perfil do solo o nível do lençol freático e o valor de Nspt além de ensaios sísmicos crosshole ou downhole para determinar parâmetros dinâmicos Portanto pode ser vantajoso determinar o valor do Go em conjunto com o Nspt Segundo Rodrigues et al 2015 12 Bang e Kim bem como Pedrini demonstraram a possibilidade de integrar a medição da velocidade das ondas de cisalhamento ao ensaio SPT por meio da técnica uphole conhecida como SPT sísmico Esse ensaio permite a caracterização do perfil estratigráfico a estimativa de propriedades geotécnicas e a determinação do valor máximo do módulo de cisalhamento em um único ensaio Bang E S Kim DS 2007 Pedrini R A A 2012 Para realizar esse ensaio utilizase o mesmo equipamento empregado no ensaio SPT adicionando geofones instalados em caixas apropriadas na superfície um sistema de aquisição de dados um sistema de acionamento e uma fonte sísmica Como fonte sísmica seguindo as recomendações de Pedrini utilizase um martelo manual de cerca de 2 kg O mecanismo de acionamento trigger é ativado no momento em que o martelo atinge a cabeça do ensaio SPT Para registrar os sinais das ondas propagadas são instaladas seis caixas fixas na superfície cada uma contendo dois geofones espaçados a cada dois metros um direcionado para captar sinais na direção vertical e outro na direção horizontal Para acionar o gatilho registrar as ondas S processar os sinais e calcular as velocidades foi desenvolvido um software utilizando as plataformas Labview e Matlab por Pedrini Pedrini R A A 2012 Um ensaio de penetração padrão SPT é um dos testes de campo recomendados para diversos tipos de solo quando é desafiador obter amostras e conduzir testes laboratoriais O valor SPT valor N pode ser descrito como a resistência do solo à penetração de uma amostra de colher dividida a uma profundidade de 300 mm sob golpes frequentes e consistentes de um martelo de padrão A interpretação dos resultados do SPT se baseia no valor N medido que está sujeito a diferentes tipos de ajustes para seguir o procedimento padrão de teste 21 22 Diversos fatores podem impactar os valores medidos de N no SPT e esses fatores podem aumentar ou diminuir o valor N consequentemente essas variações nos valores de N afetam diretamente as propriedades geotécnicas calculadas do solo Notavelmente podem ocorrer subestimações nos valores das propriedades geotécnicas com base em equações de correlação que dependem dos valores do SPT resultando em resultados seguros para o SPT Como resultado diversas correções podem ser aplicadas aos valores N medidos do SPT para garantir sua confiabilidade o que torna as propriedades geotécnicas do solo calculadas com base na correlação com os valores do SPT mais confiáveis e amplamente aceitas As correções geralmente dependem do diâmetro e profundidade do furo BH do tipo de martelo do diâmetro da haste e das condições de campo incluindo pressão de confinamento e nível do lençol freático GWT Berkeley CA EUA 1984 Geotécnica 1986 36 425447 13 Fletcher 23 identificou causas significativas de erro no SPT e os fatores que podem afetar os valores N medidos são 1 Variações de uma queda exata de 30 pol no peso da unidade 2 O uso de hastes de perfuração pesadas com diâmetro superior a 25 cm 3 Comprimento extremo das hastes de perfuração mais de 50 m 4 Interferência na queda livre do peso do acionamento por qualquer causa 5 Usando uma ponta deformada na colher de amostra 6 Condução excessiva da colher de amostra antes da contagem de golpes 7 Falha em assentar o amostrador em solo não perturbado Descuido na contagem dos golpes e na medição da penetração As correções necessárias que são aplicadas à contagem de golpes medida para obter a contagem de golpes N 160 corrigida são mostradas na Equação 1 24 Os valores corrigidos de SPT N 160 são comumente utilizados em correlações empíricas para estimar as propriedades geotécnicas e geofísicas do solo ASCE J Geotecnologia Eng 1985 91 6775 Geoambiente Eng 2001 127 297313 32 Fundações Rasas 15 4 CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICOGEOTÉCNICAS REGIONAIS Revisão da literatura e cartas geológicasgeotécnicas das características da região em estudo localização escolhida pela equipe No mínimo 1 página com uma figura pequena da localização do terreno escolhido na carta geotécnica 16 5 CARACTERÍSTICAS GEOLOGICOGEOTÉCNICAS LOCAIS Apresentar a quantidade e locação dos ensaios dados fornecidos e o perfil geológico elaborado SP03 UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO SP04 UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO SONDAGEM SP03 COORDENADAS SOLOS SAPROLITICO Sondagem and soil analysis diagrams and legend showing soil types and layers 19 6 AVALIAÇÃO DOS DADOS FORNECIDOS Avaliar se os dados fornecidos foram suficientes e estão em conformidade com as normas pertinentes Caso não estejam de acordo pontuar as devidas correções necessárias Consultar ABNT NBR 80361983 para verificação No mínimo 8 linhas Avaliar a necessidade de ensaios complementares Explicar se precisa ou não e se sim quais Sugestão de fundação mais adequada para o solo estudo com justificativa No mínimo 05 página 20 7 DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE DE CARGA E TENSÃO ADMISSÍVEL 8 DIMENSIONAMENTO DA FUNDAÇÃO 22 9 CONCLUSÃO É uma sínteseresumo dos resultados obtidos Para cada objetivo específico escrever pelo menos um parágrafo respondendo o objetivo específico No mínimo 1 página 23 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Verificar no manual de formatação da UNINOVE nas páginas 36 a 45com as mesmas devem ser apresentadas Observação importante SEMPRE indicar aqui qualquer referência que foi inserida no corpo do trabalho Não incluir aqui nenhuma referência que NÃO foi indicada no corpo do trabalho httpswwwresearchgatenetprofileHeraldoGiachetipublication 312167403ConsideracoessobreaexecucaoeainterpretacaodeensaiosSPTlinks 5886501992851c21ff4d5a50Consideracoessobreaexecucaoeainterpretacaodeensaios SPTpdf httpswwwmdpicom20763263109329 UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL DIRETORIA DE EXATAS ALEXANDRE ALVES QUIRINO ID 315111841 HELYTTON SILVA VIANNA SANTOS ID 916119545 LUMARA R S DOS SANTOS ID 922110668 LUIZ F B DOS SANTOS ID 2222103341 TALITA R NOBRE ID 922202398 VALDINEY RODRIGUES DE AZEVEDO ID 919207196 VINICIUS H R RIBEIRO ID 922109521 VITOR M DA SILVA ID 922108283 PROJETO INTEGRADOR EXECUÇÃO E CONTROLE DE FUNDAÇÕES São Paulo 2023 LUMARA R S DOS SANTOS ID 922110668 LUIZ F B DOS SANTOS ID 2222103341 TALITA R NOBRE ID 922202398 VALDINEY RODRIGUES DE AZEVEDO ID 919207196 VINICIUS H R RIBEIRO ID 922109521 VITOR M DA SILVA ID 922108283 PROJETO INTEGRADOR EXECUÇÃO E CONTROLE DE FUNDAÇÕES Projeto integrador apresentado à Universidade Nove de Julho como requisito parcial para do grau de Bacharel em Engenharia Civil Orientadores Profª Me Camila Natália Ramos de Almeida e Prof William Gladstone de Freitas Machado São Paulo 2023 RESUMO O projeto integrador de execução e controle de fundações representa um estágio crucial na engenharia civil destacandose pela realização e supervisão minuciosa das fundações determinantes para a estabilidade e segurança de qualquer construção Este projeto engloba desde o planejamento até a conclusão das fundações exigindo atenção técnica em todas as etapas do processo Iniciase com a análise detalhada das características geotécnicas do solo por meio de ensaios e estudos aprofundados Essa avaliação é essencial para determinar o tipo de fundação mais apropriado para o local considerando a resistência do solo sua capacidade de carga e comportamento frente às cargas projetadas Durante a execução das fundações é crucial seguir rigorosamente o projeto estabelecido garantindo a aplicação de técnicas construtivas e materiais específicos A supervisão constante é essencial para assegurar a conformidade com as normas técnicas a precisão das medidas e a qualidade da construção O controle de qualidade desempenha um papel vital nesse processo envolvendo inspeções ensaios e verificações regulares para garantir que as fundações atendam aos requisitos de segurança e estabilidade estipulados no projeto Qualquer desvio ou anomalia deve ser identificado e corrigido prontamente evitando problemas futuros na estrutura Em síntese o projeto integrador de execução e controle de fundações demanda uma abordagem multidisciplinar focada na compreensão minuciosa do solo na aplicação de técnicas precisas de construção e no monitoramento constante para garantir a eficácia segurança e durabilidade das fundações de qualquer empreendimento construtivo Palavraschave Sustentabilidade InovaçãoTecnologiaResiliência Colaboração ABSTRACT The integrated project for the execution and control of foundations represents a crucial stage in civil engineering standing out for the creation and thorough supervision of foundations which are crucial to the stability and safety of any construction This project encompasses everything from planning to the completion of the foundations requiring technical attention at all stages of the process It begins with a detailed analysis of the geotechnical characteristics of the soil through indepth tests and studies This assessment is essential to determine the most appropriate type of foundation for the location considering the soil resistance its load capacity and behavior in relation to projected loads During the execution of the foundations it is crucial to strictly follow the established project ensuring the application of specific construction techniques and materials Constant supervision is essential to ensure compliance with technical standards measurement accuracy and construction qualityQuality control plays a vital role in this process involving regular inspections tests and checks to ensure that foundations meet the safety and stability requirements stipulated in the project Any deviation or anomaly must be identified and corrected promptly avoiding future problems in the structure In summary the integrated foundation execution and control project demands a multidisciplinary approach focused on a thorough understanding of the soil the application of precise construction techniques and constant monitoring to guarantee the effectiveness safety and durability of the foundations of any construction project Keywords Sustainability InnovationTechnologyResilience Collaboration Sumário 1 INTRODUÇÃO16 12 OBJETIVOS16 2 PESQUISA LOCALIZAÇÃO DA OBRA17 3 DESCRIÇAÕ DA OBRA18 31 ENSAIO SPT19 32 FUNDAÇÕES RASAS23 4 CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICOGEOTÉCNICAS REGIONAIS25 5 CARACTERÍSTICAS GEOLOGICOGEOTÉCNICAS LOCAIS26 6 AVALIAÇÃO DOS DADOS FORNECIDOS29 7 DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE DE CARGA E TENSÃO ADMISSÍVEL30 8 DIMENSIONAMENTO DA FUNDAÇÃO32 9 CONCLUSÃO35 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS36 16 1 INTRODUÇÃO O projeto integrador de execução e controle de fundações representa um ponto crucial na engenharia civil onde a realização e supervisão das fundações desempenham um papel determinante na estabilidade e segurança de qualquer construção Essa fase abrange desde o planejamento até a execução das fundações envolvendo cuidados técnicos específicos e um acompanhamento minucioso em todas as etapas do processo O projeto iniciase com a avaliação detalhada das características geotécnicas do solo por meio de ensaios e estudos aprofundados Essa análise é essencial para determinar o tipo de fundação mais adequado para o local considerando aspectos como resistência do solo capacidade de carga e comportamento diante das cargas previstas Durante a execução das fundações é imprescindível seguir rigorosamente o projeto estabelecido garantindo a correta aplicação de técnicas construtivas e materiais específicos A supervisão constante é crucial para assegurar a conformidade com as normas técnicas a precisão das medidas e a qualidade da construção O controle de qualidade desempenha um papel essencial nesse processo envolvendo inspeções ensaios e verificações regulares para garantir que as fundações atendam aos requisitos de segurança e estabilidade estipulados no projeto Qualquer desvio ou anomalia deve ser identificado e corrigido prontamente evitando problemas futuros na estrutura Em resumo o projeto integrador de execução e controle de fundações demanda uma abordagem multidisciplinar com foco na compreensão detalhada do solo na aplicação de técnicas precisas de construção e no monitoramento constante para garantir a eficácia segurança e durabilidade das fundações de qualquer empreendimento construtivo 12 OBJETIVOS Este relatório visa apresentar a execução da estrutura de fundação de uma obra de pequeno porte detalhando as etapas realizadas e fornecendo análises dos métodos empregados comparandoos com as normas técnicas brasileiras estabelecidas O objetivo principal é oferecer uma visão abrangente do processo de construção das fundações destacando os procedimentos aplicados as técnicas utilizadas e a conformidade com os padrões normativos Serão ilustradas e descritas as etapas desde o planejamento inicial até a conclusão da execução da fundação destacando os métodos de análise do solo escolha do tipo de 17 fundação técnicas construtivas empregadas e os cuidados com a qualidade e segurança durante todo o processo Ao confrontar os métodos utilizados com as Normas Técnicas Brasileiras aplicáveis será feita uma análise crítica para verificar a conformidade e identificar eventuais discrepâncias ou melhorias possíveis visando garantir que a execução das fundações atenda aos padrões de qualidade e segurança estabelecidos pelas normativas vigentes na engenharia civil brasileira 2 PESQUISA LOCALIZAÇÃO DA OBRA Empreendimento Residencial Primavera Endereço Rua das Flores 123 Vila Verde São Paulo Responsável pela visita Carlos Eduardo Silva Responsável Técnico Engenheiro Rodrigo Almeida Figura 1 Localização da obra FontehttpswwwgooglecommapsplaceResidencialPrimaveraSaltoSP 13329508231626291 18 Figura 2 Foto do local de obra 3 DESCRIÇAÕ DA OBRA O Residencial Primavera é um empreendimento marcante localizado na Rua das Flores na vibrante Vila Verde em São Paulo Composta por uma arquitetura contemporânea esta obra destacase por sua elegância e funcionalidade Este edifício residencial de médio porte oferece uma gama de apartamentos modernos e espaçosos projetados com atenção aos mínimos detalhes para proporcionar conforto e praticidade aos moradores Com uma fachada imponente e design sofisticado o Residencial Primavera se destaca harmoniosamente no cenário urbano A estrutura é cuidadosamente planejada priorizando não apenas a estética mas também a funcionalidade Os espaços internos são distribuídos de forma inteligente aproveitando ao máximo a luminosidade natural e proporcionando ambientes aconchegantes Além disso a preocupação com a segurança e sustentabilidade é evidente em toda a obra O edifício é equipado com sistemas modernos de segurança e conta com soluções voltadas para a eficiência energética utilizando tecnologias sustentáveis em seu projeto O Residencial Primavera representa não apenas um espaço de moradia mas um local que integra estilo de vida conforto e praticidade oferecendo um ambiente acolhedor para seus futuros moradores 19 31 ENSAIO SPT O Ensaio SPT Standard Penetration Test ou Ensaio de Penetração Padrão é um método comum na engenharia geotécnica para avaliar as propriedades do solo e sua capacidade de suporte Esse teste é realizado no local onde será construída uma estrutura para compreender a resistência do solo e determinar o projeto adequado das fundações Durante o Ensaio SPT um amostrador é inserido no solo por meio de um martelo de queda livre Esse martelo atinge o amostrador que penetra o solo em incrementos padronizados de profundidade geralmente a cada 15 ou 30 centímetros Cada golpe do martelo é chamado de golpe de penetração O número de golpes necessários para penetrar cada intervalo de solo é registrado fornecendo o índice de resistência do solo ou NSPT O resultado do Ensaio SPT expresso como o número de golpes necessários para cada intervalo de solo é usado para identificar diferentes camadas de solo e avaliar sua resistência relativa Essas informações são cruciais para projetar as fundações adequadas calcular a capacidade de carga do solo e determinar as medidas de estabilização necessárias para uma construção segura e estável Os resultados do Ensaio SPT são frequentemente utilizados para classificar o solo conforme a norma brasileira NBR 6484 sendo uma referência importante na engenharia civil e na elaboração de projetos de fundação É importante ressaltar que embora seja uma técnica valiosa o Ensaio SPT fornece uma avaliação relativa das propriedades do solo e deve ser complementado por outras análises geotécnicas para uma compreensão mais abrangente do terreno Em resumo o Ensaio SPT é um procedimento fundamental na engenharia geotécnica fornecendo informações cruciais sobre a resistência do solo e auxiliando na tomada de decisões para projetos de construção seguros e eficientes 311 Influência da Umidade nos Valores SPT Em solos não saturados ocorrem variações sazonais na umidade devido a ciclos de umedecimento e secagem Essas variações são influenciadas pelas características do solo e pelas condições climáticas da região As propriedades dos solos não saturados são afetadas não apenas pela história geológica e pelo ambiente de formação mas também pela variação temporal já que a sucção do solo se modifica ao longo do tempo devido a fenômenos 20 meteorológicos e atmosféricos como chuva evaporação transferência de calor e radiação entre o solo e a atmosfera Blight GE 1997 Blight GE 2010 Cui YJ Lu YF Delage P and Riffard M 2005 Segundo Rodrigues et al 2015 Na região de BauruSP grande parte do solo superficial quando é umedecido tem uma redução de sua capacidade de suporte inviabilizando o emprego de fundações que se apoiam nas camadas mais superficiais Este comportamento tem afetado o desempenho de muitas construções assentes neste solo especialmente o das edificações de pequeno e médio porte Como a umidade do solo varia inversamente com a sucção e esta tem sido apontada como uma importante variável no estudo dos solos não saturados seria de grande importância que medidas de umidade fossem realizadas na etapa de investigação do subsolo 312 Determinação das reações no sistema soloamostrador Os procedimentos de reação no sistema soloamostrador estão fundamentalmente ligados à manifestação ou não do fenômeno de compactação da amostra de solo no interior do amostrador Essa situação pode acontecer no dispositivo SPT e se assemelha ao que ocorre com estacas cravadas de ponta aberta A compactação está associada ao surgimento de forças relacionadas à resistência da bucha de solo devido à sua inércia ao atrito gerado na parede interna do amostrador e à pressão de ponta desenvolvida abaixo da bucha No contexto do ensaio SPT considerase que houve compactação da amostra no amostrador quando o comprimento recuperado é menor que 045 metros Nesse cenário a força de reação no núcleo não foi suficiente para superar o atrito que se desenvolveu entre a bucha de solo e a parede interna do amostrador o que impediu qualquer penetração adicional do solo no interior do dispositivo Aoki N 2012 Aoki formulou uma abordagem que emprega a medida do comprimento da amostra de solo obtida no dispositivo SPT para a interpretação da resistência da ponta e do atrito lateral durante a penetração do dispositivo de teste padrão SPT Essa abordagem foi concebida com base no Princípio de Conservação de Energia de Hamilton e na Teoria da Equação de Onda e 21 viabiliza a estimativa da capacidade de carga sendo derivada do equilíbrio estático entre as forças que atuam no dispositivo Aoki N 2012 Assim as forças resultantes no amostrador são R1 força de atrito na parede vertical externa do amostrador R2 força de atrito na parede vertical interna do amostrador R3 força de reação vertical na seção anelar da ponta do amostradorpadrão R4 componente vertical da força de atrito ao longo da superfície biselada troncocônica do amostrador O dimensionamento de estacas pode ser realizado conhecendose os valores de eficiência do ensaio SPT η referente a uma seção situada no topo do amostrador padrão segundo a proposta de Aoki e Cintra 2000 de NSPT comprimento da amostrada de solo recuperada Lint e do fator de atrito a O fator de atrito é definido por Aoki 5 como a razão entre os atritos interno e externo que surgem no amostrador a rLIrLE Aoki N 2012 A velocidade de propagação da onda de cisalhamento e portanto o valor máximo do módulo de cisalhamento é considerada uma característica essencial do solo para avaliar o desempenho de fundações e estruturas terrestres sob cargas dinâmicas tais como terremotos vibrações de máquinas ondas e explosões Esse parâmetro pode ser obtido em laboratório por meio de ensaios de coluna ressonante por exemplo ou em campo usando ensaios cross hole e downhole Segundo Rodrigues et al 2015 Em projetos de fundações sujeitas a cargas dinâmicas ensaios SPT são frequentemente conduzidos para determinar o perfil do solo o nível do lençol freático e o valor de Nspt além de ensaios sísmicos crosshole ou downhole para determinar parâmetros dinâmicos Portanto pode ser vantajoso determinar o valor do Go em conjunto com o Nspt Segundo Rodrigues et al 2015 Bang e Kim bem como Pedrini demonstraram a possibilidade de integrar a medição da velocidade das ondas de cisalhamento ao ensaio SPT por meio da técnica uphole conhecida como SPT sísmico Esse ensaio permite a caracterização do perfil estratigráfico a estimativa de propriedades geotécnicas e a determinação do valor máximo do módulo de cisalhamento em um único ensaio Bang E S Kim DS 2007 Pedrini R A A 2012 Para realizar esse ensaio utilizase o mesmo equipamento empregado no ensaio SPT adicionando geofones instalados em caixas apropriadas na superfície um sistema de aquisição de dados um sistema de acionamento e uma fonte sísmica Como fonte sísmica seguindo as recomendações de Pedrini utilizase um martelo manual de cerca de 2 kg O mecanismo de 22 acionamento trigger é ativado no momento em que o martelo atinge a cabeça do ensaio SPT Para registrar os sinais das ondas propagadas são instaladas seis caixas fixas na superfície cada uma contendo dois geofones espaçados a cada dois metros um direcionado para captar sinais na direção vertical e outro na direção horizontal Para acionar o gatilho registrar as ondas S processar os sinais e calcular as velocidades foi desenvolvido um software utilizando as plataformas Labview e Matlab por Pedrini Pedrini R A A 2012 Um ensaio de penetração padrão SPT é um dos testes de campo recomendados para diversos tipos de solo quando é desafiador obter amostras e conduzir testes laboratoriais O valor SPT valor N pode ser descrito como a resistência do solo à penetração de uma amostra de colher dividida a uma profundidade de 300 mm sob golpes frequentes e consistentes de um martelo de padrão A interpretação dos resultados do SPT se baseia no valor N medido que está sujeito a diferentes tipos de ajustes para seguir o procedimento padrão de teste Diversos fatores podem impactar os valores medidos de N no SPT e esses fatores podem aumentar ou diminuir o valor N consequentemente essas variações nos valores de N afetam diretamente as propriedades geotécnicas calculadas do solo Notavelmente podem ocorrer subestimações nos valores das propriedades geotécnicas com base em equações de correlação que dependem dos valores do SPT resultando em resultados seguros para o SPT Como resultado diversas correções podem ser aplicadas aos valores N medidos do SPT para garantir sua confiabilidade o que torna as propriedades geotécnicas do solo calculadas com base na correlação com os valores do SPT mais confiáveis e amplamente aceitas As correções geralmente dependem do diâmetro e profundidade do furo BH do tipo de martelo do diâmetro da haste e das condições de campo incluindo pressão de confinamento e nível do lençol freático GWT Berkeley CA EUA 1984 Geotécnica 1986 36 425447 Fletcher 23 identificou causas significativas de erro no SPT e os fatores que podem afetar os valores N medidos são Variações de uma queda exata de 30 pol no peso da unidade O uso de hastes de perfuração pesadas com diâmetro superior a 25 cm Comprimento extremo das hastes de perfuração mais de 50 m Interferência na queda livre do peso do acionamento por qualquer causa Usando uma ponta deformada na colher de amostra Condução excessiva da colher de amostra antes da contagem de golpes Falha em assentar o amostrador em solo não perturbado 23 o Descuido na contagem dos golpes e na medição da penetração As correções necessárias que são aplicadas à contagem de golpes medida para obter a contagem de golpes N 160 corrigida são mostradas na Equação 1 24 Os valores corrigidos de SPT N 160 são comumente utilizados em correlações empíricas para estimar as propriedades geotécnicas e geofísicas do solo ASCE J Geotecnologia Eng 1985 91 6775 Geoambiente Eng 2001 127 297313 32 FUNDAÇÕES RASAS As fundações rasas são como raízes profundas que sustentam uma estrutura ancorandoa com firmeza no solo Essenciais na engenharia civil essas fundações são projetadas para transmitir o peso de uma construção para camadas mais estáveis do solo garantindo estabilidade e segurança Dentre os tipos de fundações rasas destacamse as fundações do tipo sapata e as fundações corridas As sapatas são blocos de concreto distribuídos estrategicamente sob os pontos de carga da estrutura enquanto as fundações corridas são longas vigas de concreto que se estendem ao longo da base do edifício A escolha entre esses tipos de fundação depende de vários fatores incluindo o tipo de solo a carga que a estrutura exercerá sobre o solo e até mesmo questões econômicas e de viabilidade técnica A execução das fundações rasas envolve um processo meticuloso de escavação preparação do solo e concretagem assegurando que a base esteja sólida e adequadamente nivelada para suportar a carga da construção Aspectos como a compactação do solo e a qualidade do concreto utilizado são fundamentais para a durabilidade e estabilidade da fundação Além de sua função estrutural as fundações rasas também podem ser parte integrante do design arquitetônico às vezes visíveis como elementos estéticos ou integradas de forma criativa ao projeto Em resumo as fundações rasas são alicerces cruciais para qualquer construção representando não apenas a base física mas também a base para a segurança e durabilidade de uma edificação Seu planejamento e execução cuidadosos são essenciais para garantir a solidez e estabilidade de qualquer estrutura construída sobre elas Parte superior do formulário 24 25 4 CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICOGEOTÉCNICAS REGIONAIS A região do Residencial Primavera na Vila Verde apresenta uma composição geológica predominantemente composta por solos argilosos e arenosos Esta área é caracterizada por terrenos planos e um lençol freático presente em profundidades moderadas em torno de 5 a 10 metros A topografia é relativamente uniforme com algumas pequenas elevações e declives suaves O solo arenoso contribui para uma boa drenagem enquanto os solos argilosos podem exigir medidas especiais para evitar problemas de expansão e contração Quanto aos riscos naturais essa região tem uma história de estabilidade apresentando baixo risco de deslizamentos de terra ou outros eventos geológicos significativos Além disso as condições climáticas não costumam gerar grandes impactos na geotecnia local As características hidrogeológicas indicam uma permeabilidade moderada do solo permitindo uma drenagem eficiente porém com a presença de lençóis freáticos que podem requerer atenção durante a construção das fundações Essa descrição é fictícia e genérica baseada em características comuns encontradas em algumas áreas urbanas Para uma avaliação precisa seria necessário um estudo detalhado do local com análises geotécnicas específicas levando em conta ensaios de solo dados topográficos e histórico geológico local As características geológicas e geotécnicas regionais são elementos fundamentais que influenciam diretamente a engenharia civil e a construção de infraestruturas Cada região possui uma composição única de solo e formações geológicas moldadas ao longo de milênios por processos naturais Essas características são essenciais para compreender a natureza do terreno e seu comportamento sob as cargas impostas por estruturas humanas O tipo de solo é um dos principais fatores a considerar Solos argilosos por exemplo têm propriedades de expansão e contração podendo apresentar desafios significativos para a estabilidade das construções Por outro lado solos arenosos podem oferecer uma boa capacidade de drenagem mas podem demandar técnicas específicas para suporte estrutural adequado A topografia da região também desempenha um papel crucial Áreas montanhosas podem exigir medidas especiais para lidar com a estabilidade do terreno enquanto regiões planas podem precisar de estratégias para o controle eficaz da água e da erosão Riscos naturais como deslizamentos de terra terremotos inundações ou outros eventos são determinados pelas características geotécnicas da região Compreender esses 26 riscos é essencial para projetar estruturas resistentes a esses eventos minimizando danos potenciais A análise hidrogeológica também é crucial considerando a presença de lençóis freáticos aquíferos e a permeabilidade do solo O conhecimento dessas características ajuda a determinar a drenagem adequada e a evitar problemas como inundações e erosão Para regiões suscetíveis a terremotos é imperativo compreender o comportamento sísmico do solo Estruturas devem ser projetadas levando em conta essas características para resistir a eventos sísmicos e minimizar os danos Por fim a análise detalhada dessas características é essencial para planejar e executar com segurança projetos de engenharia civil Isso requer uma abordagem integrada combinando conhecimentos de geologia geotecnia e engenharia para garantir que as estruturas sejam construídas de maneira sólida e durável considerando as particularidades de cada local 5 CARACTERÍSTICAS GEOLOGICOGEOTÉCNICAS LOCAIS As características geológicogeotécnicas locais são elementos fundamentais que influenciam diretamente a engenharia civil e a construção de infraestruturas em uma região específica Estas características são determinadas pela composição do solo formações geológicas topografia riscos naturais condições hidrogeológicas e comportamento sísmico da área em questão O tipo de solo desempenha um papel crucial Solos podem variar de argilosos a arenosos rochosos a orgânicos cada um com propriedades únicas que afetam a estabilidade e capacidade de suporte para construções Solos argilosos por exemplo podem ser propensos a expansão e contração exigindo considerações especiais para fundações e estabilidade estrutural A topografia local incluindo a presença de montanhas vales planícies ou encostas influencia o comportamento do solo e a distribuição de cargas Áreas com elevações ou declives acentuados podem exigir técnicas específicas para garantir a estabilidade do terreno e a segurança das construções Os riscos naturais são outro aspecto crítico Regiões propensas a deslizamentos de terra inundações terremotos ou outros desastres naturais requerem uma análise cuidadosa para mitigar esses riscos Estratégias de construção e design precisam levar em conta esses potenciais eventos para garantir a segurança das estruturas 27 As condições hidrogeológicas como a presença de lençóis freáticos aquíferos e a permeabilidade do solo afetam a drenagem e a estabilidade das fundações O conhecimento dessas condições é vital para evitar problemas como erosão inundações e problemas estruturais associados à água Em regiões sísmicas compreender o comportamento sísmico do solo é crucial Isso permite projetar estruturas capazes de resistir a terremotos minimizando danos e garantindo a segurança das pessoas e das edificações A análise detalhada dessas características é essencial para o planejamento e execução de projetos de engenharia civil seguros e eficazes Isso exige uma abordagem multidisciplinar que combina conhecimentos de geologia geotecnia e engenharia para garantir que as estruturas sejam construídas considerando as particularidades do local promovendo a segurança e a durabilidade das construções SP03 UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO SP04 UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO LEGEND Argila arenosa ATERRIO Sítio arenoso mediamente compacto CLUSA Solo SAPROLITICO Complexto Cluso Argilo arenoso não muito escuro ATERRIO Sítio arenoso mediamente compacto CLUSA Solo SAPROLITICO Argilo arenoso não muito escuro ATERRIO Sítio arenoso mediamente compacto CLUSA SOLO SAPROLITICO Sítio arenoso compacto raca SOLO SAPROLITICO Sítio arenoso compacto raca SOLO SAPROLITICO Area silicosa compacta branca SAPROLITO Area silicosa compacta raca SAPROLITO AREA SILICOSA branca e raca SAPROLITO LIMITE DA SONDAGEM LIMITE DA SONDAGEM PROJETO 2 SOBRADO A XXX Data 19062023 A PROJETO 2 SOBRADO A XXX Data 19062023 Sondagem SP03 Sondagem SP04 Dados Nº de pontos N de equipamentos CLASSIFICAÇÃO DO MATERIAL Argila arenosa não muito escuro ATERRIO Sítio arenoso mediamente compacto cluso SOLO SAPROLITICO Sítio arenoso compacto raca SOLO SAPROLITICO Area silicosa branca e raca SAPROLITO LIMITE DA SONDAGEM CLASSIFICAÇÃO DO MATERIAL Argila arenosa não muito escuro ATERRIO Sítio arenoso mediamente compacto cluso SOLO SAPROLITICO Sítio arenoso compacto raca SOLO SAPROLITICO Area silicosa branca e raca SAPROLITO LIMITE DA SONDAGEM 29 6 AVALIAÇÃO DOS DADOS FORNECIDOS Localização São Paulo Brasil Tipo de solo predominante Misto com áreas de solo argiloso arenoso e rochoso Profundidade média do lençol freático Entre 5 e 10 metros Resistência média do solo Ensaio SPT NSPT 20 a 30 golpes para cada metro de profundidade Comportamento sísmico Zona sísmica de baixa a moderada atividade Esses dados são uma representação genérica e podem variar significativamente dependendo da região específica da cidade de São Paulo Para um projeto real é imprescindível realizar estudos geotécnicos específicos no local que incluam ensaios de campo e laboratoriais para obter informações precisas sobre as características do solo topografia e condições hidrogeológicas Esses estudos podem exigir ensaios como SPT ensaios de permeabilidade análises granulométricas e outros testes geotécnicos para uma avaliação completa e precisa 30 7 DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE DE CARGA E TENSÃO ADMISSÍVEL A determinação da capacidade de carga e da tensão admissível do solo é um processo crucial na engenharia geotécnica para garantir a segurança e estabilidade das fundações de uma estrutura A capacidade de carga é a carga máxima que o solo pode suportar sem sofrer um colapso enquanto a tensão admissível é a pressão máxima que pode ser aplicada ao solo sem causar falhas Para determinar a capacidade de carga é necessário considerar vários fatores incluindo o tipo de solo sua resistência a profundidade e a área da fundação Testes geotécnicos como o Ensaio SPT ensaios de carga sondagens e análises laboratoriais são frequentemente utilizados para obter dados sobre o solo A fórmula mais comum para estimar a capacidade de carga é a Equação de Terzaghi que leva em conta a resistência do solo a área da fundação e a profundidade da camada resistente Já a tensão admissível é determinada dividindo a capacidade de carga pela área da base da fundação oferecendo uma medida da pressão máxima que pode ser aplicada ao solo sem comprometer sua estabilidade É importante ressaltar que a determinação precisa da capacidade de carga e tensão admissível requer uma análise geotécnica detalhada levando em conta todas as características 31 do solo e as condições específicas do local além de considerar fatores de segurança adequados para garantir a estabilidade e a segurança da estrutura 32 8 DIMENSIONAMENTO DA FUNDAÇÃO O projeto de fundação do edifício considerou os diferentes tipos de solo identificados na área bem como todas as cargas previstas no projeto Por isso foram utilizados os seguintes elementos de fundação 26 Brocas Ø03m x 60m 06 ferros de 12 14 Sapatas 10m x 10m x 10m ferros de 12 16 Vigas Baldrame 03m x 04m 08 ferros de 12 x estribo ferros de 14 Esses elementos foram distribuídos conforme apresentado no anexo 4 considerando as diretrizes da NBR 61222019 Conforme a norma as brocas foram utilizadas como fundações profundas perfuradas manualmente e preenchidas com concreto adequadas para pequenas construções com cargas limitadas a 100 kN Já as sapatas foram empregadas como elementos de fundação rasa de concreto armado dimensionadas para resistir às tensões de tração por meio do uso de armaduras estrategicamente posicionadas As vigas baldrame foram dimensionadas para oferecer suporte adicional com seu formato e armaduras adequadas para distribuir as cargas de forma eficiente Todo o planejamento considerou os tipos de solo existentes na área garantindo uma fundação adequada e segura para suportar as cargas previstas conforme estabelecido pelas diretrizes normativas Figura 3 Fotos das ferragens 33 O dimensionamento da fundação é um processo crítico na engenharia civil onde a estrutura de suporte de uma edificação é projetada para distribuir as cargas da construção de maneira segura e estável para o solo subjacente Existem diferentes métodos para dimensionar fundações dependendo das características do solo do tipo de estrutura e das condições do local Para fundações rasas como sapatas ou blocos o dimensionamento considera a carga total da estrutura a capacidade de carga do solo e a distribuição uniforme das cargas O cálculo envolve a determinação da área da base da fundação que deve ser grande o suficiente para distribuir a carga sem exceder a capacidade de carga do solo Já para fundações profundas como estacas ou tubulões o dimensionamento leva em conta a capacidade de carga do solo em profundidades maiores São considerados fatores como resistência do solo tipo de estaca ou tubulão a ser usado comprimento efetivo e a carga a ser suportada O processo de dimensionamento das fundações geralmente inclui 1 Análise do Solo Determinação das características geotécnicas do solo por meio de ensaios como o Ensaio SPT para entender sua capacidade de carga e comportamento 2 Carga da Estrutura Avaliação das cargas verticais laterais e momentos exercidos pela estrutura considerando ainda possíveis cargas dinâmicas e sísmicas 3 Seleção do Tipo de Fundação Escolha do tipo de fundação mais adequado com base nas características do solo e das cargas da estrutura 4 Cálculos Estruturais Utilização de equações e métodos de cálculo para determinar a área da base profundidade quantidade e disposição de estacas entre outros parâmetros m Descrição Quantidad e Preço Unitário R Total R Materiais de Construção 1 Concreto 30m³ de concreto 30m³ 40000 1200000 2 Aço Barras de aço ferros 300 unidades 5000 1500000 3 Cimento Sacos de cimento 100 sacos 3000 300000 Serviços 1 Mão de obra Equipe de construção 1 equipe 800000 mensal 800000 2 Equipamentos Aluguel de trado mecânico e outros equipamentos 1 mês 250000 250000 Total Orçamento 4050000 34 5 Fatores de Segurança Consideração de fatores de segurança para garantir que a fundação seja dimensionada para suportar a carga máxima prevista sem comprometer a estabilidade e segurança da estrutura É crucial ressaltar que o dimensionamento adequado das fundações exige conhecimento especializado em engenharia geotécnica além de atender às normas e regulamentos locais para garantir a segurança e durabilidade da construção 35 9 CONCLUSÃO O processo de concepção e dimensionamento das fundações é um elemento essencial na engenharia civil determinando a estabilidade segurança e durabilidade das estruturas construídas Através de uma análise criteriosa das características do solo carga da estrutura e métodos geotécnicos é possível desenvolver fundações adequadas que distribuam as cargas de maneira eficiente para o solo subjacente Seja por meio de fundações rasas como sapatas e blocos ou fundações profundas como estacas e tubulões o objetivo é garantir que a estrutura esteja adequadamente suportada evitando assentamentos excessivos rupturas ou outros problemas decorrentes da inadequação das fundações O dimensionamento das fundações não é apenas um cálculo matemático mas um processo que demanda expertise em geotecnia compreensão profunda das propriedades do solo e consideração cuidadosa das cargas estruturais Além disso a aplicação de fatores de segurança é crucial para garantir uma margem adequada para lidar com incertezas e variações não previstas Em suma a fundação é a base sobre a qual repousa toda a estrutura construída e sua correta concepção e dimensionamento são fundamentais para a integridade e longevidade de qualquer edificação Essa fase inicial embora possa ser menos visível é fundamental para o sucesso e segurança de qualquer projeto de engenharia civil 36 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Benkler Y 2006 A Riqueza das Redes Como a Produção Social Transforma Mercados e Liberdade Yale University Press Chesbrough H 2019 Resultados da Inovação Aberta Indo Além do Alarde e Partindo para o Negócio Oxford University Press Christensen C M 1997 O Dilema do Inovador Quando Novas 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Organizar Sem Organizações Penguin Books