Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo Mecânica dos Solos e Fundações PEF 522 6a Aula CAPACIDADE DE CARGA Fundações Diretas rasas e profundas Tipos de sapatas Vista artística de uma fundação. Macaulay, D., 1992 1 Situações que não podem ocorrer ESTADOS LIMITES Estado Limite Ultimo - ELU: Estado que pela sua simples ocorrência determina a paralização no todo ou em parte do uso da construção - RUPTURA Estado Limite de Serviço - ELS: Estado que por sua ocorrência, repetição ou duração, causa efeito estrutural que não respeita as condições especificadas para o uso normal da construção ou que são indícios de comprometimento da durabilidade da estrutura - RECALQUES 2 Segurança perante Ruptura – Fator de Segurança – FS Estimativa recalques e comprovação aceitabilidade em relação a tipo de estrutura/acabamento/funcionabilidade FUNDAÇÕES Lembrar sempre da ESTÁTICA Esforços: verticais, horizontais e momentos Estabilidade: SV=0 SH=0 S Ma = 0 3 Prova de carga em Placa Prova de Carga em Placa Circular = 80 cm Tensão (tf/m2) 0 10 20 0 0:15 5 10 30 40 1:00 0:45 ρadm 15 20 70 80 90 100 110 Ptrab 2:25 2:10 2:50 Prup 4:05 30 35 40 8:35 19:26 Ptrab = Prup / FS 12:20 19:10 55 60 65 8:50 20:20 45 50 120 2:00 1:10 25 Recalque (mm) 60 0:30 0:21 hh:mm 50 18:00 FS 2 a 3 12:28 17:50 17:05 16:50 70 4 Causas de falhas na fundação Evaporação Drenagem imprópria Vazamento de tubulações Expansão de raizes Deformação do solo Aterro mal executado Trincas na parede Sintomas falhas na fundação Separação na Janela ou porta Portas e/ou janelas travam Aberturas irregulares apontam para o ponto da deformação Inclinação do piso Trincas no piso 5 Edifício com 5 andares, que apresenta 2o de inclinação Núncio Malzoni 6 Bulbo de tensão abaixo da sapata Recalque Bulbo de pressão Recalque a) Aumento de tensão b) Compressibilidade Efeito do tamanho do bulbo de tensão Solo denso ou compacto Solo mole ou fofo 7 Comportamento TensãoDeformação de Fundações Diretas Requisitos para uma Fundação 1. Economia 2. Segurança adequada (capacidade de suporte, deslizamento, tombamento, etc.) 3. Pequenos recalques (total e diferêncial) 4. Pequenos efeitos sazonais (ressecamento, expansão) 5. Problemas construtivos (estabilidade das escavações, levantamento do fundo, problemas de nível d’água, vibrações, etc) 6. Efeitos ambientais (Rebaixamento permanente do nível d’água) 8 Mecânica dos solos Engenharia de fundações Teoria Capacidade de carga Recalques Empuxo lateral Estabilidade de talude Geologia de engenharia Experiência Aplicações e limitações dos diversos métodos Desenvolvimento das análises Empírico 1913 Teórico 1950 Semi-empírico 1975 Computadores 9 Nível do terreno D B D Rasa D 2 B B D Profunda D 5 B B Estaca Sapata Isolada Q Laje Radier Tubulão Sapata Corrida 10 Construção de uma sapata de 7x 9m, executada para fundação de um edifício. Perspectiva das fundações de um edifício com 8 pavimentos e vãos muito grandes. Sapatas escavadas para o reaprumo do edifício Núncio Malzoni, em Santos. Areia removida Viga de Amaração Remoção da areia para levantamento do edifício 11 Sapata de alvenaria de tijolo. 12 30o – Posicionamento de sapatas em diferentes níveis. 13 Detalhes de uma sapata associada Planta de locação das sapatas 14 Detalhes de uma sapata alavancada. 15