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Tipos de Fundacoes - Velloso e Lopes
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2.1 TIPOS DE FUNDAÇÕES E TERMINOLOGIA
SOBRE O PROJETO DE FUNDAÇÕES
11
Capítulo 2
B=menor dimensão da base
~ 28
Ibi
NT
profunda
Fig. 2.1 - Fundação superficial e profunda
lai
superficial
Um dos primeiros cuidados de um projetista de fundações eleve ser o emprego da
terminologia correta. As fundações são convencionalmente separadas em dois grandes grupos:
• fundações superficiais (ou "diretas" ou rasas);
• fundações profundas.
A distinção entre esses dois tipos é feita segundo o critério (arbitrário) de '1ue uma
fundação profunda é aquela cujo mecanismo de ruptura de base não surgisse na superfície do
terreno. Comoos mecanismos de ruptura ele base atingem. acima dela, tipicamente duas vezes sua menor dimensão, a norma NBR 6122 determinou que fundações profundas são aquelas
cujas bases estão implantadas a uma profundidade superior a duas vezes sua menor dimensão
(Fig. 2.1) e a pelo menos 3 m de profundidade.
Neste capítulo, apresentam-se os elementos indispensáveis ao desenvolvimento de um
projeto de fundações e discutem-se os requisitos básicos a que esse projeto deve atender para
um desempenho satisfatório das fundações.
Quanto aos npos de fundações superficiais há (Fig. 2.2):
bloco - elemento de fundação de concreto simples. dimensionado de maneira que as
tensões de trução nele produzidas possam ser resistidas pelo concreto, sem necessidade de
armadura;
sapata - demento de fundação superficial de concreto armado. dimensionado de tal
modo que as tensões de iração sejam resistidas por armadura (por isso, a sapata tem menor
altura que o bloco);
Velloso e Lopes
sapata corrida - sapata sujeita a carga distribuída (às vezes chamada de baldramev;
viga de fundação - elemento de fundação superficial comum a vários pilares, cujos
centros, em planta, estão situados num mesmo alinhamento:
grelha - elemento de fundação constituído por um conjunto de vigas que se cruzam
nos pilares:
sapata associada - elemento de tunduçâo que recebe parte dos pilares da obra, o que
a difere do radiers, pilares estes não alinhados, o que a difere da viga de fundação;
radier - elemento de fundação que recebe todos os pilares da obra.
viga de fundação
db vista lareral seção tipo bloco seçêo tipo sapata
t:======:::í/radler
Fig. 2,2 . Prmapeis tipos de fundações suportioei:
Jei as fundações profundas são separadas em três grupos (Fig. 2.3):
estaca - elemento de fundação profunda. executado por ferramentas ou equipamentos,
cxecuçào esta que pode ser por cravação a percussão ou prensagem. Oll por escavação, ou,
ainda, mista;
le) L- y/la) Ib) '.:::::::==~
Fig, 2.3 - Pririapeiz upo: de fundações profundas' la) estaca, Ib) tubulão e Ic) caixão
12
2 Sobre o Projeto de Fundações
tubulão - elemento ele fundação profunda de forma c il índrica que, pelo menos ~111 sua
fase final de execução, tem a descida de operário (o tubulào não difere da estaca por suas
dimensões, mas pelo processo executivo. que envolve a descida de operário):
caixão - elemento de fundação profunda de forma prismática. concrctado na superfície e instalado por escavação interna.
Existem. ainda, as fundações mistas, que combinam soluções de fundação superficial
com profunda. Alguns exemplos são mostrados na Fig. 2.4
r I I
(a) (b) (d)
Fig, 2.4 - Alguns tipo: de fundações mistas' (a) sapata aSSOCiada a estaca (chamada "estaca T"),
,bl sapata essocied» a estaca com material compressível entre elas (chamada "esieoete ")
e radier sobre (c) estacas ou (d) tubulões
2.2 ELEMENTOS NECESSÁRIOS AO PROJETO
Os clemenu», necessários para o dcscnvolvnncnto de um projeto de íuntlaçóes silo:
(1) Topografia da área • Levantamento topográfico (planialumétrico):
• Dados sobre taludes e encostas no terreno (ou que possam atingir o terreno):
• Dados sobre erosões (ou evoluções preocupantes na geomortologia).
(2) Dados gcológico-geotécnlcos • lnvcsugução do subsolo (às vezes em duas etapas: preliminar e complementar):
• Outros dados geológicos e geotécnicos (mapas. fotos aéreas e levantamentos aero
fotngramétricos, artigos sobre experiências uutcriures na área, publicaçocs da CPRM ctc.).
(J) Dados da estrutura a construir • Tipo e LISO que tcrú a nova obra;
• Sistema estrutural (hipcresuuicidadc. ilcxibilidad« ctc.):
• Sistema construtivo (convencional ou pré-moldado):
• Cargas (ações nas fundações).
(4/ Dados sobre construções vizinhas • Número de pavimentos. carga média por pavimento:
• Tipo de estrutura e fundações:
• Desempenho das fundações:
• Existência ele subsolo.
• Possíveis conseqüências de escavações e vibrações provocadas pela nova obra.
(c)
13
Velloso e Lopes
Os conjuntos de dados 1,2 e 4 devem ser cuidadosamente avaliados pelo projctista em
uma visita ao local de construção. O conjunto de dados 3 deve ser discutido com o projetista da
obra (arquiteto ou engenheiro industrial. p. ex.) e com o projeustu da estrutura. Dessa discus
são vão resultar os deslocamentos admissíveis e os fatores de segurança a serem aplicados :IS diferentes cargas ou ações da estrutura.
No caso de fundações de pontes, dados sobre o regime do rio são importantes para
avaliação de possíveis erosões e escolha do método executivo. Já nas zonas urbanas, as
condições dos vizinhos constituem, frcqüentcmentc, o furor decisivo na definição da solução de fundação. E quando fundações profundas nu escoramentos de escavações são previstos.
o projetista deve ter uma idéia da disponibilidade de equipamentos na região da obra.
Ações nas Fundações As solicitações a que uma estrutura estú sujeita podem ser classificadas de diferentes
maneiras. Em outros países, é comum separá-las em dois grandes grupos: \<.1) cargas "vivas"; (o) cargas "mortas":
que se subdi vidern em:
- Ocupação por pessoas e móveis - Passagem de veiculas e pessoas - Opsraçáo de equipamentos móveis (guindastes etc)
OPERACIONAIS - Armazenamerto - Atracação de naVIOS, pouso de helicópteros
- frenagem, aceleração de veiculas (pontes)
l-Solicitações espectais de construção e instalação ACIDENTAIS - Colisão de veiculos (navios, aviões etc)
- Explosão, fogo
- Peso próprio da estrutura e equipamentos permanentesCARGAS MORTAS
- Empuxo de aquaOU PERMANENTES [ - Empuxo de terra
Já no Brasil. a norma NBR 8681/84 (Açõcs e segurança nas estruturas) classifica as
ações nas estruturas em: (a) Ações permanentes - as que ocorrem com valores constantes durante
praticamente toda a vida da obra (peso próprio da construção e de equipamentos fixos, empuxos,
esforços devidos a recalques de apoios);
(b) Açõl's variáveis - as que ocorrem com valores 4ue apresentam variações signi
ficativas em torno da média (ações devidas ao uso da obra, tipicamente):
14
CARGAS - Vento VIVAS AMBIENTAIS - Ondas, correntes
[ - Temperatura - Sismos
Capítulo 7
BLOCOS E SAPATAS
131
q
(7. I)
L ----.J elevação
I 00 I planta
la)
/ / /
/ / / /
o. X--...l.e0':-__--,i.
(b) le)
Fig, 7.1 - Blocos de fundação
c;;>60"
(7.3)
(72)
lU
(JOdlll, I = tensão admissível à tração do concreto, geralmente
tornada como:
19 a q--=---+1
a a (/(/111,/
a;u/m, I =::
Há também ábacos para esse
ultimo caso (p. ex., Langendonk, 1954).
Deve-se esclarecer que a Eq. (7.2) foi
estabelecida para um problema de estado
plano de deformações (bloco corrido).
onde:
oupor um critério que leva em conta o valor
das pressões de contato, '1 (Fig. 7.lc):
Alguns tipos de blocos ele fundação mais comuns estão representados na Fig. 7.1 a. Os
blocos são elementos de rigidez elevada. Em vista disto, os recalques dos blocos S:lD calculados apenas corno indicado no Cap. 5. sem necessidade de uma análise posterior de flexibilidade da
fundação (ou da interação sole-fundação). Embora a distribuição das pressões de comuto seja
como a das sapatas rígidas (estudadas nu item a seguir), essa distribuição não é necessária para
um dimensionamento estrutural.
O dimensionamento estrutural dos blocos é feito de tal maneira que dispensem armação
(horizontal) para flexão. ASSIIll, as tensões de tração, que são máximas na base, devem ser inferiores
a resistência ü tração do concreto. Nessa condição, a segurunçn ao cisalhamento estará atendida.
Em geral. o dunensionamento é feito sirnplcsrncrue udotundo-se (Fig. 7.1 b):
7.1 BLOCOS DE FUNDAÇÃO
Neste capítulo, serão estudados os blocos de fundação t.' as sapatas isoladas, ou seja.
aquelas que recebem UIll único pilar. Esses dois tipos de fundação diferem na necessidade da
armadura para flexão: os blocos são dimensionados estruturalmente de forma a dispensar
armadura. enquanto as sapatas são armadas.
h
d
(b)
elevação
>20 cm t '-- ...J
corte
la)
Fig. 7.2 - Saparas (a) de altura constante e (b) de altura vanável
elevação
para dimenxionarncnto pelo Ah;lOdo dos Hiclas. II que lhes confere uma rigidez elevada (para
u dimensionamento c struturul de sapatas. ver Alouso. l0HJ l.
Fora dos projctos de edirícills. fundações superficiais isoladas com alturas pequenas e[11
relação às dimensões horizontuis S:IO adotudas para torres ou equipamentos industriais (como
chaminés). Essas fundações são, üs vezes, chamadas de saprnasflrsivr!« ou placas. Preferimo....
classificá-Ias como radiers, o que remete o seu cálculo para o Cap. 0.
O cálculo de recalques das sapatas é feito como um elemento isolado rígido. ou seja.
seguindo-se o que foi visto Cup. 5, sem necessidade de uma anúl ise posterior de flexibilidade da
fundação (ou da intcração solo-fundação). Caso haja excentricidade no carregamento, o momcmo
decorrente dessa excentricidade provocará rotação da sapata, que deverá superpor-se ao recalque
calculado com a carga vertical suposta centrada.
É importante conhecer as pressões de comuto, especialmente nos casos de carg;)
excêntrica, seja para o dimensionamento estrutural. seja para a verificação se as tensõe,
admissíveis estimadas para o terreno não são ultrapassadas. As pressões de contato podem ser
calculadas segundo três critérios:
(a) Hipótese ele Wink ler;
(b) considerando a área (Ielil'o;
(c) como meio elástico contínuo.
As sapatas. em geral. têm uma rigidc z elevada. Na prática de projeto de edifícios.
geralmente udota-se uma altura para as sapatas (considerando que a distância entre o eixo da
armação e o fundo da sapata é de 5 cm) de:
II .?:dl2 + 5 011
As sapatas de fundação podem ler altura coustunte ou variável como se observa na Fig.
7.1. A udoção de ulturu variável proporciona uma economia considcnivc! de concreto nas sapat~ls
maiores. Em planta. as sap.uus podcm tornur as formas mais divcrxux. desde rctângulos c círculos
até polígono» irrcuulures.
7.2 SAPATAS
Ainda. ao dimensionar a altura do bloco. cxtu deve permitir a ancoragcm cios ferros do
pilar (Fig. 7.1 b).
Não há qualquer impedimento ao LISO de blocos em decorrência cios valores das cargas.
Acontece que. para cargas elevadas, as alturas dos blocos podem obrigar a escavações profundas
(üs vezes, atingindo o nível d'água) Oll conduzir a volumes de concreto que os colocam em
desvantagem quando comparados às sapatas.
132
Velloso e Lopes
VeJloso e Lopes
7.4 ASPECTOS PRÁTICOS DO PROJETO E EXECUÇÃO DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS
Disposição de fundações superficiais A Fig.7.12 uprcscuta um prédio hipotético. para o qual xerào projcradus fundações
superficiais. Procurou-se apresentar tipos variados de Iundaçâo superficial para Ilustrar as soluções poxsrvei«. O prédio é encostado em urna divisularcral c nos fundos, enquanto na frente
há um afastamcl1lo da divisa. exigido pelo Código de Obras local.
O cunjunto de pilares PI. P2. PÔ c P7 recebeu fundação associada COllW torma de
[ratar as cxccuuicid.ulc-, de tr0s dus pilares. Como a~ l'~lr~as dos pilare ..... não exigem uma jrea
1Il..:' sapaw que ocupe rodo o quadrângulo formado pele», pilurcx. decidiu-se deixar 1I111 trecho v.rzi«. EssiC' tipo de J"Ullc!:I\':IO pode ser considerado UIl1J .[!,rd/w de [undaçào. O~ pilares P3.
P-+. p). P8. P9. PIO. PI J. P 1-1 c P15 receberam uma Iunduçuo asxocinda. .uualmcnte denominada pela NBR 6122/9-1 de sapata associada uuueriormcnt« radicr parcial). Em ambos o.". cavo-; deve-se procurar fazer com que o centro de gravidudc da área da Iundaçúo tique o m.u
próximo possí\"l:l do ponto de passagem d .., resultante das cargas dos pilares. Esses dois tipo
de tunduçào serão abordados nos Caps. 8 l:' 0.
Os pilares PJ!. Pl6 c P20 estão junto ü divisa direita c tiveram suas fundações tornadas
centradas através de soluções diferentes. consistindo a primciruuo LISO de viga de equilíbrio. c as
duas outras na udoçào de rtlnda\· ..ro associadu com o pilar do interior da obra. Essas duas última» :-,olu<;ucs são. a rigor. uma vig« c/e ./ilJldaç-ao (os pilares ~qll{) alinhados). embora a última seja
ti sua[me 11 te deno III inada .\UI){/1(1 (/S.\ ociado.
Clll110 l~ comum em nossas cidades, a faixa de recuo exigida pelos Códigos de Obras al'aba incorporada à calçada e. nesse caso, é intcress.uuc que as tundaçõcs se situem debuixu ela projcçüo do prédio. Assim. a linha de pilares PC-l a PC7 foi recuada em rcluçào à tachada cio prédio, de comum acordd com o projctista da estrutura, para evitar mais uma linha de sapatas excêntricas (em especiul, para evitar uma dupla cxccnuicidade do pilar P24).
Cintas Outro aspecto importante do projeto diL respeito as cintas. As fundações isoladas devem
ser, sempre que possível. ligadas por cintas em duas dircçôcx ortogonais. As cintas desempenham
papéis importantes, como (i) impedir deslocamentos horizontais das fundações. (ii) limitar
rotações (absorvendo momentos) decorrentes de excentricidades construtivas, (iii) definir ()
comprimento de f1ambagem do primeiro trecho de pi lares. nos caso ele fundações profundas ou
de sapatas implantadas J grande profundidade e {jv) servir de íundaçáo para paredes no pavimento térreo. As cintas, normalmente. não têm o propósito de reduzir recalques diferenciais (isso pode
ser feito. porém, com dimensões c armações fora do que é usual nessas peças). Por outro lado.
em prédios que sofrem recalques consideráveis. estes são, em geral. maiores 110 centro da obra.
e as cintas acabam sendo solicituda-, à tração (é interessante, portanto, que as urmações longuudinais das cintas sejam devidamente ancoradas em suas extremidades).
Aspectos construtivos A execução de sapatas ou de qualquer fundaç ..lu superficial deve ser cercada de alglllh
cuidados, dentre os quais destacamos:
a) O fundo da escuvução deve ser nivelado e seco. Depois de preparado. o fundo deverá
receber uma camada de concreto magro de, pelo menos, 5 cm de espessura.
b) Caso u escavação atinja o lençol d'água. o tluxo de água para o interiorda cava deverá ser
controlado. O controle deverá ser feito por sistema de rebaixamento do lençol d'água (ponteira,
A G
L.
s<
se
140
..,
7 Blocos e Sapatas
:J '" 0U>~ '"
U>'s;'" ,'e2 '" -s P19 :6
'I I
P2
divisa nos fundos
P3 P4 P5
P6 Pl PS P9• P10
P11 P14 P15
• -2.1]
P23
divisa na frente I~
Fig. 7.12 - Exemplo de dlspoSlçào de fundações superficiais
ou poços com injcrores) ou, caso o solu tenha baixa permeabilidade. por um sistema de
drenagem a céu aberto (canuleta periférica - fora da área ela xap..uu - e bomba de lama).
Outros cuidados estão relacionados na BR 6121/96.
REFERÊNCIAS
ALONSQ, U. R. E\('/"c/cio.1 dt'./lIl1dll(;i'i('.I. 5.10 Paulo: Ediror.t Edgard 1311I..:11(,1", JYS3. GR:\SSHOFE H. Der l'il1nll~s der scuiclustnrkc ;IUI" di,' snhldruck vcrtcilung und dic hicgemnmcutc einer
krcistornugen gruudungvplauc. 1J{II"('c!lIl1d.. n. 31. p. JJO, 1l)5~.
LANGENDONK. T. vun. Cálculo ,Ie COI1Cl"e(o vrnuulo. 2. cd. S;\O Paulo: Assuciaç.lo Brusilciru de Cimemu Ponland. v. r. 1954,
SCHU LTZE, E. Fhú'ht'lIgriindlll1g(,1/ 11/1(1 Fl/lulaJl/clIl.\('f:llllg('1I " /:·,.ldllferrlllgt'1/ 111/(1 Bcrccíinnngsbeispicícftir di('
AIIlI'(,W/zlIIg der Nanncn DIN ,J()18 111/(1 DIN ,JO/Y, Blatt I. Bcrlin: W. Ernst und Sohu. 1959.
SCHULTZE. E. Druckvcrteilung uud Serzuugcn. Grlll1dbllll-7?Isdl(,l!!Juch. Boml J. 2. AI!llage. Bcrfiu: W. Ernst um! Sohn. 1%6.
141
VIGAS E GRELHAS
Este capítulo aborda a análise da iuteraçào solo-fundação de vigas c grelhas de fundação.
8.1 INTRODUÇÃO
São chamadas l'igus de [nudação as fundações associadas para dois ou mais pilares
alinhados. A Fig. 8.1 mostra algumas soluções de fundaçào (para três pilares, no caso) que
podem ser chamadas de vigus de fundação.
D dtJ I corte AAP
planta(a) r A, S,r.
: fj .c. corte BB
elevaçãoA..J S..J
C,
-B eixo da viga B . .------ -- ----------- - - lc:J] corte CC
planta(b) C..J
fig. 8.1 - Vigas de fundação: (a) com largura constante e enrijecimento longitudinal (com alternativa de seção transversal tipo bloco ou tipo sapata) e (b) de largura variãvel e topo plano
Quando uma viga de fundação tem grande rigidez (comparada à rigidez do terreno)
e quando o carregamentu é centrado (a resultante das cargas passa pelo centro de gravidade
da área de cantata). todos os pontos da viga e. portanto. os pontos de ligação dos pilares.
terão o mesmo recalque. Nesse caso, o cálculo de recalques feito corno descrito no Cap.
5 é suficiente, e os esforços internos necessários ao dimensionamento estrutural da viga,
podem ser obtidos a partir de pressões de contare uniformes (Hipótese de Winkler). Este,
entretanto, é um caso particular. Freqüeruemente, a viga tem uma flexibilidade que, se
considerada nos cálculos, pode levar a esforços internos diferentes, ao mesmo tempo em
que conduz a recalques desiguais (ver Fig. 8.2). Não se pode dizer. a priori, se os diagramas
de esforços internos com a hipótese de viga rígida são a favor ou contra a segurança.
Nesses casos, é necessária uma análise da interação solo-fundação, considerando-se a
flex ibilidadc da viga.
Capítulo 8
143
venoso e Lopes
das
(a)
q u,
(b) real d:
DM
on
Fig. 8.2 . Pressàes de cantata e diagrama de momentos fie tores em uma viga (a) sem e (b) com a consideração de sua flexibilidade
Quando o carregamento não é centrado c a viga tem grande rigidez relativa. a análise da intcração pode ser dispensada, e as pressões de couturo e os recalques calculados a partir da 8.: resultante do carregamento (como descrito no item X.3.2).
Os métodos ele análise de interaçào serão descritos, a seguir, para vigas c, mais adiante. 8.: para grelhas de fundação. No caso das vigas, a analise é feita como UIll problema bidimensional. com a viga reduzida a um elemento unidimeusionul (ver Fig. 8.2). No caso elas grelhas. se a análise é feita corno um sistema de vigas associadas, o problema é. também. tratado COIll <1\
vigas reduzidas a elementos uuidimensionais. Os métodos de soluçüo de vigas de Iundução podem ser classificudos cm:
ond• métodos cstáticox: • métodos baseados na Hipótese de Winkler; • métodos baseados no meio elástico contínuo.
resul ser a
çJn se a \
.h e auxil
8.3.4
Capítulo 9
RADIER5
Segundo a norma brasileira de funduçócs, a expressão radicr deve ser usada apenas
quando uma fundação superficial associada recebe todos os pilares da obra. Quando uma
luudaçào deste tipo recebe apenas parte dos pilares. ela deve ser chamada de supu/o associada.
Do ponto de vista de projeto, entretanto. os dois tipos de fundação podem ser tratados da mesma
maneira. Assim. embora este capítulo seja dedicado aos radiers. os métodos de projeto aqui apresentados servem também às sapatas associadas.
9.1 INTRODUÇÃO
Uma fundação em radier é adorada quando:
• as áreas das sapatas se aproximam umas elas outras ou mesmo se interpenerram (em
conseqüência de cargas elevadas nos pilares e/ou de tensões de trabalho baixas):
• se deseja uniformizar os recalques (através de uma fundação associada).
Uma orientação prática: quando a área Lotai das sapatas for maior que a metade da área
da construção, deve-se adorar o radier.
Quanto ü forma ou sistema estrutural, os radíers são projetudos segundo quatro tipos
principais (Fig, 91):
• radiers lisos:
• radiers com pedestais ou cogumelos;
• mdiers nervurados:
• radiers em caixão. Os tipos estão listados em ordem crescente da rigidez relativa. Há ainda os radiers em
abóbadas invertidas, porém, pouco comuns no Brasil.
gII IJ IJ ~I li JL b (a) (b)
li ~ ~UI Ij ~~ II II
(e) (d)
Fig, 9.1 - Radiers: (a) lisos, (b) com pedestais ou em laje cogumelo,
(c) nervurados (vigas invertidas) e (d) em caixão
163
11.10 TUBULÓES
Conforme definição da norma, os tubulóes têm, em alguma fase de sua execução, a descida de operário em seu interior. O operário pode participar desde a escavação do fuste ou apenas da fase de alargamento de base (há ainda o caso em que o alargamento de base é feito por
equipamento e o operário participa apenas do preparo e limpeza da base para concretagem).
Os tubulões têm sempre o fuste cilíndrico. e a base pode ser alargada ou não (Fig. 11.24).
Os alargamentos podem terminar numa base circular ou "elíptica" (Fig. 11.24b,c).
Os alargamentos de base são feitos de maneira que a forma final da base dispense armadura. Assim, é adorado um ângulo de 60" com a horizontal (Fig. I 1.24a). Outros fatores que defi
nem a forma da base referem-se à estabilidade da escavação. O primeiro é o quanto a base pode
ultrapassar lateralmente o fuste (d na Fig. I 1.24a. chamado de disparo da base). Normalmente,
não se permite um disparo maior que 30 cm em solos arenosos. O segundo refere-se à altura do alargamento (L na Fig. I 1.24a), que não deve ultrapassar 2 m,
Para a execução do tubulão pode ser necessário ou não o uso de revestimento. Assim, quanto ao uso de revestimento, os tubulões separam-se em (Fig. 11.25):
a. tubulões sem revestimento; b. tubulões com revestimento ("camisa") metálico ou de concreto.
278
11 Principais Tipos de Fundações Profundas
(a) (b)
g - b
- B d
(c) I- I I I I I
I I I, I II I II B
-L 2I L I I
I I I
g " I
I -.tI 600
I I
T I I I I I I
I Min. 20 cm
Fig. 11.24 - Tubuloes. (a) em perfil, sem e com alargamento de base e formas de base usuais. (b) circular e (c) "falsa elipse"
(a)
..........
..........
(b)
... ..
.. , ....
......
(c)
.. ...
.. .. .
o'.:.;.;.
.:...
.. ....
.. .. Fig. 11.25 - Tipos de tubulões quanto ao uso de revestimento. (a) sem revestimento; (b) com revestimento de concreto; (c) com revestimento metéiico
A concretagem pode ser feita de duas maneiras:
(i) concretagem a seco (concreto lançado da superfície do terreno), corno mostrado na Fig. 11.26b;
(ii) concretagem embaixo d'água, nesse caso, feita com o auxílio de uma tromba ou tremonha.
279
Velloso e Lopes
Pode-se lançar mão do uso de ar comprimido para manter a água fora do interior do
tubulào durante sua execução. Assim, quanto ao LISO de ar comprimido, os tubulões separam
-se em:
3. tubulões a céu aberto (sem ar comprimido);
b. tubulões a ar comprimido (tUhllllio pneumático).
11.10.1 Tubulão a Céu Aberto
Quando a execução do tubulão é feita acima do lençol d'água, pode-se prescindir de
suporte para as paredes (revestimento). É o caso dos tubulões executados em cidades do Planalto
Central (Brasília. Goiânia etc.) c nas partes altas de outras cidades. Às vezes, há risco de desmoro
namento nas camadas superiores, e utiliza-se um revestimento em anéis de concreto pré-molda
dos. Outras vezes, o fuste é escavado mecanicamente (por equipamento) e a base é alargada por
operário.
Outra possibilidade do tuhulão a céu aberto é abaixo do lençol d'água em solo muito
argiloso, em que o fluxo de água para a escavação é muito pequeno e não compromete nem o
trabalho nem a estabilidade da escavação.
As fases de execução desse tipo de tubulào estão na Fig. 11.26.
la) (c) ..... l-+----!-I ..I "'I
.... ......~~~=" .. .... . .
...
..................... ...
Fig. 11.26 - Execução de tubulão a ceu aberto. (a) escavaçao. (b) concretagem a seco. (c) tubulão pronto
11.10.2 Tubulão Executado sob Ar Comprimido
Quando na execução do tubulão atinge-se o lençol d'água, tem-se de revestir a escavação
e utilizar ar comprimido. Nesse caso usa-se uma campânula, mostrada na Fig. 11.2.7.
A campânula recebe ar comprimido com uma pressão que impede a entrada de água no
interior do tubulão, e possui um cachimbo para descarga do material escavado. Na fase de COI1
cretagern, é montado um elemento entre a campânula e o revestimento do tubulào (Fig. 11.27),
que possui um cachimbo de concretagem.
Há algumas variantes, descritas a seguir.
280
11 Principais Tipos de Fundações Profundas
Fuste escavado tnecanicamente
Usualmente, emprega-se um reves
timento metálico. que pode ou não ser re
cuperado. A escavação do fuste é feita por
equipamento, mantendo água no interior do
rubulão (Fig. 11.28a). Atingida a profundidade
prevista, é instalada a campânula, aplicado ar
comprimido e os operários descem para fazer
o alargamento da base (fig. 11.2flbl.
Normalmente concreta-se a base e um
trecho do Custe sob ar comprimido. Assim que
esse concreto adquire alguma resistência, a
campânula pode ser retirada e o restante do
fuste é concretado a céu aberto (I'ig. 11.2flc).
O equipamento necessário para a exe
cução desse tipo de tubulào consiste numa
máquina 4tH:' faz descer a camisa rnetálica
(chamada tubuladorai e numa máquina de
escavação. em que alguma das ferramentas
da Fig. 11.l3 é utilizada. Conforme o equipa
mento disponível. pode-se recuperar o revesti
mento metálico, cuja extração é iniciada logo
após a concretagern do Iuste. Em alguns casos,
o revestimento metálico pode ser cravado a
percussão.
Ar comprimido
'JI,
Cachimbop = hw "w de descarga
Elemento de Cachimbo de concretaqemconcretaçem
' .. . >~A».........
... . ...... ................. ....................
... .. .. .. .................... .. .... hw
.......... I ............
Fig. 11.27 - Cempsriut« para premJrlzaçao de
tubulao
(a) (b) (e)
•L __J Fig. 11.28 - Execução de tubu/ão pressurizado com escavação mecânica do fuste: (a) escavação do teste;
(b)alargamento de base. Ic} concretagem da base conclU/da (e campânula retirada)
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Velloso e Lopes
Fuste Escavado Manualmente
Emprega-se um revestimento metálico ou de concreto. Quando o diâmetro do tubulão
excede as disponibilidades de revestimento metálico (cerca de 1,5001), ou por razões de custo,
lança-se mão do revestimento de concreto armado. O revestimento de concreto, em geral. é mol
dado in situ, em trechos que descem junto com o processo de escavação. O primeiro elemento concretado tem forma especial, compreendendo uma câmara de trabalho, como mostrado na
Fig. 11.29. Atingida a profundidade prevista, a base é alargada e o restante da execução é idêntico
ao descrito no processo anterior (Fig. 11.29c).
Em todos os tipos de tubulão, o diâmetro mínimo (interno) é de 80 cm. No tubulào com
revestimento de concreto, a espessura de parede mínima deve ter 20 cm, salvo na câmara de trabalho em que ela pode ser reduzida para 10 cm.
(ai (b) (c)
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Fig. 11.29 - Execução de tubulão pressunzado com revestimento de concreto' (a) concretagem da cãmara
de trabalho; (b) concretagem de um trecho de revestimento; (c) tubulão pronto para concretagem
A norma NBR6122 aborda os diferentes tipos de tubulôes, bem como os cuidados a serem
tomados nos trabalhos sob ar comprimido e no alargamento de base. Para projeto estrutural dos
tubuloes sem revestimento. deve-se observar a Tab. 11.5. Nos tubulões com camisa de concreto
armado, pode-se dimensionar a estrutura da camisa com rf ::: lA: rc ::: IA e rs ::: 1,15. Nos tubu
Iões com camisa de aço, deve-se descontar uma espessura de sacrifício e dimensionar a camisa
de acordo com a NBR8800.
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