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ABECE
Encontro de 30.11.11 COMPORTAMENTO
CARGA x RECALQUE
DE FUNDAÇÕES
COMO CONDICIONANTE DA
INTERAÇÃO COM A ESTRUTURA
DE UM EDIFÍCIO
ABECE
Encontro de 30.11.11
Comportamento
carga x recalque
de fundações
1.TÉCNICAS ATUAIS DA ANÁLISE
ESTRUTURAL EM CONTRASTE COM
A PRÁTICA DO RECONHECIM
ENTO
GEOTÉCNICO
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Comportamento
carga x recalque
de fundações
ANÁLISE ESTRUTURAL
SONDAGEM SPT
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Comportamento
carga x recalque
de fundações
2.RECALQUES DE FUNDAÇÕES
APOIOS DA ESTRUTURA
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carga x recalque
de fundações
COEFICIENTE DE MOLA
K =
����()
�� �����(��)
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Comportamento
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de fundações
3.TIPOS DE FUNDAÇÕES
Mecanismos de transferências de
esforços para o terreno
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de fundações
FUNDAÇÃO DIRETA RASA –Pressão de contato na base
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carga x recalque
de fundações
FUNDAÇÃO DIRETA PROFUNDA –
TUBULÕES
Pressão de contato na base
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Comportamento
carga x recalque
de fundações
FUNDAÇÃO PROFUNDA EM ESTACA
Atrito lateral e pressão de contato na base
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de fundações
4.PROPAGAÇÃO DE TENSÕES NO
SUBSOLO
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de fundações
4.1. PROPAGAÇÃO DE TENSÕES
FUNDAÇÕES DIRETAS
Pressão de contato
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Comportamento
carga x recalque
de fundações
J. Boussinesq
–ApplicationdesPotentialsa L ‘Etudede
L ‘Equilibre et dueMouvementdesSolides Elastiques–Paris -
1883
ABECE
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Comportamento
carga x recalque
de fundações
HIPÓTESES de J. Boussinesq
•Carga pontual na superfície;
•Maciço semi-infinito;
•Solo elástico, homogêneo e isotrópico;
•Resulta o acréscimo de tensão em
qualquer ponto da massa, devido à
aplicação da carga na superfície.
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Comportamento
carga x recalque
de fundações
Teoria de
Boussinesq
Bulbo de
pressões
sapata corrida
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Comportamento
carga x recalque
de fundações
EFEITO DE UMA BASE RÍGIDA
K. E. Egorov–Concerning
thequestionofthe
deform
ationofbases of
finitethickness
–Moscou -
1958
•Recalque elástico sob o
centro de uma área circular
ou retangular, carregada,
aplicada na superfície do
terreno;
•A área carregada pode ser
perfeitamente rígida ou
perfeitamente flexível;
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Comportamento
carga x recalque
de fundações
EFEITO DA PROFUNDIDADE DE APOIO
E.N. Fox –The mean
elasticsettlementofa
uniform
lyloadedarea
ata depth
belowthe
groundsurface
–1948
Recalque médio de uma
área retangular
perfeitamente flexível em
solo elástico, homogêneo,
isotrópico e semi-infinito.
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4.2. PROPAGAÇÃO DE TENSÕES
FUNDAÇÕES PROFUNDAS EM
ESTACAS
Atrito lateral e pressão de contato
na base
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Comportamento
carga x recalque
de fundações Trabalho de H. A. Martins
Revista Escola Politécnica
1945
em FUNDAÇÕES
Dirceu de Alencar Velloso
Francisco de Rezende Lopes
Editora Oficina de Textos
2010
ABECE
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Comportamento
carga x recalque
de fundações
5.FENÔMENOS GEOTÉCNICOS
DETERMINANTES DOS
RECALQUES
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Comportamento
carga x recalque
de fundações
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Comportamento
carga x recalque
de fundações
4.1. FENÔMENOS GEOTÉCNICOS
DETERMINANTES DOS RECALQUES
A maior parte das
soluções de fundações
de edifícios atualmente
utilizadas, são
concebidas de form
a
que envolvam apenas
recalques imediatos.
Os fenômenos ocorridos
em Santos, não ocorrem
mais, hoje em dia
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6. RECALQUE DE UM ELEMENTO
ISOLADO DE FUNDAÇÃO
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6.2. SAPATA OU TUBULÃO
ISOLADO
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de fundações
TEORIA DA ELASTICIDADE –BASE RÍGIDA SOB
SOLO HOMOGÊNEO –SAPATA CIRCULAR
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carga x recalque
de fundações
TEORIA DA ELASTICIDADE –BASE RÍGIDA SOB
SOLO HOMOGÊNEO –SAPATA CIRCULAR
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Comportamento
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de fundações
TEORIA DA ELASTICIDADE –
SAPATA CIRCULAR
Duas camadas –A segunda é infinita
Poulos& Davis -1974
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TEORIA DA ELASTICIDADE –
SAPATA CIRCULAR
Três camadas –A terceira é infinita
Poulos& Davis -1974
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de fundações
6.3. ESTACA ISOLADA
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TEORIA DA
ELASTICIDADE
Estaca em solo
homogêneo
Camada finita
Poulos& Davis
1980
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carga x recalque
de fundações
TEORIA DA
ELASTICIDADE
Estaca em solo
homogêneo com
ponta em solo de
maior resistência
Poulos& Davis
1980
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carga x recalque
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7.SOBREPOSIÇÃO DE
CARREGAMENTOS NO TERRENO
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de fundações
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de fundações
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8.COEFICIENTE DE MOLA
ANÁLISE DE VALORES PREVISTOS
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Comportamento
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de fundações
Previsões de
capacidade de carga
e recalques de
estacas isoladas
Publicação de 2006
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ESTACA PRÉ-MOLDADA CRAVADA
VALORES DO COEFICIENTE DE MOLA (KN/mm)
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de fundações
ESTACA ESCAVADA COM LAMA DE BENTONITA
VALORES DO COEFICIENTE DE MOLA (KN/mm)
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carga x recalque
de fundações
ESTACA TIPO HÉLICE CONTÍNUA
VALORES DO COEFICIENTE DE MOLA (KN/mm)
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9.COEFICIENTE DE MOLA
FUNDAÇÕES EM ESTACAS
AVALIAÇÃO SIM
PLISTA
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CANADIAN FOUNDATION ENGINEERING MANUAL
Vesic, 1970
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ESTACA ESCAVADA COM LAMA DE BENTONITA
VALORES DO COEFICIENTE DE MOLA (KN/mm)
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de fundações
ESTACA PRÉ-MOLDADA CRAVADA
VALORES DO COEFICIENTE DE MOLA (KN/mm)
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de fundações
ESTACA TIPO HÉLICE CONTÍNUA
VALORES DO COEFICIENTE DE MOLA (KN/mm)
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10.CONDIÇÕES REAIS
HETEROGENEIDADES
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•As teorias de propagação das
tensões no subsolo admitem solo
homogêneo, elástico e isotrópico;
•As teorias de cálculos de recalques
admitem hipóteses semelhantes;
•As condições reais, em geral, se
afastam muito dessas hipóteses.
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de fundações
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Comportamento
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de fundações
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de fundações
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11.PROSPECÇÃO GEOTÉCNICA
SONDAGENS A PERCUSSÃO
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SONDAGEM A
PERCUSSÃO
SPT
NBR-6484 -ABNT
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NORMA BRASILEIRA
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HISTÓRICO DA SONDAGEM A PERCUSSÃO “SPT”
•1902–CharlesR.Gow
–início
dacoleta
de
amostra
“seca”,
com
tubo
cravado;
•1927–RaymondConcrete
PileCompany,amostradorde3partes(cabeça,
corpoesapata);
•1944–IPTnoBrasil,iníciodouso
sistemático;
•1958–PrimeiraNorm
aASTMDesignationD1586-58T–atualD1586-99
•1977–PrimeiraNorm
adaABNT
•2001–Norm
aatualABNTNBR–6484defev.de2001
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carga x recalque
de fundações
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Comportamento
carga x recalque
de fundações
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Comportamento
carga x recalque
de fundações
REPRESENTATIVIDADE DO ENSAIO “SPT”
Considerada,pelanorm
abrasileiradefundações,NBR-6122daABNT“indispensável
emqualquerportedeobra”.
Aamplitudedeinform
açõesdeumasondagemémuitogrande:
a)
coleta
deamostrasacadametrodeprofundidade,perm
itindoaclassificaçãotáctile
visualdosmateriaisatingidos;
b)
identificaçãodoinício
efim
decadacamadadesolo,pela
observaçãodomaterial
aderidoaotradooupelaobservaçãodaáguadelavagem;
c)avaliaçãodaprofundidadedolençolfreático
edeeventualartesianismooulençol
empoleirado;
d)
avaliação
da
consistência
ou
compacidade
das
argilas
ou
das
areias,
respectivamente,pelo
número
degolpes“SPT”,
necessáriospara
acravaçãodo
amostradorpadrão.
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NORMA BRASILEIRA-Projeto e Execução de Fundações-NBR-6122
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CONCLUSÃO
SONDAGEM “SPT”
É um procedimento excelente para o primeiro reconhecimento
geotécnico de um terreno, mas em obras de edifícios, com as
técnicas disponíveis hoje em dia, não deveria ser a única form
a de
investigação.
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12.ATUALIZAÇÃO TECNOLÓGICA
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12.1. TÉCNICAS MODERNAS DE
PROSPECÇÃO GEOTÉCNICA
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carga x recalque
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A maior parte dos problemas
geotécnicos está vinculado à
precariedade do reconhecimento do
terreno e às incertezas do
comportamento das camadas
condicionantes.
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de fundações
•SPT –Standard Penetration Test (diferente
em cadalugardo mundo, em cada
equipamento
e em cadaequipe);
•Ensaiosespeciais(CPTu, DMT) seguemum
mesm
opadrãointernacional, no mundo
todo;
•A execuçãodos ensaiosespeciais, em geral,
independedo operador.
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12.1. TÉCNICAS MODERNAS DE
PROSPECÇÃO GEOTÉCNICA
ENSAIO “DMT”
Dilatômetrode Marchetti
Dila
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ABECE
Encontro de 30.11.11
Comportamento
carga x recalque
de fundações
FUNDAÇÃO DIRETA RASA –
Pressão de contato
Camadas condicionantes –Bulbo de pressões
Sapata isolada
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carga x recalque
de fundações
FUNDAÇÃO DIRETA PROFUNDA –
Pressão de contato
Camadas condicionantes –Bulbo de pressões
Tubulão isolado
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Comportamento
carga x recalque
de fundações
FUNDAÇÃO PROFUNDA EM ESTACA
Atrito lateral e pressão de contato na ponta
Camadas condicionantes –Bulbo de pressões
Estaca isolada
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360
400
385
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260
330
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540
940
235
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3mm
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5mm
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PR
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ISÃ
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ABECE
Encontro de 30.11.11
Comportamento
carga x recalque
de fundações
12.2. TÉCNICAS MODERNAS DE
PROSPECÇÃO GEOTÉCNICA
ENSAIO “CPTu”
Piezocone
ABECE
Encontro de 30.11.11
Comportamento
carga x recalque
de fundações
•Reconhecimento
das camadasdo terreno;
•Avaliaçõesdas resistências;
•Avaliaçõesdas característicasde
deform
abilidade;
•Avaliaçõesdas característicasde tempo de
adensamento;
OBJETIVOS DO ENSAIO
ABECE
Encontro de 30.11.11
Comportamento
carga x recalque
de fundações
APLICAÇÕES
ABECE
Encontro de 30.11.11
Comportamento
carga x recalque
de fundações
DESCRIÇÃO DOS EQUIPAMENTOS
DOS ENSAIOS CPTu
Detalhe da pedra porosa de
medida de pressões neutras
Resultados de um ensaio CPTu
0 4 8
12
16
20
24
28
02
04
06
0
qt (
MP
a)
Depth (meters)
0 4 8 12 16 20 24 28
050
010
00
f s (
kPa)
u b
(kP
a)
0 4 8 12 16 20 24 28
-200
020
040
060
080
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EQUIPAMENTO SOBRE ESTEIRAS –20 tf
Equipamento de
cravação
Detalhe da ancoragem
no terreno
ABECE
Encontro de 30.11.11
Comportamento
carga x recalque
de fundações
TÉCNICA DO ENSAIO
•Saturação da ponteira e da pedra porosa;
•Velocidade de avanço de 20 mm/s +/-5 mm/s;
•Intervalos de leituras de dados no máximo a cada 20 cm, mas a rotina
usa leituras a cada 1 cm ou a cada 5 cm;
•Acompanhamento da perfuração com inclinômetrointerno à ponteira;
•Medidas de profundidade realizadas com “profundímetro”;
•Eventuais ensaios de dissipação de sobre-pressãoneutra, em camadas de
argilas moles;
•Interrupção do avanço, para colocação de haste adicional.
CP
Tu -
Re
pet
itiv
idad
e
Repetitividade dos resultados
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Comportamento
carga x recalque
de fundações
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Comportamento
carga x recalque
de fundações
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Comportamento
carga x recalque
de fundações
12.3. EXIGÊNCIAS DA NOVA
NORMA DE FUNDAÇÕES DA ABNT
NBR-6122 de outubro de 2010
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Comportamento
carga x recalque
de fundações
•Provas de carga em estacas;
•Medidas de recalques
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Comportamento
carga x recalque
de fundações
ABECE
Encontro de 30.11.11
Comportamento
carga x recalque
de fundações
ABECE
Encontro de 30.11.11
Comportamento
carga x recalque
de fundações
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Comportamento
carga x recalque
de fundações
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Encontro de 30.11.11
Comportamento
carga x recalque
de fundações
Prova de carga em
estaca com célula
expansiva
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Comportamento
carga x recalque
de fundações
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Comportamento
carga x recalque
de fundações
Prova de
carga em
estaca
com
tirantes
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Encontro de 30.11.11
Comportamento
carga x recalque
de fundações
13.INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA
DO SÉCULO 21
ABECE
Encontro de 30.11.11
Comportamento
carga x recalque
de fundações
CPTu + Liner+ MNA + SPT mecânico
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Encontro de 30.11.11
Comportamento
carga x recalque
de fundações
EQUIPAMENTO
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Comportamento
carga x recalque
de fundações
•Medidas a cada 1,0 cm;
•Três sensores (ponta, lateral e pressão
neutra);
•Independente do operador;
•Rápido e 100% conectado ao escritório,
via internet;
•300 inform
ações por metro;
•Resultados em unidades de pressão;
•Estratigrafia completa;
•Correlações com inúmeros parâmetros
geotécnicos;
•Excelente repetitividade de resultados.
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