C ONSIDERAÇÕES INICIAIS

Quando a capacidade de carga do terreno de fundação é suficiente e se pretenda corrigir uma deficiente execução das fundações, tanto em fase de projeto como em obra, o aumento da área de contacto entre a fundação e o terreno afigura-se como uma solução bastante interessante (Appleton, 2011) (Figura 5.5).

Esta solução torna-se também relevante para fazer face a aumentos de cargas transmitidas ao terreno, quer seja pela realização de rearranjos estruturais ou pelo aumento das sobrecargas nos edifícios. Todas estas situações originam a criação de pressões excessivamente elevadas no terreno de fundação, podendo por em causa a segurança da estrutura.

Fig.5.5 – Esquema do reforço de fundação por alargamento da sua base [2]

Deste modo, sendo a tensão o quociente entre a carga aplicada e a área, pelo alargamento da área de contacto entre as fundações e o terreno, consegue-se diminuir a tensão transmitida ao mesmo.

Esta solução de reforço pode possuir diversas geometrias (Figura 5.6) e é apenas aplicada em fundações superficiais. Esta pressupõe também a adoção de medidas bastante exigentes na sua execução, que visam promover não só uma correta ligação entre a fundação existente e os novos elementos, mas também assegurar a estabilidade das estruturas, principalmente das mais antigas (Borges e Moreira, 2014).

Fig.5.6 – Esquema de algumas geometrias possíveis aplicadas no alargamento de fundações contínuas [55]

Para aplicar este tipo de solução deve-se numa primeira fase aliviar as cargas transmitidas à fundação, recorrendo a escoramentos ou a macacos hidráulicos, para que no final dos trabalhos e após a retirada destes elementos, as cargas aplicadas na fundação reforçada sejam distribuídas uniformemente por toda a sua secção.

No caso das fundações contínuas, devido à grande complexidade da tarefa, o seu reforço deve ser executado por troços, sucessivamente escavados e betonados, com betão simples ou armado, geralmente ligado à fundação existente através de varões de aço (Figura 5.7a) ou por uma cintagem de betão armado (Figura 5.7b).

Fig.5.7 – Ligação do alargamento à fundação existente através: a) de varões; b) cinta de betão armado [55]

A solução por alargamento pode ser também conjugada com um reforço da fundação executado sobre a mesma, o que obriga a realizar o atravessamento da própria fundação ou da parede que suporta (Figuras 5.8a e 5.8b). Normalmente, este reforço é materializado através de carlingas pré-fabricadas (vigas transversais) que se apoiam no alargamento executado (longarinas).

Fig.5.8 – Alargamento conjugado com reforço da fundação: a) atravessando a própria fundação; b) atravessando a parede assente na fundação [55]

Refere-se também que o alargamento das fundações é uma solução que pode ser executada dos dois lados ou só de um dos lados das mesmas, situação corrente quando existe uma propriedade vizinha contígua, como ilustrado na Figura 5.9.

Fig.5.9 – Alargamento executado só de um lado da fundação [55]

Em qualquer destas soluções, é necessária uma especial atenção quanto aos seguintes aspetos (Appleton, 2011):

 Avaliação das cargas totais na fundação;  Avaliação das sobrecargas totais na fundação;

 Determinação da pressão de compressão no solo, para as cargas permanentes, considerando a largura da base da fundação;

 Determinação da pressão no solo, para as sobrecargas, considerando a largura total da fundação, após o reforço;

 Sobreposição dos estados de tensões anteriormente calculados, de modo a verificar-se a segurança do solo em relação à rotura;

 Verificação da segurança das superfícies de contacto entre o betão novo e a alvenaria existente, considerando como tensão de corte a da alvenaria (valores de referencia da ordem de 0,1 MPa são razoáveis) e entrando em conta com a resistência ao corte dos ligadores, se aplicados; os critérios a adotar nestes poderão ser o de armadura de costura em elementos prefabricados de betão. No entanto, deve acentuar-se o desconhecimento que existe acerca do comportamento destas ligações, pelo que um critério prudente é minimizar a sua capacidade resistente, considerando, para efeitos de dimensionamento, apenas metade do valor teórico.

Quando a camada superficial do solo de fundação se revela inadequada, uma solução lógica, que se afigura como bastante eficaz, é a realização do recalçamento das fundações (Figura 5.10). Esta solução baseia-se, essencialmente, na substituição, por betão simples ou armado, da camada de solo de fracas características, até uma profundidade onde se encontre uma camada de solo com características mecânicas apropriadas.

Fig.5.10 – Esquema do reforço de fundação por recalçamento [2]

Tal como no caso do reforço por alargamento, esta solução é também aplicada só a fundações diretas. Porém, contrariamente àquela, o recalçamento pode ser uma solução de reforço superficial ou profunda (através de poços ou pegões), consoante a profundidade a que se encontra a camada de solo de competência suficiente.

O recalçamento das fundações contínuas é também uma solução que, pela sua complexidade, deve ser realizada por troços, sucessivamente escavados e infrabetonados.

Para ser convenientemente realizado, permitindo uma uniforme distribuição das cargas em toda a secção da fundação após o seu recalce, este é um trabalho que necessita do escoramento da estrutura, pelo menos parcial, de tal forma que se minimizem as cargas transmitidas às fundações, nas zonas onde decorre o recalçamento.

A nível de projeto, esta solução não oferece grandes dificuldades, justificando-se, no entanto, chamar a atenção para as principais verificações a realizar (Appleton, 2011):

 Determinação das cargas transmitidas à fundação. Esta tarefa baseia-se no cálculo dos pesos efetivos dos distintos elementos de construção interessados, das sobrecargas aplicadas e previsíveis, durante a construção, e tendo em conta a área de influência da parede correspondente à fundação em estudo;

 Avaliação da carga máxima que pode ser transmitida ao terreno tendo em conta o descalçamento da fundação que esta técnica implica;

 Determinação da área total final de contacto entre o solo e a fundação, tendo em conta as cargas máximas previsíveis. Regularmente, esta verificação apenas tem de ser feita para as forças verticais, e verificando-se também a segurança em relação à rotura do solo e à deformação da fundação;

 Determinação da altura mínima do enchimento de recalçamento, tendo em conta as características de resistência do betão aplicado, e fazendo a verificação da segurança ao corte provocado pela base da fundação existente na superfície de contacto com o betão novo;  Sendo o recalçamento executado por fases, é necessário garantir a ligação entre o betão novo e

como se executam as juntas de betonagem, podendo mesmo recorrer-se à colocação de elementos metálicos de ligação entre os materiais;

 É necessário garantir a mobilização de toda a fundação, após o reforço, sendo assim impreterível garantir o contacto efetivo entre a fundação existente e o recalçamento, após a desmobilização dos escoramentos.

Por fim, chama-se a atenção para a frequente associação da técnica de recalçamento com a técnica de alargamento, da qual a Figura 5.11 é exemplo.

Fig.5.11 – Esquema representativo de diferentes soluções mistas por recalce e alargamento [55]

Relativamente aos esquemas apresentados ao longo das próximas subsecções refere-se que estes seguem de perto o apresentado por Mascarenhas (2012).