Mecanica dos Solos - Fundacoes Profundas.docx

Licenciatura em Engenharia Civil

Licenciatura em Engenharia Civil e de Tran!"rtee de Tran!"rte

MECÂNICA DOS SOLOS E FUNDAÇÕES II MECÂNICA DOS SOLOS E FUNDAÇÕES II

TPC 2 TPC 2

FUNDAÇÕES PROFUNDAS FUNDAÇÕES PROFUNDAS

D"cente#

D"cente#PROF. DOUTOR Luís Sozinho AbePROF. DOUTOR Luís Sozinho Abe Etudante#

Etudante# Si!" Fii#e Cu$be Si!" Fii#e Cu$be

Turma# Turma# C%&C%&

Ma!ut"$ %unh" de &'() Ma!ut"$ %unh" de &'()

'n(i)e *ndice++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++& *ndice de ,igura++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++& Intr"du-."++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++) Met"d"l"gia d" Tra/alh"+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++0 ,UNDAÇÕES PRO,UNDAS+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++1 Clai2ica-." 3uant" a" Material+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++1 Clai2ica-." 3uant" a" ti!" de E4ecu-."+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++1 Etaca++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++1 Etaca Pr56M"ldada++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++1 Etaca m"ldada in itu c"m tu/" de revetiment" met7lic"+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++8 Etaca ti!" ,ran9i+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++8 Etaca ti!" Strau++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++: Etaca m"ldada+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++: ;5lice C"ntinua++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++: Etaca Rai<+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++= Tu/ul."+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++(' Tu/ul." a c5u a/ert"++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++(' Tu/ul." Pneum7tic"+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++(' Rec"menda->e++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++(' C"nclu."+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++(( ,igura++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++(&

'n(i)e (e Fi*u+"s

,igura (+ Etaca Pr56M"ldada++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++(( ,igura &+ Etaca M"ldada Mecanicamente+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++(( ,igura ?+ Etaca Ti!" Strau+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++(( ,igura )+ Tu/ul."+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++(& ,igura 0+ E4ecu-." etaca ti!" ,ran9i+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++(& ,igura 1+ Etaca ti!" ,ran9i+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++(& ,igura 8+ Etaca ti!" Rai<++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++(& & @ P 7 g +

In,+o(u-o

O !reente tra/alh" 5 " culminar de um etud" de invetiga-." "/ tema Fun("-/es P+o0un("s$ 3ue a/"rdar6e67 n" c"nte4t" geral e e!ec2ic" a!et" relaci"nad" a 2unda->e e n" c"ncret" a" 3ue di< re!eit" a" tema+

,unda-." 5 um element" etrutural de tran2erncia de carga d" edi2ci" a" "l" c"m a 2un-." de u!"rtar c"m eguran-a a carga !r"veniente d" edi2ci" evitand" alvi" de ten>e+

Etudam6e d"i ti!" de 2unda->e$ n"meadamente Su#e+0i)i"is e P+o0un("s+ E 3ue eta ditinguem6e em 2un-." d" !r"et" a e4ecutar$ caractertica d" maci-" d" "l"$ dimen." da etrutura a e4ecutar$ a!et" ec"nFmic"$ a grande<a da carga 3ue er." tranmitida a" "l"$ dad" da c"ntru->e vi<inha+

Me,o(oo*i" (o T+"b"ho

A !e3uia d" tra/alh"$ 2"i 2eita na /ae de Livr" did7tic"$ /i/li"gra2ia 2"rnecida !el" d"cente da cadeira$ re2erencia e imagen relaci"nada a" tema "/tida da internet+

 FUNDAÇÕES PROFUNDAS

S." 2unda->e !r"2unda a3uela a 3uai e4ecutam em !r"2undidade 3ue em rela-." a" terren" adacente 5 u!eri"r em 2ace da mai"r dimen." da 7rea t"tal da 2unda-." e 3ue a carga 5 tranmitida a" terren" atrav5 da /ae Greitncia de !"ntaH "u da ua u!er2cie lateral Greitncia de atrit"H+ A 2unda->e !r"2unda et." aentada a uma !r"2undidade mai"r 3ue a ua men"r dimen." em !lanta GD JH+

C"ssi0i)"-o 1u"n,o "o M",e+i"

Kuant" a" material a 2unda->e !r"2unda !"dem er clai2icada em#

• Madeira GEtaca de MadeiraH

• Metal GEtaca met7lica$ Tu/ul>eH • Jet."

C"ssi0i)"-o 1u"n,o "o ,i#o (e Ee)u-o

• Cravada in itu GN." h7 retirada d" "l"H • M"ldada in itu G;7 retirada d" "l"H

Es,")"s

 um element" da 2unda-." e4ecutad" c"m au4li" de 2erramenta "u "utr" e3ui!ament"$ e eta !"dem er e4ecutada !"r crava-." a !ercu."$ !renagem$ vi/ra-." "u !"r ecava-."+ Es,")"s P+34Mo("("s

Eta ." cravada a" "l" !"r diver" m5t"d" de crava-." acima menci"nad"$ detacadamente !"r  percussão 3ue c"nite na utili<a-." de !il>e de 3ueda livre "u

aut"m7tic"$ !"rem tenha c"m" " !rinci!al c"nveniente " /arrulh" !r"du<id"+

 Prensagem$ nete !r"ce" utili<am6e macac" hidr7ulic" c"m" material e evitand" aim "

 /arrulh" e vi/ra->e+

Vibração$ ete itema em!rega um martel" c"m garra G!ara 2i4ar 7 etacaH c"m maa

e4cntrica 3ue giram c"m alta r"ta-." e aim !r"du<6e uma vi/ra-." de alta 2re3uncia a etaca$ e ete !r"ce" n." erve "mente !ara cravar etaca ma tam/5m !ara a ua 1 @ P 7 g +

rem"-."$ em/"ra ea um !r"ce" e2iciente tem a inc"nvenincia de criar vi/ra->e a" red"re criand" grande !erig" !ara a etrutura vi<inha+

antagen#

 Permite uma /"a 2icali<a-." durante a /et"nagem

 Permite a m"ldagem de c"r!" de !r"va !ara veri2ica-." da reitncia  c"m!re."  Permite a m"ldagem da etaca n" l"cal da "/ra

 Permite a emenda de uma !e-a na "utra+

Devantagen#

 Tem!" de cura n"rmal d" /et." de &( dia

 A etaca n." ultra!aa camada de "l" reitente  O tran!"rte dentr" da "/ra

 Qrande vi/ra-." durante a crava-."+

 Es,")"s $o("("s in i,u )o$ ,ubo (e +e!es,i$en,o $e,5i)o Es,")"s ,i#o F+"n6i

Etaca de /et." m"ldada in itu na 3ual em!rega um tu/" de revetiment" c"m !"nta 2echada  !ara 3ue n." haa limita-." de !r"2undidade devid" 7 !reen-a de 7gua n" u/"l"+

Ete ti!" de etaca c"m /ae alargada e c"m tu/" recu!erad" "u n."$ 5 "/tid" !ela intr"du-." de material granular Gareia e /ritaH n" eu interi"r e atrav5 de g"l!e de um !il." ." c"m!actad" e 2inalmente /et"nad"+ Devid" a" eu !r"ce" e4ecutiv"$ deve6e levar em c"nta c"ndi->e de vi<inhan-a e !articularidade d" l"cal$ e !"dem tam/5m !r"v"car " levantament" da etaca 7 intalada devid" a" em!"lament" d" "l"+

antagen#

 Qrande 7rea da /ae$ 2"rnecend" grande reitncia de !"nta

 Su!er2cie d" 2ute GlateralH muit" rug"a$ 2"rnecend" grande reitncia lateral devid" a

 /"a anc"ragem d" 2ute n" "l"

 Devid" a ua e4ecu-." " terren" 2ica 2"rtemente c"m!rimid"  P"de er e4ecutada em grande !r"2undidade

 Su!"rta grande ca!acidade de carga

Devantagen#

 Qrande vi/ra-." durante a crava-."  Dem"ra n" tem!" de e4ecu-."  Cut" elevad" da m."6de6"/ra Es,")"s ,i#o S,+"uss

A etaca Strau ." etaca de dimetr" &0 a 00 cm e4ecutada !"r ecava-." mecnica$ atrav5 de "nda$ c"m u" !arcial "u t"tal de revetiment" met7lic" recu!er7vel G3ue de2ine " eu dimetr"H$ e !"teri"rmente /et"nada+  um e3ui!ament" im!le$ c"ntitud" !"r um tri!5$ tu/"$ "3uete G?''9gH$ !iteira( _{e guinch" c"m m"t"r$ e de 27cil tran!"rte+}

A !er2ura-." 5 2eita atrav5 da 3ueda livre da !iteira c"m a utili<a-." de 7gua+ O 2ur" geralmente 5 revetid"+ Atingida a !r"2undidade de !r"et"$ " 2ur" 5 lim!" e /et"nad" e durante ete !r"ce" a!il"a6e " /et." e retira6e " revetiment" met7lic"+

antagen#

 P"uca vi/ra-." durante a e4ecu-."  Cut" relativamente /ai4"

 ,7cil e4ecu-." em "l" acima d" nvel da 7gua+

Devantagen#

 Di2cil e4ecu-." a/ai4" d" nvel da 7gua  Ca!acidade de carga !e3uena

 Di2cil crava-." em "l" reitente+

Es,")"s $o("("s 73i)e Con,inu"

Re2ere6e a etaca de /et." m"ldada in itu$ e4ecutada atrav5 de um e3ui!ament" 3ue !"ui um trad" helic"idal c"ntnu"$ 3ue retira " "l" em dec"n2inament" e uma ve< atingida a ( S"nda mecnica c"ntituda !"r um tu/" de a!r"4imadamente &+0m c"m dimetr" men"r 3ue " d" revetiment" met7lic"+

 !r"2undidade de !r"et"$ imultaneamente " /et." 5 /"m/ead" !"r dentr" d" trad" a !artir da c"ta de !"nta da etaca+ Para al5m de n." !r"du<irem vi/ra->e$ a etaca de h5lice c"ntinua tem uma !r"dutividade elevada$ !"de er em!regad" na mai"ria d" ti!" de "l" e4cet" em l"cai "nde h7 !reen-a de r"cha$ e tam/5m !"dem er e4ecutada a/ai4" d" nvel de 7gua+ antagen#

 O e3ui!ament" ." d"tad" de intrument" 3ue m"nit"ram c"ntinuamente t"da

e4ecu-." da etaca

  N." h7 dec"n2inament" lateral d" "l"

 C"m" " /et." 5 /"m/ead" "/ !re." ele !reenche c"ntinuamente " v"lume ecavad"$

2"rnecend" uma mai"r reitncia !"r atrit" lateral da etaca

 Devid" " m"nit"rament" eletrnic" 5 !ermitid" um c"ntr"le c"ntnu" da 3ualidade de

e4ecu-." da etaca

 Permite a e4ecu-." de cerca de &''m a ?''m de etaca !"r dia em c"ndi->e n"rmai de

terren"+

Devantagen#

 Cut" relativamente elevad"

Es,")"s R"iz

S." a3uela de 2"rma circular e dimetr" at5 )('mm$ ecavada c"m !er2uratri< e inetada$ e4ecutada c"m e3ui!ament" de r"ta-." "u r"t"!ercur." c"m circula-." de 7gua$ lama  /ent"ntica&  _{"u ar c"m!rimid"$ !"dem er e4ecutada de 2"rma verticai "u inclinada}

reitind" a e2"r-" h"ri<"ntai+ P"dem atravear terren" de 3ual3uer nature<a$ tal 3ue ." geralmente uada em "/ra c"m di2iculdade de ace" !ara " e3ui!ament" de crava-."$ 3uand" " "l" !"ui mata e r"cha+

Tubuo

Element" de 2unda-." de 2"rma cilndrica$ e4ecutad" de m"d" 3ue na ua eta!a 2inal de ecava-." h7 decida de um "!er7ri" !"r dentr" d" tu/ul."+ P"de er 2eit" a c5u a/ert" "u "/ ar c"m!rimid" G!neum7tic"H+

Tubuo " )3u "be+,o

 2eit" !"r ecava-." manual$ e e4ecutad" acima d" nvel de 7gua$ n." neceita de ec"rament" em terren" c"eiv" e 5 uma alternativa ec"nFmica !ara elevada carga "licitada+

Tubuo Pneu$5,i)o

 vatamente "licitad" em ca" de terren" 3ue a!reentam di2iculdade de em!regar  ecava-." mecnica "u crava-." de etaca$ 7rea c"m " nvel 2re7tic" elevad" "u c"ta inu2iciente entre " terren" e " a!"i" da 2unda-."+ Na a!lica-." dete !"de6e utili<ar " revetiment" met7lic" "u de /et." m"ldad" in itu+

Re)o$en("-/es

 Na ec"lha d" ti!" de 2unda-." a a!licar de!ende 2undamentalmente de v7ri" 2at"re$ n" entant" deve6e a rig"r t"mar em c"nidera-." a tai 2at"re !"r3ue in2luenciar." n" cicl" de vida da etrutura+

 N" 3ue re!eita a" a!et" ec"nFmic"$ a etaca !r56m"ldada ." ec"n"micamente vi7vei$ e " h5lice !"rtant" c"m um elevad" cut" !"r5m ete tenha alta !r"dutividade+ O tu/ul." 5 acevel 3uand" utili<ad" acima d" nvel de 7gua e c"m !e3uena !r"2undidade de ) a 1m+ Ete a!et" env"lvem vari7vei im!"rtante$ c"m" " tem!" "u !ra<" de e4ecu-." e " !armetr" t5cnic" 3ue determinam "u limitam a ec"lha da 2unda-."+

Con)uso

O tra/alh" remeteu6me a uma dicu." individual tend" c"nclud" 3ue " melh"r ti!" de 2unda-." 5 a3uele " 3ual c"ncilia !"itivamente diver" 2at"re 2av"r7vei !ara a ua a!lica-." tai c"m" 2at"re t"!"gr72ic"$ a!et" t5cnic" e ec"nFmic" e indi!enavelmente u!"rta a carga da etrutura c"m eguran-a+

Deve e em!re "gar c"m" dad" nic" !r"et" etrutural e !r"et" de 2unda->e !"i a mudan-a em um !r"v"ca rea->e imediata n"utr" e e untamente h"uver uni." entre " d"i reultam6e "/ra mai egura e "!timi<ada+

Fi*u+"s

 Figura 1. Estaca Pré-Moldada

 Figura 2. Estaca Moldada Mecanicamente

 Figura !. Tubulão

 Figura ". E#ecução estaca tipo Fran$i  Figura %. Estaca tipo Fran$i

 Figura &. Estaca tipo 'ai(