DIMENSIONAMENTO GEOMÉTRICO DE FUNDAÇÃO RASA E PROFUNDA PARA DOIS PERFIS GEOTÉCNICOS

DIMENSIONAMENTO GEOMÉTRICO DE FUNDAÇÃO RASA E PROFUNDA PARA DOIS PERFIS GEOTÉCNICOS DA REGIÃO DE FREDERICO WESTPHALEN-RS

MELLO, Deuander de Oliveira; RIBEIRO, Ruan; BASSO, Michel Albarello; SANTOS, Thaís Aquino dos.

Resumo: A escolha da fundação requer estudo de viabilidade técnica e econômica, uma vez que esta representa grande parcela dos recursos despendidos para uma construção (3 a 7% do total). Fundações rasas são aquelas em que a carga é transmitida pela base ao terreno de assentamento e fundações profundas aquelas em que a carga pode ser também transmitida pelo atrito lateral, cada qual tem viabilidade maior de acordo com o perfil geotécnico e a resistência necessária. Pelo presente trabalho buscou-se avaliar as condições de dois perfis de solo apresentados e obtidos por ensaios de SPT, realizados por empresas autorizadas em Frederico Westphalen-RS. Por estes foram tomadas duas soluções estruturais de fundação para uma edificação de 4 pavimentos a ser construída. As tipologias empregadas na infraestrutura foram de sapatas rígidas isoladas e estacas de hélice contínua, estando essas nas classificações de fundações rasas e profundas. O dimensionamento realizado teve influência de métodos empíricos e semi-empíricos, as tensões admissíveis e capacidade de carga são as resistências influentes neste processo. Se tratando de sapatas rígidas isoladas, ambos os perfis apresentaram áreas de sapatas inferior a 70%, valor este proveniente da comparação entre área do terreno e a soma da área das sapatas. Para o perfil 1 a percentagem se estabeleceu em 5,28%, enquanto para o perfil 2 o valor encontrado foi 14,62%. Nas avaliações onde se desejava implantar estaca hélice continua, os 25 pilares apresentaram a necessidade de apenas 1 estaca na maioria das condições, pois as forças verticais eram inferiores à capacidade de carga das fundações indiretas, foram também avaliados certos diâmetros para a estaca de hélice contínua, visando implementar na obra a solução que reproduzisse as melhores condições de aproveitamento.

Palavras-chave: fundações, análise técnica, engenharia.

Introdução

Fundações são elementos estruturais responsáveis por transmitir o carregamento causado pela superestrutura para o terreno. Pela NBR 6122 – Projeto e execução de fundações (ABNT, 2010) tem-se a classificação em fundações rasas e profundas, de acordo com o sistema de transferências de carga ao solo.

Entende-se segundo a normativa, por fundação rasa aquela que transmite as tensões distribuídas pela sua base e tem profundidade de assentamento duas vezes inferior à sua menor dimensão. Já fundações profundas são elementos que transmitem as tensões pela ponta, pela superfície lateral ou pela combinação de ambas, estão assentes à profundidade superior a duas vezes a menor dimensão em planta e no mínimo a 3,0m do nível do terreno. Dentre os principais modelos existentes, são exemplos de fundações rasas: blocos, sapatas e radiers, e de profundas: estacas, caixões e tubulões. (HACHICH et al., 1998). Cabe ao projetista avaliar as condições do solo e escolher a melhor solução de infraestrutura.

Uma negligência nesta etapa pode comprometer seriamente a segurança e o orçamento da obra. Por isso o cumprimento das normativas disponíveis e a adaptação do modelo de execução ao contexto local são itens que visam o melhor aproveitamento do terreno e da obra.

Partindo dessas premissas, foram tomados como base dois perfis geotécnicos de Frederico Westphalen-RS - obtidos em sondagens do tipo SPT por empresas encarregadas – para se tomar conhecimento das características do solo de locais onde se deseja construir uma edificação de 4 pavimentos, contando com 25 pilares. Do carregamento causado pela edificação e dos perfis de solo resultam diferentes fundações passíveis de serem empregadas. Pelo presente trabalho são sugeridos e dimensionados dois sistemas de infraestrutura, por fundação direta e indireta.

As condições dos solos observadas para o perfil 1, localizado na Rua Carlos Gomes – Loteamento Chácara 67 – Quadra e Lotes 7 e 8, onde foram feitos 6 furos, totalizando 28,40 metros, através do método de investigação SPT; indicam que a rocha sã se apresentou em uma profundidade média de 6 metros.

Já o segundo perfil se localiza na Rua Antônio Boscardin esquina com a Rua José Cañellas, onde também foram feitos 6 furos, totalizando 148,24 metros. A profundidade máxima de perfuração girou em torno de 25 metros, onde não foi detectada a presença de água. O solo neste local apresentou ter uma presença maciça de argila siltosa.

Se tratando de fundações rasas ou diretas fora escolhido o tipo sapata rígida isolada e para a condição de uso de fundações profundas ou indiretas adotou-se estaca do tipo hélice contínua.

Metodologia

A partir do SPT, é realizada a estimativa da tensão admissível para fundações rasas e da capacidade de carga para profundas, com base em métodos empírico-estatísticos. Também pelo perfil geotécnico observado e do número de golpes requeridos para a realização do ensaio de penetração, estima-se a profundidade de assentamento da fundação, base das sapatas e ponta das estacas.

São atribuídas as dimensões da sapata, atendendo uma área mínima, de acordo com a posição que esta ocupará no terreno e com as medidas do pilar que atuará descarregando carga na sapata.

Para atribuição do diâmetro das estacas, é tomada como base a bibliografia de Alonso (1500) que indica a capacidade resistente para estacas de hélice contínua de acordo com o diâmetro, para uma estimativa inicial.

Após esta consideração é verificada pelos métodos semi-empíricos de Aoki & Velloso (1975), Décourt-Quaresma (1978), Velloso (1981) e Teixeira (1996) as capacidades de carga real para cada estaca^[a], utilizando a profundidade, o diâmetro, e os dados da sondagem.