Hisotoria engenharia civil

1 - FUNDAÇÕES

A escolha correta de uma solução de fundação deve passar necessariamente por uma criteriosa análise técnica e econômica de várias alternativas, devendo ser ponderadas variáveis tais como as condições das edificações vizinhas à obra, geotécnica local, viabilidade executiva e existência de mão de obra especializada para execução da solução definida (JOPPERT JUNIOR, 2007).

As condições básicas a serem observadas no projeto e execução de fundações podem ser consultadas na NBR 6122 (1996).

1.1 -  Fundações Rasas – Sapatas e Blocos

Apoiados a pequenas profundidades em relação ao nível do solo, certos tipos de fundação requerem pouca escavação e consumo moderado de concreto para execução das peças. Apesar disso – a suposta simplicidade dos blocos e sapatas – é preciso cuidado ao projetar e executar esses elementos que são à base da estrutura      (TÉCHNE, 2004).

Como usam camadas superficiais do subsolo para transferir as cargas da construção, as fundações rasas estão mais suscetíveis a mudanças na composição do solo do que as profundas. Além disso, as sondagens não varrem todo o terreno, podendo ocorrer alterações não detectadas.

Por isso, no caso de sapatas, a liberação da concretagem de cada elemento deve ser feita pelo projetista/ consultor das fundações.

Ainda na fase de projeto, o contato entre projetista de fundações e estruturas deve ser constante. Afinal, não dá para dissociar os funcionamentos da infra e da superestrutura.

Contando com a possibilidade de nem todas as sapatas terem a mesma profundidade, os cuidados não devem se limitar ao projeto, mas também à execução. É importante garantir que a umidade do solo não atacará a armadura da sapata. Para isso, é feito um lastro de 5cm de concreto magro sob a sapata (TÉCHNE, 2004).

Outro cuidado é manter o fundo da vala limpo, sem lama ou materiais soltos. Dependendo das dimensões da sapata e da especificação do concreto, pode ser necessário colocar gelo na mistura, evitando elevação de temperatura em excesso durante a hidratação e a consequente fissuração da peça. É objeto do estudo de caso desta pesquisa o controle e os cuidados ao se executar sapatas de grandes dimensões.

Os principais tipos de sapatas são:

• Sapatas isoladas;
• Sapatas associadas;
• Sapatas alavancadas;
• Sapatas corridas.

1.1.1 Sapatas Isoladas

Elas recebem as cargas de apenas um pilar (Figura 1). É a solução preferencial por ser, em geral, mais econômica porque consome menos concreto. As sapatas podem ter vários formatos, mas o mais comum é o cônico retangular, pois consome menos concreto e exige trabalho mais simples com a fôrma. No caso de pilares de formato não retangular, a sapata deve ter seu centro de gravidade coincidindo com o centro de cargas      (TÉCHNE, 2004).

                                [pic 1]

                        Figura 1 - Esquema de Sapata Isolada.

1.1.2 Sapatas Associadas

Utilizadas quando há pilares muito próximos e as sapatas isoladas se sobreporiam (Figura 2). Além disso, podem ser necessárias quando as cargas estruturais forem grandes. Como nas sapatas isoladas, o posicionamento da peça de fundação deve respeitar o centro de cargas dos pilares (TÉCHNE, 2004).

                                [pic 2] 

                                Figura 2 - Esquema de Sapata Associada.

1.1.3 Sapatas Alavancadas

Caso o projeto preveja uma sapata em divisa de terreno ou com algum obstáculo, a peça não consegue ter o centro de gravidade das sapatas e o centro de carga dos pilares coincidentes. Para compensar a excentricidade das cargas, é necessário transferir parte dos esforços para uma sapata próxima por meio de uma viga alavancada (Figura 3)  

             

                        [pic 3]

                Figura 3 - Esquema de Sapata Alavancada Fonte: TÉCHNE (2004)  

1.1.4 Sapatas Corridas

Recebem as cargas direto das paredes. A transferência de carga é feita linearmente. As sapatas corridas são sucedâneas dos alicerces, para paredes mais carregadas ou solos menos resistentes (Figura 4).

        [pic 4]

                        Figura 4 - Esquema de Sapata Corrida

1.2 Fundações Profundas

As fundações profundas, no caso as estacas ou tubulões, são elementos estruturais esbeltos que, colocados no solo por cravação ou perfuração, têm a finalidade de transmitir cargas ao mesmo, seja pela resistência sob sua extremidade inferior (resistência de ponta), seja pela resistência ao longo do fuste (atrito lateral) ou pela combinação dos dois (ALONSO, 1983).

1.2.1 Estacas Pré-Fabricadas

Produzidas fora da obra, mas sempre partindo de requisitos estabelecidos no projeto estrutural, as estacas pré-moldadas chegam praticamente prontas ao canteiro para serem cravadas, principalmente, por bate-estacas (TÉCHNE, 2004).

A flexibilidade de uso, permitindo que suportem cargas de grandes e pequenas estruturas e sirvam também para reforço de fundações, é garantida pelas diferentes geometrias e materiais que as compõem. Entre as opções, as estacas constituídas por perfis e chapas de aço laminado ou soldado podem apresentar bom desempenho, seja em seções quadradas, retangulares ou circulares (tubos). O bom comportamento à compressão e à tração é a principal característica desse tipo de elemento de fundação, o que faz com que seja bastante empregado em instalações portuárias (TÉCHNE 2004).

De todos os materiais de construção, o concreto é um dos que melhor se prestam à confecção de estacas, em especial das pré-moldadas, principalmente em virtude do controle da qualidade que se pode exercer durante a confecção e cravação da estacas.

Indicadas para transpor camadas extensas de solo mole e em terrenos onde o plano de fundação apresenta uma profundidade homogênea, as estacas pré-moldadas de concreto não possuem restrições quanto ao seu uso abaixo do lençol freático. Podem ser confeccionadas em concreto armado ou protendido, nesse caso, por material adensado por vibração ou por centrifugação (vazadas). O que muda basicamente são os formatos e a resistência. As seções transversais mais empregadas são as circulares (maciças ou vazadas), as quadradas, as hexagonais e as octogonais.