Fundações são feitas para transferir o peso da casa sobre o terreno. Devem ter resistência adequada para suportar as tensões causadas pelos esforços solicitantes.
O solo deve apresentar resistência apropriada para para não sofrer ruptura e não apresentar deformações exageradas ou diferenciais. O sistema de fundações é formado pelo elemento estrutural do edifício que fica abaixo do solo e o maciço do solo envolvente sob a base e ao longo da fuste.
Seu objetivo é suportar com segurança as cargas provenientes do edifício.O projetista estrutural repassa ao projetista de fundação as cargar que serão transmitidas aos elementos de fundação. Confrontando essas informações com as características do solo onde será edificado, o projetista de fundações calcula o deslocamento desses elementos e compara os recalques admissíveis da estrutura ( primeiro elabora-se o projeto estrutural e depois o projeto de fundação).
Quando o projeto estrutural é desenvolvido em separado do projeto de fundação, considera-se durante o dimensionamento das estruturas que a fundação terá um comportamento rígido ( não deslocável ). Contudo, tais apoios são deslocáveis e esse fator tem uma grande contribuição para a redistribuição de esforços nos elementos da estrutura.
Essa redistribuição nos elementos estruturais, principalmente nos pilares, provoca uma transferência de cargas dos pilares mais carregados para os pilares menos carregados. Os pilares centrais são os mais carregados do que os da periferia. Ao considerar a interação solo-estrutura no dimensionamento da fundação, os pilares que estão mais próximos do centro terão uma carga menor do que a calculada, ocorrendo uma redistribuição de tensões.
É possível estimar os efeitos da redistribuição dos esforços na estrutura do edifício, bem como a intensidade e a forma dos recalques diferenciais. Diante dessa consequência teremos um projeto otimizado, podendo-se obter uma economia que pode chegar até 50% do custo de uma fundação. Assim torna-se clara a importância da união entre o projeto estrutural e o projeto de fundações em um único grande projeto.
Critérios para a escolha da fundação
É preciso avaliar os critérios que condicionam a escolha por um tipo ou outro de fundação. Alguns dos ítens são:
Topografia da área
1. dados sobre taludes e encostas no terreno ou que possam atingir o terreno.
2. necessidade de fazer cortes e aterros.
3. dados sobre erosões, ocorrência de solos moles na superfície.
4. presença de obstáculos, como aterros com lixo.
Características do maciço de solo
1. variabilidade das camadas e a profundidade de cada uma delas.
2. existência de camadas resistentes ou adensáveis.
3. compressibilidade e resistência do solo.
4. a posição do nível d'água.
Dados da estrutura
1. A arquitetura, o tipo e o uso da estrutura ( se consiste em um edifício, torre ou ponte, se há subsolo e ainda as cargas atuantes ).
Após esse estudo, descartamos as fundações que oferecem limitações de emprego para a obra em que se está realizando a análise. Teremos ainda uma gama de soluções que poderão ser adotadas.
Alguns projetistas de fundação desenvolvem projetos com diversas soluções para que o construtor escolha o tipo mais adequado de acordo com o custo, disponibilidade financeira e também o prazo desejado.
Portanto na segunda etapa, considere os seguintes fatores:
Dados sobre as construções vizinhas
- o tipo de estrutura e das fundações vizinhas.
- existência de subsolo.
- possíveis consequências de escavações e vibrações provocadas pela nova obra.
- danos já existentes.
Aspectos econômicos
- Além do custo direto para a execução do serviço, deve-se considerar o prazo de execução. Há situações em que uma solução mais custosa oferece um prazo de execução menor, tornando-se mais atrativa. Podemos perceber que, para realizar a escolha certa do tipo de fundação, é importante que a pessoa responsável pela contratação tenha o conhecimento dos tipos de fundação disponíveis no mercado e de suas características técnicas e que ao mesmo tempo se adeque à realidade da obra.
As cargas da edificação
As cargas da edificação são obtidas por meio das plantas de arquitetura e estrutura, onde são considerados os pesos próprios dos elementos constituintes e a sobrecarga ou carga útil a ser considerada nas lajes que são normalizadas em função de sua finalidade. Em função da altura da edificação deverá também ser considerada a ação do vento sobre a edificação
Sondagens
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A sondagem é realizada no sentido de reconhecer o subsolo e escolher a fundação adequada. ( fazendo com isso, o barateamento das fundações ).
As sondagens representam em média 0,05 á 0,005 % do custo total da obra.
Os requisitos técnicos devem ser preenchidos pela sondagem do subsolo são os seguintes:
- determinação dos tipos de solo que ocorrem, no subsolo, até a profundidade de interesse do projeto.
- determinação das condições de capacidade ( arreias ) ou consistências ( argilas) em que ocorrem os diversos tipos de solos.
- determinação da espessura das camadas constituintes do subsolo e avaliação da orientação dos planos que as separam.
- informação completa sobre a ocorrência de água no subsolo.
Execução da sondagem
A sondagem é realizada contando o número de golpes necessário à cravação de parte de um amostrador no solo realizada pela queda livre de um martelo de massa e altura de queda padronizada. Á resistência à penetração dinâmica no solo medida é denominada S.P.T.- Standart Penetration Test.
A execução de uma sondagem é um processo repetitivo que consiste em uma abertura do furo, ensaio de penetração e amostragem a acada metro de solo sondado. Dessa forma, em cada metro se faz inicialmente a abertura de um furo com um comprimento de 55 cm usando um trado manual ou através de jato de água , e o restante dos 45 cm é usado para a realização do ensaio de penetração.
As fases de ensaio e de amostragem são feitas simultaneamente, usando um tripé, um martelo de 65 kg, uma haste e um mostrador.
Os pontos de sondagem devem ser criteriosamente distribuídos na área em estudo, e devem apresentar profundidade que inclua todas as camadas do subsolo que possam influir no comportamento da fundação. No caso de fundação para edifícios, o número mínimo de pontos de sondagem a realizar é a função da área a a ser construída.
Fundações diretas ou rasas
As fundações diretas são empregadas onde as camadas do subsolo, logo abaixo da estrutura, são capazes de suportar as cargas. São aquelas que são dimensionadas de forma a distribuírem o peso da construção no solo para que a pressão exercida sobre o solo seja compatível com a sua resistência ( do solo ).
Viga de fundação ( baldrame)
A viga baldrame pode ser considerada a própria fundação. No caso de terrenos firmes e cargas pequenas, pode-se utilizar esse tipo de fundação rasa e bem econômica que, nada mais é do que uma viga, calculada como viga sobre base elástica e construída em uma cava com muito pouca profundidade, destinada a suportar a carga de todas as paredes de uma construção transferindo-a para o solo.
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