presentación fundações imed ronald vera gallegos

8/17/2019 Presentación fundações IMED RONALD VERA GALLEGOS

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PROJETO DE EXECUÇÃO

DE FUNDAÇÕES

Recalques em Fundações

Superficiais

Prof. Ronald Vera Gallegos


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RECALQUES EM FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS

Define-se recalque ao movimento vertical

resultante da diminuição de volume de

solo produzido por acréscimos de tensões

induzidos pela fundação.

define-se o recalque de uma sapata,

como sendo o deslocamento vertical, para

abaixo, da base da sapata em relação ao

indeformável. Esse deslocamento é

resultante da deformação do solo

(diminuição de volume e ou mudança de

forma).

DEFINIÇÃO :


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RECALQUES DEVIDOS A CARREGAMENTOS NA

SUPERFICIE PRODUZ?

Deformações → Grande interesse da Geotécnica A deformação da maioria dos solos, é muito

maior que a dos materiais estruturais e muitas

vezes, esta deformação se produz ao longo do

tempo.

Deformações

Rápidas : solos arenosos ou argilosos nãosaturados

Lentas : solos argilosos saturados


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Esquema construtivo da torre de Pisa


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ANALOGIA HIDROMECÂNICA DO RECALQUE

Carga inicial

Começa a expulsão d`agua

Adensamento

= P= P= P


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ANALOGIA HIDROMECÂNICA DO RECALQUE

Figura: Analogia Hidromecânica (

): (a) Modelo real; (b) Modelo físico, (c) Recalqueimediato não drenado; (d) Inicio recalque de adensamento; (e) Após dissipação dos excessos

de poropresão.


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RECALQUE EM FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS

Todos os tipos de solos, quando submetido a uma carga, sofrem recalquesinevitavelmente, em maior ou menor grau, dependendo das propriedades decada solo e da intensidade do carregamento.

Os recalques geralmente tendem a cessar ou estabilizar após um certo período

de tempo, mais ou menos prolongado, e que depende das peculiaridadesgeotécnicas dos solos.

Por exemplo, recalques em solos arenosos, podem se estabilizar em poucashoras ou dias, já o recalque em solos argilosos moles tendem a cessar ouestabilizar somente após algumas décadas.

Os recalques podem ocorrer tanto em solos que suportam edificações comfundações rasas(sapata, radiers, etc) quanto com fundações profundas(estacabroca, tubulões, etc), a depender das condições geotécnicas do terreno onde asfundações serão implantadas.


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CAUSAS DE RECALQUES

Rebaixamento do Lençol Freático caso haja presença de solo compressível no

subsolo, ocorre aumento das pressões geostáticas nessa camada, independente da

aplicação de carregamentos externos.

Solos Colapsíveis, Solos de elevadas porosidades, quando entram em contato com a

água, ocorre a destruição da cimentação intergranular, resultando um colapso súbito

deste solo.

Escavações em áreas adjacentes à fundação mesmo com paredes ancoradas,

podem ocorrer movimentos, ocasionando recalques nas edificações vizinhas.

Vibrações

Oriundas da operação de equipamentos como: bate-estacas, rolos-compactadores

vibratórios, tráfego viário etc.

Escavação de Túneis

qualquer que seja o método de execução, ocorrerão

recalques da superfície do terreno.


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CAUSAS DE RECALQUES

I. REBAIXAMENTO DO LENÇOL FREÁTICO.

Rebaixamento do Lençol Freático é

uma técnica muito empregada na

construção de prédios com sub-solos.

Todo terreno possui um lençol de água

no seu sub-solo e essa água vai

atrapalhar a escavação do terreno.

Então instala-se bombas muito

potentes que, funcionando 24 horas por

dia, retiram a água do sub-solo. Depois

de alguns dias, o nível d água fica mais

baixo em toda aquela região.

Dependendo da porosidade do terreno,

o rebaixamento pode atingir áreas bem

distantes do local das obras.


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CAUSAS DE RECALQUES

São chamados colapsíveis ossolos que, quando submetidosa um determinado tipo decarregamento(por exemplo,peso de uma construção) eumedecidos por infiltração deágua de chuva, vazamentosem rede de água e de esgoto

ou ascensão do lençol freáticosofrem uma espécie decolapso da sua estrutura

II. SOLOS COLAPSÍVEIS.


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CAUSAS DE RECALQUES

II. VIBRAÇÕES.


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TIPOS DE RECALQUES

I. RECALQUE TOTAL OU ABSOLUTO (), em sapatas, tubulão , etc.

Recalque diferenciado no edifíciomenor pela interferência no seu bolbode pressão.

Recalque diferenciado por falta dehomogeneidade do solo

Recalque diferenciado, porrebaixamento do lençolfreático B


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TIPOS DE RECALQUES

II. RECALQUE DIFERENÇÃL OU RELATIVO (), em duas sapatas, tubulãovizinhas

O recalque diferencial

impõe distorções aoselementos estruturaisdas edificações de talforma que, dependendode sua magnitude,poderão gerar fissuras

ou trincas na mesma.


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TIPOS DE RECALQUES

III. RECALQUE DIFERENÇÃL ESPECIFICO OU DISTORÇÃO ANGULAR (/)

Em decorrência dosrecalques , o edifício pode

sofrer movimentos verticais(translação) acompanhadosou não de inclinação(rotação)


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EFEITOS DE RECALQUES EM ESTRUTURAS

Os efeitos dos recalques nas estruturas podem ser classificados em 3 grupos.

a) Danos estruturais - são os danos causados à estrutura propriamente dita(pilares, vigas e lajes).

b) Danos arquitetônicos - são os danos causados à estética da construção, taiscomo trincas em paredes e acabamentos, rupturas de painéis de vidro oumármore, etc.

c ) Danos funcionais - são os causados à utilização da estrutura com refluxo ouruptura de esgotos e galerias, emperramento das portas e janelas, desgasteexcessivo de elevadores (desaprumo da estrutura), etc. A B


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RECALQUES ADMISSÍVEIS

Para se ter uma idéia damagnitude dos valores derecalques admissíveis de umaedificação, a Figura ao ladoapresenta alguns danos

associados às distorçõesangulares, conforme opropõem Bjerrum(1963, apud VELLOSO &LOPES, 2010) .

O recalque não deve ser

maior:

1:300 – danos arquitetônicos

1:150 – danos estruturais


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METODOS DE PREVISÃO DE RECALQUES

Podemos separar os métodos de previsão de recalque em três categoria:

Métodos empíricos : São aqueles onde se obtém os valores típicos das

tensões a través da utilização de tabelas que correlacionam o tipo de solo com

valores típicos de tensões (ver figura de recalque de admissíveis);

Os métodos semi-empíricos : Utilizam parâmetros de deformabilidade e

resistência obtidos por correlações com resultados obtidos por ensaios de

campo de SPT ou CPT;

Métodos teóricos : São aqueles que utilizam parâmetros de deformabilidade e

resistência obtidos a través de ensaios de laboratório e campo (placa e

pressiometros ) em modelos de previsão de recalques teóricos exatos.


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MÉTODOS TEORICOS : TIPOS DE RECALQUES

Na pratica,

o recalque absoluto observado no campo podem ser

subdivididos em três fases :

• : Recalque total absoluto• : Recalque inicial, imediato;

elástico ou não drenado;

• :Recalque por adensamentoprimário;

• : Recalque por compressãosecundaria.

Figura: evolução dos recalques


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MÉTODOS TEORICOS : TIPOS DE RECALQUES

recalque Inicial, ou imediato, elástico não drenado O recalque inicial ocorre em situações de carregamento finito. Nestes casos,

após a aplicação da carga, o solo sofre tanto deformações verticais quantohorizontais.

O recalque imediato, ocorre a volume constante (sem redução de índice de

vazios). Então as deformações acontecem com mudança de forma, semdiminuição de volume do solo. contrariamente ao recalque por adensamento.

Quando as deformações e deslocamentos são pequenas, os recalquespodem ser calculadas pela teoria da elasticidade, utilizando os parâmetros dedeformabilidade relativos ao trecho inicial.

Os recalque s iniciais ou não drenados podem ser calculados executando-seo somatório das deformações verticais, causadas pelas variações de tensão(∆) geradas pelo carregamento.

No caso de um corpo elástico com carregamento aplicado na superfície , orecalque pode ser calculado, pela integração direta das deformações.


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recalque Inicial, ou imediato, elástico não drenado O cálculo de recalque para solos não coesivos (solos granulares), solos para

os quais a teoria do adensamento não é aplicada (argilas e siltes nãosaturados), e o recalque por distorção de solos argilosos saturados pode-secalcular através da seguinte equação, baseada na teoria da elasticidade

−

q (carregamento

distribuído)

∆

∆

Eq.(A)


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recalque Inicial, ou imediato, elástico não drenado O cálculo de recalque pela teoria da elasticidade:

−

∆

∆ . ∆ ∆.

∆ . ∆ .

∆ ∞ . Eq.(B)


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Recalque Inicial, ou imediato, elástico não drenado O cálculo de recalque pela teoria da elasticidade:

−

. ∆ − ∆ ∆

Eq.(D)

. ∆ − ∆ ∆

. ∆ − ∆ ∆

Ensaio endométrio

F

F

∆ ∆Eq.(C)

∆ ∆. −

∆ ∆ . − .

/


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Recalque Inicial, ou imediato, elástico não drenado Inserindo a equação (A) ,(B),(C) e (D), temos:

Eq.(E)

∆ ∞

.

∞∆ − ∆ ∆ .

∆ ∞

∆ − ∆ .

. . (−). Eq.(F) (equação geral)Resolvendo as equações (E), obtém-se a equação geral:

Supondo para o caso de uma sapataretangular (bxa),no meio homogêneo

.. − Eq.(G)

Ip : O fator de influência, depende do tipo defundação da sapata, da rigidez , do coeficientede Poisson ().E : Modulo de elasticidade do solo.q : carga aplicada (q = P/A)


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PROJETO DE EXECUÇÃO DE FUNDAÇÕES

NBR 6122/2010

Recalque Inicial, ou imediato, elástico não drenado Supondo para o caso de uma sapatacircular flexível no meio homogêneo

Supondo para o caso de umasapata circular rígida no meiohomogêneo

. . . (−) Eq.(I)

. . . (−) Eq.(H) 1 2 1


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NBR 6122/2010

Recalque Inicial, (não drenado) () vs. recalque final (Total) Supondo para o caso de uma sapata circular Rígida no meio homogêneo

. . . (−

) Eq.(J)

´

´ . ..(−´)

Recalque nãodrenado

Recalquedrenado

. − ´ ´ . ´Eq.(K) Eq.(L)


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Recalque Inicial , Dupla camadaPROJETO DE EXECUÇÃO DE FUNDAÇÕES

NBR 6122/2010

O recalque calculados será p.e (sapata circular rígida) :

..

Eq.(M)

1; 1

2; 2

(1)

(2)

R

Z =4R

ℎ , ,

no caso E2 > E1

. . . (−) .

. . (−)

é . .. − .

Fator deembutimento

Eq.(N)Eq.(O)


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Recalque Inicial , para radiersPROJETO DE EXECUÇÃO DE FUNDAÇÕES

NBR 6122/2010

O recalque calculados será p.e (Radiers circular) :

Eq.(P) > (R, maior que osespessura do radiers)

(1)

R>>>>> t

Z

. . − .

. ( −).

K = Rigidez relativaEq.(Q) K = Rigidez relativa

O recalque calculados será p.e (Radiers Retangular) :

> (R, maior que osespessura do radiers)

(1)

a

Z

Eq.(R) . . − .

.( −)(−) .

. . Eq.(S)

2b


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PRESSÕES DE CONTATO : SOLO -ESTRUTURA

. ( −).

Rigidez de uma placa uniformemtecarregada (circular ):

Rigidez de uma placa uniformemtecarregada (Corrida):

.( −)(−) .

. .

t : espessura da placa(Radiers)R : raio da placa (Radiers)b : menor lado da placa (Radiers)

A forma da distribuição das tensõesde contato, aplicadas por um radiers(placa) uniformemente carregada aoterreno de fundação depende dotipo de solo e da rigidez da placa

(Radiers).

Placa (Radier) circular KR < 0,1 (Flexível)

KR> 5 (Rígida)

Placa (Radier) corrida KR < 0,05 (Flexíve

KR> 10 (Rígida)

Eq.(T)

Eq.(U)


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MEIO LINEARMENTE NÃO HOMOGENEO


NBR 6122/2010

O recalque calculados será p.e (sapata circular rígida) :

0

Z =Centro derecalque

K

0 ≤ ∞Meiohomogêneo

D = profundidade oudiâmetro;K = taxa de crescimentocom a profundidade

Meio nãohomogêneo


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RECALQUES POR ADENSAMENTO E COMPRESSÃO

SECUNDARIA

. . − .

O recalque por adensamentoprimário ocorre durante oprocesso de transferência deesforços entre a água e as

partículas sólidas, associado àexpulsão da água dos vazios; existe uma importante

componente de deformaçãovolumétrica é empregado otermo compressibilidade

Propriedade de certos corpos demudarem de forma e/ou volumequando lhe são aplicadas cargasexternas.


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SECUNDARIA

O recalque por adensamento primário esta dado assim:

= ∆1+.


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SECUNDARIA

O recalque por Compressão secundaria esta dado assim:

=..

== ∆=∆∆

Recalque por adensamentosecundário

Cs é o coeficiente doadensamento secundário.

Eq.(V

Eq.(X)


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CONTROLE DE RECALQUES

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