Geotecnia de Fundaes Prof. M. Marangon2 a PartePreviso do
Comportamento de FundaesConceitos (NBR6122):Inicialmente
apresentaremos alguns conceitos adotados na reade Engenharia
deFundaes e que so considerados na norma NBR 6122!ro"eto e E#ecuo
de Fundaes$1 - Fundao em Superfcie (tambm camada !asa" #ireta ou
Superficia$%Fundao em&ue acarga % transmitida ao terreno&
predominante pelas pressesdistri'u(das so' a 'ase da )undaoe em
&ue a profundidade de assentamento em re$ao aoterreno ad'acente
inferior a duas (e)es a menor dimenso da fundao* compreende as
sapatas"os b$ocos" as sapatas associadas" os +radiers, e as (igas
de fundao.- Sapata-$ementodefundaosuperficia$deconcretoarmado"
dimensionadodemodo&ueastensesdetraone$eprodu)idasnopodemserresisitidaspe$oconcreto"
de&ueresu$taoemprego de armadura. Pode ter espessura constante
ou (ari.(e$ e sua base emp$anta norma$mente &uadrada"
retangu$ar ou trape)oida$.- /$oco-$emento de fundao superficia$ de
concreto" dimensionado de modo &ue as tenses detrao ne$e
produ)idas possam ser resistidas pe$o concreto" sem necessidade de
armadura. Podeter as faces (erticais" inc$inadas ou esca$onadas e
apresentar p$anta de seo&uadrada ouretangu$ar.- Sapata
0ssociadaSapatacomuma(.riospi$ares" cu'oscentros" emp$anta"
noeste'amsituadosemummesmo a$inamento.-
+!adier,Sapataassociada&ueabrangetodos
ospi$aresdeobrasoucarregamentodistribudos(tan&ues" dep1sitos"
si$os" etc.%.- 2igas de FundaoFundao comum a (.rios pi$ares" cu'os
centros" em p$anta" este'am situados no mesmoa$inamento ou para
carga $inear.3 - Fundaes ProfundasGeotecnia de Fundaes Prof. M.
Marangon0&ue$as em&ue o e$emento de fundao transmite
acargaao terreno pela 'ase*resist+nciadeponta,&
porsuasuper)(cielateral
*resist+nciadeatritodo)uste,ouporumacom'inao das duas" e est.
assente em profundidade em re$ao ao terreno ad'acente superiorao
dobro de sua menor dimenso em p$anta.- -staca1-$emento estrutura$
esbe$to &ue" co$ocado ou mo$dado no so$o por cra(ao ouperfurao"
tem a fina$idade de transmitir cargas ao so$o" se'a pe$a
resist4ncia sob sua e5tremidadeinferior (resist4ncia de ponta ou de
base%" se'a pe$a resist4ncia ao $ongo de sua superfcie
$atera$(resist4ncia de fuste% ou por uma combinao das duas.1 6o
e5iste uma distino ntida entre o &ue se cama de estaca" o
&ue se cama de tubu$o e ocai5o. Procurou-se nesta 6orma seguir
o atua$ consenso brasi$eiro a respeito.-
7ubu$o1-$ementodefundaoprofunda" ci$ndrico" em&ue"
pe$omenosnasuaetapafina$deesca(ao" . descida de oper.rio. Pode ser
feito a cu aberto ou sob ar comprimido(pneum.tico%" e ter ou no
base a$argada.- 8ai5o1-$emento de fundao profunda de forma
prism.tica" concretado na superfcie e insta$adopor esca(ao
interna.- -staca 8ra(ada por Percusso0&ue$a em &ue a
pr1pria estaca ou um mo$de so introdu)idos no terreno por go$pes
demarte$o (de gra(idade" de e5p$oso" de (apor ou de ar
comprimido%.- -staca 8ra(ada por 2ibrao0&ue$a em&ue a
pr1pria estaca ou ummo$de so introdu)idos no terreno
pore&uipamento (ibrat1rio.- -staca 8ra(ada por
Prensagem0&ue$a em &ue a pr1pria estaca ou um mo$de so
introdu)idos no terreno atra(s de ummacaco idr.u$ico.- -staca
9n'etada-staca na &ua$ atra(s de in'eo sob presso de produtos
ag$utinante" norma$mente ca$dade cimento" procura-se aumentar a
resist4ncia de atrito $atera$" de ponta ou ambas.- -staca
/roca-staca e5ecutada por perfurao com trado e posteriormente
concretada.- -staca tipo StraussGeotecnia de Fundaes Prof. M.
Marangon-staca e5ecutada por perfurao atra(s de ba$de sonda
(piteira%" com uso parcia$ ou tota$de re(estimento recuper.(e$" e
posterior concretagem.- -staca -sca(ada-stacae5ecutadapor
esca(aomec:nica" comusoounode$amabentonticaedere(estimento tota$ ou
parcia$" e posterior concretagem. Sua forma pode ser circu$ar ou
&ua$&ueroutra.- -staca tipo Fran;i8aracteri)adapor ter
umabasea$argada"
obtidaintrodu)indo-senoterrenoumacerta&uantidade de materia$
granu$ar ou concreto" por meio de go$pes de um pi$o. s suas
fundaes. Permite-se nodimensionamento da fundao do pi$ar" $e(ar em
conta um a$(io de at ACD do (a$or ca$cu$ado.-mnenum
caso$e(adoemconta uma$(iotota$ (soma
dosa$(iosde(idosa(.rias(igasdee&ui$brio cegando num mesmo
pi$ar% superior a ACD da carga mnima do pi$ar.4Consideraes so!re
Fundaes "iretas4#1Prescries e Consideraes da Norma So apresentados
a&ui o &ue prescre(e a 6orma /rasi$eira sobre a e$aborao de
pro'eto ea e5ecuo de fundaes particu$armente em
superfcie.4#1#1Presso admiss$ve%#e(emser considerados os seguintes
fatores na determinao da pressoadmiss(e$Ea% profundidade da
fundaoEb% dimenses e forma dos e$ementos da fundao*c% caracterstica
do terreno abai5o do n(e$ da fundao*d% $eno$ dF.gua*e% modificao
das caractersticas do terreno por efeito de a$(io de presses"
a$terao do teor de umidade de ambos*f% caractersticas da obra" em
especia$ a rigide) da estrutura.4#1#1#1&etodo%o'ia para
determinao da presso admiss$ve%0 presso admiss(e$ pode ser
determinada por um dos critrios descritosE* !or meio de teorias
desen-ol-idas na .ec/nica dos 0olos1a% uma (e) conecida as
caractersticas de compressibi$idade" resist4ncia
aocisa$amentodoso$oeoutrospar:metros"
asuapressoadmiss(e$podeserdeterminadapormeio de teoria desen(o$(ida
na Mec:nica dos So$os" $e(ando em conta e(entuais inc$inaes dacarga
e do terreno e e5centricidades*b% fa)-se um c.$cu$o de capacidade
de carga > ruptura* apartir desse (a$or" a presso admiss(e$
obtida mediante a introduo de um coeficiente de segurana" &ue
de(e ser igua$ ao recomendadope$o autor da teoria* caso no a'a essa
recomendao" adota-se um coeficiente de seguranacompat(e$ com a
preciso da teoria e o grau de conecimento das caractersticas do
so$o" nuncamenor &ue tr4s. 0 seguir" fa)-se uma (erificao de
reca$&ues para essa presso" &ue" se condu)irGeotecnia de
Fundaes Prof. M. Marangona (a$ores aceit.(eis" ser. confirmada como
admiss(e$* caso contr.rio" o seu (a$or de(e serredu)ido at &ue
se obtenam reca$&ues aceit.(eis. !or meio de pro-a de cargas
so're placa& de-idamente interpretada *-er NBR 6234,$ !or
m%todos
semiemp(ricosSocamadosdemtodossemi-empricosa&ue$esem&ueaspropriedadesdosmateriais
so estimadas com base em corre$aes e so usadas em teorias de
Mec:nica dos So$os"adaptadas para inc$uir a nature)a emprica do
mtodo.apro5imadamente C"BB (BB D% dos (a$ores sugeridos na tabe$a
1,. (M. Marangon%Geotecnia de Fundaes Prof. M.
Marangon4#1#1#2Prescries para determinao da presso admiss$ve%6a
determinao da presso admiss(e$ de(e-se considerar os itens a
seguir.* Fundao sobre rocas -m &ua$&uer fundao sobre roca"
de(e-se para a fi5ao da presso admiss(e$"$e(ar em conta a
continuidade da roca" sua inc$inao e inf$u4ncia da a$titude da roca
sobre asuaestabi$idade. Pode-seassentar
fundaosobrerocadesuperfcieinc$inadadesde&ueseprepare" se
necess.rio" essa superfcie (cumba mentos" esca$onamentos
emsuperfciesori)ontais" etc.%" de modo a e(itar um des$i)amento da
fundao. Pressoadmiss(e$ nasareias mdiase finas"fofas*argi$as
mo$es*si$tesfofos* aterroseoutros materiais6esses so$os a imp$antao
de fundaes s1 pode ser feita ap1s cuidadoso estudocom base em
ensaios de $aborat1rio e campo" compreendendo o c.$cu$o de
capacidade de carga" oc.$cu$o e a ana$ise da repercusso dos
reca$&ues sobre o comportamento daestrutura. So$os e5pansi(os
6ocasodeso$os e5pansi(os" apressoadmiss(e$de(e-se$e(ar emconta
apresso de e5panso e nunca ser inferior a essa. Prescries especiais
para so$os granu$ares e5ecuoda fundao uma camada de concreto de
regu$ari)ao de" no mnimo" 1Ccm ocupando toda a.rea da ca(a de
fundao.4#2Capacidade de Car'a dos
.o%os5pro'lemadadeterminaodacapacidadedecargadossolos%dosmaisimportantes
para o engenheiro$6o &ue se segue" referir-nos-emos >s
fundaes superficiais em&ue
aprofundidadedeassentamentodafundaonoso$omenorouigua$>sua$argura"
segundoabordagem apresentada pe$o Prof. Somero Pinto 8aputo. 7uando
uma car'a proveniente de uma -undao 3 ap%icada ao so%o*
estede-ormase e a -undao reca%ca* comosa!emos# 7uanto maiora car'a*
maiores osreca%6ues. 8omoindicadonaFig.1"parape&uenas
cargasosreca$&ues so apro5imadamenteproporcionais.Geotecnia de
Fundaes Prof. M. MarangonFigs. 1 e 3 - 2ariao do reca$&ue em
funo da presso ap$icada no so$o.#as duas cur(as
presses-reca$&ues mostradas" obser(a-se &ue uma
de$asapresentaumabemdefinidapressoderupturapr, que, atingida,
osrecalquestornam-seincessantes. -ste caso"
designadoporrupturageneralizada" corresponde aossolos
poucocompressveis (compactos ou rijos).0outra cur(a mostra &ue
osreca%6ues continuamcrescendocomoaumentodas presses"
pormnoe(idencia" como anteriormente" umapressoderuptura* esta
ser.ento arbitrada(prF%
emfunodeumreca$&uem.5imo(rF%especificado. 6esse caso"
denominadoruptura %oca%i8ada" en&uadram-se osso%os
muitocompress$veis (-o-os ou mo%es).6tingidaaruptura&
oterrenodeslocase& arrastandoconsigoa)undao&comomostrado na
Fig$2$5 solo passa& ento&do estado 7elstico8 ao estado
7plstico8$5desli9amento ao longo da super)(cie 6B: % de-ido a
ocorr+ncia de tenses de cisalhamento *,maiores que a resist+ncia ao
cisalhamento do solo *r,$!ecentemente tem sido mencionado um outro
tipo de ruptura" &ue ocorre porpuncionamento" ainda em fase de
in(estigao.6o so muito comuns os acidentes de fundao de(idos a
ruptura do terreno.Mais comuns so os causados por reca$&ues
e5cessi(os. 8aputo re$ata um e5emp$o c$.ssico da$iteratura tcnica o
caso indicado es&uematicamente na Fig. =. 7rata-se de um
con'unto de si$osconstrudo sobre um +radier, gera$" com 3= 5 AH
m.Fig. 1 Fig. 3Geotecnia de Fundaes Prof. M. MarangonFig. =
(8aputo%-m conse&u4ncia de uma dissimetria de carregamento"
ou(e a ruptura do so$oe o co$apso da obra" &ue em 3? oras
tombou para a posio mostrada. Pro(a(e$mente a e$e(ao $atera$ do
n(e$ do so$o a'udou a mant4-$o" impedindo&ue tombasse
comp$etamente. -ntre n1s" um e5emp$o de acidente de(ido a ruptura
de fundao foi o caso do-difcioSoJui)!ei"no!iodeTaneiro"
ocorridoem=Cde'aneirode1IAG. Pcontro$edereca$&ues" iniciado no
dia 3H do mesmo m4s" registrou uma (e$ocidade de reca$&ues de 3
mmU"atingindo no dia do acidente a ? mmU.Presso de Ruptura + Presso
9dmiss$ve%0 presso de ruptura ou capacidade de carga de um so$o "
assim" a presso pr &que aplicada ao solo causa a sua ruptura.
0dotando um ade&uado coeficiente de segurana" daordem de 3 a ="
obtm-se a presso admiss(-el" a &ua$ de(er. ser 7admiss(-el8 no
s; < rupturacomo as de)ormaes e#cessi-as do solo.P c.$cu$o da
capacidade de carga do so$o pode ser feito por diferentes mtodose
processos" embora nenum de$es se'a matematicamente
e5ato.:oe)icientes de segurana- 6o simp$es a esco$a do ade&uado
coeficientede segurana nos c.$cu$os de Mec:nica dos So$os.7endo em
(ista &ue os dados b.sicos necess.rios para o pro'eto e e5ecuo
deumafundaopro(mdefontesasmaisdi(ersas"aesco$adocoeficientedeseguranadegrande
responsabi$idade.P &uadro 1 resume os principais fatores a
considerar.Fatores 6ue in-%uenciam aesco%(a do coe-iciente
dese'urana8oeficiente de Segurana Pe&ueno GrandePropriedades
dos materiais So$o omog4neo9n(estigaes geotcnicaamp$asSo$o no
omog4neo9nestigaes geotcnicasesca(adasGeotecnia de Fundaes Prof. M.
Marangon9nf$u4ncias e5teriores taiscomo (ento" .gua" tremoresde
terra" etc.Grande n@mero de informaes"medidas e obser(aes
dispon(eisPoucas informaes dispon(eisPreciso do mode$o
dec.$cu$oMode$o bem representati(o dascondies reaisMode$o
grosseiramente repre-sentati(o das condies reais8onse&u4ncias
em caso deacidente8onse&uencia finan-ceiras $imitadas e
semperda de (idasumans.8onse&uencias finan-ceiras consider.(eis
erisco de perda de (idasumanas.8onse&uencia finan-ceiras
desastrosas ee$e(adas perdas de(idas umanas.F:rmu%a de
;er8a'(i:!ara dedu9ila& consideremos emumsolo no coesi-o uma
7)undaocorrida8& ou se"a& uma )undao com )orma retangular
alongada$0 teoria de 7er)agi se originou nas in(estigaes de
Prandt$" re$ati(as > rupturap$.stica dos metais por
puncionamento.!etomandoessesestudos" 7er)agiap$icou-os
aoc.$cu$odacapacidadedecarga de um so$o omog4neo &ue suporta
uma fundao corrida e superficia$.Segundo esta teoria e como
i$ustrado nas Figs. ? e A" o so%o imediatamentea!ai+o da -undao
-orma uma + + Pbser(a-se &ue os (a$ores apresentados em
+tabe$as, como (a$ores admiss(eis no discutem a condio de estar ou
no sob a ao do 60.7em [se (a$ores desob 60 sempre menores &ue
na condio de no ocorrer.8onsidere agora a ip1tese dos dois
materiais ocorrerem em posio in(ersaE 'ila aareia 'arg
%%8oeficientes de forma diferentes [ +argi$a, (!uptura Joca$i)ada%
'1 `C `A `NqNNc?]% 8apacidade de carga para as condies apresentadas
no 1] e5emp$oE_ U AH " C=H1 " 1arg_ U H1 " 1 1 " 1H GA " 3 3A " 1?C
C " 1 A " 1 I " 1 H " A A " 3cm @gcoesoa so'rec parcelacm @g qq'N N
h N : qrra q ' ' c a r + + + + + Se coeso pouco maior" por e5emp$oE
c K ="A tUm_ &r K 3"3G YgUcm_ e K C"HB YgUcm_0n.$ise do (a$or
da ta5a do terreno estimadaEC"AH YgUcm_ aceit.(e$ Z2e'amosEi% 6orma
6/! B133 sugereE 0rgi$a de consist4ncia mdia KR 1 YgUcm_Geotecnia
de Fundaes Prof. M. Marangon P 6 [ SP7 K B indica o menor (a$or
para a consist4ncia mdia. Pbser(a-se &ua a norma no sugere
(a$or para argi$a mo$e Se BBD de 1 YgUcm_ K C"BB YgUcm_ii% 2a$ores
sugeridos pe$a M\ Tos do PortoE#e C"B a 1"3" como temos o (a$or
inferior de 6-SP7 para a consist4ncia mdia KR K C"B YgUcm_.A]% Se
argi$a com 6 [ SP7 K 13 ao n(e$ da sapataE6 K 13 KR consist4ncia
ri'aPar:metrosE^ tab. = ^ K1"I 1"I tUm_ tab. ? ^ K 1"HB [ 3"CG
8tab. 3C"A O 8 O 1"CG O 6 O 1A 6 K 13 8 K C"HA YgUcm_tab. = A O 8 O
1A% 1I 11 ( 1A 1C a de ri"a N como : como 13 O 1A " $ogoE H"A O 1C
tUm_PYa tab. A HA O Su O 1ACSu K 8 K HAYnUm_ K H"A tUm_ K C"HA
YgUcm_(0s tabe$as mostram uma certa re$ao entre os (a$ores
sugeridos%-ntoE_ U A3 " 1=AG " ?_ U AG " ? G " ?A GA " 3 HA " ?3C C
" 1 A " 1 I " 1 A " H H " Acm @gmaior coeso parcelacm @g qqrr + + +
0n.$iseEi% 6orma sugere 3 YgUcm_BBD de 3"C K 1"=3 YgUcm_ii% M\ Tos
Porto sugere 1"3 a 3"?" obser(ado o (a$or de 6 [ SP7 no inter(a$o
para +ri'a, "_ U AC " 1 13 cm @g P/S.E P dimensionamento da
capacidade de carga ( e conse&bente ta5a admiss(e$ % pode
serca$cu$ado para uma argi$a [ desconsiderado o :ngu$o de atrito" c
K C" independente da dimensoda fundao. 0 partir do (a$or de "
obtm-se a sua dimenso b" ca$cu$ando-se a .rea necess.riaEF6
8onc$usoEGeotecnia de Fundaes Prof. M. Marangon+ 0 capacidade de
carga de uma +areia, proporciona$ a dimenso da Fundao e da presso
desobrecarga en&uanto &ue" a capacidade de carga de uma
+argi$a, no proporciona$ > dimensoda Fundao" s1 sendo da presso
de sobrecarga e do (a$or da coeso,.B]%
