Recalques em Fundações

Prévia do material em texto

Recalques em Fundações
Abril/2019
Fundações
2
Recalques
Requisitos de um projeto de fundações
OUTROS:
• segurança adequada ao tombamento e deslizamento
provocado por forças horizontais (estabilidade externa);
• Níveis de vibração compatíveis com o uso da obra;
✓ Deformações aceitáveis sob as condições de trabalho.
✓ Segurança adequada ao colapso do solo de fundação.
✓ Segurança adequada ao colapso dos elementos estruturais.
3
Recalques
Requisitos de um projeto de fundações
4
Recalques
Compressibilidade:
Propriedade dos materiais de sofrerem diminuição
de volume quando lhes são aplicadas forças
extenas.
Recalque:
Deslocamento vertical descendente
resultante da compressibilidade do
solo.
Levantamento:
Deslocamento vertical ascendente
resultante da expansão do solo.
5
Recalques
Classificação dos recalques:
Classificação dos recalques:
• Recalque Total: valor absoluto dos recalques em cada elemento
de fundação.
• Recalque Diferencial: diferença dos recalques totais entre
elementos de fundação.
6
Recalques
Consequência dos recalques:
- Início da construção : 1173
- Conclusão: 1350;
- Altura de 58,5 m
- Diâmetro externo: 15,5 m
- Em 1990 o topo da torre
estava mais de 4,5 m fora do
prumo
- Taxa de inclinação: 1,2 mm
por ano
A solução proposta por uma
comissão em 1997: retirar solo
debaixo do trecho do bloco que
havia recalcado menos.
Em junho de 2001, o desaprumo
do topo da torre já havia
diminuído em 40 cm.
Casos Históricos
TORRE DE PISA
5
9
 m
1174 - 1350 22 m
Casos Históricos
Areia argilosa (4,3 m)
Areia pura (6,3 m)
Argila marinha
TORRE DE PISA
Casos Históricos
TORRE DE PISA
Bulbo de pressões
Bulbo de tensões:
≈ 40 m
Casos Históricos
2 m de recalque diferencial entre a rua e a área construída; o
recalque médio desta região da cidade foi de 7m. Devido a
retirada d’água e os recalques por adensamento, apresentou
regiões com deformações da ordem de 14m em 2002;
Palacio de Bellas Artes - México
Casos Históricos
Recalques
Consequência dos recalques:4
Recalques 
absolutos 
de até 4,9 m
PRÉDIOS DE SANTOS
Subsolo de Santos: formado por
uma camada superficial de areia
que, por sua vez, recobre uma
extensa camada de solo argiloso,
muito compressível.
Tal formação do solo não suporta a
fundação direta de prédios com
mais de dez andares.
Nas décadas de 1950 e 1960
foram construídos, na orla
santista, inúmeros edifícios com
mais de dez andares apoiados em
fundações diretas.
Muitos destes prédios passaram a
inclinar-se, e hoje há cerca de 100
edifícios inclinados na orla de
Santos.
Um dos prédios mais famosos 
de Santos, o Núncio Malzoni.
Construído em 1967, com 17 andares e 55 m
de altura;
Fundações diretas apoiadas em uma camada
de areia fina e compacta com 12 m de
espessura apoiada sobre uma camada de 30
m de argila mole.
Desaprumo de 2,10 m.
SOLUÇÃO: implantação de oito estacas de
cada lado do edifício, com diâmetro variando
de 1,0 a 1,4m, em profundidade média de
57,0 m, atingindo um solo residual resistente
situado abaixo da camada de argila mole.
Foram executadas oito vigas de transição para
receber os esforços dos pilares e transmiti-los
às novas fundações.
quatorze macacos hidráulicos instalados entre
as vigas de transição e os novos blocos de
fundação, foram utilizados para reaprumar o
edifício.
Sayegh, S., Efeito solo, Téchne, março/abril 2001, p.40
PRÉDIOS DE SANTOS
Argila marinha
Areia pouco argilosa
16
Recalques
Classificação dos recalques:
❑ h= hi + ht
❑ hi = recalques elásticos ou imediatos
❑ ht = recalques com o tempo
✓ hc = recalque por adensamento primário
✓ hs = recalque por adensamento secundário
✓ Recalques por colapso do solo
✓ Recalques por contração do solo
Recalque Total
17
Compressibilidade e Adensamento
Tipos de recalques em função do solo:
18
Causas dos Recalques
❑ Adensamento de camadas argilosas
❑ Rebaixamento do lençol freático
❑ Vibrações
❑ Obras vizinhas
❑ Condições climáticas
❑ Colapso da estrutura do solo
❑ Agentes químicos
Recalques
Tipos de recalques em função do solo:
RECALQUES (Contribuição de notas de aula da UFOP, Prof.
Luis Santiago)
19
Recalques admissíveis
c) Da finalidade da construção ➭ um recalque de 30mm pode ser
aceitável para um piso de um galpão industrial, enquanto que 10mm pode
ser exagerado para um piso que suportará máquinas sensíveis a
recalques.
d ) Da localização da construção ➭ recalques totais normalmente
admissíveis na cidade do México ou em Santos, seriam totalmente
inaceitáveis em São Paulo, por exemplo.
Segundo, Terzaghi & Peck (1967) os valores admissíveis para recalque
diferencial e total para sapatas em areia, são:
da = 20 mm ra = 25 mm
recalque diferencial recalque total
20
Recalques Admissíveis: distorções angulares e
danos associados
RECALQUES ADMISSÍVEIS
Danos
Skempton e 
MacDonald 
(1956)
Meyrrhof
(1956)
Bjerrum
(1963)
Estruturais 1/150 1/250 1/150
Fissuras em 
paredes e 
divisórias
1/300 1/500 1/150
Valores limites da distorção angular (β) para edifícios estruturados:
Onde β = 1/300 (distorção angular é a tangente do ângulo de um
triângulo com 1 unidade na vertical e 300 unidades na horizontal)
22
Recalques
Estimativas dos Recalques
Métodos racionais
Nos métodos racionais, os parâmetros de
deformabilidade do solo, obtidos por ensaios de
laboratório ou campo (ensaios pressiométricos ou placa)
são combinados a modelos para previsão de recalques,
teoricamente exatos.
23
Recalques
Estimativas dos Recalques
Recalque de uma sapata submetida a uma carga vertical centrada (Perlof, 1975)
r = s.B
1−𝜈2
E
𝐼𝑠
Onde:
s = tensão média aplicada.
B = menor dimensão da sapata.
 = coeficiente de Poisson do solo.
E = Módulo de deformabilidade do solo (considerado constante 
com a profundidade).
Is = fator de forma da sapata e de sua rigidez (no caso de flexível, 
depende da posição do ponto: centro, bordo, etc).
24
Compressibilidade e Adensamento
Estimativas dos Recalques
Valores de Is para carregamento na superfície de um meio com espessura 
infinita (Perlof, 1975).
25
Compressibilidade e Adensamento
Estimativas dos Recalques
Valores de Is.Ih para carregamento na superfície de um meio com 
espessura finita (Perlof, 1975).
26
Compressibilidade e Adensamento
Determinações dos parâmetros - Módulos
▪ Módulo tangente na origem
(Et,o)
▪ Módulo tangente na variação
de tensões esperada (Et, s).
▪ Módulo de descarregamento-
recarregamento (Eur)
▪ Módulo secante entre a origem
e a tensão esperada ou de
referência (Esec,o-sref).
▪ Módulo secante na variação de
tensões esperada (Esec, s).
▪ Módulo secante no nível de
deformação esperado ou de
referência (Esec,o-ref).
27
Compressibilidade e Adensamento
Determinações dos parâmetros - Módulos
Módulos de deformabilidade (MPa) 
28
Compressibilidade e Adensamento
Estimativas dos Recalques
Métodos racionais - Indiretos
(1) Divisão do terreno em camadas:
• Variação dos materiais
• Variação das cargas
29
Compressibilidade e Adensamento
Estimativas dos Recalques
Métodos racionais - Indiretos
(2) Determinações das tensões
totais no centro de cada camada.
E
v
s

s
s
=
=
=
 tensãode acréscimo 
geostática tensão
Compressibilidade e Adensamento
Estimativas dos Recalques
Métodos racionais - Indiretos
(3) Determinações das
deformações no nível de tensão
no centro de cada camada e
cálculo dos recalques por
camada.
r = z h
(4) Recalque total
r = r
E
s
 =