grupo de materiais de construção
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Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 1 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 2 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 3 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações: O que são?
• São elementos estruturais cuja função é a
transferência de cargas da estrutura para a
camada resistente de solo
IMPORTÂNCIA
ESTRUTURAL!!!
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
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Grupo de Materiais de Construção 4 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações
• 4 a 10% do custo global da edificação
• Podem chegar a 20%.
IMPORTÂNCIA ECONÔMICA!!!
Podem inviabilizar o
empreendimento.
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
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Grupo de Materiais de Construção 5 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações: Classificação
Quanto à transmissão das cargas:
• Fundações Diretas
• Fundações Indiretas
As fundações se classificam em diretas e indiretas, de
acordo com a forma de transferência de cargas da
estrutura para o solo onde ela se apóia.
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Grupo de Materiais de Construção 6 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações: Classificação Quanto à transmissão das cargas: • Fundações Diretas
– Aquelas em que a transmissão da carga para o
solo é feita preponderantemente pela base.
Ferragem Alvenaria
Concreto
Lastro de
concreto magro
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
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Fundações: Classificação
Quanto à transmissão das cargas:
• Fundações Diretas A transmissão das cargas é feita através da base do
elemento estrutural da fundação, considerando apenas o
apoio da peça sobre a camada do solo, sendo desprezada
qualquer outra forma de transferência das cargas.
(BRITO, 1987).
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Fundações: Classificação
Quanto à transmissão das cargas:
• Fundações Indiretas
– Aquelas em que a transmissão da
carga para o solo é feita
preponderantemente pela superfície
lateral. Atrito lateral
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
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Fundações: Classificação
Quanto à transmissão das cargas:
• Fundações Indiretas
– São aquelas que transmitem as cargas por
efeito de atrito lateral do elemento
estrutural com o solo e por efeito de ponta.
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Fundações: Classificação
Quanto à transmissão das cargas:
• Fundações Indiretas
– As fundações indiretas são sempre
profundas, devido a forma de transmissão
de cargas ao solo (atrito lateral) que exige
grandes dimensões dos elementos de
fundação.
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Fundações: Classificação
Quanto à profundidade da cota de apoio
• Rasas
• Profundas
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Fundações: Classificação
Quanto à profundidade da cota de apoio
• Fundações Rasas
Exemplo:
• Saparas
• Laje Radier
• Blocos de fundação
Aquelas em que a cota de apoio
está até 2 m de profundidade
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Fundações: Classificação Quanto à profundidade da cota de apoio
• Fundações Profundas
– Aquelas em que a cota de apoio está a mais
de 2 m de profundidade
Exemplo:
• Estacas
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Fundações: Classificação Quanto à profundidade da cota de apoio
• Fundações Profundas: Quando usar?
– Solos superficiais pouco resistentes e/ou cargas
estruturais elevadas
– Solos superficiais sujeitos a erosão
– Fundações em locais alagados ou abaixo do nível do
lençol freático
– Possibilidade de escavações futuras próximas ao
local
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Fundações: Classificação RESUMINDO: As fundações podem ser:
Diretas
Indiretas
Rasas
Profundas
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Quadro resumo
Fundações diretas
rasas
Blocos e alicerces
Sapatas
Corrida
Isolada
Associada
Alavancada
Radiers
Fundações diretas
profundas Tubulões
Céu aberto
Ar comprimido
Fundações indiretas
Brocas
Estacas de madeira
Estacas de aço
Estacas de concreto pré-moldadas
Estacas de concreto
moldadas in loco
Strauss
Franki
Hélice contínua
Barrete/Estacão
Abordaremos
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6º
semestre
TC035 -
Mecânica
dos Solos
7º
semestre
TC066 –
Obras
geotécnicas
8º
semestre
TC066 –
Geotecnia de
fundações
5º
semestre
TC033 –
Laboratório
de mecânica
dos solos
10º
semestre
Optativas
http://www.civil.ufpr.br/disciplinas2011.pdf
Em construção damos apenas uma noção geral:
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Fundações diretas rasas
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Fundações diretas rasas
• Blocos e alicerces
– Este tipos de fundações são utilizados
quando há atuação de pequenas cargas,
ligados por vigas denominadas baldrames.
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Fundações diretas rasas • Blocos:
– São elementos estruturais de grande
rigidez, ligados por vigas baldrames.
Bloco de alvenaria
de tijolos
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Fundações diretas rasas • Blocos:
– Suportam predominantemente esforços de
compressão simples provenientes das
cargas dos pilares.
Exemplo:
Bloco de alvenaria
de tijolos
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Fundações diretas rasas
• O que isso significa?
Sem a necessidade de armação.
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Fundações diretas rasas
• Blocos:
– Eventuais esforços de tração (pequenos) são
absorvidos pelo próprio material do bloco.
– Geralmente, usa-se blocos quando a
profundidade da camada resistente do solo
está entre 0,5 e 1,0 m de profundidade.
(BRITO, 1987).
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Fundações diretas rasas
Bloco de alvenaria
de tijolos
• Blocos:
– Concreto simples
– Alvenaria de tijolos comuns
– Pedra de mão (argamassadas ou não)
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Fundações diretas rasas
– Faces: verticais, inclinadas ou escalonadas
– Altura: relativamente grande (necessário para que trabalhem essencialmente à compressão).
– Planta: seção quadrada, retangular, triangular ou mesmo poligonal.
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Fundações diretas rasas
• Alicerces:
– São também denominado de blocos
corridos
– Utilizados em construções de pequenas
cargas provenientes de paredes estruturais.
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Fundações diretas rasas
• Alicerces:
– Podem ser de:
• Concreto
• Alvenaria
• Pedra
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Fundações diretas rasas
• Blocos e alicerces
– Escavação
• Cuidado: verificar se há formigueiros e raízes
de árvores no momento desta atividade.
– Compactação da camada do solo resistente
(apiloamento do fundo)
Seqüência executiva
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Fundações diretas rasas Seqüência executiva
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Fundações diretas rasas
• Blocos e alicerces
– Colocação de um lastro de concreto magro
• > 9 MPa • 5 a 10 cm
Seqüência executiva
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Fundações diretas rasas • Blocos e alicerces
– Execução do embasamento
• Concreto
• Alvenaria
• Pedra
– Construção de cinta de amarração (concreto
armado)
• Finalidade: absorver esforços não previstos,
suportar pequenos recalques, distribuir o
carregamento e combater esforços horizontais.
Seqüência executiva
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Fundações diretas rasas • Blocos e alicerces
Seqüência executiva
Cinta de amarração
Embasamento
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Fundações diretas rasas
• Blocos e alicerces
– Camada de impermeabilização
• Finalidade: Evitar a subida de umidade por
capilaridade para a alvenaria de elevação.
• Deve-se evitar descontinuidades que poderão
comprometer seu funcionamento.
Seqüência executiva
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Fundações diretas rasas
• Blocos e alicerces
– Camada de impermeabilização
• São comuns:
– Argamassa polimérica
– Emulsão asfáltica
– Emulsão acrílica
Seqüência executiva
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Fundações diretas rasas
• Blocos e alicerces
Seqüência executiva
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Fundações diretas rasas
• Blocos e alicerces
Seqüência executiva
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Fundações diretas rasas Seqüência executiva
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Fundações diretas rasas • Sapatas
– Ao contrário dos blocos e alicerces, as
sapatas não trabalham apenas à
compressão simples.
– Trabalham também à flexão Isso significa que precisam ser feitas
de algum material que suporte tração.
Concreto armado
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Fundações diretas rasas
• Sapatas
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Fundações diretas rasas
• Sapatas
Sapata de edifício
de grande porte
PCC-USP
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Fundações diretas rasas • Sapatas - tipos
– Sapatas isoladas
• São aquelas que transmitem ao solo
(através da sua base) a carga de um
pilar.
Sapatas isoladas
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Fundações diretas rasas • Sapatas - tipos
– Podem ser pré-moldadas
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Fundações diretas rasas • Sapatas - tipos
– Sapatas isoladas
Quanto à forma:
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Fundações diretas rasas • Sapatas corridas
– São elementos contínuos que acompanham a linha
das paredes, as quais lhes transmitem a carga por
metro linear.
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Fundações diretas rasas
• Sapata associada – Usada quando a proximidade de dois ou mais
pilares é tanta que as suas sapatas isoladas se
superpõem.
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Fundações diretas rasas
• Sapata associada – Neste caso usa-se uma sapata única onde se
apóiam 2 ou mais pilares (sapata associada)
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Fundações diretas rasas • Sapata alavancada
– Caso de pilares de divisa ou próximos a
obstáculos onde não é possível fazer com que o
centro de gravidade da sapata coincida com o
do pilar.
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Fundações diretas rasas • Sapata alavancada
– Nestes casos usa-se uma viga alavanca ligada
entre duas sapatas de modo que um pilar absorva o
momento resultante da excentricidade da posição
do outro pilar.
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Fundações diretas rasas • Sapatas
– Escavação da vala
• Pelo menos 10 cm de folga para permitir o
trabalho de operários dentro dela
– Fôrma para o rodapé, com folga de 5 cm
para o concreto magro
– Posicionamento das fôrmas
Seqüência executiva
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Fundações diretas rasas • Sapatas
– Preparo da superfície de apoio
• Limpeza do fundo da vala (materiais soltos
e lama)
• Apiloamento com soquete ou sapo
mecânico
• Execução do concreto magro ou lastro de
concreto
– Função: regularizar a superfície de apoio
– Isolar a armadura do solo
Seqüência executiva
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Fundações diretas rasas • Sapatas
– Isolar a armadura do solo
Seqüência executiva
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Fundações diretas rasas
• Sapatas
– Posicionamento da armação
Seqüência executiva
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Fundações diretas rasas Seqüência executiva
• Sapatas – Posicionamento do pilar em relação à caixa
com as armações
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Fundações diretas rasas • Sapatas
– Concretagem
• A base pode ser vibrada normalmente mas
para a parte inclinada é necessário compactar
manualmente
Seqüência executiva
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 57 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações diretas rasas
• Vibrar?
Seqüência executiva
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• Sapatas
Fundações diretas rasas Seqüência executiva
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
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Grupo de Materiais de Construção 59 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações diretas rasas
• Sapatas
Seqüência executiva
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Grupo de Materiais de Construção 60 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações diretas rasas
• Sapatas
– Controle de execução
• Locação do centro da sapata e do eixo do pilar
• Cota do fundo da vala
• Limpeza do fundo da vala
• Nivelamento do fundo da vala
• Dimensões da forma da sapata
• Armadura da sapata e do arranque do pilar
Seqüência executiva
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 61 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações diretas rasas
• Arranque?
Seqüência executiva
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 62 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações diretas rasas • Radier
– A utilização de sapatas corridas é adequada
economicamente enquanto sua área em
relação à da edificação não ultrapassa 50%.
– Caso contrário, é mais vantajoso reunir todas
as sapatas num só elemento de fundação
denominado radier.
(BRITO, 1987).
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Grupo de Materiais de Construção 63 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações diretas rasas
• Radier. O que é?
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 64 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
• Radier.
O que é?
Fundações diretas rasas
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 65 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações diretas rasas
• Radier. O que é?
PCC-USP
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 66 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações diretas rasas • Radier
– Executado em concreto
armado
• Devido a atuação de
esforços de compressão e
tração.
– O radier é uma peça inteiriça, o
que pode lhe conferir uma alta
rigidez (muitas vezes evita
grandes recalques). (BRITO, 1987).
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 67 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações diretas rasas • Radier
– Desvantagem: impõe a necessidade de execução
precoce de todos os serviços enterrados
(instalações sanitárias, etc).
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 68 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações diretas rasas • Radier
Preparo da base
com lastro de
brita
Aparelho
de nível
Régua
graduada
Seqüência executiva
PCC-USP
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 69 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações diretas rasas
• Radier
• Posicionamento das
armaduras
• Sistemas de instalação
• Caminhos para a
concretagem
Seqüência executiva
PCC-USP
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 70 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações diretas rasas
• Radier
• Posicionamento das
armaduras
• Sistemas de instalação
• Caminhos para a
concretagem
Seqüência executiva
PCC-USP
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 71 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações diretas rasas • Radier
Seqüência executiva
Posicionamento
de espaçadores PCC-USP
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 72 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações diretas rasas
• Radier
Concretagem
Seqüência executiva
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 73 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações diretas rasas
• Radier
Acabamento
Seqüência executiva
PCC-USP
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 74 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações diretas rasas
• Radier
– Controle de execução
• Locação dos eixos dos pilares
• Cota do fundo da escavação
• Nivelamento do fundo da vala
• Posicionamento dos componentes das
instalações enterrados
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 75 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações indiretas
profundas
1. Pré-moldadas 2. Moldadas in loco
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 76 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Estacas Pré-moldadas • Concreto
– Armado
– Protendido
• Aço
– Perfil
– Trilho
• Madeira (está em desuso)
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 77 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações indiretas
profundas
1. Pré-moldadas 2. Moldadas in loco
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 78 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Estacas moldadas in loco • Broca
• Trado mecânico
• Strauss
• Franki
• Hélice contínua
• Escavada ou estacão
• Barrete
=
Abordaremos
apenas esta
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 79 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações indiretas profundas
• Brocas
– São executadas “in loco” sem molde.
– Casos com baixa intensidade de cargas
– Terrenos com menor capacidade superficial
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 80 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações indiretas profundas • Brocas
– Limitações
• Só pode ser executada acima do lençois freático
• Não tem garantia de verticalidade
• Há perigo de mistura solo-concreto
• Baixa capacidade de carga (geralmente 4 a 5 tf)
• Comprimento máximo ≈ 6 m (comum: 3,0 a 4,0 m)
• Trabalha apenas à compressão (as vezes utiliza-se
uma armadura para fazer a ligação com outros elementos)
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 81 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações indiretas profundas
• Brocas – Escavada com trado e
preenchida com concreto
– Φ da broca – entre 15 e
30 cm (usual – 20 cm)
Seqüência executiva
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 82 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações indiretas profundas
• Brocas
– Broca do trado é
composta de 4 facas
– Acoplado a tubos de
aço galvanizado
Seqüência executiva
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 83 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações indiretas profundas
• Brocas – Tubos são modulados em
1,2 m de comprimento
Trado manual
Seqüência executiva
PCC-USP
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 84 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações indiretas profundas • Brocas
– Perfuração é feita por
rotação/compressão
Trado manual
Seqüência executiva
PCC-USP
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 85 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações indiretas profundas
• Brocas
Furo
preparado com
trado manual
Armação da
cabeça da
broca para
ligação com o
bloco
Broca concretada
Seqüência executiva
PCC-USP
PCC-USP
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 86 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações indiretas profundas
• Brocas
Bloco de coroamento
das brocas
Seqüência executiva
PCC-USP
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 87 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações indiretas profundas
• Brocas
Seqüência executiva
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 88 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações indiretas profundas • Brocas
Seqüência executiva
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 89 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Fundações indiretas profundas
• Brocas
– Controle de execução
• Locação do centro das estacas
• Profundidade de escavação
• Tipo de solo retirado como amostra
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 90 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Disciplina: Construção Civil 2 Universidade Federal do Paraná
Departamento de Construção Civil
Grupo de Materiais de Construção 91 Prof. Dr. Marcelo Medeiros
Referências: • Apostila de fundações da disciplina: Tecnologia da
construção de edifícios 1. Escola Politécnica da
Universidade de São Paulo.
• Material de aula da disciplina Tecnologia da construção de
edifícios 1. Escola Politécnica da Universidade de São
Paulo.
• Leal, U. Fundações Rasas. Revista Téchne. N. 83, 2004.
• HACHICH, W. et al. Fundações Teoria e Prática. Editora
Pini. 2. ed. 1998.
• JOPPERT Jr., I. Fundações e Contenções de Edifícios.
Editora Pini. 1. ed. 2007.
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