fundaÇÕes profundas
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Profª Aline Cristina Souza dos Santos
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
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MÉTODOS ESTÁTICOSCapacidade de carga
total da estaca
Peso próprio da estaca
Capacidade de carga de ponta da estaca
Capacidade de carga lateral da estaca
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MÉTODOS ESTÁTICOS
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MÉTODOS SEMI-EMPÍRICOS
Com uso do SPT
• Meyerhof (1956)
• Aoki-Velloso (1975)
• Décourt-Quaresma (1978)
• Décourt-Quaresma (1982)
• Velloso (1981)
• Teixeira (1996)
• Vorcaro-Velloso (2000)
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MÉTODO AOKI-VELLOSO (1975)NELSON AOKI DIRCEU A. VELLOSO
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PARÂMETROS GEOTÉCNICOS
Uso de resultados do ensaio CPT
• Resistência unitária de ponta
• Resistência unitária lateral
Uso de resultados do ensaio SPT
• Correlações para obtenção das resistências de ponta e lateral do CPT
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MÉTODO AOKI-VELLOSO
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FATORES DE ESCALA E EXECUÇÃO
TIPO DE ESTACA F1 F2
Franki 2,5 5,0
Metálica 1,75 3,5
Pré-moldada de concreto 1,75 3,5
Escavada 3,0 6,0
Aoki-Velloso (1975)
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FATORES DE ESCALA E EXECUÇÃO
TIPO DE ESTACA F1 F2
Franki 2,5 5,0
Metálica 1,75 3,5
Pré-moldada de concreto 1,75 3,5
Escavada 3,0 6,0
Raiz, Hélice e Ômega 2,0 4,0
Magalhães (1994), Raposo e Salem (1999)
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FATORES DE ESCALA E EXECUÇÃO
TIPO DE ESTACA F1 F2
Franki 2,5 3,0
Metálica 2,4 3,4
Pré-moldada de concreto 2,0 3,5
Escavada 4,5 4,5
Benegas (1998)
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FATORES DE ESCALA E EXECUÇÃO
TIPO DE ESTACA F1 F2
Franki de fuste apiloado 2,3 3,0
Franki de fuste vibrado 2,3 3,2
Metálica 1,75 3,5
Pré-moldada de concreto cravada a percussão 2,5 3,5
Pré-moldada de concreto cravada por prensagem 1,2 2,3
Escavada com lama bentonítica 3,5 4,5
Raiz 2,2 2,4
Strauss 4,2 3,9
Hélice Contínua 3,0 3,8
Monteiro (1997)
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MÉTODO AOKI-VELLOSO
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CORRELAÇÕES COM SPTResistência de Ponta
Resistência Lateral
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FATORES DE SOLO E CORRELAÇÃO
TIPO DE SOLOK
(Mpa)α
(%)
Areia 1,0 1,4
Areia siltosa 0,8 2,0
Areia silto-argilosa 0,7 2,4
Areia argilo-siltosa 0,5 2,8
Areia argilosa 0,6 3,0
Silte arenoso 0,55 2,2
Silte areno-argiloso 0,45 2,8
Silte 0,4 3,0
Aoki-Velloso (1975)
TIPO DE SOLOK
(Mpa)α
(%)
Silte argilo-arenoso 0,25 3,0
Silte argiloso 0,23 3,4
Argila arenosa 0,35 2,4
Argila areno-siltosa 0,3 2,8
Argila silto-arenosa 0,33 3,0
Argila siltosa 0,22 4,0
Argila 0,2 6,0
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FATORES DE SOLO E CORRELAÇÃO
TIPO DE SOLOK
(Mpa)α
(%)
Areia 0,6 1,4
Areia siltosa 0,53 1,9
Areia silto-argilosa 0,53 2,4
Areia argilo-siltosa 0,53 2,8
Areia argilosa 0,53 3,0
Silte arenoso 0,48 3,0
Silte areno-argiloso 0,38 3,0
Silte 0,48 3,0
Laprovitera (1988)
TIPO DE SOLOK
(Mpa)α
(%)
Silte argilo-arenoso 0,38 3,0
Silte argiloso 0,3 3,4
Argila arenosa 0,48 4,0
Argila areno-siltosa 0,3 4,5
Argila silto-arenosa 0,3 5,0
Argila siltosa 0,25 5,5
Argila 0,25 6,0
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FATORES DE SOLO E CORRELAÇÃO
TIPO DE SOLOK
(Mpa)α
(%)
Areia 0,73 2,1
Areia siltosa 0,68 2,3
Areia silto-argilosa 0,63 2,4
Areia argilo-siltosa 0,57 2,9
Areia argilosa 0,54 2,8
Silte arenoso 0,5 3,0
Silte areno-argiloso 0,45 3,2
Silte 0,48 3,2
Monteiro (1997)
TIPO DE SOLOK
(Mpa)α
(%)
Silte argilo-arenoso 0,4 3,3
Silte argiloso 0,32 3,6
Argila arenosa 0,44 3,2
Argila areno-siltosa 0,3 3,8
Argila silto-arenosa 0,33 4,1
Argila siltosa 0,26 4,5
Argila 0,25 5,5
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EXEMPLOUtilizando o Método Aoki-Vellosopara uma estaca do tipo Franki, com diâmetro do fuste de 40 cm e volume da base 180 l, determinar:
a) Carga admissível pelas determinações de Aoki & Velloso (1975), Magalhães (1994) e Raposo & Salem (1999)
b) Carga admissível pelas determinações de Laprovitera(1988) e Benegas (1993)
c) Carga admissível pelas determinações de Monteiro (1997)
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DADOS DO PROBLEMA
Estaca Frankiϕ do fuste = 40 cm = 0,40 metrosVolume da base = 180 litros = 0,18 m³
PERÍMETRO DA ESTACA AO LONGO DO FUSTE
ÁREA DA BASE (PONTA) Volume da Esfera →
Raio da Esfera →
Área da Base Circular →
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a) Carga admissível pelas determinações de Aoki & Velloso (1975), Magalhães (1994) e Raposo & Salem (1999)
PREMISSAS DESTA METODOLOGIA
Valor limite de NSPT = 50Resistência de ponta = média de 3 valores de NSPT (1m acima, na cota de apoio e 1m abaixo)
RESISTÊNCIA DE PONTA
1m acima → NSPT = 10
Na cota de apoio → NSPT = 18
1m abaixo→ NSPT = 20
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a) Carga admissível pelas determinações de Aoki & Velloso (1975), Magalhães (1994) e Raposo & Salem (1999)
RESISTÊNCIA LATERAL
CAMADAS ATRAVESSADAS PELA ESTACA
L (m)
Argila arenosa mole 2,0
Argila silto-arenosa mole 0,5
Areia siltosa fofa 4,5
Areia siltosa med. compacta 2,0
Areia siltosa compacta 0,1
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a) Carga admissível pelas determinações de Aoki & Velloso (1975), Magalhães (1994) e Raposo & Salem (1999)
RESISTÊNCIA LATERAL
CAMADAS ATRAVESSADAS PELA ESTACA
L (m) Nmédio
K(kN/m²)
α(%)
ql,ult(kN/m)
Argila arenosa mole 2,0
Argila silto-arenosa mole 0,5
Areia siltosa fofa 4,5
Areia siltosa med. compacta 2,0
Areia siltosa compacta 0,1
Estaca Franki → F2 = 5,0
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a) Carga admissível pelas determinações de Aoki & Velloso (1975), Magalhães (1994) e Raposo & Salem (1999)
RESISTÊNCIA LATERAL
CAMADAS ATRAVESSADAS PELA ESTACA
L (m) Nmédio
K(kN/m²)
α(%)
ql,ult(kN/m)
Argila arenosa mole 2,0 2 350 2,4 6,72
Argila silto-arenosa mole 0,5 2 330 3,0 1,98
Areia siltosa fofa 4,5 4,2 800 2,0 60,48
Areia siltosa med. compacta 2,0 9,5 800 2,0 60,8
Areia siltosa compacta 0,1 18 800 2,0 5,76
Estaca Franki → F2 = 5,0
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a) Carga admissível pelas determinações de Aoki & Velloso (1975), Magalhães (1994) e Raposo & Salem (1999)
NBR 6122:2010
Capacidade de Carga de estacas sem prova de carga
• Fator de Segurança → FS = 2,0
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b) Carga admissível pelas determinações de Laprovitera (1988) e Benegas (1993)
PREMISSAS DESTA METODOLOGIA
Resistência de ponta = média de 3 valores de NSPT (1ϕ acima, na cota de apoio e 1 ϕ abaixo)
RESISTÊNCIA DE PONTA
1 ϕ acima → NSPT = 10
Na cota de apoio → NSPT = 18
1 ϕ abaixo→ NSPT = 18
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RESISTÊNCIA LATERAL
CAMADAS ATRAVESSADAS PELA ESTACA
L (m)
Argila arenosa mole 2,0
Argila silto-arenosa mole 0,5
Areia siltosa fofa 4,5
Areia siltosa med. compacta 2,0
Areia siltosa compacta 0,1
b) Carga admissível pelas determinações de Laprovitera (1988) e Benegas (1993)
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RESISTÊNCIA LATERAL
CAMADAS ATRAVESSADAS PELA ESTACA
L (m) Nmédio
K(kN/m²)
α(%)
ql,ult(kN/m)
Argila arenosa mole 2,0
Argila silto-arenosa mole 0,5
Areia siltosa fofa 4,5
Areia siltosa med. compacta 2,0
Areia siltosa compacta 0,1
Estaca Franki → F2 = 3,0
b) Carga admissível pelas determinações de Laprovitera (1988) e Benegas (1993)
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RESISTÊNCIA LATERAL
CAMADAS ATRAVESSADAS PELA ESTACA
L (m) Nmédio
K(kN/m²)
α(%)
ql,ult(kN/m)
Argila arenosa mole 2,0 2 480 4,0 25,60
Argila silto-arenosa mole 0,5 2 300 5,0 5,00
Areia siltosa fofa 4,5 4,2 530 1,9 63,44
Areia siltosa med. compacta 2,0 9,5 530 1,9 63,78
Areia siltosa compacta 0,1 18 530 1,9 6,04
Estaca Franki → F2 = 3,0
b) Carga admissível pelas determinações de Laprovitera (1988) e Benegas (1993)
![Page 29: FUNDAÇÕES PROFUNDAS](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081716/545aadb2af795994188b5f12/html5/thumbnails/29.jpg)
NBR 6122:2010
Capacidade de Carga de estacas sem prova de carga
• Fator de Segurança → FS = 2,0
b) Carga admissível pelas determinações de Laprovitera (1988) e Benegas (1993)
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c) Carga admissível pelas determinações de Monteiro(1997)
PREMISSAS DESTA METODOLOGIA
Valor limite de NSPT = 40Resistência de ponta = deverá ser considerado valor médio das resistências ao longo de espessuras de 7ϕ acima da cota de apoio e 3,5ϕ abaixo da cota de apoio
RESISTÊNCIA DE PONTA
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c) Carga admissível pelas determinações de Monteiro (1997)
RESISTÊNCIA DE PONTA
7ϕ acima
3,5ϕ abaixo
![Page 32: FUNDAÇÕES PROFUNDAS](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081716/545aadb2af795994188b5f12/html5/thumbnails/32.jpg)
RESISTÊNCIA DE PONTA
c) Carga admissível pelas determinações de Monteiro (1997)
![Page 33: FUNDAÇÕES PROFUNDAS](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081716/545aadb2af795994188b5f12/html5/thumbnails/33.jpg)
RESISTÊNCIA LATERAL
CAMADAS ATRAVESSADAS PELA ESTACA
L (m)
Argila arenosa mole 2,0
Argila silto-arenosa mole 0,5
Areia siltosa fofa 4,5
Areia siltosa med. compacta 2,0
Areia siltosa compacta 0,1
c) Carga admissível pelas determinações de Monteiro (1997)
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RESISTÊNCIA LATERAL
CAMADAS ATRAVESSADAS PELA ESTACA
L (m) Nmédio
K(kN/m²)
α(%)
ql,ult(kN/m)
Argila arenosa mole 2,0
Argila silto-arenosa mole 0,5
Areia siltosa fofa 4,5
Areia siltosa med. compacta 2,0
Areia siltosa compacta 0,1
Estaca Franki → F2 = 3,0
c) Carga admissível pelas determinações de Monteiro(1997)
![Page 35: FUNDAÇÕES PROFUNDAS](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081716/545aadb2af795994188b5f12/html5/thumbnails/35.jpg)
RESISTÊNCIA LATERAL
CAMADAS ATRAVESSADAS PELA ESTACA
L (m) Nmédio
K(kN/m²)
α(%)
ql,ult(kN/m)
Argila arenosa mole 2,0 2 440 3,2 18,77
Argila silto-arenosa mole 0,5 2 330 4,1 4,51
Areia siltosa fofa 4,5 4,2 680 2,4 102,82
Areia siltosa med. compacta 2,0 9,5 680 2,4 103,36
Areia siltosa compacta 0,1 18 680 2,4 9,79
Estaca Franki → F2 = 3,0
c) Carga admissível pelas determinações de Monteiro(1997)
![Page 36: FUNDAÇÕES PROFUNDAS](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081716/545aadb2af795994188b5f12/html5/thumbnails/36.jpg)
NBR 6122:2010
Capacidade de Carga de estacas sem prova de carga
• Fator de Segurança → FS = 2,0
c) Carga admissível pelas determinações de Monteiro(1997)
![Page 37: FUNDAÇÕES PROFUNDAS](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081716/545aadb2af795994188b5f12/html5/thumbnails/37.jpg)
EXEMPLOUtilizando o Método Aoki-Velloso para uma estaca do tipo Franki, com diâmetro do fuste de 40 cm e volume da base 180 l, determinar:
a) Carga admissível pelas determinações de Aoki & Velloso (1975), Magalhães (1994) e Raposo & Salem (1999)
Padm = 1058,31 kN
b) Carga admissível pelas determinações de Laprovitera (1988) e Benegas (1993)
Padm = 720,72 kN
c) Carga admissível pelas determinações de Monteiro (1997)Padm = 1923,89 kN
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REFERÊNCIASABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6122: Projeto e Execução de Fundações. Rio de Janeiro: ABNT, 2010.
ALONSO, Urbano Rodriguez. Exercícios de fundações. São Paulo: Edgard Blucher Ltda. 1983.
ALONSO, Urbano Rodriguez. Previsão e controle de fundações. São Paulo: Edgard Blucher Ltda. 1991.
HACHICH, Waldemar et al (Org.). Fundações – teoria e prática. 2. ed. São Paulo: PINI. 1998.
REBELLO, Yopanan Conrado Pereira. Fundações: guia prático de projeto, execução e dimensionamento. São Paulo: Zigurate Editora, 2008.
VELLOSO, Dirceu de Alencar; LOPES, Francisco de Rezende. Fundações –volume 1. Nova ed. São Paulo: Oficina de Textos. 2004.
VELLOSO, Dirceu de Alencar; LOPES, Francisco de Rezende. Fundações –volume 2. Nova ed. São Paulo: Oficina de Textos. 2010.