Engenharia

Engenharia Fundação A parte da edificação destinada a receber seu peso, transferindo-o para o solo e resistindo às reações do mesmo, sem que os esforços produzidos pelo peso da edificação cause roturas no terreno, recebe o nome de fundação. É a primeira parte da edificação a ser construída; a que fica em contato direto com o solo. É como que o pé da edificação e deve estar compatível com o tipo de solo sobre o qual se apoiará. Seu tipo, dimensões e forma dependem da carga (peso atuante) e do tipo de solo (resistência). As fundações classificam-se em diretas (superficiais ou rasas)e indiretas (profundas).

Fundações Diretas São aquelas em que as cargas são transmitidas para o terreno através do prolongamento do pilar abaixo do nível do solo com um alargamento em sua base.

artificial.

Elas podem ser executadas por intermédio de sapatas corridas, sapatas isoladas, blocos, radier ou

Sapatas A sapata é uma fundação direta, geralmente de concreto armado, com a forma aproximada de uma placa sobre a qual se apóiam colunas, pilares ou mesmo paredes.Ela pode ser corrida ou isolada.

1.

Sapata corrida:Executadas em terreno de grande resistência, para pequenas construções, abaixo e ao longo das paredes com função estrutural. Tornam-se econômicas quanto às fôrmas, são contínuas ou até desnecessárias, concretando-se diretamente nas cavas. Se o terreno for inclinado, as sapatas não poderão seguir a inclinação do terreno, deverão ser escalonadas em degraus, em nível, para que as cargas sejam transmitidas sempre para o plano horizontal.

2.

Sapata isolada:Usadas também em terrenos que apresentam uma boa taxa de trabalho e quando a carga a ser distribuída é relativamente pequena. Em geral são feitas em forma de tronco de pirâmide e amarradas umas às outras através de cintas ou vigas baldrame. Embaixo de toda sapata deverá, sempre, ser colocada uma camada de concreto magro (farofa). É um concreto bem seco, sem função estrutural, que tem a finalidade de isolar o fundo da sapata para que o solo não absorva a água do concreto da fundação.

Blocos O bloco é uma fundação direta, geralmente de concreto ciclópico; é como que uma sapata com grande espessura, formando assim um maciço que dispensa armadura no concreto.

Radier É um processo que tem sido aplicado em construções de casas populares sobre terrenos de pouca firmeza, quando a camada fraca de solo é muito profunda. É como se fosse uma laje, construída sob toda a extensão da obra, no chão. A ferragem usada no radier será sempre igual à de uma laje, na bitola mínima de 3/8, armada em cruz na parte inferior como na superior, distribuindo a carga por toda a superfície.

Artificial Consiste apenas em uma modificação das condições naturais do terreno, de modo que melhore sua resistência, apoiando-se depois uma sapata ou um bloco sobre o mesmo. Feita a cava destinada à fundação, podemos adensar o fundo, de modo que fique mais resistente:

1.

Apiloando o fundo: Quando se soca o fundo da cava para que a terra fique mais firme;

2.

Cravando pedras: Quando pedras são socadas com firmeza para garantir uma constituição melhor da cava que reterá o bloco ou a sapata da fundação;

3.

Cravando pequenas estacas: Cravando estacas curtas de concreto quando o terreno está mais fraco;

4.

Fazendo um colchão de areia: Socando areia dentro do buraco de forma a envolver a sapata ou bloco.

Fundações Indiretas Se o terreno firme está a grande profundidade, a mais de 6 metros de fundo, não sendo econômico fazer a escavação até encontrá-lo, pode ser indicado o uso de estacas, ou seja, de fundações indiretas ou profundas. Indicam-se as estacas quando as cargas a suportar pelo terreno são grandes, o terreno é pouco resistente na superfície ou resistente a grande profundidade. Uma grande edificação está firmemente estaqueada. As estacas podem ser de madeira, concreto prémoldado, aço ou moldadas “in loco”.

Estacas de Madeira

As estacas de madeira, empregadas como fundação indireta, são de madeira dura e resistente à ação do tempo. Em geral são troncos de árvore, redondos, lisos, descascados e retos. Devem ser tratadas antes de enterrá-las no solo com imunizadores contra insetos e fungos. O enterramento das estacas é feito com um equipamento chamado bate-estaca, que suspende um peso (o maço) e o deixa cair sobre a cabeça da estaca, enterrando-a um pouco em cada batida.

Estaca de Concreto Pré-Moldado As estacas de concreto pré-moldado são fabricadas previamente e transportadas prontas para o local de enterramento. Quando forem usadas já estarão com o concreto perfeitamente curado. São mais resistentes e duráveis que as estacas de madeira.

Estacas de Aço As estacas de aço são tubos de aço ou ferro fundido com ponta roncada e são enterradas não por percussão de um maço, mas por rotação.

Estacas Moldadas “In Loco” As estacas moldadas “in loco” são estacas de concreto moldadas na obra.Elas podem ser:

1.

Strauss: É um tipo confeccionado no próprio local onde será empregada. O método consiste em enterrar um tubo de aço no solo com um pequeno bate-estaca. Enterrado o tubo, este vai sendo retirado ao mesmo tempo em que se vai enchendo o orifício com concreto, o qual é batido com um pilão para melhor adensamento.

2.

Com camisa tipo Strauss: Executadas com tubo de revestimento que contém, num fundo falso, um balde-sonda e água dentro do tubo. À medida que a água vai penetrando no solo e se transformando em lama, esta enche o balde que vai retirando o material e formando o furo para a penetração do tubo revestimento. Não necessita do emprego de bate-estacas. O tubo revestimento vai sendo retirado conforme o lançamento do concreto. Deve ser feito por pessoas experientes para que não cause falhas no concreto, que certamente não serão vistas, mas reduzirão a resistência do solo.

3.

Simplex ou por Compressão: Também confeccionadas no local, são um outro tipo de estaca de concreto fundida no solo com o auxílio de um tubo de aço. O método consiste em cravar no solo um tubo de aço com uma ponta de concreto pré-moldado, batendo com um bate-estaca. Em seguida, o tubo é cheio com um concreto bem plástico, em seguida o tubo vai sendo retirado, deixando a estaca de concreto no solo.

4.

Franki: Talvez sejam as estacas mais empregadas atualmente. O método consiste em cravar um tubo de aço, batendo com o maço de bate-estacas, num tampão de concreto ou areia colocado no fundo do tubo. O tubo vai descendo forçado pelo atrito do tampão no interior do mesmo até a profundidade desejada. O prosseguimento das percussões do maço expulsa o tampão juntamente com um pouco de concreto colocado no interior, formando no solo abaixo do tubulão uma parte alargada de concreto. Em seguida

são colocados a ferragem da estaca no interior do tubo e também o concreto ao mesmo tempo em que se vai retirando o tubo.

5.

Tubulão: É outro tipo de fundação indireta que consiste em um tubo de aço de grande diâmetro. Um homen trabalha em seu interior e vai cavando ao mesmo tempo em que o tubo vai descendo. Quando chega à profundidade desejada, a base é alargada e concretada, servindo para apoio de uma parte da estrutura. Este método leva em conta basicamente a compressão do solo na base do tubulão.

6.

Tubulão tipo Chicago: A escavação é feita por etapas com escoramento que vai descendo à medida que a escavação prossegue. As escoras são travadas por meio de anéis metálicos.

7.

Tubulão tipo Gow: Consiste na cravação de um conjunto de tubos metálicos, de diâmetros consecutivos e decrescentes. A escavação é feita após a cravação de cada tubo, sucessivamente. Os tubos são retirados com a progressão da concretagem. Tem como vantagem, sobre o tipo Chicago, pode ser executada abaixo do nível da água, desde que abaixo deste haja uma camada de argila que o tubo possa apoiar-se, permitindo o término da escavação antes que a água atravesse a camada de argila.

8.

Tubulão Pneumático: Para terrenos onde há muita água, tornam-se inviáveis todos os tipos de fundação citados anteriormente. São usadas, para este caso, estacas de tubulões pneumáticos. Consiste no uso de ar comprimido após a cravação do tubo antes da escavação de seu interior. A finalidade do ar comprimido é a de manter a água afastada através do aumento da pressão no interior do tubo. O trabalho é de extrema responsabilidade e de muito risco. O conjunto transforma-se em um sistema fechado, cujas portas, para entrada e saída de material, são abertas e fechadas de acordo com um código “Morse”, convencional, para evitar a perda da pressão. A descompressão é feita, gradativamente, após a conclusão da concretagem da estaca.

Estaca Raiz São estacas pré-moldadas, comuns, usadas para reforço estrutural quando se dá deformação ou inclinação na estrutura durante ou após a execução. Poderá ser aclopado um macaco hidráulico ou não, vai depender da situação. O que existe de especial nesta estaca é o equipamento de cravação, pois a laje do primeiro pavimento estará pronta, impedindo o uso de máquinas altas.

Bloco de Coroamento Na extremidade superior de cada estaca ou grupo, é feito um bloco de coroamento da(s) estaca(s). É uma peça de medidas de largura e comprimento maior que a da estaca e tem finalidade de receber as cargas de um pilar e transferi-las para a fundação.

Noções de Esgotamento D’água

Normalmente no Brasil, empregam-se três tipos de esgotamento de água oriunda do lençol freático, que são os sistemas de esgotamento d’água localizado, com instalação de ponteiras filtrantes, e instalação de poços profundos.

1.

Esgotamento Localizado: Normalmente só é aplicado quando a profundidade da escavação atinge apenas os primeiros níveis do lençol freático, ou seja, o volume de água a ser retirado é pequeno. Neste sistema normalmente se empregam bombas de menor capacidade, que trabalham afogadas dentro de um reservatório ou escavação localizada mais abaixo do nível necessário de escavação que recebe as águas provenientes do lençol, através de valas criadas direcionadas ao local de instalação da bomba, e quando as águas surgem superficialmente, porém em quase toda a área escavada, normalmente são criadas valas menores que vão a direção de uma vala maior escavada no trecho central para só então ir a direção das bombas de esgotamento. Costuma-se chamar este formato de valas em escamas de peixe.

2.

Ponteiras Filtrantes: Normalmente é utilizado quando há necessidade de uma escavação maior, que fique abaixo do nível do lençol freático, normalmente o que ocorre em prédios com 2 a 3 subsolos ou galerias. Neste o funcionamento se dá através da captação de água por ponteiras filtrantes instaladas com média de 4 metros de profundidade e espaçadas em torno de 3 metros, interligadas por tubos coletores que levam toda água coletada até um tanque de decantação de areia e posteriormente à filtragem são direcionadas à rede de águas pluviais mais próximas, sendo necessário para isso à obtenção junto à prefeitura local de uma licença para o uso da galeria.

3.

Poços Profundos: Este sistema só é utilizado quando todos os demais não funcionam, ou seja, em obras que necessitam de uma grande profundidade de escavação em níveis bem abaixo do lençol freático e/ou em obras próximas ao mar, onde normalmente as pressões d’água são muito elevadas. A captação das águas nos poços é feita por bombas com auto poder de vazão que ficam submersas nos poços e também são coletadas e direcionadas ás redes de águas pluviais ou uma outra área de escape quando possível, sendo com certeza os de maior custo de implantação e manutenção.

Escavação de Cavas de Contenção Definição: As cavas normalmente são escavações localizadas necessárias a execução de uma determinada estrutura e/ou instalações de rede (água, esgoto, telefonia elétrica,...) que ficarão enterradas no solo. Em função da profundidade a ser atingida, da composição do solo e da presença ou não do lençol freático, várias medidas vão sendo adotadas de modo a garantir a estabilidade das cavas e a segurança dos operários que estarão envolvidos no processo executivo. Numa escavação rasa (até 2 metros) sem a presença do lençol freático e com um solo de média resistência (argila), normalmente são necessárias câmaras de trabalhos mínimas, com o cote do terreno sendo quase feito na vertical. Se o tipo de solo não suportar o corte do mesmo na vertical, o que normalmente ocorre na presença de areia, as cavas são feitas em forma de taludes (inclinados), o que alivia sensivelmente as tensões do solo. Em profundidades maiores, como na implantação de grandes galerias ou na execução de prédios com até 2 subsolos, normalmente estas cavas passam a ter uma contenção composta por pranchas metálicas justapostas ou através de uma cortina composta por perfis metálicos cravados na vertical espaçados em torno de 1 metro fechadas por pranchas de madeira ou chapas metálicas. Em cavas de grande profundidade e com a presença do lençol freático como ocorre em prédios com 3 a 4 subsolos ou nas construções do sistema metroviário nacional, as contenções das cavas têm sido normalmente resolvidas com o emprego de uma parede de concreto armado moldada no local, mais conhecida como parede diafragma

Nestes casos é muito comum como complemento do sistema de contenção das cavas o emprego de tirantes provisórios ou definitivos, que funcionam basicamente o empuxo do solo de uma determinada cortina que passará a atuar a partir do início da escavação necessária.