Aula 09 - Subsistemas Construtivos

ENGENHARIA CIVIL PROCESSOS CONSTRUTIVOS I

1

AULA 09 SUBSISTEMAS CONSTRUTIVOS INTRODUÇÃO E FUNDAÇÕES

PROF. LIGIA VITÓRIA REAL

FACULDADE EDUCACIONAL ARAUCÁRIA

SUBSISTEMAS CONSTRUTIVOS 2

Profa Lígia V. Real. Processos Construtivos I. FACEAR.





Edificação: 

Reunião de vários subsistemas construtivos;



Necessariamente relacionados, coordenados e integrados.

Os sistemas construtivos devem estabelecer um sistema de produção, um conjunto de processos construtivos, cujo

produto final será o edifício



ESTRUTURAL

SISTEMAS CONSTRUTIVOS PRINCIPAIS

VEDAÇÃO INTERNA (DIVISÕES) VEDAÇÃO EXTERNA (FACHADA) COBERTURA

Estruturas em madeira Estruturas em concreto

ELÉTRICO

Estruturas em aço

HIDRÁULICO





SUPRA-ESTRUTURA: 



Parte superior da estrutura de um edifício que suporta as cargas dos diversos pavimentos e as transmite à infra-estrutura

INFRA-ESTRUTURA: 

Parte inferior da estrutura de um edifício que suporta e transmite cargas ao terreno.





Pilares Vigas SUPRAESTRUTURA

Lajes Cobertura

ESTRUTURAL

Paredes Portantes INFRAESTRUTURA

Fundações rasas Fundações profundas

SUPRA-ESTRUTURA 7


Pilares e vigas 

Os pilares e vigas podem ser associados entre si de diversas maneiras 

Depende dos materiais utilizados



Dos tipos de conexões escolhidas



Da condição de apoio adotada

SUPRA-ESTRUTURA 8


Pilares e vigas 

Os pilares e vigas podem ser associados entre si de diversas maneiras 

Depende dos materiais utilizados



Dos tipos de conexões escolhidas

SUPRA-ESTRUTURA 9


Pilares e vigas

SUPRA-ESTRUTURA 10


Pilares e vigas

SUPRA-ESTRUTURA 11


Pilares, vigas e lajes

SUPRA-ESTRUTURA 12


Pilares 

O requisito de resistência estrutural à compressão é importante para todos os componentes do sistema



Mas no caso dos pilares É FUNDAMENTAL !

SUPRA-ESTRUTURA 13


Pilares 

O requisito de resistência estrutural à compressão é importante para todos os componentes do sistema



Mas no caso dos pilares É FUNDAMENTAL !

INFRA-ESTRUTURA 14


Fundações 

São elementos estruturais cuja função é a transferência de cargas da estrutura para a camada resistente de solo IMPORTÂNCIA ESTRUTURAL!!!

 

4 a 10% do custo global da edificação Podem chegar a 20%. IMPORTÂNCIA ECONÔMICA!!!

INFRA-ESTRUTURA 15


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 apoia.

INFRA-ESTRUTURA 16


Fundações diretas 

Aquelas em que a transmissão da carga para o solo é feita

preponderantemente pela base.

Ferragem

Alvenaria

Concreto

Lastro de concreto magro

INFRA-ESTRUTURA 17


Fundações indiretas

Aquelas em que a transmissão da carga para o solo é feita preponderantemente pela superfície lateral.



São aquelas que transmitem as cargas por efeito de atrito lateral do elemento estrutural com o solo e por efeito de ponta.



Atrito lateral

INFRA-ESTRUTURA 18


Fundações indiretas 

As

fundações

sempre

indiretas

profundas,

devido

são a

forma de transmissão de cargas ao solo (atrito lateral) que exige grandes

dimensões

dos

elementos de fundação.

Atrito lateral

INFRA-ESTRUTURA 19


Fundações rasas

Aquelas em que a cota de apoio está até 2 m de profundidade Exemplos: As fundações • Saparasse classificam em diretas e indiretas, de acordo com a forma de transferência de cargas da estrutura para o solo onde ela se • Laje Radier apoia. • Blocos de fundação

INFRA-ESTRUTURA 20


Fundações profundas  Aquelas

em que a cota de apoio está a mais de 2 m de profundidade

 Exemplo:  Estacas

INFRA-ESTRUTURA 21


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

INFRA-ESTRUTURA 22


Fundações

Rasas Profundas

Diretas Indiretas

INFRA-ESTRUTURA 23


RESUMO

FUNDAÇÕES

Blocos e alicerces

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Fundações diretas rasas Sapatas

Fundações

Corrida Isolada

Associada Alavancada

Radiers

Fundações diretas profundas

Tubulões

Céu aberto Ar comprimido

Brocas Estacas de madeira Estacas de aço Fundações indiretas

Estacas de concreto pré-moldadas Escavada

Estacas de concreto moldadas in loco

Franki Hélice contínua Strauss

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FUNDAÇÕES DIRETAS RASAS

FUNDAÇÕES DIRETAS RASAS 26


Blocos e alicerces 





Este tipos de fundações são utilizados quando há atuação de pequenas cargas, ligados por vigas denominadas baldrames. Elementos estruturais de grande rigidez Suportam predominantemente esforços de compressão simples provenientes das cargas dos pilares. 

SEM NECESSIDADE DE ARMAÇÃO

Exemplo: Bloco de alvenaria de tijolos



Blocos   

Concreto simples Alvenaria de tijolos comuns Pedra de mão (argamassadas ou não) Alicerces





Vigas baldrame: travam os blocos de fundação que são construídos sobre as fundações profundas.



Blocos e alicerces 

Sequência executiva

Escavação 

Cuidado: verificar se há formigueiros e raízes de árvores no momento desta atividade.



Compactação da camada do solo resistente (apiloamento do fundo)



Blocos e alicerces




Blocos e alicerces  Colocação >

9 MPa


de um lastro de concreto magro 5

a 10 cm



Blocos e alicerces


Cinta de amarração Embasamento

Cinta de amarração: absorver esforços não previstos, suportar pequenos recalques, distribuir o carregamento e combater esforços



Blocos e alicerces


Impermabilização: Evitar a subida de umidade por capilaridade para a alvenaria de elevação. Deve-se evitar descontinuidades que poderão comprometer seu funcionamento.





Blocos e alicerces




Sapatas 



Ao contrário dos blocos e alicerces, as sapatas não trabalham apenas à compressão simples. Isso significa que precisam ser feitas de algum material que suporte tração. 

Concreto armado 

ARMAÇÃO



Sapatas

Sapata de edifício de grande porte

PCC-USP



ISOLADAS

CORRIDAS



ASSOCIADA

ALAVANCADA



Sapatas




Sapatas 

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



Sapatas 


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



Sapatas 

Sapatas  Isolar

a armadura do solo





Sapatas 

Sapatas  Posicionamento

da armação



Sapatas 


Sapatas  Concretagem A

base pode ser vibrada normalmente mas para a parte inclinada é necessário compactar manualmente



Sapatas




Sapatas




Sapatas




Sapatas 


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



Sapatas

• Arranque?




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.



Radier 

Radier. O que é?



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).



Radier 

Radier 

Desvantagem: impõe a necessidade de execução precoce de todos os serviços enterrados (instalações sanitárias, etc).




Radier Aparelho de nível

Preparo da base com lastro de brita

Régua graduada



Radier

• Posicionamento das armaduras • Sistemas de instalação • Caminhos para a concretagem




Radier

• Posicionamento das armaduras • Sistemas de instalação • Caminhos para a concretagem




Radier


Posicionamento de espaçadores



Radier

Concretagem




Radier

Acabamento





Radier 

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




Radier 

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

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FUNDAÇÕES DIRETAS PROFUNDAS

FUNDAÇÕES DIRETAS PROFUNDAS 64


Tubulões

– São elementos da fundação que transmitem a carga ao solo resistente por compressão. – É composto por um fuste cilíndrico e uma base

alargada em forma de tronco de cone.



Tubulões

Transmissão de cargas pela base em elevada profundidade

Fuste Base alargada



Tubulões

• Tubulões – Condições de aplicação: • Cargas muito elevadas • Áreas com dificuldade de adoção de técnicas de fundação mecanizadas • Regiões afastadas de grandes centros urbanos • Solos argilosos – menos risco de desmoronamento



Tubulões

• Tubulões – Riscos: • • • • • • •

Queda de pessoas ao entrarem ou saírem Soterramento Queda de ferramentas e equipamentos Choque elétrico Infecções Asfixia ou intoxicação com gases Afogamento (inundação)



Tubulões

• Tubulões – Vantagens: • Possibilidade de descida do operário nas escavações para limpeza da base • Menor custo de mobilização • Menor intensidade de vibração e ruído • Possibilidade de verificação in loco das camadas de solo



Tubulões

• Tubulões (de acordo com o método de escavação) – Tubulão a céu aberto • Consiste em um poço aberto manualmente ou mecanicamente em solos coesos, de modo que não haja desmoronamento durante a escavação. • É aplicado sempre acima do nível d’água.



Tubulões à ceu aberto

• Tubulões – Tubulão a céu aberto • Quando há tendência ao desmoronamento, revestese o furo com alvenaria de tijolo, tubo de concreto ou de aço. • O fuste é escavado até a cota desejada, a base é alargada e posteriormente enche-se de concreto.





• Tubulões – Tubulão a céu aberto • Marcar o eixo do tubulão com um piquete de madeira.

Diâmetro mínimo = 70 cm





• Tubulões – Tubulão a céu aberto • Arame + prego – marcar circunferência que delimita o tubulão (diâmetro mínimo = 70 cm).

Diâmetro mínimo = 70 cm





• Tubulões – Tubulão a céu aberto • Pode ser uma caixa de madeira fincada no local.





– Tubulão a céu aberto • Projeto de fundação especificando: – Dimensionamento do tubulão (Φ e alturas fuste e da base) – Projeto de armação – Profundidade estimada do tubulão

– Planta de fôrma das fundações • Locação • Cota de arrasamento dos tubulões



Tubulões


• Tubulões – Tubulão a céu aberto Para escavação manual usa-se pá, balde e um sarilho para a retirada da terra.





• Neste caso: – 2 operários – Ferramentas: • Sarilho • Pá • Baldes




• Tubulões – Tubulão a céu aberto • Perfuração mecânica: aparelho rotativo acoplado a um caminhão.












Tubulões




Tubulões

• Tubulões – Tubulão a céu aberto • Caso haja acúmulo de água (bombear a água)




Tubulões


• Tubulões – Tubulão a céu aberto • Pode ocorrer que alguma camada do solo não resista à perfuração e desmorone (no caso de solos arenosos). – Neste caso é necessário o encamisamento da peça ao longo dessas camadas. – Tubos de concreto ou aço.









• Tubulões – Tubulão a céu aberto • Fazer o alargamento da base de acordo com as dimensões do projeto. • Verificar as dimensões do poço, como: profundidade, alargamento da base. • Verificar o tipo de solo da base. • Certificar se os poços estão limpos.





Base alargada





• Tubulões – Tubulão a céu aberto • Posicionar as armaduras • Concretagem do tubulão – Usar um funil com o comprimento da ordem de 5 vezes seu diâmetro para evitar segregação do concreto e evitar que o concreto bata nas paredes do tubulão e se misture com a terra.





• Tubulões – Tubulão a céu aberto • Concretagem do tubulão – Usar concreto com fluidez adequada de modo que o concreto se espalhe pela base pelo impacto de descarga. – Caso contrário, é conveniente a interrupção da concretagem de tempos em tempos e que um funcionário desça para espalhar o concreto.




Tubulões a céu aberto – Concretagem










Tubulões Tubulão a céu aberto, encamisado Camisas ou tubos de aço, que são içados durante a concretagem, possibilitam a escavação de tubulões à céu aberto em terrenos ligeiramente instáveis.

Camisa de aço

Escavação



Tubulões ar comprimido 

Usado quando existe água e fundação ultrapassa consideravelmente o nível do lençol freático





Injeção de ar comprimido no tubulão para impedir a entrada da água. Se a pressão interna imposta no tubulão > do que a exercida pela água que está no solo ela não entra.



Tubulões ar comprimido  Durante

a compressão o

sangue dos homens absorve mais gases do que na pressão normal.



Tubulões ar comprimido

 Descompressão

rápida: o

gás absorvido em excesso no

sangue pode formar bolhas, causando dores e até a morte

por embolia.




 Para

à

evitar: antes de passar

pressão

normal,

os

trabalhadores devem sofrer um processo

de

descompressão

lenta (> 15 min.) numa câmara de emergência.













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MAIS DÚVIDAS?

Referências bibliográficas 100




SOUZA, R.; MEKBEKIAN, G. Qualidade na aquisição de materiais e execução de obras. Editora Pini.



ABNT NBR 12284. Áreas de vivência em canteiros de obras – Procedimento. 1991.



RIPPER, E. Manual Prático de Materiais de Construção: Recebimento, Transporte interno, estocagem, manuseio e aplicação. 1995, São Paulo, Pini, p. 252.



YAZIGI, Walid Técnicas de Edificar, Sinduscon/SP. Ed. Pini – SINDUSCON 1999



SALGADO, Julio C. Técnicas e prática construtivas para edificação.

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