1) Apresente uma definição sucinta de fundações.

Fundações são os elementos estruturais destinados a transmitir ao

terreno as cargas de uma estrutura. Todo peso de uma obra é transferido para

o terreno em que a mesma é apoiada. Os esforços produzidos pelo peso da

construção deverão ser suportados pelo terreno em que esta se apóia, sem

que ocorram recalques ou ruptura do terreno. A parte de uma construção que

recebe o seu peso e o transfere para o solo chama-se fundação.

2) As fundações podem ser divididas em quantos grupos e como se

denomina estes grupos.

As fundações podem ser dividas em dois grupos: fundações diretas ou rasas, em que a carga da estrutura é transmitida ao solo de suporte diretamente pela fundação, ou em fundações indiretas ou profundas, em que é necessário recorrer a camadas mais profundas do terreno para poder suportar as cargas necessárias.

3) Cite as condições essenciais para o dimensionamento de uma

fundação direta.

O dimensionamento de uma fundação direta deve satisfazer as condições:

a) O centro de gravidade da fundação deve coincidir com o centro de gravidade do elemento transmissor de carga;

b) Tendo P a carga a transmitir e p a pressão admissível do terreno, a área necessária será dada por S= P/p;

c) Solução mais econômica.

4) Cite os tipos de fundações diretas ou rasas.

Sapata Corrida: constatada a existência de terreno firme a uma profundidade relativamente pequena e que a altura do elemento de fundação não está sujeita a limitações, o critério econômico.

Sapata isolada: quando o terreno apresenta boa taxa de trabalho e a carga a ser suportada pelo terreno é relativamente pequena, costumam-se executar sapatas isoladas que poderão ser simples ou armadas, em formato de tronco de pirâmide, interligadas entre si por vigas baldrames.

Radier é o elemento de fundação que recebe todos os pilares da obra. Recorre-se a esse tipo de fundação quando o terreno é de baixa resistência e a espessura da camada do solo é relativamente profunda. Estando a camada

resistente a uma profundidade que não permite a cravação de estacas, devido ao pequeno comprimento das mesmas.

5) Cite os tipos de fundações indiretas ou profundas.

Estacas: são peças esbeltas que transferem as cargas dos pilares, às camadas mais profundas do terreno, podendo ser utilizadas de forma isolada ou em grupo.

Tubulões: que apesar de serem profundas e de ser semelhante a uma esta, este tipo de fundação é considerado como direta, pois sua resistência é transmitida ao solo através de sua base.

6) Cite os tipos de estacas

Madeira: empregadas em terrenos permanentemente secos ou úmidos uma vez que esse material não suporta as alternativas de umidade e secura.

Metálicas: indicadas para os terrenos arenosos e lodosos, bem como para aqueles alternativamente úmidos e secos, em que a madeira não é aconselhável.

Concreto pré-moldadas: que podem ter seção quadrada com os cantos chanfrados, seções circulares e poligonais, com comprimento médio entre 12 e 14 metros. Os tipos mais comuns dessas estacas são: Mega ou de Reação, Vibradas, Centrifugadas e Protendidas.

Concreto moldadas in loco: que são estacas concretadas em invólucros especiais que se recuperam posteriormente ou nos próprios buracos cavados com equipamentos especiais. Permitem cravação a grandes profundidades, com diâmetros variáveis e no comprimento pré-determinado no projeto de fundações. Os tipos mais comuns dessa estacas são: Strauss, Franki, Broca, Raiz, de Grande Diâmetro e Hélice Contínua.

7) Cite os tipos de tubulão

Tubulão a céu aberto: é escavado manualmente, não pode ser executado abaixo do nível d´água. Dispensa escoramento em terreno coesivo, mostrando-se uma alternativa econômica para altas cargas solicitadas, superior a 250 Tf. Os tipos mais comuns são tipo Cisterna, Chicago e Gow.

Tubulão pneumático: é utilizado em terrenos que apresentam dificuldade de empregar escavação mecânica ou cravação de estacas, como em áreas com alta densidade de matacões, lençóis d´água elevados ou cotas insuficiente entre o terreno e o apoio da fundação.

8) Para a cravação das estacas utilizam-se os bate-estacas, que de acordo com o martelo usado, dividem-se nos seguintes grupos: bate-estacas de gravidade, de simples efeito e de duplo efeito. Faça uma pequena resenha a respeito dos três tipos de bate-estacas, anteriormente, citados.

O bate-estacas é um equipamento utilizado para cravação de estacas, que podem ser pré-moldadas em concreto, em madeira, metálicas, e de outros materiais. Estes equipamentos são constituem-se basicamente de uma torre que eleva o bate-estacas (que pode ser um peso que cai na estaca por gravidade, ou um martelo hidráulico) com vista a cravar a estaca no solo.

Bate-estaca de gravidade: A energia para cravação da estaca é transmitida à mesma pela queda livre de um peso, de uma altura determinada. O peso é denominado martelo ou macaco e sua queda é, em geral, orientado através de duas guias laterais. A cabeça das estacas deve ser protegida por um cabeçote de ferro ou madeira, cuja finalidade é permitir uma distribuição uniforme das tensões dinâmicas, transmitidas pelo martelo. O máximo de eficiência desse tipo de bate-estacas é da ordem de 10 pancadas por minuto. O incoveniente desse bate-estacas é que a obtenção da nega fica muito a critério do operador, e de sua malícia na operação de queda do martelo.

Bate-estaca de efeito simples: Nesse tipo o martelo desloca-se ao longo de um embalo fixo à estrutura do bate-estacas e é levantado pela ação de gases sob pressão, caindo só pelo peso próprio. A altura de queda é função da quantidade de gases da câmara. A eficiência obtida é de 40 a 50 pancadas por minuto.

Bate estaca de duplo efeito: É uma variante aperfeiçoada do tipo anterior. Os gases sob pressão são injetados no cilindro, tanto para a operação de levantamento como para a operação de queda. Nesse caso, não há queda livre e a freqüência de cravação é muito maior, da ordem de 250 a 300 pancadas por minuto. 9) Cite as razões para o emprego das estacas e uma condição que leva a

opção da estaca como elemento de fundação.

As estacas são utilizadas, essencialmente para transmissão de cargas à camadas mais profundas do terreno. Duas razões levam ao seu emprego, técnicas e econômicas. É preferido o seu uso, por exemplo, quando a taxa admissível do terreno for inferior ao carregamento transmitido pela estrutura e quando a fundação direta ficar sujeita a recalque incompatível com a estrutura a ser construída.

Quanto ao esforço a que estão sujeitas, podemos classificá-las em: estacas de compressão, de tração e de flexão. Normalmente as estacas são cravadas verticalmente e trabalham à compressão, entretanto as estacas-pranchas trabalham à flexão.

10) Faça uma pequena resenha sobre as estacas de madeira, de aço e pré-moldadas de concreto. Cite também, as principais vantagens e desvantagens de cada uma delas.

Estacas de madeira: São feitas de madeira roliça ou com seção uniforme, descascada, com diâmetro de 18,0 a 35,0 cm e comprimento de 5,00 a 8,00 m, devendo ser reta, tolerando-se uma curvatura de 1 a 2% do comprimento, resistente, barata e de fácil aquisição.Vantagens: não oferecem problemas de transporte e manuseio; corte fácil; facilidade de serem obtidas em comprimentos variáveis; emenda fácil; e baixo custoDesvantagens: é sujeita a apodrecimento.

Estacas de aço: Em geral são constituídas de perfil metálico no forma de “H” ou duplo “T” de aba larga. Vantagens: facilidade de manuseio; facilidade de cravação; são obtidas em qualquer comprimento, sem que haja perda; facilidade de corte e de emenda; e o atrito que se manifesta na cravação não é muito acentuado.Desvantagens: sofrem o ataque de águas agressivas; e o seu preço proibitivo no Brasil.

Estacas pré-moldadas: São peças de concreto armado, fabricadas no próprio canteiro de obra ou em indústrias especializadas, cravadas por meio de bate-estacas, após o concreto atingir resistência necessária. A sua armação destina-se a absorver os momentos fletores, resultantes do levantamento da estaca, tanto para o transporte como para alçar na cravação.Vantagens: grande durabilidade; e indicada para vários tipos de solicitações.Desvantagens: Baixa resistência aos esforços de manuseio e transporte; dificuldade de execução de cortes e emendas; e grande possibilidade de falhas de integridade.

11) Quais são os tipos de estacas de concreto moldadas “in loco”.

Os tipos mais comuns de estacas moldadas “in loco” são: Estacas sem camisa- tipo BrocaCom camisa recuperada- tipo Strauss, Compressão, Tração e Duplex;Com camisa perdidas- tipo Monotube e Raymond.

12) Faça uma pequena resenha a respeito das estacas de concreto

moldadas “in loco”.

As estacas moldadas “in loco” podem ser do tipo sem camisa ou com camisa.

As estacas sem camisa: a execução desse tipo de estaca é extremamente simples e compreende apenas duas fases: abertura de um furo no terreno e lançamento de concreto nesse furo. São estacas de reduzida capacidade de carga (3 a 8 t) e apenas empregadas em pequenas

construções. Não são armadas e levam apenas pontas de ferro destinadas a amarrá-Ias à viga baldrame ou blocos.

As estacas com camisa se dividem em: estacas com camisa recuperada, que são as estacas do tipo Strauss, Tração, Compressão e Duplex; e estacas com camisa perdida, que são as estacas do tipo Raymond e Monotube.

13) Descrever os procedimentos de execução das seguintes estacas: Franki, Strauss, Hélice Contínua. Cite também, as principais vantagens e desvantagens de cada uma delas.

Estaca Franki: Consiste, este processo, em fazer-se atuar um pesado maço de um bate-estaca sobre um tampão de concreto quase seco ou de cascalho e areia, colocados dentro de um tubo de aço de grande altura. O atrito entre o tubo e o tampão é necessário para que, sob ação dos golpes do maço, o tubo seja enterrado. Atingindo-se a profundidade desejada, imobiliza-se o tubo e lança-se o concreto quase seco no seu interior, espalha-se o concreto na zona não revestida pelo tubo, formando o bulbo. Após, coloca-se previamente a armadura e em seguida lançam-se novas quantidades de concreto que se apiloam, ao mesmo tempo em que se efetua a retirada do tubo.

Vantagens: Admite altas cargas, indicada para grandes profundidades.Desvantagens: Grande possibilidade de falhas de integridade e vibração

excessiva no entorno.

Estaca Strauss: Inicialmente crava-se no terreno um tubo de aço. A seguir, coloca-se determinada quantidade de água dentro do tubo, ao mesmo tempo em que se retira a lama ali formada, através de um peso sonda. Cravado o tubo, enrosca-se um novo tubo na extremidade do anterior, repetindo o processo. Atingida a profundidade desejada, imobiliza-se o mesmo, lançando o concreto no seu interior, primeiramente formando o bulbo, e depois o fuste, lançando novas quantidades de concreto ao mesmo tempo em que se efetua a retirada parcial do tubo.

Vantagens: baixo custo e equipamento com boa mobilidade no canteiro.Desvantagens: grande possibilidade de falhas e não pode ultrapassar o

nível freático.

Estaca Hélice Contínua: É um processo de cravação contínuo, ou seja, as brocas são emendadas a partir do momento em que tenham penetrado no solo em todo o seu comprimento. Atingido o comprimento estipulado, é injetado o concreto, a medida que a broca vai sendo retirada e, eventualmente, em função de um controle de pressão no painel do equipamento, o peso da broca pode fazer pressão sobre a massa de concreto. Após a conclusão da concretagem são colocadas barras de aço para fazer a ancoragem com o futuro bloco de fundação.

Vantagens: Elevada produtividade, adaptabilidade na maioria dos terrenos, não produz vibração, não causa descompressão do terreno, limpeza do canteiro.

Desvantagens: limitação de movimentação, exige central de concreto, custo de mobilização elevado, limitação nos comprimentos (24m), não pode ser usado em terrenos com matacão e cuidados, no caso de solos puramente arenosos.