O Memorial de calculo tubulão

2. FUNDAÇÕES

1. INTRODUÇÃO

Os cálculos foram realizados a partir do posicionamento de pilares e cargas calculados no semestre passado na primeira parte do projeto, a fundação aqui projetada possui 19 bases do tipo “tubulão a céu aberto”, com profundidade de 6m a partir da superfície.

Analisando as sondagens e os esforços solicitados pelos pilares, chegamos à conclusão que o tubulão pode atender a todas as necessidades que precisamos em nossa fundação.

A execução de fundações com tubulões é indicada especialmente para obras com cargas consideradas elevadas, como, por exemplo, pontes, viadutos e prédios de grande porte - para solos com presença de lençol freático e que apresentam riscos de desabamento.

Os elementos de fundação tubulões a céu aberto são obtidos por meio do preenchimento com concreto de escavações no terreno, previamente executadas, de seção circular e formato cilíndrico (fuste, base e tronco cônica).

Leva-se em consideração:

[pic 1]

 

1. REFERÊNCIAS NORMATIVAS

        Projeto realizado dentro dos requisitos da norma NBR 6122-2010

1. RECURSOS COMPUTACIONAIS

        Cálculos realizados pelo software EXCEL, desenhos de referência criados com AUTOCAD.

1. SONDAGEM

A sondagem à percussão ou SPT é um dos processos de investigação do subsolo mais usado nas construções e é um processo insubstituível para a escolha do melhor tipo fundação.

São utilizados como materiais para esse processo: amostrador, hastes, martelo, tripé de sondagem, cabeça de bater e conjunto de perfuração.

Com esse ensaio é possível identificar as diferentes camadas do solo que formam o subsolo, classificar o solo de cada camada, identificar o lençol freático e verificar a capacidade de carga do solo em diferentes profundidades.

O ensaio é realizado de acordo com a NBR 6484/2001 e a NBR 7250/1982 e é feito com introduzindo o amostrador a partir da cota de um metro de profundidade e é considerado profundidades frequentes a cada metro até que que chegue a camada impenetrável da rocha.

É posicionada a cabeça de bater que recebe o impacto direto do martelo.

A posição do martelo é 75 cm acima da cabeça de bater, os golpes começam até que se atinjam 45 cm. A cada 15 cm é anotada a quantidade de golpes necessários.

É retirado amostras do solo e o processo continua até atingir o nível do lençol freático.

Depois da cravação é colocado o torquímetro na parte de cima da composição de hastes e com a aplicação do torque é obtido duas medidas, uma é o valor máximo do torque e a outra o torque residual.

1. MEMÓRIA DE CÁLCULO TUBULÃO

Dados utilizados no cálculo de todos tubulões:

• Concreto de resistência de 15,0 MPa (150,0 Kgf/cm^2).
• Fator de segurança para tubulão = 2
• F1= 3
• F2= 0
• Propriedades do solo:

• Areia Silto-Argilosa
• Tensão Admissível de Cálculo = 0,7 MPa

• Altura do Rodapé adotado 25cm.

• Fórmulas Utilizadas:

• Área do bulbo: z = 3.b
• Or = (K.NP)/ F1
• Oadm = Or/Fs
• D = RAIZ((4.P)/(π.Oadm))
• Oconcreto = (0,85.fck) / (γf. γc)
• Diâmetro do fuste = RAIZ (4.A)/π
• H = ((D-df)/2).tg(60)
• Área da base = (π .D2)/4
• Área do fuste = (π.df2)/4
• Volume = 0,25.Ab.((H-0,25)/3).(Ab + Af + RAIZ(Ab.Af))

1. Pilar P1, furo SPT1

• Carga do pilar 550,8 KN
• Área do bulbo: z = 3.b =3.2 = 6m
• NP = (5+4+4+5+3+7)/ 6 = 4,6

TENSÕES

• Or = (K.NP)/ F1= (0,70.4,6)/3 = 1,07 Mpa
• Oadm = Or/Fs = 1,07/2 = 0,54 MPa
• Oconcreto = (0,85.fck) / (γf. γc) = (0.85.15) / (1,4.1,6) = 5,7 Mpa

BASE

• Diâmetro da Base = RAIZ((4.P)/(π.Oadm))

= RAIZ((4.0,511)/(π.0,54)) = 1,145 m

• Área da base = (π .D2)/4 =(π .1,1452)/4 = 0,899 m2
• H = ((D-df)/2).tg(60) = ((1,145 -0,7)/2).1,73 = 0,2937 m

• Para uma maior segurança, adotaremos 1,0 m.

FUSTE

• Área mínima do fuste = 0,511/5,7 = 0,097 m2
• Diâmetro do fuste= RAIZ (4.A)/π =RAIZ(4.0,097)/π = 0,351 m ≥ 70 cm

• Logo adotaremos 70 cm pois é o que recomenda a norma

• Área do fuste = (π.df2)/4 = (π.0,72)/4 = 0,385 m2

VOLUME

• Volume = 0,25.Ab.((H-0,25)/3).(Ab + Af + RAIZ(Ab.Af))

  = 0,25.0,899.((1-0,25)/3) . (0,899 + 0,385 + RAIZ(0,899.0,385)

  = 0,105 m3

1. Pilar P2, furo SPT1

• Carga do pilar 1101,6 KN
• Área do bulbo: z = 3.b =3.2 = 6m
• NP = (5+4+4+5+3+7)/ 6 = 4,6

TENSÕES

• Or = (K.NP)/ F1= (0,70.4,6)/3 = 1,07 Mpa
• Oadm = Or/Fs = 1,07/2 = 0,54 MPa
• Oconcreto = (0,85.fck) / (γf. γc) = (0.85.15) / (1,4.1,6) = 5,7 Mpa

BASE

• Diâmetro da Base = RAIZ((4.P)/(π.Oadm))

= RAIZ((4.1,102)/(π.0,54)) = 1,619 m

• Área da base = (π .D2)/4 =(π .1,6192)/4 = 1,272 m2
• H = ((D-df)/2).tg(60) = ((1,619 -0,7)/2).1,73 = 0,6067 m

• Para uma maior segurança, adotaremos 1,0 m.

FUSTE

• Área mínima do fuste =1,619/5,7 = 0,193 m2

• Diâmetro do fuste= RAIZ (4.A)/π =RAIZ(4.0,097)/π = 0,496 m ≥ 70 cm

• Logo adotaremos 70 cm pois é o que recomenda a norma

• Área do fuste = (π.df2)/4 = (π.0,72)/4 = 0,385 m2

VOLUME

• Volume = 0,25.Ab.((H-0,25)/3).(Ab + Af + RAIZ(Ab.Af))

  = 0,25.1,272.((1-0,25)/3) . (1,272 + 0,385 + RAIZ(1,272.0,385)

  = 0,187m3

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Pilar P3, furo SPT2

• Carga do pilar 550,8 KN
• Área do bulbo: z = 3.b =3.2 = 6m
• NP = (8+5+3+3+5+5)/ 6 = 4,8

TENSÕES

• Or = (K.NP)/ F1= (0,70.4,8)/3 = 1,12 MPa
• Oadm = Or/Fs =  0,77/2 = 0,56 MPa ou 560 KPA
• Oconcreto = (0,85.fck) / (γf. γc) = (0.85.15) / (1,4.1,6) = 5,7 Mpa

BASE

• Diâmetro da Base = RAIZ((4.P)/(π.Oadm))

• = RAIZ((4.0,511)/(π.0,56)) = 1,119 m

• Área da base = (π .D2)/4 =(π .1,1192)/4 = 0,879 m2
• H = ((D-df)/2).tg(60) = ((1,119 -0,7)/2).1,73 = 0,2766 m

• Para uma maior segurança, adotaremos 1,0 m.

FUSTE

• Área mínima do fuste = 0,511/5,7 = 0,097 m2
• Diâmetro do fuste= RAIZ (4.A)/π =RAIZ(4.0,097)/π = 0,351 m ≥ 70 cm

• Logo adotaremos 70 cm pois é o que recomenda a norma

• Área do fuste = (π.df2)/4 = (π.0,72)/4 = 0,385 m2

VOLUME

• Volume = 0,25.Ab.((H-0,25)/3).(Ab + Af + RAIZ(Ab.Af))

  = 0,25.0,879.((1-0,25)/3) . (0,879 + 0,385 + RAIZ(0,879.0,385)

  = 0,101m3

1. Pilar P4, furo SPT3

• Carga do pilar  1116,9 KN
• Área do bulbo: z = 3.b =3.2 = 6m
• NP = (5+5+5+4+8+8)/ 6 = 5,8

TENSÕES

• Or = (K.NP)/ F1= (0,70.5,8)/3 = 1,35
• Oadm = Or/Fs = 0,81/2 = 0,67 MPa
• Oconcreto = (0,85.fck) / (γf. γc) = (0.85.15) / (1,4.1,6) = 5,7 Mpa

BASE

• Diâmetro da Base = RAIZ((4.P)/(π.Oadm))

= RAIZ((4.1,1169)/(π.0,67)) = 1,451 m

• Área da base = (π .D2)/4 =(π .1,451)/4 = 1,140 m2
• H = ((D-df)/2).tg(60) = ((1,619 -0,7)/2).1,73 = 0,4960 m

• Para uma maior segurança, adotaremos 1,0 m.

FUSTE

• Área mínima do fuste =1,451/5,7 = 0,196 m2

• Diâmetro do fuste= RAIZ (4.A)/π =RAIZ(4.0,196)/π = 0,4995 m ≥ 70 cm

• Logo adotaremos 70 cm pois é o que recomenda a norma

• Área do fuste = (π.df2)/4 = (π.0,72)/4 = 0,385 m2

VOLUME

• Volume = 0,25.Ab.((H-0,25)/3).(Ab + Af + RAIZ(Ab.Af))

  = 0,25.1,140.((1-0,25)/3) . (1,140 + 0,385 + RAIZ(1,140.0,385)

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