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Mini-curso (3h):

Transparência 01. Mini-curso (3h):. ATUALIZAÇÃO EM GEOTECNIA DE FUNDAÇÕES DE ESTRUTURAS. Ronaldo da Silva Ferreira, Eng.Civil Ph.D. UFSC - Departamento de Engenharia Civil <http://geotecnia.ufsc.br> <ronaldo@ecv.ufsc.br> Fone: (48) 331-7706.

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Presentation Transcript

  1. Transparência 01 Mini-curso (3h): ATUALIZAÇÃO EM GEOTECNIADE FUNDAÇÕES DE ESTRUTURAS Ronaldo da Silva Ferreira, Eng.Civil Ph.D. UFSC - Departamento de Engenharia Civil <http://geotecnia.ufsc.br> <ronaldo@ecv.ufsc.br>Fone: (48) 331-7706 Organização de realização ACE-SC<ace@ace-sc.com.br> (48) 248-3553 Apoio e patrocínio CREA-SC<crea-sc@crea-sc.org.br> (48) 3027-2006 Março - 2005

  2. Transparência 02 SUMÁRIO BLOCO 1 Apresentação do tema e nivelamento de informações • Preliminares - Definição de FUNDAÇÃO • 1.1 Ano 2004 - Dois eventos importantes • ISC’2 • SEFE V / BIC 2004 • 1.2 Amplitude “Engenharia de Fundações” • 1.3 Projeto de fundações de estruturas • 1.4 Programa de qualidade (Produto) BLOCO 2 SEFE V / BIC 2004 - Recentes desenvolvimentos • Preliminares - Abrangência do evento • 2.1 Breve histórico • 2.2 Investigação de campo • 2.3 Mecânica dos solos • 2.4 Elementos estruturais de fundação • 2.5 Verificação de desempenho e qualidade • 2.6 Metodologia de projeto • 2.7 Questões nacionais para debate (Brasil)

  3. Transparência 03 SUMÁRIO (Cont.) • Preliminares - Abrangência do evento • 3.1 Breve histórico • 3.2 Investigação de campo e de laboratório • 3.3 Mecânica dos solos e das rochas • 3.4 Questões internacionais para debate (Mundo) BLOCO 3 ISC’2 - Recentes desenvolvimentos

  4. Transparência 04 BLOCO 1Apresentação do tema e nivelamento de informações • Preliminares - Definição de FUNDAÇÃO “FUNDAÇÃO de uma estrutura é a parte da obra civil na qual as cargas da super-estrutura são transferidas para o substrato de suporte - solo ou rocha, através do elemento estrutural.” • Elemento Geotécnico (Solo / Rocha) • Elemento Estrutural (Aço / Concreto etc.)

  5. Transparência 05 BLOCO 1Apresentação do tema e nivelamento de informações ISC’2 Geotechnical and Geophysical Site Characterization <http://www.millpress.nl/shop/index.php?isbn90-5966-009-9> • 1.1 Dois eventos importantes • Setembro 2004 • 2000 páginas de anais • Aproximadamente 300 comunicações • Participação de mais de 50 países • 25 Comunicações brasileiras SEFE V / BIC 2004 V Seminário de Eng. de Fundações Especiais e Geotecnia Simpósio Brasileiro de Investigação de Campo - 2004 <http://www.acquacon.com.br/eventos/sefev/tema.htm> • Novembro 2004 • 1100 páginas de anais • Aproximadamente 110 comunicações • Participação de mais de 20 Estados

  6. Transparência 06 BLOCO 1Apresentação do tema e nivelamento de informações GEOTECNIA DE FUNDAÇÕES • Investigação de campo e de laboratório • Projeto geotécnico de fundações • Ex.:Sondagens SPT, CPT, DMT, PMT, etc. Capacidade de carga Recalques Provas de carga (estáticas, dinâmicas) Etc. • 1.2 Amplitude “Engenharia de Fundações” ESTRUTURA DE FUNDAÇÕES • Projeto estrutural de fundações • Ex.:Sapatas Estacas Blocos de coroamento Colarinhos (pilaretes) Tubulões Etc.

  7. Transparência 07 BLOCO 1Apresentação do tema e nivelamento de informações • 1.3 Projeto de fundações de estruturas Fundações - Serviço geotécnico/estrutural • Projeto • Execução • Controle da execução • Avaliação do desempenho Princípios profissionais da engenharia • Segurança • Economia (funcionalidade / durabilidade) • Preservação ambiental Princípios de uma fundação • Não romper • Não recalcar excessivamente • Não prejudicar vizinhos

  8. Transparência 08 BLOCO 1Apresentação do tema e nivelamento de informações Projeto geotécnico de fundações • Dados projeto (levantamento informações) • Capacidade de carga fundações (segurança) • Recalque de fundações (segurança) • Especificações / Recomendações técnicas Fundações diretas B[m] - menor dimensão estrutural D[m] - profundidade de assentamento Fundações profundas B[m] - menor dimensão estrutural D[m] - profundidade de assentamento n [ ] - número de elementos estruturais por pilar Planta final de fundações • 1.3 Projeto de fundações de estruturas (Cont.)

  9. Transparência 09 BLOCO 1Apresentação do tema e nivelamento de informações Site Investigation Steering Group - SISG (1993) (ISC’2 page 826 - Vol. 1) Manual da ABEF (Especificações Técnicas) <http://www.abef.org.br> • 1.4 Programa de qualidade (Produto) Normas Brasileiras - ABNT <http://www.abnt.org.br> Realidade Européia Atual (CEN/ISO) • ISO/TC 182/SC 1 Geotechnical Investigation and Testing ISO 14688 - 1 to 3 Identification, Description, Classification of soil ISO 14689 - 1 to 2 Identification and Classification of rock • CEN/TC 341 Geotechnical Investigation and Testing EN ISSO 22475 - 1 to 3 Sampling by Drilling, Excavation Groundwater EN ISSO 22476 - 1 to 16 Field Testing (16 different types)

  10. Transparência 10 BLOCO 2SEFE V / BIC 2004 - Recentes Desenvolvimentos • Preliminares - Abrangência do evento • Fundações e Geotecnia: Responsabilidades (Jurídico / Gerencial) • Fundações: Projetos e Desempenho (Experiência Brasileira) • Fundações: Execução e Patologia (Experiência Brasileira) • Riscos Geotécnicos: Encostas, Ambiental (Identificação e Prevenção) • Intervenções no Sub-solo Urbano (Piscinões, Metrôs, Obras Subterrâneas) • Impacto Investigações Geotécnicas Campo (BIC 2004 - Projeto de Fundações)

  11. Transparência 11 BLOCO 2SEFE V / BIC 2004 - Recentes Desenvolvimentos • 2.1 Breve histórico • SEFE I (1985) • SEFE II (1991) • SEFE III (1996) • SEFE IV / BIC 2000 • SEFE V / BIC 2004

  12. Transparência 12 BLOCO 2SEFE V / BIC 2004 - Recentes Desenvolvimentos • SPT/SPT-T Standard Penetration Test (Sondagem a Percussão) • CPT /CPTU Cone Penetration Test (Ensaio de Cone) • PMT/SBPT/CPMT Pressuremeter Test (Pressiômetro) • DMT Dilatometer (Dilatômetro de Marchetti) • DPL Dynamic Penetrometer Light (Penetrômetro Portátil) • PSOLOTEST Penetrometer Solotest (Penetrômetro Portátil Estático) • PLT Plate Load Test (Ensaio de Placa) • CH Seismic Cross Hole Test (Ensaio Sísmico entre Furos de Sondagem) • DH Seismic Down Hole Test (Ensaio Sísmico no Furo de Sondagem) • 2.2 Investigação de campo

  13. Transparência 13 BLOCO 2SEFE V / BIC 2004 - Recentes Desenvolvimentos Medida de torque no SPT (SPT-T) • Torque T [Kgf x m] [20 - 80] • Nspt [golpes] [0 - 45] (1) T/N Torque Ratio (TR) - Índice de Torque • Varia de furo para furo e entre camadas • Uso quantitativo (correlações) TR=1,2 [Kgf x m / golpe] (referência apenas) [0 - 10] • Uso qualitativo (recomendado) Previsão comportamento do solo na fundação (2) Tmax, Tres. - Dimensionamento de Estacas (baseado na experiência local) • fs [KN/m2] Contribuição por atrito lateral • qp [KN/m2] Contribuição da ponta • 2.2 Investigação de campo (Cont.)

  14. Transparência 14 BLOCO 2SEFE V / BIC 2004 - Recentes Desenvolvimentos Medida da Eficiência do Golpe no SPT • Energia Potencial Nominal 474 J (65 Kgf, 75 cm) • Energia Potencial Teórica (65 Kgf + Peso Hastes, 75 cm + Penetração) • Energia Potencial Medida Instrumentação (Strain Gauges e Acelerômetros) • Eficiência de Referência Mundial [60%] E1 x N1 = E2 x N2 • 2.2 Investigação de campo (Cont.)

  15. Transparência 15 BLOCO 2SEFE V / BIC 2004 - Recentes Desenvolvimentos Solos não saturados (Sucção matricial) • Aumenta capacidade de carga da fundação • Inundação (sucção nula) • Medida da sucção (tensiômetros) • 2.3 Mecânica dos solos Solos colapsíveis • Estrutura colapsível Porosa (alto índice de vazios) Grau de saturação bem abaixo de 100% Estrutura metaestável (pseudo-estável) • Recalques repentinos sob carga de trabalho (Umidecimento, inundação)

  16. Transparência 16 BLOCO 2SEFE V / BIC 2004 - Recentes Desenvolvimentos Fundações Diretas • Sapatas (concreto armado) • Blocos (concreto ciclópico, pedra) • Radier • 2.4 Elementos estruturais de fundação Fundações Profundas • Estacas pré-moldadas de concreto • Estacas apiloadas • Estacas escavadas • Estacas torpedo (off shore) • Estacas hélice contínua (hélice segmentada) • Estacas ômega • Estacas mega injetadas • Estacas raiz • Tubulões • Estacas metálicas Fundações Mistas • Sapatas estaqueadas • Radier estaqueado

  17. Transparência 17 BLOCO 2SEFE V / BIC 2004 - Recentes Desenvolvimentos • 2.5 Verificação: desempenho e qualidade • Prova de carga vertical estática • Prova de carga horizontal estática • Ensaio de carregamento dinâmico (PDA) • Teste de integridade (PIT) • Medição de recalque (monitoramento) • Prova de carga a tração

  18. Transparência 18 BLOCO 2SEFE V / BIC 2004 - Recentes Desenvolvimentos Parâmetros do solo para o projeto de fundações • Resistência ( c [KN/m2], Phi [ º ] ) • Deformabilidade ( E [MPa] ou G [MPa] ) • Compressibilidade (Sigma’p [KN/m2], Cc ) • Físico ( gama [KN/m3] ) • 2.6 Metodologia de projeto Cargas na fundação • Compressão (Vertical) • Tração (Vertical) • Horizontal • Momento Parâmetros de prova de carga no projeto Grupos de estacas (comprimentos diferentes) Reforço de fundações

  19. Transparência 19 BLOCO 2SEFE V / BIC 2004 - Recentes Desenvolvimentos • 2.7 Questões nacionais para debate (Brasil) Questão 1 Pesquisa tecnológica (parceria público-privada) Questão 2 Soluções práticas desprovidas de confirmação científica. Questão 3 Obras públicas: orçamento, prazos, fiscalização Questão 4 Obras públicas: decisão política sobre a técnica

  20. Transparência 20 BLOCO 3ISC’2 - Recentes Desenvolvimentos • Ensaios de Campo Mecanizados • Ensaios Geofísicos Aplicados à Geotecnia • Novidades em Equipamentos e Tecnologia • Novos Desenvolvimentos na Interpretação • Casos de Obras • Materiais Naturais e Materiais Manuseados • Aplicações em Estruturas Geotécnicas • Ensaios de Campo Combinados • Comparações entre Campo e Laboratório • Preliminares - Abrangência do evento

  21. Transparência 21 BLOCO 3ISC’2 - Recentes Desenvolvimentos • 3.1 Breve histórico • ISC’1 (1998) • ISC’2 (2004)

  22. Transparência 22 BLOCO 3ISC’2 - Recentes Desenvolvimentos • 3.2 Investigação de campo e de laboratório Abrangência do termo “Investigação Geotécnica de Campo” • Sondagens geotécnicas (coleta amostra) • Ensaios de campo (parâmetros do maciço) • Instrumentação campo (medição / registro) Potencialidades da investigação de campo (Lunne et al, 1997) ISC’2 page 254 - Vol. 1 Confrontação campo x laboratório (complementariedade deve ser o objetivo)

  23. Transparência 23 BLOCO 3ISC’2 - Recentes Desenvolvimentos • 3.3 Mecânica dos solos e das rochas Materiais naturais e manuseados (‘man made’) X Materias idealizados (areia e argila) Características materiais naturais, ‘man made’ ISC’2 page 51 - Vol. 1

  24. Transparência 24 BLOCO 3ISC’2 - Recentes Desenvolvimentos Desafio 1 O Engenheiro Civil consegue entender os possíveis comportamentos que podem ser esperados do material que está sendo investigado no campo? • 3.4 Questões internacionais para debate (Mundo) Desafio 2 O Engenheiro Civil consegue identificar com confiança qual a camada no subsolo que exibirá este possível comportamento (camada problemática)? Desafio 3 O Engenheiro Civil sabe como abordar o desenvolvimento de correlações entre as propriedades desta camada problemática e as medições resultantes da investigação de campo?

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