O sistema de fundações é formado pelo elemento estrutural do edifício que fica abaixo do solo (podendo ser constituído por bloco, estaca ou tubulão, por exemplo) e o maciço de solo envolvente sob a base e ao longo do fuste.
Sua função é suportar com segurança as cargas provenientes do edifício. Convencionalmente, o projetista estrutural repassa ao projetista de fundação as cargas que serão transmitidas aos elementos de fundação.
Confrontando essas informações com as características do solo onde será edificado, o projetista de fundações calcula o deslocamento desses elementos e compara com os recalques admissíveis da estrutura, ou seja, primeiro elabora-se o projeto estrutural e depois o projeto de fundação.
Quando o projeto estrutural é elaborado em separado do projeto de fundação, considera-se, durante o dimensionamento das estruturas, que a fundação terá um comportamento rígido, indeslocável.
Na realidade, tais apoios são deslocáveis e esse fator tem uma grande contribuição para uma redistribuição de esforços nos elementos da estrutura. Essa redistribuição ou nova configuração de esforços nos elementos estruturais, em especial nos pilares, provoca uma transferência das cargas dos pilares mais carregados para os pilares menos carregados. Geralmente, os pilares centrais são os mais carregados que os da periferia.
Ao considerarmos a interação solo-estrutura no dimensionamento da fundação, os pilares que estão mais próximos do centro terão uma carga menor do que a calculada, havendo uma redistribuição das tensões.
Dessa forma, é possível estimar os efeitos da redistribuição dos esforços na estrutura do edifício, bem como a intensidade e a forma dos recalques diferenciais.
Conseqüentemente, teremos um projeto otimizado, podendo-se obter uma economia que pode chegar a até 50% no custo de uma fundação. Torna-se clara a importância da união entre o projeto estrutural e o projeto de fundações em um único grande projeto, uma vez que os dois estão totalmente interligados e mudanças em um provocam reações imediatas no outro.
Dica O cálculo deve ser feito criteriosamente pois, do contrário, o mecanismo de redistribuição de cargas pode causar danos à estrutura. Por exemplo, para o caso do maciço ser horizontalmente homogêneo, com a estrutura da fundação apoiada na mesma cota e dimensionada para o mesmo coeficiente de segurança, poderá ocorrer o esmagamento dos pilares periféricos. Em outros casos, a redistribuição de esforços poderá resultar na transferência de carga dos apoios da extremidade para os apoios do centro e, novamente, causar o esmagamento destes apoios.
Parâmetros para a escolha da fundação São diversas as variáveis a serem consideradas para a escolha do tipo de fundação. Numa primeira etapa, é preciso analisar os critérios técnicos que condicionam a escolha por um tipo ou outro de fundação.
Os principais item a serem considerados são:
Topografia da área
• dados sobre taludes e encostas no terreno, ou que possam atingir o terreno;
• necessidade de efetuar cortes e aterros
• dados sobre erosões, ocorrência de solos moles na superfície;
• presença de obstáculos, como aterros com lixo ou matacões. Características do maciço de solo
• variabilidade das camadas e a profundidade de cada uma delas;
• existência de camadas resistentes ou adensáveis;
• compressibilidade e resistência do solos;
• a posição do nível dágua. Dados da estrutura
• a arquitetura, o tipo e o uso da estrutura, como por exemplo, se consiste em um edifício, torre ou ponte, se há subsolo e ainda as cargas atuantes.
Realizado esse estudo, descartamos as fundações que oferecem limitações de emprego para a obra em que se está realizando a análise. Teremos, ainda assim, uma gama de soluções que poderão ser adotadas.
Alguns projetistas de fundação elaboram projetos com diversas soluções, para que o construtor escolha o tipo mais adequado de acordo com o custo, disponibilidade financeira e o prazo desejado. Dessa forma, numa segunda etapa, consideram-se os seguintes fatores:
Dados sobre as construções vizinhas
• o tipo de estrutura e das fundações vizinhas;
• existência de subsolo;
• possíveis conseqüências de escavações e vibrações provocadas pela nova obra;
• danos já existentes.
Aspectos econômicos
• além do custo direto para a execução do serviço, deve-se considerar o prazo de execução. Há situações em que uma solução mais custosa oferece um prazo de execução menor, tornando-se mais atrativa. Podemos perceber que, para realizar a escolha adequada do tipo de fundação, é importante que a pessoa responsável pela contratação tenha o conhecimento dos tipos de fundação disponíveis no mercado e de suas características.
Somente com esse conhecimento é que será possível escolher a solução que atenda às características técnicas e ao mesmo tempo se adeque à realidade da obra.
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