Uma falha na fundação leva à falha da estrutura construída sobre ela. Como sempre discutimos, a fundação deve ser suficientemente forte para suportar as cargas aplicadas.
No entanto, a falha da fundação pode não ser apenas devida à falha da própria fundação, mas também à falha do solo ou do suporte sobre o qual a fundação assenta.
A falha da fundação pode ser discutida em várias áreas temáticas. Vejamos as falhas com base nos tipos de fundação.
Existem essencialmente dois tipos de fundações.
- Fundações rasas
- Fundações profundas
Primeiro, vamos falar sobre falhas em fundações superficiais.
Defeitos superficiais de fundação
Neste artigo, nos concentramos principalmente em fundações rasas, como sapatas e fundações de entulho.
Uma fundação rasa pode falhar pelos seguintes motivos principais.
- Falha na capacidade de suporte do solo
- Falha estrutural da fundação
- Falha por outros motivos
Falha da fundação devido à falha do solo
Se usado demais, o piso pode falhar. O projetista deve, portanto, estar ciente dos modos de ruptura do solo abaixo da fundação.
Mesmo que a capacidade de suporte do solo seja avaliada corretamente, a falha da fundação pode ocorrer se a carga aplicada exceder a capacidade de suporte do solo.
O artigo, Falha de fundações rasas discute o método de falha do solo quando cargas são aplicadas. Ele fornece orientação abrangente.
Falha estrutural da fundação
A fundação pode falhar devido à capacidade de suporte insuficiente. Existem diferentes tipos de falhas estruturais em fundações rasas.
- Ruptura por punçoamento
A falha da fundação deve-se à insuficiente capacidade de suporte dos membros no perímetro crítico de cisalhamento.
A figura abaixo mostra a ruptura por punçoamento.
O artigo escrito como tesoura de perfuração Para obter mais informações sobre esse tipo de design, consulte Design. O artigo aborda detalhadamente o processo de design da tesoura de corte e vinco.
- Falha por cisalhamento em linha vertical
Ruptura da fundação ao longo da borda do pilar.
Este tipo de ruptura ocorre quando a resistência ao cisalhamento da fundação excede a resistência máxima ao cisalhamento do concreto.
De acordo com BS 8110 a capacidade de cisalhamento vertical é √fcu ou 4N/mm2.
Nenhum reforço é fornecido para cisalhamento em linha vertical. Quando o limite de tensão de cisalhamento é atingido, a espessura da fundação deve ser aumentada.
- Falha de flexão
Exceder a capacidade de flexão da seção resultará na ruptura por flexão das fundações ou de qualquer tipo de fundação rasa.
Devido ao aumento das cargas atuantes, erros de projeto ou de planejamento também podem levar a tais falhas.
Falhas por outros motivos
- Base de design com informações insuficientes
Ao realizar o planejamento estrutural, as condições do terreno devem ser conhecidas.
O dimensionamento da fundação pode ser feito com base na capacidade de suporte assumida, tendo em conta as condições superficiais do solo.
No entanto, como todos sabemos, pode haver camadas fracas de solo por baixo, fazendo com que a fundação assente. Camadas de solo com material orgânico e compressibilidade podem causar recalques quando carregados.
Além disso, a avaliação das condições do solo e da capacidade de carga deve ser realizada por um engenheiro geotécnico experiente. Portanto, a correta interpretação das condições geotécnicas é muito importante.
O projeto incorreto pode levar à falha da fundação.
Portanto, o planejador deve conhecer exatamente as condições do terreno.
- Corrosão de reforços
No caso da armadura, são feitas correções devido à cobertura insuficiente da armadura.
Em geral, a cobertura de reforço é mantida na faixa de 40-100mm.
A necessidade de reforço para cobrir isto depende dos requisitos de durabilidade da fundação. A decisão é tomada com base nas condições de exposição a que a fundação estará exposta.
Além disso, o estado das águas subterrâneas deve ser verificado para determinar se contêm produtos químicos nocivos. Quando íons como cloreto e sulfato estão presentes nas águas subterrâneas, devemos ter muito cuidado.
Ao selecionar a cobertura de reforço, todos os fatores acima devem ser levados em consideração.
O teor mínimo de cimento do concreto também é escolhido com base nos requisitos de durabilidade, pois o impacto na Durabilidade do concreto.
Próximo artigo sobre Como escolher a qualidade do concreto Para mais informações consulte a secção “Qualidade do betão na construção civil”.
Falhas profundas de fundação
Os seguintes tipos de fundações são considerados fundações profundas
- Estacas escavadas fundidas no local
- Estacas cravadas pré-moldadas
- Microestacas
A falha deste tipo de fundação pode ocorrer por vários motivos. Vamos discutir a construção de estacas perfuradas de concreto moldadas no local.
Rompimento de estacas/microestacas perfuradas de concreto in situ
O erro pode ter vários motivos explicados abaixo.
- Enxágue inadequado
Após escavar ou perfurar núcleos para a fundação por estacas, é necessário limpar o espaço a ser preenchido com concreto. Isso é chamado de enxágue.
Se a folga for inadequada, existe a possibilidade de o concreto se misturar com o solo e o solo se acumular na área de embutimento. Pode haver uma camada fraca (solo) na parte inferior da pilha que causa afundamento quando carregada.
- constrição
A redução do diâmetro da estaca e a falta de cuidado podem fazer com que a estaca rompa sob carga.
Realizamos o Teste de Integridade da Pilha (PIT) para verificar a pilha. Normalmente este tipo de problema nas estacas pode ser identificado através deste ensaio. Se alguém fizer o teste, não conseguiremos identificar o problema na estaca. Os seguintes tipos de defeitos podem ocorrer ao estripar estacas.
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- Falha por capacidade estrutural insuficiente devido a seção inadequada
- Corrosão da armadura se esta ficar exposta durante o estreitamento.
- Capacidade geotécnica insuficiente
O projeto da estaca leva em consideração a capacidade de suporte geotécnica e estrutural.
Em geral, a capacidade geotécnica é crucial em comparação com a capacidade estrutural.
Se a capacidade de avaliação geotécnica não for desenvolvida, a estaca poderá romper ou assentar quando as cargas forem aplicadas. Isto pode ser devido ao desenvolvimento insuficiente da fricção da pele e do rolamento final.
Testamos camadas para ver se elas conseguem mobilizar a carga de trabalho. Os testes devem ser realizados de forma adequada e correta para evitar problemas deste tipo.
Os testes de estaca mais comuns são testes de carga estática e dinâmica.
O artigo sobre Defeitos do muro de contenção também poderia ser usado para falhas em outros tipos de estruturas.
Para mais informações, você pode consultar os seguintes artigos sobre fundações por estacas.
- Projeto e construção de fundações por estacas cravadas
- Fundações de estacas – Guia para projeto, construção e testes
- Fundações de laje de estaca
- Problemas e soluções na construção de fundações por estacas
- Design de pilha (coisas para lembrar)
- Tipos de fundações (um estudo detalhado)
