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Bulbo de Tensões: o guia completo

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O entendimento do Bulbo de Tensões e como ocorrem as propagações de tensões para o solo é extremamente importante para o dimensionamento de qualquer tipo de fundação.

Mas para que eu possa te explicar exatamente o que é bulbo de tensões, eu preciso que você entenda antes alguns conceitos importantes.

Inicialmente vamos relembrar algumas etapas de escolha e dimensionamento de fundações. 

A primeira etapa é a caracterização e leitura das camadas de solo a partir do perfil estratigráfico.

Com laudo de sondagem em mãos, o engenheiro de fundações pode decidir qual é a fundação mais segura (menor recalque possível) e também mais econômica. 

Uma das fundações mais econômicas são as sapatas. Elas são fundações superficiais que transmitem a carga dos pilares ao solo por meio da área da base da mesma. 

Bulbo de Tensões - Sapatas
(Exemplo de Sapatas)

Para o correto dimensionamento das sapatas isoladas, inicialmente realiza-se a definição da cota de assentamento com base na investigação de campo (normalmente laudo de sondagem SPT). 

 

Alguns critérios para definição da profundidade de assentamento das sapatas: 

• NSPT≥10 dentro do bulbo de pressão
• Profundidade máxima de assentamento 2m (ultrapassar essa profundidade para atingir camadas mais resistentes é uma possibilidade, mas essa solução interfere diretamente na economia das fundações) 
• Preferencialmente acima do lençol freático (é possível realizar o assentamento abaixo do nível do lençol, apesar disso, o rebaixamento do lençol implica em custos com motobombas, energia elétrica e isso acaba encarecendo a obra). 

Com a cota de assentamento definida deve-se calcular a pressão admissível a partir do NSPT de cálculo. Para definir o NSPT de cálculo realiza-se a média do NSPT das camadas de suporte da sapata. Essa região de solo que suporta a sapata é definida a partir do bulbo de tensões.

A profundidade L do bulbo de pressão depende da geometria da sapata: 
• Para Sapata Circular ou Quadrada: L = 2B 
• Para Sapata Retangular: L = 3B 
• Para Sapata Corrida: L = 4B 

Mas por que saber a profundidade do bulbo de pressão é tão importante? 
Antes eu gostaria que você analisasse a seguinte imagem: 

 

Bulbo de Tensões - Tensões Admissíveis

Perceba que o bulbo de tensões do elemento de fundação atravessa duas camadas de solo. Uma camada de areia com pressão admissível alta, que possibilita a implantação de sapatas. Porém, na camada abaixo temos uma argila mole com pressão admissível baixa. Como o bulbo de pressão atinge uma camada compressível, de baixa resistência, com SPT<10 (argila mole), não é indicado implantar fundações superficiais neste caso. 

Em Santos, por exemplo, temos o segundo pior solo do mundo, superior apenas da Cidade do México.

Bulbo de Tensões - Prédios Tortos
(Santos – SP)

Composta por uma camada de areia medianamente compacta de 10m e abaixo camadas de argila marinha altamente compressível.

Sabe-se que uma obra em fundação profunda pode custar até 3x mais que uma fundação rasa, porém esse recurso pode ser inevitável. É por esta razão que muitos economizam e por consequência adotam indevidamente fundações superficiais. Como consequência os prédios da orla da praia recalcaram e inclinaram-se uns contra os outros. 

A camada de argila marinha é responsável pelos recalques dos prédios mais antigos em Santos, construídos sobre fundações rasas, apoiadas sobre a camada de areia medianamente compacta. Mesmo que sem sofrer rupturas, a primeira camada de areia comprime a argila marinha provocando recalques e a inclinações nas estruturas. 

O maior problema então, não é o recalque, mas o recalque diferencial, causado pela concentração de carga quando ergue-se um edifício vizinho. Desta forma um prédio influencia o outro a inclinar. Essa patologia de fundações está relacionada com a interseção de bulbos de pressão de prédios vizinhos. Esse acúmulo de carga na região de divisa faz com que os prédios se inclinem uns contra os outros.

Entende-se assim a grande importância do bulbo de pressão e sua relação com a segurança de seus projetos e fundações. Espero que você, como um bom engenheiro, entenda a responsabilidade de um bulbo de pressão bem executado.

Até uma próxima, abraço!


 

 

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