UMA MATERIAIS II FUNDAÇÕES

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1 UMA MATERIAIS II FUNDAÇÕES
ISTEA - INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO DE ENGENHARIA E ARQUITECTURA - Eng. Civil 2º Ano Vol III/XI 2005/2006 UMA MATERIAIS II FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES - Apontamentos coligidos por: João Neto, Eng. Civil Luanda Jun 2005

2 FUNDAÇÕES DEFINIÇÃO MATERIAIS USADOS TIPOS DE FUNDAÇÃO
A - FUNDAÇÕES DIRECTAS ou SUPERFICIAIS B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS ou PROFUNDAS Prof.º Durbalino de Carvalho

3 Prof.º Durbalino de Carvalho
FUNDAÇÕES DEFINIÇÃO: FUNDAÇÃO É O ELEMENTO DA CONSTRUÇÃO COM A FINALIDADE DE TRANSMITIR AS CARGAS ACTUANTES DO EDIFÍCIO AO TERRENO

4 MATERIAIS MAIS USADOS ALVENARIA DE PEDRA ALVENARIA DE TIJOLO
Prof.º Durbalino de Carvalho MATERIAIS MAIS USADOS ALVENARIA DE PEDRA ALVENARIA DE TIJOLO BETÃO SIMPLES BETÃO ARMADO

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MATERIAIS MAIS USADOS O MATERIAL GERALMENTE EMPREGUE É O BETÃO COM BOA GRANULOMETRIA, DEVENDO SER APILOADO OU VIBRADO AO SER COLOCADO. A FIM DE EVITAR CONTAMINAÇÃO DO BETÃO PELAS SUJIDADES, CONVÉM LANÇAR NO FUNDO DAS VALAS, PREVIAMENTE, UMA CAMADA DE BETÃO POBRE, QUE SE DESIGNA NORMALMENTE, POR BETÃO DE LIMPEZA ( + 10cm).

6 TIPOS DE FUNDAÇÃO DIRECTAS (OU SUPERFICIAIS) E
Prof.º Durbalino de Carvalho TIPOS DE FUNDAÇÃO DIRECTAS (OU SUPERFICIAIS) E INDIRECTAS (OU PROFUNDAS) OBS. CONSOANTE O TERRENO RESISTENTE SE ENCONTRE A PEQUENA OU GRANDE PROFUNDIDADE, RESPECTIVAMENTE.

7 A) FUNDAÇÃO SUPERFICIAL OU DIRECTA
Prof.º Durbalino de Carvalho A) FUNDAÇÃO SUPERFICIAL OU DIRECTA - aquela que transmite a acção ao solo, só pela base, sendo desprezáveis as contribuíções reactivas, por atrito ou aderência lateral. B) FUNDAÇÃO PROFUNDA OU INDIRECTA - aquela em que as cargas são transmitidas pela ponta, e por aderência lateral ao solo envolvente do fuste do elemento.

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A - FUNDAÇÕES DIRECTAS NESTE TIPO DE FUNDAÇÃO, PODEMOS CONSIDERAR DUAS SITUAÇÕES: CAMADA DE FUNDAÇÃO À SUPERFÍCIE DO SOLO; CAMADA DE FUNDAÇÃO A PROFUNDIDADE NÃO MUITO GRANDE: - TRINCHEIRAS ABERTAS EM TALUDES - TRINCHEIRAS ENTIVADAS

9 A - FUNDAÇÕES DIRECTAS (CONTINUAÇÃO)
Prof.º Durbalino de Carvalho A - FUNDAÇÕES DIRECTAS (CONTINUAÇÃO) CAMADA DE FUNDAÇÃO À SUPERFÍCIE DO SOLO NESTE CASO, DEPOIS DE UMA SIMPLES LIMPEZA DO TERRENO, TER-SE-À APENAS A PRECAUÇÃO DE ESCAVAR NA PRÓPRIA CAMADA DE FUNDAÇÃO ATÉ UMA PROFUNDIDADE DE 0,20 A 0,50 m PARA GARANTIR QUE A BASE DA FUNDAÇÃO NÃO CORRA O RISCO DE SER POSTA A DESCOBERTO PELA EROSÃO DO TERRENO ADJACENTE.

10 A - FUNDAÇÕES DIRECTAS (CONTINUAÇÃO)
Prof.º Durbalino de Carvalho A - FUNDAÇÕES DIRECTAS (CONTINUAÇÃO) CAMADA DE FUNDAÇÃO A PROFUNDIDADE NÃO MUITO GRANDE CAMADA DE FUNDAÇÃO ACIMA DO NÍVEL FREÁTICO. ISTO SIGNIFICA QUE A CAMADA PODERÁ SER ATINGIDA A SECO. ASSIM HAVERÁ APENAS QUE GARANTIR QUE A ESCAVAÇÃO SE POSSA FAZER SEM RISCO DE DESMORONAMENTO QUE PODERIA PÔR EM RISCO A SEGURANÇA DOS OPERÁRIOS OU ESTABILIDADE DE CONSTRUÇÕES PRÓXIMAS.

11 A - FUNDAÇÕES DIRECTAS (CONTINUAÇÃO)
Prof.º Durbalino de Carvalho A - FUNDAÇÕES DIRECTAS (CONTINUAÇÃO) TRINCHEIRAS ABERTAS EM TALUDES QUANDO O ESPAÇO DISPONÍVEL É SUFICIENTE, PODE DAR-SE AOS TALUDES DAS TRINCHEIRAS UMA INCLINAÇÃO INFERIOR AO ÂNGULO DE TALUDE NATURAL DO TERRENO, CONSEGUINDO-SE ASSIM, UMA SOLUÇÃO PERFEITAMENTE ESTÁVEL. É CONVENIENTE ABRIR VALETAS NA BASE DA TRINCHEIRA, FORA DA ZONA DE FUNDAÇÃO, PARA PERMITIR QUE AS ÁGUAS PLUVIAIS SEJAM ENCAMINHADAS PARA POÇOS DE RECEPÇÃO, DE ONDE SERÃO BOMBEADAS.

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13 A - FUNDAÇÕES DIRECTAS (CONTINUAÇÃO)
Prof.º Durbalino de Carvalho A - FUNDAÇÕES DIRECTAS (CONTINUAÇÃO) TRINCHEIRAS ENTIVADAS CHAMA-SE ENTIVAÇÃO À PROTECÇÃO, CONTRA O DESMORONAMENTO, DOS PARAMENTOS VERTICAIS DAS VALAS. ESTA SOLUÇÃO ADOPTA-SE QUANDO, NÃO SE DISPÕE DE ESPAÇO SUFICIENTE, PARA A EXECUÇÃO DOS TALUDES OU QUANDO O ATERRO DAS ZONAS ESCAVADAS EM EXCESSO PARA TALUDES, CUSTA MAIS CARO, DO QUE A ENTIVAÇÃO.

14 A - FUNDAÇÕES DIRECTAS (CONTINUAÇÃO)
Prof.º Durbalino de Carvalho A - FUNDAÇÕES DIRECTAS (CONTINUAÇÃO) TRINCHEIRAS ENTIVADAS (CONTINUAÇÃO); A ENTIVAÇÃO PODE SER FEITA COM PRANCHAS E ESCORAS DE MADEIRA, METÁLICAS OU MISTAS (PRANCHAS DE MADEIRAS E ESCORAS METÁLICAS); DURANTE A EXECUÇÃO DA FUNDAÇÃO, AS ESCORAS, VÃO SENDO SUCESSIVAMENTE SUBSTITUIDAS POR OUTRAS MAIS CURTAS, APOIADAS NA PRÓPRIA FUNDAÇÃO; SE A PROFUNDIDADE FOR GRANDE, PARA NÃO HAVER DEMASIADOS ESCORAMENTOS, FAZ-SE A ANCORAGEM DOS PARAMENTOS;

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16 ANCORAGEM DOS PARAMENTOS
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17 A - FUNDAÇÕES DIRECTAS (CONTINUAÇÃO)
Prof.º Durbalino de Carvalho A - FUNDAÇÕES DIRECTAS (CONTINUAÇÃO) 1. SAPATAS ISOLADAS 2. SAPATAS CONTÍNUAS (ou Corridas) 3. ENSOLEIRAMENTO GERAL 4. VIGAS DE FUNDAÇÃO

18 A - FUNDAÇÕES DIRECTAS ou SUPERFICIAIS
Prof.º Durbalino de Carvalho A - FUNDAÇÕES DIRECTAS ou SUPERFICIAIS 1. SAPATAS ISOLADAS Elementos de fundações, normalmente de secção rectangular ou quadrada. Podem ser constituidas em: - Alvenaria; - Betão Simples; - Betão Armado. OBS: Como Pormenor Construtivo, estas Sapatas devem ser ligadas por Lintéis de Travamento, não incluídos no cálculo estrutural, mas que contribuem para a Solidarização da fundação no seu conjunto.

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SAPATAS ISOLADAS

21 PROFUNDIDADE MÍNIMA DAS FUNDAÇÕES POR SAPATAS
Prof.º Durbalino de Carvalho PROFUNDIDADE MÍNIMA DAS FUNDAÇÕES POR SAPATAS As Sapatas devem ser executadas Abaixo: - da Terra Vegetal; - de aterros mal compactados; - de fundações abandonadas; - de entulhos ou detritos. Obs: Se a espessura da Terra Vegetal é muito grande, pode adoptar-se 2 soluções: 1ª) Retirar a Terra Vegetal e substituí-la por um Betão Pobre (100 a 150 Kg de cimento/m3); 2ª) Retirar a Terra Vegetal numa área maior que a da sapata e substituí-la por materiais mais incompressíveis.

22 PROFUNDIDADE MÍNIMA DAS FUNDAÇÕES POR SAPATAS
Prof.º Durbalino de Carvalho PROFUNDIDADE MÍNIMA DAS FUNDAÇÕES POR SAPATAS O Processo Clássico de melhoria dos Solos de fundação, é substituir o solo existente por agregado britado, Gravilha, Agregado fino, etc. Outro aspecto a considerar é executar as sapatas a uma profundidade superior à da Penetração do Fenómeno do Gelo, nas zonas onde ele ocorra. -A Profundidade mínima deverá ser: ROCHAS » 0,60 m SOLOS » 1,00 m

23 PROFUNDIDADE MÍNIMA DAS FUNDAÇÕES POR SAPATAS
Prof.º Durbalino de Carvalho PROFUNDIDADE MÍNIMA DAS FUNDAÇÕES POR SAPATAS *Admite-se ainda, de acordo com a TEMPERATURA, as seguintes Profundidades mínimas: -Temperaturas mínimas > - 5ºC ,60m -Temperaturas mínimas > -10 e <-5ºC ,80m -Temperaturas mínimas < - 10ºC ,00m *De salientar que, as Diferenças de Nível entre Sapatas, não devem ser elevadas, para não provocar fenómenos de Sobreposição de Tensões, nas Sapatas Inferiores. -evita-se esta sobreposição, mantendo: 1) No caso de SOLOS b < = a/2 (o desnível máximo igual a metade da distância entre sapatas); 2) No caso de ROCHAS b < = a (o desnível máximo até à distância entre sapatas).

24 A - FUNDAÇÕES DIRECTAS (CONTINUAÇÃO)
Prof.º Durbalino de Carvalho A - FUNDAÇÕES DIRECTAS (CONTINUAÇÃO) 2 - SAPATAS CONTÍNUAS: ELEMENTOS DE SECÇÃO RECTANGULAR ALONGADA; QUANDO A DISTÂNCIA ENTRE AS SAPATAS FOR REDUZIDA, É PREFERÍVEL JUNTÁ-LAS, FAZENDO COM QUE FIQUE UMA ÚNICA SAPATA; É NECESSÁRIO, NO ENTANTO, TER ATENÇÃO Á CAPACIDADE DE RESISTÊNCIA DO SOLO, AO LONGO DOS DIVERSOS PONTOS DA SAPATA, PARA QUE NÃO HAJAM , DESCOMPENSAÇÕES DAS CARGAS ACTUANTES, QUE POSSAM VIR A AFECTAR A ESTRUTURA.

25 A - FUNDAÇÕES DIRECTAS (CONTINUAÇÃO)
Prof.º Durbalino de Carvalho A - FUNDAÇÕES DIRECTAS (CONTINUAÇÃO) AS SAPATAS CONTÍNUAS PODEM SER: - SOB PILARES; - SOB MUROS.

26 Sapata Contínua sob pilares
Prof.º Durbalino de Carvalho Sapata Contínua sob pilares

27 SAPATA CONTÍNUA sob muro
Prof.º Durbalino de Carvalho SAPATA CONTÍNUA sob muro

28 Sapata Contínua - sob Muro - sob Pilares

29 A - FUNDAÇÕES DIRECTAS (CONTINUAÇÃO)
Prof.º Durbalino de Carvalho A - FUNDAÇÕES DIRECTAS (CONTINUAÇÃO) 3 - ENSOLEIRAMENTO GERAL: SÃO PEÇAS DE FUNDAÇÃO DE GRANDE DESENVOLVIMENTO EM PLANTA E PEQUENA ESPESSURA, SOBRE A QUAL REPOUSA TODA A CONSTRUÇÃO; SÃO TAMBÉM CONHECIDAS POR LAJES DE FUNDAÇÃO, PODENDO SER DE ESPESSURA CONSTANTE OU NERVURADAS; ESTA SOLUÇÃO É ADOPTADA, QUANDO OS SOLOS SÃO MENOS RESISTENTES, POUCO ESTÁVEIS OU INCOERENTES (EX.: SOLOS ARENOSOS) CONSEGUE-SE AINDA, UMA DISTRIBUIÇÃO UNIFORME DAS CARGAS ACTUANTES, DO EDIFÍCIO, À CAMADA DE FUNDAÇÃO, reduzindo os Assentamentos Diferenciais.

30 LAJES DE FUNDAÇÃO

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ENSOLEIRAMENTO GERAL

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ENSOLEIRAMENTO GERAL

33 A - FUNDAÇÕES DIRECTAS (CONTINUAÇÃO)
Prof.º Durbalino de Carvalho A - FUNDAÇÕES DIRECTAS (CONTINUAÇÃO) 4 - VIGA DE FUNDAÇÃO: TIPO DE FUNDAÇÃO DE BETÃO ARMADO, BASTANTE COMUM NA CONSTRUÇÃO ACTUAL, A QUAL TEM, PARA ALÉM DA FUNÇÃO DE LIGAÇÃO DOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS, TAMBÉM A CAPACIDADE DE RESISTÊNCIA ÀS CARGAS.

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VIGA DE FUNDAÇÃO

35 B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS
Prof.º Durbalino de Carvalho B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS QUANDO A CAMADA DE FUNDAÇÃO ou “FIRME” É DEMASIADO PROFUNDA, PARA SER ATINGIDA POR ESCAVAÇÃO, MESMO QUE ENTIVADA, UTILIZAM-SE: 1 - ESTACAS - São peças com secção transversal reduzida e com Esbeltez superior a 8. 2 - BARRETAS ou PEGÕES - Elementos de fundação com elevada secção transversal (superior a 1m2) e com Esbeltez a variar entre 5 e 8. (camada resistente a profundidades moderadas) *(Esbeltez = relação Comprimento / dimensão Transversal)

36 B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS (CONTINUAÇÃO)
Prof.º Durbalino de Carvalho B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS (CONTINUAÇÃO) AS ESTACAS PODEM SER: - DE MADEIRA - METÁLICAS - DE BETÃO ARMADO - PRÉ-ESFORÇADAS

37 B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS (CONTINUAÇÃO)
Prof.º Durbalino de Carvalho B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS (CONTINUAÇÃO) ESTACAS DE MADEIRA: SÃO CONSTITUIDAS, POR TRONCOS DIREITOS, APENAS DESCASCADOS E AGUÇADOS NUMA DAS PONTAS. ACTUALMENTE, SÃO APENAS USADOS EM OBRAS PROVISÓRIAS SÃO CRAVADAS POR PERCUSSÃO. A SUA CRAVAÇÃO, É LEVADA ATÉ A PONTA ATINGIR UMA BOA CAMADA DE FUNDAÇÃO (“Firme”), OU ATÉ, O ATRITO ENTRE A SUA SUPERFÍCIE LATERAL E O TERRENO, SER SUFICIENTE, PARA SUPORTAR A SUA CARGA DE SERVIÇO.

38 B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS (CONTINUAÇÃO)
Prof.º Durbalino de Carvalho B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS (CONTINUAÇÃO) ESTACAS DE MADEIRA (CONT.): VANTAGENS: -BARATAS - LEVES - DE CRAVAÇÃO FÁCIL

39 B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS (CONTINUAÇÃO)
Prof.º Durbalino de Carvalho B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS (CONTINUAÇÃO) ESTACAS DE MADEIRA (CONT.): DESVANTAGENS: - PEQUENA CAPACIDADE DE CARGA; - INCAPAZES DE ATRAVESSAR CAMADAS DURAS SEM UMA PERFURAÇÃO PRÉVIA; - NÃO SUPORTAM, ALTERNÂNCIAS DE SECURA E HUMIDADE, SOB O RISCO DE APODRECEREM;

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41 MACIÇO DE ENCABEÇAMENTO
Prof.º Durbalino de Carvalho PILAR MACIÇO DE ENCABEÇAMENTO ESTACAS

42 B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS (CONTINUAÇÃO)
Prof.º Durbalino de Carvalho B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS (CONTINUAÇÃO) ESTACAS METÁLICAS: SÃO DE AÇO DE CARBONO, PODENDO SER PROTEGIDAS CONTRA A CORROSÃO POR PINTURA BETUMINOSA OU GALVANIZAÇÃO. EM ANGOLA, SÃO POUCO USADAS, A NÃO SER SOB A FORMA DE ESTACAS-PRANCHAS, NORMALMENTE USADAS EM OBRAS PROVISÓRIAS.

43 B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS (CONTINUAÇÃO)
Prof.º Durbalino de Carvalho B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS (CONTINUAÇÃO) ESTACAS DE BETÃO ARMADO: São muito frequentes, apresentando normalmente secção circular, podendo ser Quadrada ou Rectangular. PODEM SER: 1 - CRAVADAS NO TERRENO; 2 - MOLDADAS NO TERRENO; *Destinguem-se ainda 2 tipos: Estaca em que o Tubo Moldador é cravado com remoção do terreno interior; Estaca em que o Tubo Moldador é obturado, permitindo a sua cravação Sem Extração do terreno interior.

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ESTACAS

45 B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS (CONTINUAÇÃO)
Prof.º Durbalino de Carvalho B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS (CONTINUAÇÃO) ESTACAS DE BETÃO ARMADO (CONT.): 1 - CRAVADAS NO TERRENO SÃO CONSTITUIDAS, POR PEÇAS PRISMÁTICAS OU CILINDRICAS DE BETÃO FORTEMENTE ARMADO (DE CRAVAÇÃO SEMELHANTE ÀS DE MADEIRA - COM BATE ESTACAS).

46 B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS (CONTINUAÇÃO)
Prof.º Durbalino de Carvalho B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS (CONTINUAÇÃO) ESTACAS DE BETÃO ARMADO CRAVADAS(CONT.): VANTAGENS: IMPUTRESCÍVEIS; PODEM SER FABRICADAS EM SECÇÕES E COMPRIMENTOS DIVERSOS; SUPORTAM CARGAS SUPERIORES.

47 B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS (CONTINUAÇÃO)
Prof.º Durbalino de Carvalho B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS (CONTINUAÇÃO) ESTACAS DE BETÃO ARMADO CRAVADAS(CONT.): DESVANTAGENS: RISCO DE FENDILHAÇÃO DURANTE A CRAVAÇÃO; NECESSIDADE DE GRANDE ESPAÇO PARA ESTALEIRO DE FABRICO (DADO O TEMPO QUE O BETÃO DEMORA A ENDURECER), MOROSIDADE E COMPLEXIDADE DA REALIZAÇÃO DE EMENDAS DE ESTACAS, DURANTE A CRAVAÇÃO.

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49 B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS (CONTINUAÇÃO)
Prof.º Durbalino de Carvalho B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS (CONTINUAÇÃO) ESTACAS DE BETÃO ARMADO (CONT.): 2 - MOLDADAS NO TERRENO: PERMITEM QUE, EM VEZ DE PRÉ-FABRICAR AS ESTACAS, ESTAS SEJAM EXECUTADAS NO PRÓPRIO LOCAL DA SUA APLICAÇÃO. PARA ISSO, BASTA, ABRIR NO SOLO UM FURO CILINDRICO COM O DIÂMETRO E A PROFUNDIDADE CONVENIENTES, E EM SEGUIDA: - Colocar a Armadura - Betonar

50 B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS (CONTINUAÇÃO)
Prof.º Durbalino de Carvalho B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS (CONTINUAÇÃO) ESTACAS DE BETÃO ARMADO MOLDADAS NO TERRENO (CONT.): MODOS DE ABERTURA DO FURO: POR PERCUSSÃO, SOBRE UM TUBO METÁLICO, RECUPERÁVEL OU NÃO, COM EXTRACÇÃO DO TERRENO DO SEU INTERIOR, COM UM DISPOSITIVO DESIGNADO POR LIMPADEIRA; -POR DISPOSITIVO PERFURADOR ROTATIVO.

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BATE ESTACAS TUBO METÁLICO

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53 Prof.º Durbalino de Carvalho
COLOCAÇÃO DA ARMADURA PERFURADOR ROTATIVO

54 ESTACAS DE BETÃO ARMADO MOLDADAS NO SOLO
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55 OUTRAS SOLUÇÕES (Fundações Indirectas) - JET GROUTING
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56 B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS (CONTINUAÇÃO)
Prof.º Durbalino de Carvalho B - FUNDAÇÕES INDIRECTAS (CONTINUAÇÃO) ESTACAS PRÉ-ESFORÇADAS: - APLICAM-SE COM FREQUÊNCIA POR SEREM MAIS ROBUSTAS NAS OPERAÇÕES DE LEVANTAMENTO E SUSPENSÃO ( factor determinante no dimensionamento de Estacas longas).

57 CÁLCULO DAS FUNDAÇÕES Deve considerar-se essencialmente :
Prof.º Durbalino de Carvalho CÁLCULO DAS FUNDAÇÕES Deve considerar-se essencialmente : - As Acções transmitidas pela estrutura; - O Peso Próprio da fundação; - O Peso Próprio do solo, situado acima da fundação; - O Impulso de Terras e o Impulso Hidrostático, quando for caso disso.

58 Prof.º Durbalino de Carvalho
FUNDAÇÕES FIM