Foundation Design de Coduto — princípios antes da planilha

Recomendação

Recomendado para

• engenheiros estruturais que precisam dimensionar ou revisar sapatas, radier, estacas ou tubulões
• engenheiros geotécnicos que querem projeto, não só classificação
• estudantes que já tiveram um curso de mecânica dos solos

Não recomendado para

• uma primeira introdução à mecânica dos solos ou à água subterrânea
• quem quer um comentário de norma local de um só país
• quem trata golpes SPT como um projeto terminado

Pontuações editoriais

• Teoria4 de 5
• Valor prático5 de 5
• Programação1 de 5

Que problema este livro resolve

O projeto de fundações senta numa junta que a maioria dos escritórios parte mal: o estrutural é dono das cargas e do concreto, o geotécnico é dono do relatório de solos, e nenhum quer ser dono da interface. Coduto, Kitch e Yeung escreveram um livro-texto que trata essa interface como o tema. A terceira edição (Pearson, publicada em 2015, copyright 2016) ainda é o livro em inglês que eu entregaria a um engenheiro estrutural que precisa discutir um relatório geotécnico, ou a um geotécnico que precisa produzir números que um modelo estrutural possa usar de verdade.

Não substitui uma investigação de sítio, e não é ASCE 7, Eurocódigo 7 nem a sua norma nacional de fundações. É a camada de raciocínio que esses documentos assumem que você já tem.

Para quem é

Engenheiros civis que projetam ou revisam fundações rasas e profundas e que estão dispostos a manter visível a mecânica dos solos enquanto dimensionam membros. Cursos de fundações de graduação avançada e de mestrado. Menos útil para arquitetos que só precisam de uma narrativa, ou para empreiteiros que buscam meios e métodos de cravação de estacas.

Formação necessária

Um primeiro curso de mecânica dos solos: tensão efetiva, resistência ao cisalhamento, adensamento no nível da ideia unidimensional de Terzaghi, e a diferença entre resistência drenada e não drenada. Estática e projeto de concreto armado ou de aço no nível de primeiro curso, porque sapatas e blocos de coroamento são membros estruturais sentados sobre uma mola de solo que você não controla por completo. Se isso faltar, leia primeiro um texto de mecânica dos solos (Craig, ou o de princípios de Das, ou o equivalente local). Este livro revisa mecânica dos solos; não a ensina do zero.

Mapa dos capítulos

A terceira edição está organizada como uma sequência de projeto, não como um tour de tipos de solo.

Você obtém requisitos de desempenho e incerteza antes de uma fórmula de capacidade de carga. Essa ordem é o ponto. A exploração e a interpretação do subsolo sentam ao lado dos capítulos de projeto de propósito: um cálculo elegante de Meyerhof ou Vesic sobre uma resistência não drenada mal atribuída é uma resposta precisa e errada.

As fundações rasas ocupam o centro: capacidade de carga, recalque, sapatas isoladas e radier, com o projeto estrutural da sapata como parte do mesmo problema. Seguem as fundações profundas: estacas axiais e tubulões, depois temas de grupo e laterais à medida que o livro passa de «uma estaca» a «um sistema de fundação». Empuxo lateral de terras e estruturas de contenção aparecem como projeto relacionado, não como um segundo livro colado. A linguagem de estados-limite e LRFD é ênfase da terceira edição; se o seu escritório ainda vive em geotécnia de tensões de trabalho, você sentirá a mudança e não deveria ignorá-la.

Melhores capítulos

O material de investigação e incerteza é o capítulo que os engenheiros em exercício pulam e depois pagam. Leia-o. Depois os capítulos de recalque e capacidade de fundações rasas, porque esses são os dois modos de falha que os escritórios ainda misturam (uma sapata «segura» em capacidade e inaceitável em recalque não é uma aprovação).

Para fundações profundas, a discussão de capacidade axial e recalque vale mais do que qualquer fórmula estática solta. O livro está no seu melhor quando força você a nomear o método (alfa, beta, lambda, baseado em CPT, prova de carga) e a condição de drenagem em vez de citar um valor padrão do software.

O que pular, conforme o objetivo

• Estrutural que revisa um relatório geotécnico. Não pule exploração, capacidade, recalque e o projeto estrutural de sapatas. Você pode adiar a mecânica de cravação e a teoria de software lateral especializado até um projeto usá-las.
• Geotécnico que produz parâmetros de projeto. Dedique tempo a incerteza, investigação e os capítulos de fundações profundas. Você pode ir mais rápido pelo detalhamento de concreto armado de uma sapata isolada se um colega estrutural for dono disso.
• Estudante que só decora capacidade de carga. Você passará numa prova estreita e depois dimensionará mal um radier. Recalque e serviço não são apêndices opcionais.
• Projeto sísmico de fundações como especialidade. Isto não é uma monografia de interação solo-estrutura nem de liquefação. Use-o para o esqueleto estático, depois uma referência sísmico-geotécnica dedicada para resposta de sítio, demandas cinemáticas e fatores de fundação específicos da norma.

Qualidade teórica

Teoria aplicada sólida: análise-limite de capacidade de carga na família Terzaghi–Meyerhof–Hansen–Vesic, marcos de adensamento e recalque elástico, ideias de transferência de carga em estacas. Não é uma monografia de pesquisa sobre modelos constitutivos ou geomecânica de elementos finitos. Quando o livro simplifica, em geral diz. Quando apresenta vários métodos para o mesmo problema, isso não é indecisão; é o estado da prática.

Valor prático

Esta é a pontuação alta. Os problemas de exemplo parecem trabalho de consultoria: dados incompletos, mais de uma resistência plausível, uma restrição de serviço que governa. A discussão LRFD é útil mesmo se a sua jurisdição não for LRFD estadunidense, porque treina você a separar cargas, resistências e fatores em vez de enterrá-los num «fator de segurança» global que você não consegue defender.

O que não pode fazer: dizer o regime de água subterrânea no seu sítio, nem qual correção SPT os seus laboratórios locais realmente aplicaram.

Valor de programação e computação

Quase nenhum, e isso é honesto. O projeto de fundações ainda é limitado pela qualidade dos dados de entrada, não por você ter codificado Vesic em Python. Uma planilha é um bom lugar para manter visíveis os fatores; um modelo de linguagem preenchendo a planilha é um bom jeito de perder a hipótese de drenagem. Se você automatizar, automatize a trilha de auditoria (qual correlação, qual fator, qual nível d’água), não a aparência de um relatório terminado.

Como se compara

• Das, Principles of Foundation Engineering. Mais levantamento, mais amigável para prova, menos tom de escritório de projeto. Melhor como primeiro curso de fundações; mais fraco como o livro que você guarda depois do curso.
• Terzaghi, Peck e Mesri, Soil Mechanics in Engineering Practice. Julgamento mais profundo, menos andaime de livro-texto. Leia-o depois de Coduto, não no lugar dele, a menos que você já projete fundações.
• Poulos e Davis, ou Fleming et al. sobre estacas. Especialistas mais fortes em estacas. Use-os quando os capítulos de fundações profundas de Coduto se esgotarem, não como primeiro livro de fundações.
• Tomlinson. Prática clássica de fundações estaqueadas, sobretudo cravadas. Mais estreito.

Recomendação final

Guarde a terceira edição ao lado do relatório de solos, não ao lado do PDF de marketing do pacote de elementos finitos. Use-a para forçar uma cadeia escrita: investigação, drenagem, resistência, serviço, demanda estrutural, formato de fatores. Pule-a só se precisar de um primeiro texto de mecânica dos solos ou de um comentário de norma. Para este hub é o título geotécnico de lançamento porque é o livro que torna revisáveis os números de fundação.