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Construção Civil I Aula 8 - Fundações Profundas Características gerais: São caracterizadas pelo comprimento preponderante em relação à seção transversal; Sua resistência é composta de duas parcelas. Resistencia de ponta: baseada na superfície de sua extremidade inferior que distribui o peso atuante, sobre ela, no solo; Resistencia de Fuste: é gerada pela força de atrito entre a sua superfície lateral da estaca e o solo. As fundações profundas podem ser cravadas ou escavadas no solo. 2- Profa. Rosangela Oliveira rosangela.oliveira@unp.br Fundações e Obras de Contenção Fundações indiretas ou profundas 3 Fundações e Obras de Contenção Fundações indiretas ou profundas De acordo com a NBR 6122 enquadram-se na definição apresentada as Estacas e tubulões. 1. Estacas: elemento de fundação profunda executado com o auxílio de ferramentas ou equipamentos sem que haja descida de operário em qualquer fase de execução Podem ser cravadas no solo por: percussão prensagem vibração ou por escavação; Podem ser constituídas de madeira, aço, concreto, etc; 4 Fundações e Obras de Contenção Fundações indiretas ou profundas: Tipos São normalmente utilizadas quando: - os solos superficiais não apresentam capacidade de suportar elevadas cargas; - ou estão sujeitos a processos erosivos; - ou quando existe a possibilidade da realização de uma escavação futura nas proximidades da obra. 5 Fundações e Obras de Contenção Fundações indiretas ou profundas: Utilização 1. Estacas As estacas recebem esforços axiais de compressão. Esses esforços são resistidos pela reação exercida pelo terreno sobre sua ponta e pelo atrito entre as paredes laterais da estaca e o terreno. 6 Fundações e Obras de Contenção Fundações indiretas ou profundas Existe uma grande a variedade de estacas empregadas como elementos de fundação nas obras civis, diferindo-se entre si basicamente pelo método executivo e materiais de que são constituídas. Processo de execução: Estacas moldadas in loco: a. Estacas tipo Franki; b. Estacas tipo Strauss, c. Estacas tipo hélice contínua; d. Estacas tipo broca; e. Estacas escavadas mecanicamente com trado helicoidal; f. Estacas injetadas: microestacas e as estacas-raiz; Estacas pré-moldadas: a. Estacas de concreto; b. Estacas de madeira; c. Estacas metálicas, etc. 7 Fundações e Obras de Contenção Classificação das Estacas 2. Tubulões: elemento cilíndrico de fundação profunda que, em pelo menos na sua fase final, ocorre descida de operário, podendo ser executado a céu aberto ou a ar comprimido, e ter ou não, a base alargada; 8 Fundações e Obras de Contenção Fundações indiretas ou profundas:. Tipos a. Estacas tipo Franki • Estaca executada por meio da cravação no terreno de um tubo de ponta fechada, por meio da bucha, e execução de uma base alargada, que é obtida introduzindo-se no terreno certa quantidade de material granular por meio de golpes de um pilão. 9 Fundações e Obras de Contenção Estacas Moldadas “in loco” Estacas Moldadas “in loco” a. Estacas tipo Franki- Estaca executada por meio da cravação no terreno de um tubo de ponta fechada, por meio da bucha, e execução de uma base alargada, que é obtida introduzindo-se no terreno certa quantidade de material granular por meio de golpes de um pilão. 10 Fundações e Obras de Contenção • O Concreto do fuste pode ser vibrado ou apiloado. Estacas Franki “Standard” (apiloado) 1. Lançamento de concreto seco para formação da bucha na ponta do tubo; 2. Cravação do tubo “Franki” com bucha, mediante pilão de queda livre; 3. Atingida a profundidade necessária executa-se a base com tubo suspenso nos cabos de tração; 4. Colocação da armadura ancorada na base; 5. O fuste é formado introduzindo-se concreto ao mesmo tempo em que o tubo é retirado, mantendo-se uma altura de concreto dentro do tubo e apiloando; 6. Estaca pronta. 11 Fundações e Obras de Contenção Estacas Moldadas “in loco” b. Estaca tipo Strauss Procedimento: A sua execução é muito simples, não requerendo aparelhagem especial além de um pilão. Inicia-se a perfuração utilizando o soquete ou pilão. Após abertura inicial do furo com o soquete, coloca-se o tubo de molde do mesmo diâmetro da estaca, o soquete é substituído pela sonda com porta e janela a fim de penetrar e remover o solo no seu interior em estado de lama. Alcançado o comprimento desejado da estaca, enche-se de concreto em trechos de 0,5 a 1,0 m que é socado pelo pilão à medida que se vai extraindo o molde formando o bulbo. O procedimento acima se repete, exceto a formação do bulbo, até completar o nível proposto pelo projeto. 12 Fundações e Obras de Contenção Estacas Moldadas “in loco” b. Estaca tipo Strauss 13 Fundações e Obras de Contenção Estacas Moldadas “in loco” c. Estacas helicoidais /Estaca Hélice Contínua Indicações de uso • Áreas densamente ocupadas, baixa emissão de ruído e vibrações ; • Excelente para construção em terrenos com camadas resistentes a outros tipos de fundação; • Estaca de concreto moldada in-locu; • Trado contínuo e injeção de concreto; • A perfuração consiste em fazer a hélice penetrar no solo (rotação) em uma única operação; • Maior velocidade em comparação com o sistema convencional, resultando em economia no custo total; • Maior segurança na realização da obra: o concreto é bombeado para o interior da perfuração ao mesmo tempo em que se retira a hélice, evitando o desmoronamento das paredes de perfuração. 14 Fundações e Obras de Contenção Estacas Moldadas “in loco” 15Estudos Geotécnicos 2014-2 - Profa. Rosangela Oliveira rosangela.oliveira@unp.br Fundações e Obras de Contenção Estacas Moldadas “in loco” c. Hélice contínua c. Estacas helicoidais /Estaca Hélice Contínua 16 Fundações e Obras de Contenção Estacas Moldadas “in loco” d. Estacas tipo broca Tipo de fundação profunda executada por perfuração com trado e posterior concretagem in loco, normalmente com diâmetro variando entre 15 e 25 cm e comprimento de até 6,0 m. As estacas tipo broca são normalmente empregadas para pequenas cargas, pelas limitações que envolvem o seu processo de execução. 17 Fundações e Obras de Contenção Estacas Moldadas “in loco” e. Trado helicoidal Utiliza-se um trado mecânico para a escavação. Com isso, torna-se possível atingir profundidades maiores que a estaca broca, porém, ainda acima do nível da água. A escavação com trado sem lama bentonítica é indicada para obras de pequeno porte e para solos com boa resistência, para garantir que a escavação permaneça estável durante a inserção da armação e da concretagem. 18 Fundações e Obras de Contenção Estacas Moldadas “in loco” f. Estacas injetadas - São aquelas produzidas a partir da injeção sob pressão de produtos aglutinantes, normalmente calda de cimento. Podem ser executadas com inclinações (0º a 90º). Suas principais aplicações são: a estabilização de encostas, o reforço de fundações, a execução de fundações em terrenos com blocos de rocha ou antigas fundações, e a execução de fundações em obras offshore. Ex: Estacas-raiz: 19 Fundações e Obras de Contenção Estacas Moldadas “in loco” Estacas Injetadas: Ex- Estaca Raiz - estaca de pequeno diâmetro ( 80 a 410 mm) concretada “in loco”, cuja perfuração é realizada por rotação ou rotopercussão, em direção vertical ou inclinada. 20 Fundações e Obras de Contenção Estacas Moldadas “in loco” 2. Tubulões São elementos de fundação profunda constituído de um poço (fuste), normalmente de seção circular revestido ou não, e uma basecircular ou em forma de elipse (Alonso et al, 1998). Os tubulões constituem uma espécie de base única para cada pilar. Dividem-se em: a. à céu aberto (com ou sem revestimento) -base apoiada acima do nível d’água; b. a ar comprimido (pneumático) revestido – qdo necessário escavar além do nível d’água; 21 Fundações e Obras de Contenção Estacas Moldadas “in loco” a. Tubulões à céu É o mais simples, resulta de um poço perfurado manualmente ou mecanicamente e a céu aberto. Seu emprego é limitado para solos coesivos e acima do nível d'água. 22 Fundações e Obras de Contenção Estacas Moldadas “in loco” 23 b. Os tubulões a ar comprimido ou pneumáticos Para escavações abaixo NA onde não se consiga esgotar a água por perigo de desmoronamento. Atualmente tem sido utilizado somente com camisa de concreto e em obras de arte especiais. Obs: Descuidos nessas etapas podem provocar embolia no operário. Fundações e Obras de Contenção Estacas Moldadas “in loco” 24 b. Os tubulões a ar comprimido ou pneumáticos Fundações e Obras de Contenção Estacas Moldadas “in loco” 25 2. Os tubulões: transferência de carga Na prática profissional brasileira de projeto de fundações por tubulões, desconsidera-se a parcela de resistência lateral do fuste, supondo-a nula ou apenas o suficiente para equilibrar o peso próprio do tubulão. Fundações e Obras de Contenção Estacas Moldadas “in loco” As estacas pré-moldadas caracterizam-se por serem cravadas no terreno por percussão, prensagem ou vibração, podendo ser constituídas por um único elemento estrutural ou pela associação de dois desses materiais (estaca mista). As estacas pré-moldadas são ainda subdivididas, conforme o material empregado na sua execução, em: • Estacas de concreto • Estacas de madeira • Estacas metálicas 26 Fundações e Obras de Contenção Estacas Pré-moldadas •Estacas de concreto: • Podem ser de concreto centrifugado ou protendido; • Exigem controle tecnológico na sua fabricação; • Exige cuidados adicionais durante o transporte; • Têm diferentes tipologias, percebidas em seu corte transversal. • Podem ser maciças ou vazadas; 27 Fundações e Obras de Contenção Estacas Pré-moldadas • As mais comuns são as quadradas, as circulares e as hexagonais. • A cravação das estacas é normalmente feita pelo processo de percussão, com martelos de queda livre. Estacas Pré-moldadas Estacas perfis laminados de aço Principais vantagens • são de fácil transporte; • Pequena vibração durante a cravação; • Atingem grandes profundidades; • o comprimento da estaca pode ser alterado rapidamente; Desvantagens: - Custo relativamente elevado; - Fácil oxidação quando da flutuação do nível da água; • Principais tipos: 28 Fundações e Obras de Contenção Estacas perfis laminados de aço 29 Fundações e Obras de Contenção Estacas Pré-moldadas Aplicação: - construções industriais; edifícios de andares múltiplos, pontes e viadutos, portos e torres de transmissão, etc. Estacas de Madeira 30 Fundações e Obras de Contenção Estacas Pré-moldadas • As estacas de madeira são troncos de árvores, os mais retos possíveis, cravados no maciço de solo. • No Brasil, a madeira mais empregada é o eucalipto, principalmente como fundação de obras provisórias. • Para obras definitivas tem-se usado as denominadas “madeiras de lei”, como por exemplo a peroba, a aroeira, a moçaranduba, o ipê e outras. • A madeira tem duração praticamente ilimitada quando mantida permanentemente submersa. Entretanto, quando submetida à variação de nível d’água apodrece por ação de fungos aeróbios que se desenvolvem no ambiente água-ar. Por isso, a durabilidade das estacas de madeira está condicionada a privá-la de um desses fatores; Estacas de Madeira 31 Fundações e Obras de Contenção Estacas Pré-moldadas • As estacas de madeira são troncos de árvores, os mais retos possíveis, cravados no maciço de solo. • No Brasil, a madeira mais empregada é o eucalipto, principalmente como fundação de obras provisórias. • Para obras definitivas tem-se usado as denominadas “madeiras de lei”, como por exemplo a peroba, a aroeira, a moçaranduba, o ipê e outras. • A madeira tem duração praticamente ilimitada quando mantida permanentemente submersa. Entretanto, quando submetida à variação de nível d’água apodrece por ação de fungos aeróbios que se desenvolvem no ambiente água-ar. Por isso, a durabilidade das estacas de madeira está condicionada a privá-la de um desses fatores; http://www.videos.engenhariacivil.com/batedores-de-estacas-de-banguecoque 32 TÉCNICAS DE CONSTRUÇÃO CIVIL E CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS Disponivel em : http://dc182.4shared.com/doc/RkmxuAAI/preview.html Obrigada!
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