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Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 1 4.12- Principais tipos de fundações profundas e métodos construtivos 4.12.1- Descrição de diversos tipos de estacas 4.12.1.1- estacas pré-moldadas a- estacas de madeira - Faixa de carga do elemento estrutural: 15 a 50 tf (150 a 500kN) - utilização desde tempos imemoriais, construção de palafitas em terrenos alagadiços - no passado: madeiras de lei como aroeira e peroba rosa - atualmente: mais freqüente uso de eucalipto - duração é muito grande, se permanecer abaixo do nível freático - apodrecimento da estaca: zonas sujeitas à variação de umidade, ação de fungos, principalmente em ambientes marinhos - aumento da durabilidade: tratamentos de preservação da madeira (sais de mercúrio, de zinco, creosoto) - cuidados com cravação: usar ponteiras de aço (proteção da ponta) e capacetes metálicos (proteção da cabeça) - evitar estacas de madeira em terrenos com matacões - estacas com cabeça danificada: cortar parte afetada - comprimentos: 7 a 10 m, excepcionalmente 15 m - podem ser emendadas: sambladuras(encaixes), talas de junção, anéis metálicos - carga de trabalho do elemento estrutural: de acordo com tipo de madeira, NBR 7190 (cm) Carga (kN) 20 150 25 200 30 300 35 400 40 500 Fonte: Alonso in Hachich, 1996 Veja o estudo: Estacas de madeira para fundações de pontes de madeira no link: http://www.set.eesc.usp.br/cadernos/nova_versao/pdf/cee44_129.pdf Cravação de estaca de madeira em ponte no campus 2 da USP São Carlos SP, novembro de 2004. Foto cedida por Mario Medrano. Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 2 Reforço e emendas em estacas de madeira (sambladura, tala de junção, anel metálico). Fonte: Alonso in Hachich, 1996 p.375 Preparando para medir Nega e repique elástico. Cravação de estaca de madeira em ponte no campus 2 da USP São Carlos SP, novembro de 2004. Foto cedida por Mario Medrano. Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 3 Medindo nega, repique e altura de queda martelo. Estaca madeira campus 2 da USP São Carlos SP Foto Mario Medrano. Cravação de estaca de madeira em ponte no campus 2 da USP São Carlos SP, novembro de 2004. Foto cedida por Mario Medrano. Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 4 Cravação de estaca de madeira em ponte no campus 2 da USP São Carlos SP, novembro de 2004. Foto cedida por Mario Medrano. Observar capacete metálico com coxim de madeira. b- estacas metálicas - Faixa de carga do elemento estrutural: 55 a 170tf (550 a 1700kN) - principais vantagens: facilidade de cravação e elevada carga de trabalho facilidade de corte ou emenda: uso em grandes profundidades facilidade de transporte elevada capacidade de carga na compressão ou tração vibração durante a cravação é menor que estacas de madeira e de concreto - constituídas de tubos, perfis metálicos (I ou H) ou trilhos - desvantagem: custo relativamente elevado - verificar possibilidade de corrosão - problema da corrosão pode ser tratado sob duas condições: a- totalmente enterradas: - dispensam proteção contra a corrosão - no cálculo da capacidade de carga, redução da espessura ao longo de toda peça (item 8.6.7, NBR 6122/2010) b- estacas metálicas na zona de flutuação do NA (fundações de pontes e obras marítimas) - proteção especial contra a corrosão: encapsulamento com concreto ou proteção catódica Observação: - a cravação das estacas metálicas pode ser realizada por percussão, por prensagem ou por vibração. A escolha está relacionada ao tipo de subsolo (condições de cravação), vizinhança, tipo de estaca e projeto. Veja NBR 6122 Anexo C item C3. Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 5 Figura: Seções usuais de trilhos: soldados pelas abas ou pelos boletos. Fonte: Oliveira Filho, 1988 p.64 Foto: Equipamento para cravação de estacas metálicas (bate-estacas) na ampliação de escola municipal em Mariana – MG, ano 1992 Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 6 Bate-estaca queda livre Empresa Perfurac – São Paulo Bate-estaca hidráulico Empresa Perfurac – São Paulo. Consulte: http://www.perfurac.com.br/metalica-perfis-trilhos-pranchas.htm Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 7 c- estacas pré-moldadas de concreto armado - faixa de carga do elemento estrutural: estacas vibradas 20 a 80tf, estacas centrifugadas 50 a 500tf - usada pela primeira vez em 1897, na Inglaterra - vantagens: controle de qualidade da concretagem, facilidade de serem instaladas, mesmo no caso da presença do lençol freático - desvantagens: dificuldade de alteração do tamanho, grande consumo de armadura para resistir aos esforços de transporte, manuseio e cravação - seção transversal: quadrado, octógono, hexágono, círculo, circular centrifugada (anel), estaca-estrela - comprimento: na faixa de 6 a 20 m, com possibilidade de emendas e cortes em algumas situações - dimensão transversal: 20 a 100 cm - cravadas verticalmente, (nesse caso vale a observação 2) ou quando necessário, inclinadas até cerca de 12° com a vertical (para absorver esforços horizontais) - devem ser evitadas em terrenos com matacões (quebra estaca), construções vizinhas em estado precário (vibrações durante a cravação) - cobrimento de concreto: 3 cm a 8 cm no caso de meios agressivos - ponta da estaca pode ser protegida com ponteira de aço durante a cravação - dimensionada de modo a resistir: cargas de serviço, esforços de manuseio e de transporte, esforços de cravação - observação 1: é possível realizar a cravação de estacas com furo prévio para minimizar barulho e vibração e também a cravação de estacas com jato de água para atravessar camadas mais resistentes que quebrariam as estacas. Entretanto, esses procedimentos são caros e não usuais. Podem ser enquadrados como fundações especiais. Sobre esse assunto, veja os seguintes links: http://www.santos.sp.gov.br/planejamento/planodir/apres/comp_c_subsolo04_11.pdf http://www.santos.sp.gov.br/planejamento/planodir/apres/eng_urbano04_11_09.pdf - Observação 2: As estacas pré-moldadas, devem ser cravadas até atingirem a nega. Nega: é a penetração da estaca no solo por golpe do martelo. Na prática, geralmente a medida é realizada após 10 golpes. De acordo com a NBR 6122, deve-se controlar o desvio (ou deslocamento) horizontal e o desvio angular (desaprumo) das estacas, de forma a evitar o aparecimento de esforços não previstos. Assim os limites máximos aceitos, sem que haja necessidade de verificações dos acréscimos de solicitações são: Deslocamento ou desvio horizontal máximo: 10% do diâmetro do fuste; desvio angular(ou desaprumo) 1:100 ou 1% do comprimento da estaca Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 8 Figura: Equipamento para cravação, emenda e corte de estaca hexagonal pré-moldada de concreto. Fonte catálogo SCAC Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 9 Figura: Equipamentos para cravação e controle da estaca centrifugada pré-moldada de concreto. Fonte catálogo SCAC Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 10 d- estacas mega ou prensadas - faixa de carga do elemento estrutural: 15 a 90tf - estacas constituídas por segmentos pré-moldados de concreto armado - cravadas com auxílio de macaco hidráulico - idealizadas para reforço de fundações onde a reação para o macaco é a própria estrutura a reforçar - terminada a cravação dos segmentos, os macacos hidráulicos são substituídos por pilaretes de concreto - segmentos circulares e ocos: diâmetros 20, 25 e 40 cm, comprimentos 50, 100 e 200 cm - desvantagem: demora na execução e custo elevado Figura: Representação esquemática de cravação de estacas-mega. Fonte: Araújo, 1999 http://www.estacasforte.com.br/estacas.html acessado em 30/09/2010 Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 11 Fonte: http://www.uepg.br/denge/aulas/fundacao/conteudo.htm#mega. Acesso 30/09/2010 Fonte: http://www.perfurac.com.br/reforcos-fundacoes-mega.htm Acesso 30/09/2010 Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 12 Fonte: http://www.perfurac.com.br/reforcos-fundacoes-mega.htm Fonte: http://www.perfurac.com.br/reforcos-fundacoes-mega.htm As estacas mega são também chamadas de estacas de reação ou estacas prensadas. Elas podem ser constituídas de elementos vazados que, após serem cravados, são solidarizados por armadura e concretagem. Veja esquema seguinte. Pode ser necessário a colocação de uma viga de concreto pré-moldada para auxiliar a estrutura de reação. Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 13 Fonte: http://www.uepg.br/denge/aulas/fundacao/conteudo.htm#mega. Acesso 30/09/2010 http://www.estacasforte.com.br/estacas.html acessado em 30/09/2010 http://www.estacasforte.com.br/estacas.html acessado em 30/09/2010 Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 14 4.12.1.2- estacas moldadas no local (in situ) - moldadas dentro do terreno: por perfuração (escavação) de um poço ou a cravação de um revestimento recuperável ou perdido a- estaca broca - Faixa de carga do elemento estrutural: 5 a 15tf - Execução: abertura manual do furo no terreno com trado cavadeira ou helicoidal, diâmetro de 20 a 30 cm - Concretagem: lançamento do concreto plástico com uso de funil - Usada somente para pequenas cargas e comprimentos - Não usar: abaixo do NA, em terrenos com matacões, e em terrenos com possibilidade de desmoronamento do furo Execução de estaca broca com trado manual. São Carlos SP, muro de divisa, edifício Studio Residence, próximo a Santa Casa, 2sem 2007. b- estaca pilão (ou estaca apiloada) - Faixa de carga do elemento estrutural: 5 a 15tf - Execução: abertura de furo no terreno com cravação de um pilão 200 a 400kgf, que cai de uma altura de 2 a 3m - Diâmetro da estaca: 20cm a 30cm - Concretagem: lançamento e apiloamento de concreto seco - Comprimento limitado pela capacidade de avanço do pilão - Emprego: terrenos acima do NA e sem matacões; cuidado com possibilidade de desmoronamento do furo Foto: Vista geral de um equipamento para execução de estaca pilão (obra: sobrado em São Carlos-SP) Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 15 Foto: Abertura de furo no terreno através da cravação do pilão Foto: Concretagem da estaca pilão – colocação do concreto seco Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 16 Foto: Concretagem da estaca pilão – apiloamento do concreto seco c- estaca escavadas mecanicamente com trado helicoidal (estacas rotativas ou escavadas sem fluido estabilizante e com pequenos diâmetros) - Faixa de carga do elemento estrutural: 5 a 15tf - Execução: abertura de furo no terreno através de equipamento com trado helicoidal rotativo (não confundir com estaca hélice contínua) - Diâmetro da estaca: 20cm a 30cm - Concretagem: lançamento de concreto plástico com uso de funil - Comprimento limitado pela capacidade de avanço do trado helicoidal - Emprego: terrenos acima do NA e sem matacões. Cuidado com possibilidade de desmoronamento do furo Observações: - existem equipamentos que possuem pilão acoplado para ser usado no apiloamento da ponta da estaca. Alguns projetistas especificam essa necessidade de apiloar o fundo do furo. - existem trados, e nesse caso o equipamento é chamado de perfuratriz, que podem executar estacas de maiores diâmetros (40 a 90cm, são conhecidos como estacões). Nesses casos, a capacidade de carga do elemento estrutural é bem maior. Eles são também usados na escavação do fuste de tubulões. - Em 1% das estacas e no mínimo 1 por obra, expor o fuste até a NA para verificar integridade e do fuste (NBR 6122/2010) - Ver recomendações sobre slump, fck, etc na NBR http://www.youtube.com/watch?v=4Twk5FkZ9Q4 (perfuratriz, swiss park Campinas) Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 17 Foto: Vista Geral do equipamento de perfuração da estaca escavada mecanicamente com trado helicoidal (obra: casa térrea em São Carlos-SP) Foto: Detalhe do equipamento de perfuração da estaca escavada mecanicamente com trado helicoidal Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 18 Foto: Detalhe do trado helicoidal acoplado ao equipamento de escavação d- estaca Strauss - Faixa de carga do elemento estrutural: 20 a 80tf - Conjunto mecânico: guinchos mecânico e manual com alavancas para acionamento e frenagem, motor elétrico ou diesel acoplado ao guincho, tripé, chassi de madeira para suportar o conjunto. - Equipamentos para escavação: soquete ou pilão fechado (300 a 700kgf), sonda ou piteira aberta, tubos de revestimento rosqueáveis (metálicos, com comprimento 2,5a 3m). - Pré-furo de 1 a 2m com soquete metálico, introdução do 1o tubo de revestimento com coroa dentada na extremidade inferior. - Perfuração com sonda ou piteira aberta através de golpes sucessivos, de forma que solo abaixo da coroa vai sendo retirado. Levantamento e limpeza da piteira. Costuma-se usar água para facilitar a escavação. - Os tubos de revestimento são emendados e a escavação continua até atingir a profundidade prevista. - limpeza completa do furo antes da concretagem, com remoção da lama e água acumuladas durante a perfuração. - concretagem: encher tubo de revestimento com 1m de concreto seco, com apiloamento à medida que se retira o tubo (uso de guincho). Manobra é repetida até que o concreto atinja a cota da superfície do terreno. - cuidados especiais: evitar descontinuidade do fuste e entrada solo no interior do tubo. - emprego: veja as recomendações - NBR6122/2010: “Este tipo de estaca não deve ser utilizado em areias submersas e argilas moles saturadas. A ponta da estaca deve estar em material de baixa permeabilidade para permitir limpeza do furo e concretagem” - Velloso e Lopes, 2002 (p. 32 e 33): “a estaca Strauss requer grande cuidado quando se trabalha abaixo do lençol de água, sendo mesmo um tipo de estaca desaconselhável nesse caso”. - Conclusão: não usar em terrenos com solos arenosos saturados (inviável secar ponta do furo) e argilas moles saturadas (fuste pode ser seccionado). Evitar uso em terrenos com matacões e abaixo do NA. - diâmetro da estaca: igual ao diâmetro do tubo de revestimento usado - vantagens: equipamento leve e econômico; provoca poucas vibrações; facilidade de locomoção na obra; é possível verificar presença de corpos estranhos no solo (matacões, por exemplo); estacas na divisa fácil execução e pequena excentricidade As cargas nominais são: (fonte Falconi e outros in Hachich, 1996 p.340) (cm) 25 32 38 45 55 Carga (kN) 200 300 400 600 800 - Em 1% das estacas e no mínimo 1 por obra, expor o fuste até a NA para verificar integridade e do fuste (NBR 6122/2010) - Ver recomendações sobre slump, fck, etc na NBR Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 19 Figura: Representação esquemática da execução de estaca Strauss. Adaptada de Bueno e outros, 1985 p.7 Foto: Estaca Strauss. Posicionamento do pilão sobre o piquete para iniciar execução do pré-furo Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 20 Foto: Estaca Strauss. Execução do pré-furo com pilão fechado para colocação do tubo de revestimento Foto: Estaca Strauss. Colocação e descida da camisa metálica ou tubo de revestimento Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 21 Foto: Estaca Strauss. Cravação da piteira ou sonda para escavação do solo no interior do revestimento. Note que periodicamente se joga um balde de água para facilitar a escavação. Foto: Estaca Strauss. Retirada da piteira para limpeza do solo escavado no interior do revestimento. Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 22 Foto: Estaca Strauss. Limpeza da piteira ou sonda (tubo oco com válvula na ponta inferior e abertura lateral) Foto: Estaca Strauss. Após atingir a profundidade especificada em projeto, se inicia a concretagem da estaca. Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 23 Foto: Estaca Strauss. O concreto seco é apiloado com o pilão (ponta fechada) e simultaneamente o tubo de revestimento vai sendo sacado. Foto: Retirada da última camisa metálica, após término da concretagem Figura: Representação esquemática do seccionamento do fuste de uma estaca strauss. Situação comum de ocorrer em solos arenosos saturados e argilas moles saturadas. Fonte: Oliveira Filho, 1988 p.66 http://www.youtube.com/watch?v=KM4AvcsVjq8 Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 24 e- estaca Franki - Faixa de carga do elemento estrutural: 55 a 170tf Execução: - Posicionamento do tubo de revestimento e lançamento de areia e brita para formar uma bucha na extremidade do tubo - cravação do tubo até a profundidade desejada, através do apiloamento (com soquete de ponta fechada) da bucha (areia e brita) no interior do tubo - fixação do tubo e expulsão da bucha para fora do tubo para formar a base alargada (cebolão) - concretagem do fuste por apiloamento do concreto seco, com retirada simultânea do tubo Franki - características principais: grande raio basal, superfície muito rugosa, terreno muito comprimido na vizinhança da estaca e possibilidade de grandes comprimentos - não é recomendada no caso de terrenos argilosos moles ou em áreas de construção em estado precário, devido às vibrações excessivas - muitos autores e construtores consideram que não há problema em executar estacas Franki abaixo do NA porque a cravação com ponta fechada (bucha) isola o tubo de revestimento da água do subsolo. - a NBR 6122 recomenda dimensões e peso mínimo do pilão (1 a 3tf) para execução da estaca Franki, dependendo do diâmetro final pretendido para a estaca (veja item 7.8.8.1.2). Para estacas com comprimentos maiores que 15m usar soquetes ainda mais pesados. - O controle do final da cravação é realizado pela medida da nega. A nega no final da cravação do tubo de revestimento costuma estar entre 5 e 20mm, para 1 golpe do soquete caindo de uma altura de 5m. Cargas nominais de estacas tipo Franki. Fonte: Maia in Hachich, 1996 (cm) 30 35 40 52 60 Comprimento máximo (m) 15 18 22 30 35 Carga (kN) 450 550 750 1300 1700 Figura: Representação esquemática da execução de uma estaca tipo Franki. Fonte: Araújo, 1999 a) Posicionamento do tubo de revestimento, colocação da bucha no interior do tubo e início do apiloamento da bucha com pilão (ou soquete) de ponta fechada Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 25 b) Conforme a bucha vai empurrando o solo da ponta do tubo, o revestimento vai descendo simultaneamente. Atingida a profundadidade de projeto, o tubo de revestimento é preso à torre por cabos de aço e a bucha é expulsa através de golpes do soquete c) O concreto seco é lançado no interior do tubo e apiloado para compor a base alargada, a armadura é então posicionada. Novas camadas de concreto seco são lançadas e apiloadas, ao mesmo tempo que o tubo de revestimento vai sendo sacado d) Estaca acabada Variações no processo executivo: perfuração interna, fuste pré-moldado, fuste encamisado, fuste com concreto plástico -Foto em 18/10/07 – Em andamento cravação do tubo da estaca franki d=600mm, Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 26Foto em 18/10/07 – Repondo brita para cravação do tubo Foto em 18/10/07 – Vista do pilão de 4000 Kg. Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 27 Foto em 18/10/07 - Concluindo posicionamento da armação, para prosseguir com lançamento do concreto seco para execução da estaca (apiloada com pilão). Fonte: http://www.geodactha.com.br/obras/kobayashi1.htm Aclimação São Paulo acesso em 06/10/2010 f- estacas escavadas de grande diâmetro com uso de fluido estabilizante - cargas nominais do elemento estrutural: 100 a 3000tf - diâmetro: 60 cm a 300 cm - empregadas quando há necessidade de elevadas capacidades de carga - permitem alcançar grandes profundidades - execução é rápida e as vibrações são minimizadas - etapas execução: a) Perfuração - equipamento de perfuração: mesa rotativa aciona haste telescópica, acoplada a ferramenta de perfuração - motor diesel aciona movimento de rotação da haste telescópica - guindaste (de esteiras) aciona cabo de aço para descida e levantamento da haste telescópica - perfuração abaixo do lençol freático: uso de lama bentonítica ou lama polimérica - lama: finalidade de manter estável a parede da escavação - quando lama não é aplicável: usar tubos cravados com retirada do material interno através de perfuratriz, clam-shell, etc b) Colocação da armadura - armadura colocada pelo guindaste, reforçada com anéis de rigidez, dotada de roletes distanciadores para garantir cobrimento (5 cm) c) Concretagem - submersa, executada de baixo para cima de modo contínuo e uniforme - aplicação de concreto por gravidade, uso tubo com funil,extremidade imersa no concreto - obturador no interior do tubo, funciona como êmbolo, expulsa a lama pelo peso próprio do concreto, evita que lama se misture com concreto Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 28 Figura: Representação esquemática da execução de estacas escavadas de grande diâmetro. Fonte: Catálogo Fundesp Figura: Execução de estacas de grande diâmetro no Metrô Conceição – São Paulo. Fonte: Catálogo Fundesp Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 29 Guindaste de estaca escavada de grande diâmetro. Local: ponte de acesso UFSCar, rodovia S. Carlos Ribeirão Preto. Fotos Andrey M. Maciel, 2004 Trado de estaca escavada de grande diâmetro. Local: ponte de acesso UFSCar, rodovia S. Carlos Ribeirão Preto. Fotos Andrey M. Maciel, 2004 Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 30 Trado de estaca escavada de grande diâmetro. Local: ponte de acesso UFSCar, rodovia S. Carlos Ribeirão Preto. Fotos Andrey M. Maciel, 2004 Trado de estaca escavada de grande diâmetro. Local: ponte de acesso UFSCar, rodovia S. Carlos Ribeirão Preto. Fotos Andrey M. Maciel, 2004 Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 31 Tanques com lama polimérica de estaca escavada de grande diâmetro. Local: ponte de acesso UFSCar, rodovia S. Carlos Ribeirão Preto. Fotos Andrey M. Maciel, 2004 Veja o vídeo: http://www.youtube.com/watch?v=c_PXxKWwqn8 g- estacas barrete e paredes diafragma - faixa de carga: 180 a 1500tf - dimensões: 40x150 cm a 120x250cm - parede diafragma: muro de concreto armado vertical - absorve cargas verticais, empuxos horizontais e momentos fletores - alcança profundidades superiores a 50 m - parede: executada em painéis (sucessivos ou alternados) - continuidade dos painéis: uso tubo ou chapa-junta, colocado após a escavação do painel e retirado após a início do endurecimento do concreto - técnicas executivas: mais freqüente é o uso de clam-shell - vantagens: facilidade em adaptar-se à geometria do projeto pequena vibração durante a execução alcança grandes profundidades abaixo do NA serve de septo impermeabilizante e como contenção de escavação profunda Veja os vídeos: http://www.youtube.com/watch?v=86KjGp-QRcE http://www.youtube.com/watch?v=oaRRkPVD2s8 (Geofix, parede diafragama instrumentada) Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 32 Figura: representação esquemática da execução de uma estaca barrete ou parede diafragma. Fonte: Araújo, 1999 Figura: Representação esquemática da execução de estacas barrete ou paredes diafragma. Fonte; Catálogo Fundesp Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 33 Estaca Barrete de 7,00 x 1,00 x 48,00 m de profundidade (funcionando também como pilar) - Metrô Linha 2 Estação Klabin - São Paulo / SP Metrô Linha 2 Estação Klabin - São Paulo / SP Metrô Linha 2 Estação Klabin - São Paulo / SP Metrô Linha 2 Estação Klabin - São Paulo / SP Concretagem de estaca barrete Fonte: http://www.brasfond.com.br/site2006/galerias/barrete/index.htm acesso em 02/10/2010 Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 34 h- estacas hélice contínua monitorada - faixa de carga: 35 a 500tf - perfuração: haste de perfuração (hélice espiral contínua) penetra no subsolo através da aplicação de torque (mesa rotativa no topo). Não há retirada da hélice durante a fase de perfuração do terreno. - concretagem: simultânea à extração da hélice do terreno, executada através de tubo central (dentro da hélice) - armadura: colocação após a concretagem - equipamentos: atinge 15 a 25m de profundidade - vantagens: elevada produtividade (150m por dia), sem vibrações - desvantagens: preço da mobilização dos equipamentos (só compensa para grandes obras); não adequada para terrenos com matacões e rochas Diâmetro (cm) 27,5 30 35 40 50 60 70 80 90 100 Carga (tf) 35 45 60 80 125 180 245 320 400 500 Fonte: Antunes e Tarozzo in Hachich, 1996 - existem no mercado estacas semelhantes a hélice contínua monitorada, com algumas modificações: as estacas ômega (estacas hélice de deslocamento monitorada) e as estacas hélice segmentada (estaca com trado vazado segmentado) Veja os vídeos: http://www.youtube.com/watch?v=2d2tibmzw0w http://www.youtube.com/watch?v=sicA1aBgi_M http://www.youtube.com/watch?v=qv8kxUOnp0I (explicação geofix) Veja também as variantes: estaca ômega (estaca de deslocamento monitorada) e estaca hélice segmentada (estaca com trado vazado segmentado) http://www.youtube.com/watch?v=RU_6JsAP_iw (Estaca ômega) Usina Votorantin Juiz de Fora - MG Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 35 Usina Votorantin Juiz de Fora - MG Votorontim, Juiz de Fora e Minas Tenis,Belo Horizonte -MG Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 36 Figura:Representação esquemática de equipamento para execução de estaca hélice contínua. Fonte: Falconi e outros, 1999 Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 37 Figura: representação esquemática da execução de uma estaca hélice contínua. Fonte: Catálogo Geofix. Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 38 i- estacas injetadas ou estacas raiz - faixa de carga: muito variável dependente da armadura adotada – 10 a 150tf - idealizadas na década de 50 na Itália, para reforço de fundações comprometidas - escavada com perfuratriz, diâmetros: 8 a 41 cm - executada em qualquer direção - uso de rotação ou roto-percussão com circulação d'água, lama bentonítica ou ar comprimido - fuste é construído com argamassa de cimento e areia injetados sob pressão - atravessa terrenos de qualquer natureza: inclusive alvenaria, concreto armado, rochas ou matacões, com uso de ferramentas especiais - terminada a perfuração com revestimento do furo, é colocada a armadura necessária, procedendo a concretagem do fuste e a correspondente retirada do tubo de revestimento. - Concretagem: de baixo para cima, aplicando-se uma pressão devidamente controlada para garantir a integridade do fuste - processo de perfuração não induz perturbações no terreno - indicada nos casos: reforço de fundações; obras de contenção de taludes; fundações em áreas vizinhas a construções sensíveis a vibrações ou poluição sonora Fonte: http://www.uepg.br/denge/aulas/fundacao/conteudo.htm#mega. Acesso 30/09/2010 Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 39 Figura: representação esquemática da execução de uma estaca raiz. Fonte: Catálogo Fundesp Equipamentos usados na execução de estaca raiz para ampliação de ponte na Rodovia Washington Luis, ano 2004. Fotos cedidas por Mario Medrano Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 40 Equipamentos usados na execução de estaca raiz para ampliação de ponte na Rodovia Washington Luis, ano 2004. Fotos cedidas por Mario Medrano Fundações – capítulo 4: Fundações profundas – estacas- métodos construtivos e utilização __________________________________________________________________________ 41 Equipamentos usados na execução de estaca raiz para ampliação de ponte na Rodovia Washington Luis, ano 2004. Fotos cedidas por Mario Medrano Veja os vídeos: http://www.youtube.com/watch?v=QZ9Qddzc190&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=a5_QTLpzQ0Y http://www.youtube.com/watch?v=n9zgHm3FDH0
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