AULA 6 estacas

Prévia do material em texto

• FUNDAÇÕES PROFUNDAS
- Estacas
- Tubulões
- Caixões
• Tipos de estacas:
1. Estacas de deslocamento: Há deslocamento lateral do 
solo durante o processo executivo. Provocam compactação 
em solos granulares e geração de poro-pressão em solos 
coesivos.
'0&�)85*�² 3URI��$QWRQLR�$OYHV
FUNDAÇÕES
de madeira
metálicas
de concreto
cravadas a percussão
cravadas por prensagem
pré-moldadas
moldadas no terreno (tipo Franki)
cravadas a percussão
cravadas por prensagem
• Estacas metálicas:
'0&�)85*�² 3URI��$QWRQLR�$OYHV
FUNDAÇÕES
Tipo de estaca Tipo / 
dimensão 
Carga máxima 
(kN) 
Peso/metro 
(N/m) 
Trilhos usados TR 25 200 246 
σ ≅ 80 MN/m2 TR 32 250 320 
 TR 37 300 371 
(verificar TR 45 350 446 
grau de desgaste TR 50 400 503 
e alinhamento) 2 TR 32 500 640 
 2 TR 37 600 742 
 3 TR 32 750 960 
 3 TR 37 900 1113 
Perfis I e H H 6" 400 371 
 I 8" 300 273 
Descontar 1,5mm I 10" 400 377 
para corrosão e aplicar I 12" 600 606 
σ = 120 MN/m2 2 I 10" 800 754 
 2 I 12" 1200 1212 
 
(a) perfil de chapas soldadas, (b) perfis I laminados, associados (duplo), 
(c) perfis tipo cantoneira, idem, (d) tubos, (e) trilhos associados (duplo) e
(f) idem (triplo)
σ = tensão de trabalho
• Estacas pré-moldadas de concreto:
'0&�)85*�² 3URI��$QWRQLR�$OYHV
FUNDAÇÕES
(a) quadrada maciça, (b) quadrada oca, (c) circular oca, (d) octogonal oca
σ = tensão de trabalho (depende da armadura e da qualidade do concreto)
Tipo de estaca Dimensão (cm) 
Carga 
usual 
(kN) 
Carga 
máx. 
(kN) 
Obs. 
Pré-moldada vibrada 20 x 20 300 400 Disponíveis até 8m. 
quadrada 25 x 25 450 600 Podem ser 
emendadas. 
σ = 6 a 10 MN/m2 30 x 30 600 900 
 35 x 35 900 1200 
Pré-moldada vibrada 
φ
 ?22 300 400 Disponíveis até 10m. 
circular 
φ
 ?29 500 600 Podem ser 
emendadas. 
σ = 9 a 11 MN/m2 φ 33 700 800 Podem ter furo 
central. 
Pré-moldada protendida 
φ
 ?20 300 350 Disponíveis até 12m. 
circular 
φ
 ?25 500 600 Podem ser 
emendadas. 
σ = 10 a 14 MN/m2 φ 33 800 900 Podem ter furo 
central. 
Pré-moldada centrifugada 
φ
 20 250 300 Disponíveis até 12m. 
σ = 9 a 11 MN/m2 φ 26 400 500 Podem ser 
emendadas. 
 
φ
 33 600 750 Com furo central (ocas) 
 
φ
 42 900 1150 e paredes de 6 a 12 
cm. 
 
φ
 50 1300 1700 
 
φ
 60 1700 2300 
 
• Emendas das estacas pré-moldadas:
'0&�)85*�² 3URI��$QWRQLR�$OYHV
FUNDAÇÕES
Luvas de aço (a) soldadas, (b) apenas comprimidas
• Cravação a percussão: bate-estacas
• Cravação por prensagem: estacas tipo Ômega
'0&�)85*�² 3URI��$QWRQLR�$OYHV
FUNDAÇÕES
• Estacas tipo Franki:
'0&�)85*�² 3URI��$QWRQLR�$OYHV
FUNDAÇÕES
 
 
Diâmetro da estaca (mm) 
 
 300 350 400 450 520 600 700 
Volume de base (litros) 
 Mínima 90 90 180 270 300 450 600 
 Normal 90 180 270 360 450 600 750 
 Usual 180 270 360 450 600 750 900 
 Especial 270 360 450 600 750 900 1050 
Carga de trabalho a compressão (kN) 
 Usual 450 650 850 1100 1500 1950 2600 
 Máxima 800 1200 1600 2000 2600 3100 4500 
Carga de trabalho a tração (kN) 
 100 150 200 250 300 400 500 
Força horizontal máxima (kN) 
 20 30 40 60 80 100 150 
 
2. Estacas sem deslocamento: Não há deslocamento 
lateral do solo durante o processo executivo. Alívio de 
tensões laterais.
'0&�)85*�² 3URI��$QWRQLR�$OYHV
FUNDAÇÕES
Tipo de Estaca Dimensão 
 
(cm) 
Carga 
Usual 
(tf) 
Carga 
Max. 
(tf) 
Obs. 
STRAUSS 
φ 25 cm 20 Não são indicadas na 
σ = 40 kgf/cm2 φ 32 cm 30 - 35 ocorrência de argilas 
 
φ 38 cm 45 muito moles. 
 
φ 45 cm 65 
Raiz 
φ 17 30 40 diâm. acabado φ 20 cm
σ = 100 kgf/cm2 φ 22 50 60 diâm. acabado φ 25 cm
 
φ 27 70 90 diâm. acabado φ 30 cm
 
φ 32 100 110 diâm. acabado φ 35 cm
"Broca" 
φ 20 10 15 Executadas até o NA. 
σ = 30 a 40 kgf/cm2 φ 25 15 20 
Escavadas 
φ 60 90 140 Escavação estabilizada 
Circulares 
φ 80 150 250 com lama ou camisa de 
σ = 30 a 50 kgf/cm2 φ 100 240 390 aço. 
 
φ 120 340 560 
Estacas Diafragma 40 x 250 500 Escavação estabilizada 
ou "Barrettes" 60 x 250 750 com lama. 
σ = 30 a 50 kgf/cm2 80 x 250 1000 
 100 x 250 1250 
φ 40 75 80 
φ 50 120 130 
Estacas Hélice 
σ = 60 kgf/cm2 
φ 60 170 180 
 
• Estacas tipo Broca (trado manual):
'0&�)85*�² 3URI��$QWRQLR�$OYHV
FUNDAÇÕES
• Estacas tipo Strauss:
'0&�)85*�² 3URI��$QWRQLR�$OYHV
FUNDAÇÕES
• Estacas tipo Raiz:
'0&�)85*�² 3URI��$QWRQLR�$OYHV
FUNDAÇÕES
• Estacas Escavadas Circulares:
'0&�)85*�² 3URI��$QWRQLR�$OYHV
FUNDAÇÕES
• Estacas Escavadas Retangulares (Barretes):
'0&�)85*�² 3URI��$QWRQLR�$OYHV
FUNDAÇÕES
• Estacas tipo Hélice Contínua:
'0&�)85*�² 3URI��$QWRQLR�$OYHV
FUNDAÇÕES
• Capacidade de carga de estacas:
'0&�)85*�² 3URI��$QWRQLR�$OYHV
FUNDAÇÕES
Q
W
ττl,u
qp,u
Qp,u
Ql,u L
WQ
+ upul QQ ,, +=
¾ Equilíbrio (na ruptura):
• Estimativa da capacidade de carga:
1. Métodos teóricos:
¾ Ql,u e Qp,u → f (c, φ, dentre outros parâmetros)
¾ Resistência de ponta: soluções de Terzaghi, Meyerhof, 
Berezantzev, Vesic.
¾ Resistência lateral: Solos granulares → f(tensão efetiva 
horizontal ou empuxo, e ângulo de atrito). Solos coesivos →
Método α (enfoque em tensões totais), Método β (enfoque em 
tensões efetivas), Método λ (enfoque misto). 
2. Métodos semi-empíricos:
¾ Ql,u e Qp,u → f (resultados de ensaios de campo - CPT, SPT)
¾ “A Engenharia de Fundações corrente no Brasil pode ser 
descrita como a Geotecnia do SPT” (MILITITSKY, 1986).
'0&�)85*�² 3URI��$QWRQLR�$OYHV
FUNDAÇÕES
• Método de AOKI & VELLOSO (1975):
¾
¾
¾ NSPT ≤≤ 50
'0&�)85*�² 3URI��$QWRQLR�$OYHV
FUNDAÇÕES
F1F1,,
SPT
p
cone
puppup
NkAqAqAQ ⋅
⋅=⋅=⋅=
∑∑∑∑
∆⋅
⋅⋅
⋅=∆⋅
⋅
⋅=∆⋅⋅=∆⋅⋅= LNkULqULULUQ SPTconeconeulul F2F2F2,,
αατ
τ
LAPROVITERA (1988)
6,0250Argila
5,5250Argila siltosa
5,0300Argila silto-arenosa
4,5300Argila areno-siltosa
4,0480Argila arenosa
3,4300Silte argiloso
3,0380Silte argilo-arenoso
3,0480Silte
3,0380Silte areno-argiloso
3,0480Silte arenoso
3,0530Areia argilosa
2,8530Areia argilo-siltosa
2,4530Areia silto-argilosa
1,9530Areia siltosa
1,4600Areia
αα (%)k (kN/m2)Tipo de solo
4,0 (*)2,0 (*)Raiz, Hélice e Ômega
6,03,0Escavada
3,51,75Pré-moldada de concreto
3,51,75Metálica
5,02,5Franki
F2F1Tipo de estaca
(*) Ainda em estudos
• Método de DECOURT & QUARESMA (1978, 
1982):
¾
¾ → média entre o NSPT correspondente à profundidade da ponta da estaca, o imediatamente anterior e o 
imediatamente posterior.
¾
¾ → média do NSPT ao longo do fuste, independentemente do tipo de solo.
¾ 3 ≤≤ NSPT ≤≤ 50
'0&�)85*�² 3URI��$QWRQLR�$OYHV
FUNDAÇÕES
pup NCq ⋅=,
1
3,
+=
l
ul
N
τ
12Argilas
20Siltes argilosos (alteração de rocha)
25Siltes arenosos (alteração de rocha)
40Areias
C (tf/m2)Tipo de solo
pN
lN
(tf/m2)
• Carga admissível:
¾ NBR 6122/1996 – Projeto e Execução de Fundações:
'0&�)85*�² 3URI��$QWRQLR�$OYHV
FUNDAÇÕES
FS
QQ uadm =
uladm QQ ,8,0escavadas Estacas ⋅≤→
1,6Capacidade de carga de estacas ou tubulões com prova de carga
2,0Capacidade de carga de estacas ou tubulões sem prova de carga
3,0Capacidade de carga de fundações superficiais
FATOR DE SEGURANÇA 
GLOBAL MÍNIMOCONDIÇÃO