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Fundações Indiretas de Deslocamento ESTACAS METÁLICAS As estacas metálicas podem ser perfis laminados, perfis soldados, trilhos soldados ou estacas tubulares. Podem ser cravadas em quase todos os tipos de terreno; possuem facilidade de corte e emenda; podem atingir grande capacidade de carga em torno de 400 kN a 3000 kN.; trabalham bem à flexão; e, se utilizadas em serviços provisórios, podem ser reaproveitadas várias vezes. Seu emprego necessita com cuidados sobre a corrosão do material metálico. VANTAGENS: Atingem grandes profundidades; Podem atravessar camadas resistentes de solo; Pequena vibração durante a cravação; Apresenta pouco atrito negativo; Podem ser cravadas formando um ângulo de inclinação com a vertical. DESVANTAGENS: Custo relativamente elevado; É o tipo de estaca mais cara por unidade de carga; Fácil oxidação quando da flutuação do nível da água Fundações Indiretas de Deslocamento Fundações Indiretas de Deslocamento ESTACAS METÁLICAS Aplicação em obra Bloco com estacas metálicas inclinadas tipo trilho duplo (2 trilhos TR57). Ponte do Paiva – Ensaio de Carregamento Dinâmico (Estacas Piloto) ESTACAS PRÉ-MOLDADA DE CONCRETO Estas estacas podem ser de concreto armado ou protendido e, como decorrência do problema de transporte e equipamento, têm limitações de comprimento, sendo fabricadas em segmentos. Apresentam-se em várias seções (versatilidade): quadradas, circulares, circulares centrifugadas (SCAC), duplo “T”, etc. As vazadas podem permitir inspeção após a cravação. - A capacidade de carga em torno de 200 kN a 1500 kN. Deve-se ter cuidado com a altura de queda do martelo: a altura ideal está entre 1,5 a 2,0 m. VANTAGENS: Permite uma boa fiscalização durante a concretagem; Permite a moldagem de corpos de prova para verificação da resistência à compressão; Permite a moldagem das estacas no local da obra; Permite a emenda de uma peça na outra; DESVANTAGENS: Tempo de cura normal do concreto de 21 dias; A estaca não ultrapassa camada de solo resistente (N/30 > 15); Durante a cravação se o contato do martelo com o concreto não for feito com um material elástico, há quebra a cabeça da estaca; Grande vibração durante a cravação. Não se recomenda a utilização nas situações em que o terreno tenha presença de matacões ou camadas de pedregulhos; e em terreno cuja previsão da cota da ponta da estaca seja muito variável, de modo não ser possível selecionar regiões de comprimento constante; Fundações Indiretas de Deslocamento TIPOS DE FUNDAÇÕES PROFUNDA - ESTACAS DE DESLOCAMENTO TIPOS DE FUNDAÇÕES PROFUNDA - ESTACAS DE DESLOCAMENTO TIPOS DE FUNDAÇÕES PROFUNDA - ESTACAS DE DESLOCAMENTO TIPOS DE FUNDAÇÕES PROFUNDA - ESTACAS DE DESLOCAMENTO TIPOS DE FUNDAÇÕES PROFUNDA - ESTACAS DE DESLOCAMENTO Fundações Fundações Profundas Estacas Pré Moldadas de Concreto Locação das estacas; Profundidade de cravação; Ocorrência de fissuras; Verticalidade; Nega; Altura de queda do pilão; Execução da emenda Proteção da cabeça da estaca; Cota de arrasamento da cabeça da estaca. Controle de execução Fundações Fundações Profundas Emendas Fundações Indiretas de Deslocamento ESTACAS DE MADEIRA As estacas de madeira são troncos de árvore cravados com bate-estacas de pequenas dimensões e martelos leves.O diâmetro médio dessas estacas varia de 20 cm a 30 cm. Para um comprimento maior é usual emendar duas estacas. A capacidade resistente fica entre 300 kN a 500 KN. Deve ser usada sempre abaixo do lençol freático para se garantir durabilidade devido a variação do nível da água. Os tipos de madeira mais usados são eucalipto, aroeira, ipê e guarantã. O seu diâmetro varia de 18 a 35 cm e o comprimento de 5 a 8 metros. VANTAGENS: Duração ilimitada quando mantida permanentemente abaixo da água; Custo relativamente pequeno em áreas de reflorestamento de eucalipto; DESVANTAGENS: Duração muito pequena quando fica exposta a flutuação do nível da água, surge a ação dos cogumelos, cupim e brocas marinhas quando cravadas no mar; Comprimento limitado a 12m; Obrigação da colocação de um anel metálico na parte do contato com o martelo (pilão); Obrigação da licença dos órgãos responsáveis pela conservação do meio ambiente; Grande vibração durante a cravação. Estacas de Madeira Estacas de Madeira ESTACAS FRANKI A capacidade de carga em torno de 550 kN a 1700 kN. No processo construtivo há bastante vibração, portanto não é recomendável utilizar esta estaca quando as construções vizinhas estão em estado precário; e o terreno apresenta matacões; Em terreno com camadas de argila mole saturada há o risco de estrangulamento do fuste análogo ao que ocorre com a estaca Strauss. VANTAGENS: Grande área da base, fornecendo grande resistência de ponta; Superfície do fuste (lateral) muito rugosa, fornecendo grande resistência lateral devido a boa ancoragem do fuste no solo; Devido a sua execução o terreno fica fortemente comprimido; Pode ser executada em grandes profundidades (não são limitadas pelo NA); Suporta grande capacidade de carga; Por serem moldadas na cravação com o comprimento desejado, economizam tempo e dinheiro. DESVANTAGENS: Grande vibração durante a cravação; Demora no tempo de execução; Custo elevado da mão – de – obra; Capacidade de carga do concreto de aproximadamente 60 kg/cm2. Fundações Indiretas de Deslocamento Estacas Franki Estacas Franki Fundações Fundações Profundas Estacas Tipo Franki Fundações Fundações Profundas 4.Após a execução da base alargada é colocada a armação e iniciada a execução do fuste. O concreto seco é lançado em pequenos volumes no tubo, em seguida o concreto é apiloado com o pilão FRANKI de queda livre. Estacas Tipo Franki 2.Sob os golpes do pilão o tubo penetra no solo e o comprime fortemente; 3. Atingindo a profundidade desejada, inicia-se a operação de abertura da base. Prende-se o tubo para que não desça durante o apiloamento da expulsão da bucha e, sob os golpes do pilão, soca-se o concreto tanto quanto o solo suporta, de modo a construir uma base alargada (ponta alargada da estaca); Estacas Franki Fundações Indiretas Escavadas Estacas Hélice Contínua É uma estaca escavada, executada por meio de um trado contínuo seguido de concretagem in situ sob pressão. É adaptada na maioria dos tipos de solo (exceto em algumas rochas e matacões) . Este tipo de estaca não produz vibração. O processo de execução é monitorado, capazes de registrar informações sobre: profundidade de escavação; velocidade e rotação do trado; torque, inclinação da torre; pressão de injeção e volume de concreto injetado; velocidade de extração do trado. Fundações Indiretas Escavadas Processo Executivo (HÉLICE CONTÍNUA) Processo Executivo – HÉLICE CONTÍNUA Equipamentos Principais Cuidados Problemas com a integridade do fuste ocorrem principalmente no trecho superior da estaca, onde as tensões in situ são menores, o que acaba induzindo o operador a aumentar a velocidade de extração do trado, consequentemente reduzindo a pressão de injeção do concreto. Principais Cuidados (ESTACAS HÉLICE CONTÍNUA) Em argilas moles, deve-se tomar cuidado para que o topo do trado sempre esteja acima da cota superior da camada de argila, evitando-se que a prolonga (região sem o trado) atinja a camada mole e cause alívio de tensões no solo. Também em situações de solos moles/fofos, o controle da pressão de injeção de concreto é fundamental para garantir a integridade da estaca. A pressão de injeção deve ser mantida sempre positiva, mesmo que o consumo de concreto se mostre excessivo e comece a subir lateralmente ao trado, devido ao pouco confinamento do solo. ESTACA RAIZ É uma estaca de pequeno diâmetro concretada “inloco”, cuja perfuração é realizada por rotação ou rotopercussão, em direção vertical ou inclinada. Essa perfuração se processa com um tubo de revestimento e o material escavado é eliminado continuamente, por uma corrente fluida (água, lama bentonítica ou ar) que introduzida através do tubo refluí pelo espaço entre o tubo e o terreno.. O diâmetro varia entre 8 cm e 40 cm, para ações compreendidas entre 100 kN a 1000 kN. As vantagens da estaca raiz são: - apresenta a menor relação custo/carga; - equipamentos de pequenas dimensões facilitando a instalação em locais de difícil acesso; -os equipamentos de instalação da estaca não produzem vibrações; - podem ser instalados perto de locais onde há certas restrições de barulho como escolas e hospitais; - necessita de equipamentos mais simples, de fácil montagem e controle propiciando rapidez na instalação. Fundações Indiretas Escavadas A estaca raiz pode ser utilizada nos seguintes casos: – em áreas de dimensões reduzidas; – em locais de difícil acesso; – em solos com presença de matacões, rocha ou concreto; – em solos onde existem “cavernas” ou “vazios”; – em reforços de fundações; – para contenção lateral de escavações; – em locais onde haja necessidade de ausência de ruídos ou de vibrações; – quando são expressivos os esforços horizontais transmitidos pela estrutura às estacas de fundação (muros de arrimo, pontes, carga de vento, etc.); – quando existe esforço de tração a solicitar o topo das estacas (ancoragem de lajes de subpressão, pontes rolantes, torres de linha de transmissão, etc.). Fundações Indiretas Escavadas ESTACA RAIZ Estaca escavada com perfuratriz, executada com equipamento de rotação ou rotopercussão com circulação de água, lama bentonítica ou ar comprimido. É recomendada para obras com dificuldade de acesso para o Equipamento de cravação, pois emprega equipamento com pequenas dimensões (altura de aproximadamente 2m). Pode atravessar terrenos de qualquer natureza, sendo indicado também quando o solo possui matacões e rocha, por exemplo. Pode ser executada de forma inclinada, resistindo a esforços horizontais. ESTACA RAIZ ESTACA RAIZ ESTACA RAIZ ESTACA RAIZ ESTACAS BROCA São estacas executadas “in loco” sem molde, por perfuração no terreno com o auxílio de um trado (15 a 30 cm), sendo o furo posteriormente preenchido com o concreto apiloado. São indicadas em solos com coesão suficiente para evitar desmoronamento. restrições – baixa capacidade de carga, geralmente entre 4 e 5 tf; – há perigo de introdução de solo no concreto, quando do enchimento; – há perigo, também, de estrangulamento do fuste; – não existe garantia da verticalidade; – só pode ser executada acima do lençol freático; – diâmetro entre 15cm a 25cm e comprimento máximo de aproximadamente 6,0 m (normalmente entre 3,0 e 4,0 m); – trabalha apenas à compressão, sendo que às vezes é utilizada uma armadura apenas para fazer a ligação com os outros elementos da construção. Assim, a broca, à vista de suas características é usada somente para casos limitados e sua execução é feita normalmente pelo pessoal da própria obra. Fundações Indiretas Escavadas ESTACAS BROCA ESTACAS BROCA MÉTODO/TÉCNICA CONSTRUTIVA 1. Perfuração do solo: • Feita por rotação/compressão do tubo; 2. Retirada da terra que se armazena dentro do tubo; 3. Atingida a cota de apoio, o concreto é lançado: • Até cerca de 50 cm da cota de arrasamento da estaca; 4. Viga de ligação com o bloco ou com a viga baldrame. ESTACAS BROCA CUIDADOS GERAIS NA EXECUÇÃO 1. Locação do centro das estacas; 2. Profundidade escavação; 3. Tipo de solo retirado como amostra. 4. Manter verticalidade; 5. Lançamento do concreto, para não se misturar com o solo. ESATACAS STRAUSS A estaca Strauss é uma fundação em concreto (simples ou armado), moldada in loco, executada com revestimento metálico recuperável. A capacidade de carga em torno de 200kN a 800kN. Não provocam vibração durante a sua execução. Não se recomenda executar abaixo do nível do lençol freático. Também não se recomenda este tipo de estaca para terrenos de argila mole saturada por causa do risco de estrangulamento do fuste durante a concretagem. Pode ser utilizada como cortina de contenção de subsolo quando executadas uma ao lado da outra (estacas justapostas). VANTAGENS: Pouca vibração durante a execução; Custo relativamente baixo; Fácil execução em solo acima do nível da água. DESVANTAGENS: Difícil execução abaixo do nível da água; Capacidade de carga pequena; Difícil cravação em solo resistente; Pode ser empregada em locais confinados ou terrenos acidentados devido à simplicidade do equipamento utilizado. Possui capacidade de carga menor que estacas Franki e pré-moldadas de concreto. Fundações Indiretas Escavadas Estaca Strauss Estaca Strauss ESTACÃO É aquela com seção circular, executada por escavação mecânica com equipamento rotativo, utilizando lama bentonítica e concretada com uso de tremonha. É e adotada para ações elevadas, acima de 1500 kN, competindo em custo com os tubulões a ar comprimido. Não causam vibrações, porém necessitam de área relativamente grande para a instalação dos equipamentos inerentes a sua execução. São estacas com diâmetro superior a 70 cm (variam de 120 a 160 cm). Podem ser executadas com diâmetro superior a 200 cm. Processo de execução usual: escavação do terreno com preenchimento da perfuração com lama bentonítica, colocação da armadura (quando necessária) e concretagem submersa. Fundações Indiretas Escavadas ESTACAS BARRETE São elementos de fundação e seção retangular dotados de alta capacidade de carga. São moldadas com a técnica e o equipamento de execução dos diafragmas contínuos de O sistema de perfuração pode ser por rotação ou por mandíbulas. O processo é a seco no caso de terreno impermeável e coesivo ou mediante contenção das paredes do furo através de revestimento metálico ou utilização de lama bentonítica. concreto armado. São derivadas de painéis de parede diafragma, orientados ou associados de diversos modos. Fundações Indiretas Escavadas Desvantagem do Estacão e das Estacas Barrete Fundações Indiretas Escavadas – os métodos de escavação podem afofar solos arenosos ou pedregulhos, ou transformar rochas moles em lama, como o calcário mole ou marga; – necessidade de local nas proximidades para deposição de solo escavado; – susceptíveis a estrangulamento da seção em caso de solos compressíveis; – dificuldade na concretagem submersa, pois há impossibilidade de verificar e inspecionar posteriormente o concreto; falta de confiança que oferece o concreto fabricado in situ (quando for o caso); depois de pronta a estaca, nunca se sabe como os materiais nela se encontram; – entrada de água pode causar danos ao concreto, caso não tenha ainda ocorrido a pega; a água subterrânea pode lavar o concreto ou pode reduzir a capacidade de carga da estaca por alteração do solo circundante; quando a estaca fica abaixo do lençol freático e a vedação inferior da estaca depender apenas do concreto, este deve ser compacto e impermeável (concretos com baixa relação água/cimento); também deve-se tomar cuidado com possíveis ataques de agentes químicos da água e do solo sobre o concreto. TIPO MEGA É constituída de elementos justapostos (de concreto armado, protendido ou de aço) ligados uns aos outros por emenda especial e cravados sucessivamente por meio de macacos hidráulicos. Embora sua origem esteja relacionada com o emprego em reforços de fundação, podem, também, ser usadas como fundação inicial nos casos em que há necessidade de reduzir ao máximo a vibração e quando, também, nenhum outro tipo de estaca pode ser feita. Sua faixa de carga situa-se em torno de 700 kN. Fundações Indiretas de Deslocamento
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