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Noções Básicas de FUNDAÇÕESNoções Básicas de FUNDAÇÕES “Não se esqueçam de abrir as suas mentes e corações para esses grandes deveres que os esperam. Sem o toque do amor, a profissão perde grandeza e o seu exercício pode descer ao nível perigoso dos interesses aviltantes”. Jaime Gusmão ➨ DefiniçãoDefinição “FUNDAÇÕES são os elementos estruturais com função de transmitir as cargas da estrutura ao terreno onde ela se apoia (AZEREDO, 1988)” Princípios de uma fundação ➨ Não romper ➨ Não recalcar excessivamente ➨ Não prejudicar vizinhos Fundações bem projetadas correspondem de 3% a 10% do custo total do edifício; porém, se forem mal concebidas e mal projetadas, podem atingir 5 a 10 vezes o custo da fundação mais apropriada para o caso. Para se escolher a fundação mais adequada, deve-se conhecer os esforços atuantes sobre a edificação, as características do solo e dos elementos estruturais que formam as fundações. Os dados obtidos através de sondagem retratam as características e propriedades do subsolo e, depois de avaliados e minuciosamente estudados, servem de base técnica para a escolha do tipo de fundação da edificação que melhor se adapte ao terreno. Classificação das fundações De acordo com a forma de transferência de cargas da estrutura para o solo onde ela se apóia, ela pode ser: Direta Indireta Fundações diretas são as que transferem as cargas para camadas de solo capazes de suportá-las. Rasas Profundas A fundação rasa ou superficial se caracteriza quando a camada de suporte está próxima à superfície do solo (profundidade até no máximo 3,0 m) ou quando a cota de apoio é inferior à duas vezes a menor dimensão do elemento da fundação (projeção em planta). Fundações indiretas são as que transferem as cargas por efeito de atrito lateral do elemento com o solo e por efeito de ponta. Profundas A fundação é profunda se suas dimensões ultrapassam todos os limites mencionados na rasa. Transferência de CargasTransferência de Cargas ➨ FundaçõesFundações O baldrame (alicerce) O baldrame (alicerce) é o tipo mais comum é o tipo mais comum de fundação. de fundação. Constitui-se de uma Constitui-se de uma viga, que pode ser de viga, que pode ser de alvenaria, de concreto alvenaria, de concreto simples ou armado simples ou armado construída construída diretamente no solo, diretamente no solo, dentro de uma dentro de uma pequena vala. É mais pequena vala. É mais empregada em casos empregada em casos de cargas leves como de cargas leves como residência construídas residência construídas sobre solo firme.sobre solo firme. Trabalham com Trabalham com compressão simples.compressão simples. A sapata é A sapata é preferida onde o preferida onde o baldrame não é baldrame não é recomendado, quer recomendado, quer pelo peso do prédio pelo peso do prédio ou pela baixa ou pela baixa resistência do solo.resistência do solo. as sapatas trabalham as sapatas trabalham com compressão com compressão simples, esimples, e também com flexão, também com flexão, devendo neste caso devendo neste caso serem executadas serem executadas incluindo material incluindo material resistente àresistente à Tração.Tração. ➨ FundaçõesFundações AA estaca é empregada estaca é empregada em solos fracos ou em em solos fracos ou em prédios de altura média. prédios de altura média. As estacas podem ser As estacas podem ser moldadas no local ou moldadas no local ou pré-fabricadas. As pré-fabricadas. As estacas podem ser de estacas podem ser de concreto simples, concreto simples, concreto armado, de concreto armado, de madeira ou metálicas. madeira ou metálicas. O tubulão é empregado O tubulão é empregado em locais de solo pouco em locais de solo pouco resistentes ou que resistentes ou que apresentam abundância apresentam abundância de água. É empregado de água. É empregado também para também para fundações dentro fundações dentro d'água como as d'água como as fundações de pontes. A fundações de pontes. A construção de um construção de um tubulão pode ser feita tubulão pode ser feita pelo método "a céu pelo método "a céu aberto" ou pelo método aberto" ou pelo método "a ar comprimido". "a ar comprimido". Os alicerces (blocos corridos) são utilizados na construção de pequenas Os alicerces (blocos corridos) são utilizados na construção de pequenas residências e suportam as cargas provenientes das paredes resistentes.residências e suportam as cargas provenientes das paredes resistentes. Na execução deve-se fazer uma cinta de amarração para absorver Na execução deve-se fazer uma cinta de amarração para absorver esforços acidentais e distribuir as cargas, que normalmente são esforços acidentais e distribuir as cargas, que normalmente são impermeabilizadas com camada de argamassa com hidrofugante e pintura impermeabilizadas com camada de argamassa com hidrofugante e pintura com emulsão asfáltica para evitar a ascensão capilar de umidade.com emulsão asfáltica para evitar a ascensão capilar de umidade. Alicerces Tipos de FundaçõesTipos de Fundações Fundações diretas rasas - SapatasFundações diretas rasas - Sapatas Sapatas isoladas Sapatas corridas Sapatas associadas Sapatas alavancadas Usada quando nas sapatas de pilares de divisa ou próximos a obstáculos onde não seja possível fazer com que o centro de gravidade da sapata coincida com o centro de carga do pilar, cria-se uma viga alavanca ligada entre duas sapatas, de modo que um pilar absorva o momento resultante da excentricidade da posição do outro pilarUsadas no caso em que a proximidade entre dois ou mais pilares seja tal que as sapatas isoladas se superponham. 3. Sapata Corridas3. Sapata Corridas: São elementos contínuos que : São elementos contínuos que acompanham a linha das paredes. Podem ser acompanham a linha das paredes. Podem ser construídos em alvenaria de tijolos para edifícios construídos em alvenaria de tijolos para edifícios com cargas não muito grandes (residências) e com cargas não muito grandes (residências) e em concreto armado.em concreto armado. 4. Sapata Alavancadas4. Sapata Alavancadas: São vigas que ligam duas : São vigas que ligam duas sapatas, a fim de absorver o momento resultante sapatas, a fim de absorver o momento resultante da excentricidade de posição de outro pilar. da excentricidade de posição de outro pilar. Pode-se citar, por exemplo, as sapatas de Pode-se citar, por exemplo, as sapatas de pilares de divisa, ou próximos a obstáculos, em pilares de divisa, ou próximos a obstáculos, em que o centro de gravidade da sapata não que o centro de gravidade da sapata não coincide com o centro de carga do pilarcoincide com o centro de carga do pilar Sapatas Não trabalham apenas à compressão simples, mas também à flexão, Não trabalham apenas à compressão simples, mas também à flexão, devendo, neste caso, serem executadas incluindo material resistente à devendo, neste caso, serem executadas incluindo material resistente à tração.tração. Sapatas Isoladas Transmitem para o solo a carga de um pilar através de sua base.Transmitem para o solo a carga de um pilar através de sua base. Podem assumir praticamente qualquer forma em planta, sendo mais Podem assumir praticamente qualquer forma em planta, sendo mais comum as sapatas quadradas, retangular e corridas.comum as sapatas quadradas, retangular e corridas. Sapatas Isoladas Seqüência de ExecuçãoSeqüência de Execução 1.1. Preparo da superfície de apoio →limpeza do fundo da vala, apiloamento Preparo da superfície de apoio →limpeza do fundo da vala,apiloamento (soquete ou sapo mecânico);(soquete ou sapo mecânico); 2.2. LLastro de concreto magro para regularizar a superfície do terreno, em astro de concreto magro para regularizar a superfície do terreno, em seguida foi construída a forma para a construção da sapata.seguida foi construída a forma para a construção da sapata. ;; 3.3. Posicionamento das fôrmas, de acordo com a marcação executada no Posicionamento das fôrmas, de acordo com a marcação executada no gabarito de locação;gabarito de locação; Sapatas Isoladas 4.4. Colocação da armadura;Colocação da armadura; 5.5. Posicionamento do pilar em relação à caixa com as armações;Posicionamento do pilar em relação à caixa com as armações; Sapatas Isoladas 6.6. Concretagem - Adensamento com uso de vibrador de imersão. Concretagem - Adensamento com uso de vibrador de imersão. • Sapatas Isoladas Quando as cargas são muito altas em relação a tensão admissível, Quando as cargas são muito altas em relação a tensão admissível, poderá ocorrer o caso de não ser possível projetar-se sapatas isoladas poderá ocorrer o caso de não ser possível projetar-se sapatas isoladas para cada pilar, tornando-se necessário o emprego de uma sapata única para cada pilar, tornando-se necessário o emprego de uma sapata única para dois ou mais pilares.para dois ou mais pilares. Sapatas Associadas Sapatas AssociadasSapatas Associadas Neste caso a sapata será centrada no centro de cargas dos pilares, Neste caso a sapata será centrada no centro de cargas dos pilares, procedendo-se então a escolha das dimensões de maneira a obter um procedendo-se então a escolha das dimensões de maneira a obter um equilíbrio.equilíbrio. Sapatas Associadas Sapatas AssociadasSapatas Associadas A sapata associada deverá sempre ser evitada, sempre que for possível A sapata associada deverá sempre ser evitada, sempre que for possível uma solução com sapatas isoladas, mesmo a custo de se distorcer o uma solução com sapatas isoladas, mesmo a custo de se distorcer o formato lógico das sapatas. formato lógico das sapatas. Via de regra duas sapatas isoladas serão mais economicamente viáveis e Via de regra duas sapatas isoladas serão mais economicamente viáveis e mais fácies de executar do que uma sapata associada.mais fácies de executar do que uma sapata associada. À medida que a concentração de cargas aumenta, a liberdade de escolha À medida que a concentração de cargas aumenta, a liberdade de escolha do tipo e dimensões das sapatas diminui. O problema do projeto torna-se do tipo e dimensões das sapatas diminui. O problema do projeto torna-se encontrar sapatas de qualquer forma, que caibam dentro da área encontrar sapatas de qualquer forma, que caibam dentro da área disponível para a fundação.disponível para a fundação. Sapatas Associadas Para edificações cujas cargas não sejam muito grandes, pode-se utilizar Para edificações cujas cargas não sejam muito grandes, pode-se utilizar alvenaria de tijolos;alvenaria de tijolos; Para profundidades maiores do que 1,0 m, mais adequado e econômico Para profundidades maiores do que 1,0 m, mais adequado e econômico o uso do concreto armado.o uso do concreto armado. Sapatas Corridas No caso de sapatas de pilares de divisa ou próximos a obstáculos onde No caso de sapatas de pilares de divisa ou próximos a obstáculos onde não seja possível fazer com que o centro de gravidade da sapata coincida não seja possível fazer com que o centro de gravidade da sapata coincida com o centro de carga do pilar. Cria-se uma viga ligada entre duas com o centro de carga do pilar. Cria-se uma viga ligada entre duas sapatas, de modo que um pilar absorva o momento resultante da sapatas, de modo que um pilar absorva o momento resultante da excentricidade da posição do outro pilarexcentricidade da posição do outro pilar Sapatas de Divisas (Alavancadas) A utilização de sapatas corridas é adequada economicamente enquanto sua área em relação à da edificação não ultrapasse 50%. Caso contrário, é mais vantajoso reunir todas as sapatas num só elemento de fundação denominado radier. O fato do radier ser uma peça inteiriça pode lhe conferir uma alta rigidez, o que muitas vezes evita grandes recalques diferenciais. Uma outra vantagem é que a sua execução cria uma plataforma de trabalho para os serviços posteriores; porém, em contrapartida, impõe a execução precoce de todos os serviços enterrados na área do radier (instalações sanitárias, etc.). RADIER Fundações diretas rasas - RadierFundações diretas rasas - Radier É indicada para solos fracos e solos cuja camada resistente encontra-se É indicada para solos fracos e solos cuja camada resistente encontra-se a grande profundidade.a grande profundidade. São executados em concreto armado, podendo ser somente uma laje São executados em concreto armado, podendo ser somente uma laje (sistema flexível) ou um sistema de laje e vigas (sistema de rígido).(sistema flexível) ou um sistema de laje e vigas (sistema de rígido). Uma vez que, além de esforços de compressão, devem resistir a Uma vez que, além de esforços de compressão, devem resistir a momentos provenientes dos pilares diferencialmente carregados, e momentos provenientes dos pilares diferencialmente carregados, e ocasionalmente a pressões do lençol freático.ocasionalmente a pressões do lençol freático. Radier Peça inteiriça →alta rigidez,Peça inteiriça →alta rigidez, Característica monolítica: minimiza ao máximo os recalques diferenciais,Característica monolítica: minimiza ao máximo os recalques diferenciais, Uma vez que, além de esforços de compressão, devem resistir a Uma vez que, além de esforços de compressão, devem resistir a momentos provenientes dos pilares diferencialmente carregados, e momentos provenientes dos pilares diferencialmente carregados, e ocasionalmente a pressões do lençol freático.ocasionalmente a pressões do lençol freático. Custo Inicial ElevadoCusto Inicial Elevado Radier Em geral, deve-se considerar os seguintes cuidados de fundações diretas ou Em geral, deve-se considerar os seguintes cuidados de fundações diretas ou rasa:rasa: a)a) Executar o escoramento adequado na escavação das valas com Executar o escoramento adequado na escavação das valas com profundidades maiores que 1,25m, quando o solo for instável;profundidades maiores que 1,25m, quando o solo for instável; b)b) Consolidar o funda da vala, com a regularização e compactação do Consolidar o funda da vala, com a regularização e compactação do material;material; c)c) Executar o lastro de concreto magro, para melhor distribuir as cargas ou Executar o lastro de concreto magro, para melhor distribuir as cargas ou proteger o concreto estrutural;proteger o concreto estrutural; Radier d)d) Determinar um sistema de drenagem para viabilizar a execução, quando Determinar um sistema de drenagem para viabilizar a execução, quando houver necessidade;houver necessidade; e)e) Colocação da armadura (malha);Colocação da armadura (malha); f)f) Camada de brita nº2 compactada;Camada de brita nº2 compactada; g)g) Concretagem.Concretagem. Radier 1.Compactação do solo de apoio1.Compactação do solo de apoio 2. Espessura da laje2. Espessura da laje 3. Espaçamento da armadura3. Espaçamento da armadura 4. Cobrimento de concreto4. Cobrimento de concreto 5. infiltração de água5. infiltração de água Radier : cuidados Fundações Profundas ➨ Tubulões ➨ Estacas pré-moldadas de concreto ➨ Estacas apiloadas ➨ Estacas escavadas ➨ Estacas torpedo (off shore) ➨ Estacas hélice contínua (hélice segmentada) ➨ Estacas ômega ➨ Estacas mega injetadas ➨ Estacas Raiz ➨ Estacas Franki ➨ Estacas metálicas Fundações Mistas ➨ Sapatas estaqueadas ➨ Radier estaqueado TUBULÕES Tubulões são elementos estruturaisda fundação que transmitem a carga ao solo resistente por compressão, através da escavação de um fuste cilíndrico e uma base alargada tronco-cônica a uma profundidade igual ou maior do que três vezes o seu diâmetro. Tubulões a céu aberto Consiste em um poço aberto manualmente ou mecanicamente em solos coesivos, de modo que não haja desmoronamento durante a escavação, e acima do nível d’água. O diâmetro mínimo do tubulão é de 70cm. Tubulões com ar comprimido Utilizado quando existe água, exige-se grandes profundidades e existe o perigo de desmoronamento das paredes. A injeção de ar comprimido nos tubulões impede a entrada de água. Limitando a profundidade em 30m abaixo do nível d’água Fundações diretas profundas - TubulõesFundações diretas profundas - Tubulões TUBULÕESTUBULÕES TUBULÃOTUBULÃO TUBULÕES A CÉU ABERTOTUBULÕES A CÉU ABERTO TUBULÕES A CÉU ABERTOTUBULÕES A CÉU ABERTO TUBULÕES A AR COMPRIMIDOTUBULÕES A AR COMPRIMIDO As estacas usuais são classificadas em: 1. Estacas de deslocamento: são introduzidas no terreno sem retirada do solo. - de madeira - Pré moldadas de concreto armado - Metálicas - Franki - Ômega 2. Estacas escavadas: são perfuradas no terreno com remoção de material e podem ter revestimento e utilizar ou não fluido estabilizante. - Tipo broca - Strauss - Barretes - Estacões - Hélice Contínua - Estacas injetadas TIPOS DE FUNDAÇÕES INDIRETAS (PROFUNDAS) Principais elementos a serem analisados para a escolha da estacaPrincipais elementos a serem analisados para a escolha da estaca O tipo de estaca deve satisfazer condições técnicas e econômicas. Para tanto são analisados os seguintes elementos: • Verificação do tipo e do estado das fundações dos edifícios vizinhos; • Levantamento da natureza e características do subsolo no local da obra em questão; • Oferta dos tipos de estacas disponíveis no mercado e na região onde a obra será construída; • Determinação da grandeza das ações a serem transmitidas à fundação. Fundações Indiretas de DeslocamentoFundações 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 DeslocamentoFundações 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) EASTACAS 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 DeslocamentoFundações Indiretas de Deslocamento TIPOS DE FUNDAÇÕES PROFUNDA - ESTACAS DE DESLOCAMENTO Cravação estaca pré-moldada FundaçõesFundações Fundações ProfundasFundações 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 FundaçõesFundações Fundações ProfundasFundações Profundas Emendas ➨ Fundações Indiretas de DeslocamentoFundações 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 de MadeiraEstacas 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 DeslocamentoFundações Indiretas de Deslocamento Estacas FrankiEstacas Franki Estacas FrankiEstacas Franki FundaçõesFundações Fundações ProfundasFundações Profundas Estacas Tipo Franki FundaçõesFundações Fundações ProfundasFundações Profundas 4.Após a execução da base alargada é colocada a armação e iniciada a 4.Após a execução da base alargada écolocada a armação e iniciada a execução do fuste. O concreto seco é lançado em pequenos volumes no 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 tubo, em seguida o concreto é apiloado com o pilão FRANKI de queda livre.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 FrankiEstacas Franki Fundações Indiretas EscavadasFundações 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 EscavadasFundações 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 “in loco”, 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 EscavadasFundações 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 EscavadasFundações Indiretas Escavadas ESTACA RAIZESTACA 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 RAIZESTACA RAIZ ESTACA RAIZESTACA RAIZ ESTACA RAIZESTACA RAIZ ESTACA RAIZESTACA 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 EscavadasFundações Indiretas Escavadas ESTACAS BROCAESTACAS BROCA ESTACAS BROCAESTACAS BROCA MÉTODO/TÉCNICA CONSTRUTIVAMÉTODO/TÉCNICA CONSTRUTIVA 1. Perfuração do solo:1. Perfuração do solo: • • Feita por rotação/compressão do tubo;Feita por rotação/compressão do tubo; 2. Retirada da terra que se armazena dentro do tubo;2. Retirada da terra que se armazena dentro do tubo; 3. Atingida a cota de apoio, o concreto é lançado:3. Atingida a cota de apoio, o concreto é lançado: • • Até cerca de 50 cm da cota de arrasamento da Até cerca de 50 cm da cota de arrasamento da estaca;estaca; 4. Viga de ligação com o bloco ou com a viga 4. Viga de ligação com o bloco ou com a viga baldrame.baldrame. ESTACAS BROCAESTACAS BROCA CUIDADOS GERAIS NA EXECUÇÃOCUIDADOS GERAIS NA EXECUÇÃO 1. Locação do centro das estacas;1. Locação do centro das estacas; 2. Profundidade escavação;2. Profundidade escavação; 3. Tipo de solo retirado como amostra.3. Tipo de solo retirado como amostra. 4. Manter verticalidade;4. Manter verticalidade; 5. Lançamento do concreto, para não se 5. Lançamento do concreto, para não se misturar com o solo.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 empregadaem 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 EscavadasFundações Indiretas Escavadas Estaca StraussEstaca Strauss Estaca StraussEstaca 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 EscavadasFundações 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 EscavadasFundações Indiretas Escavadas Desvantagem do Estacão e das Estacas Barrete ➨ Fundações Indiretas EscavadasFundações 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 DeslocamentoFundações Indiretas de Deslocamento Folie 1 Folie 2 Folie 3 Folie 4 Folie 5 Folie 6 Folie 7 Folie 8 Folie 9 Folie 10 Folie 11 Folie 12 Folie 13 Folie 14 Folie 15 Folie 16 Folie 17 Folie 18 Folie 19 Folie 20 Folie 21 Folie 22 Folie 23 Folie 24 Folie 25 Folie 26 Folie 27 Folie 28 Folie 29 Folie 30 Folie 31 Folie 32 Folie 33 Folie 34 Folie 35 Folie 36 Folie 1 Folie 2 Folie 3 Folie 4 Folie 5 Folie 6 Folie 7 Folie 8 Folie 9 Folie 10 Folie 11 Folie 12 Folie 13 Folie 14 Folie 15 Folie 16 Folie 17 Folie 18 Folie 19 Folie 20 Folie 21 Folie 22 Folie 23 Folie 24 Folie 25 Folie 26 Folie 27 Folie 28 Folie 29 Folie 30 Folie 31 Folie 32 Folie 33 Folie 34 Folie 35 Folie 36 Folie 37 Folie 38 Folie 39 Folie 40 Folie 41 Folie 42 Folie 43 Folie 44 Folie 45 Folie 46
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