Estacas de Madeira

Prévia do material em texto

Estacas de Madeira
Introdução
Segundo Caputo, as estacas são peças alongadas, cilíndricas ou prismáticas, que se cravam ou se confeccionam no solo, com as seguintes utilizações:
transmissão de cargas as camadas profundas do terreno;
conteções dos empuxos de terra ou de água;
compactação de terreno.
As estacas indicadas em (a) recebem, em geral, da obra que elas suportam, esforços axiais de compressão, em (b) a estaca é carregada na ponta, trabalhando, pois como coluna já em (c) ela resiste pelo atrito lateral: é a estaca flutuante.
[...] as estacas de madeira são empregadas desde os mais remotos tempos como processo de fundações. (Caputo, 1981, v.2, p.262).
ESTACAS DE MADEIRA
Segundo Caputo (1981), as estacas de sustentação, isto é, as que se destinam à transmissão de cargas as camadas profundas do terreno, podem ser classificadas em:
estacas de madeira;
estacas de concreto;
estacas metálicas.
As estacas de madeira são troncos de árvores, o mais reto possível, dura, roliças ou não, e descascadas, sendo as tais árvores sem defeitos. São leves, de fácil transporte e são cravadas por percussão, utilizando-se pilões de queda livre.
Quanto à posição, as estacas podem ser verticais e inclinadas, e quanto aos esforços a que ficam sujeitas, classificam-se em estacas de compressão, tração e flexão.
As qualidades da madeira a que mais se deve atender são: durabilidade e resistência ao choque. Entre nós, as madeiras que melhor se adaptam a este fim são: aroeira, maçaranduba, eucalipto, peroba-do-campo.
O diâmetro médio dessas estacas varia de 22 a 30 cm (o mínimo na ponta deve ser de 15 cm) e seu comprimento é, geralmente limitado a 12 m; quando se torna necessário um comprimento maior, é usual emendar-se duas estacas por meio de talas.
O diâmetro d de uma estaca de madeira, em função do seu comprimento l, pode ser calculado pela fórmula empírica:
d = 0,15+0,22 l
A duração é praticamente ilimitada, quando mantida permanentemente debaixo d’água. Ao contrario, se estão sujeitas à variação do nível d’água, elas apodrecem rapidamente.
As causas da deterioração das estacas de madeira são:
O apodrecimento, que é causado pela ação dos cogumelos do ar, umidade e temperatura favorável.
Ação dos insetos (térmitas ou cupins);
Ataque por brocas marinhas, entre as quais vários moluscos e crustáceos.
O tratamento com creosoto e outros tipos de impregnação de toda a estaca com produtos químicos variados, que agem como preservativos, retardam o processo de deterioração, porém não o evitam completamente. Por este motivo fundações de estruturas permanentes, apoiadas em estacas de madeira, devem ser levadas até uma profundidade tal que os topos das estacas de madeira fiquem permanentemente abaixo do nível freático mínimo. Deve ainda ser considerada a possibilidade de rebaixamento progressivo do lençol freático nas áreas urbanas, motivado pela mudança de alimentação normal, drenagem subsuperficial e utilização da água subterrânea, pois custosos reforços de fundação e demandas sobre responsabilidades poderão ocorrer, caso as estacas de madeira comecem a apodrecer.
As partes das estacas de madeira que sobressaem do terreno em ambientes com circulação de água livre estão sujeitas ao ataque por diversos tipos de brocas marinhas. A maioria delas ocorre na água salgada. As brocas do grupo dos moluscos, entre as quais se incluem os teredos, crescem dentro das estacas, enquanto as brocas do grupo dos crustáceos, como, por exemplo, os limneas, usualmente comem a madeira a partir da superfície. Existem diversos casos de destruição rápida das estacas de madeira por estas brocas. A poluição da água reduz, usualmente, o perigo da presença de brocas, contudo sua existência de numerosos outros fatores, variáveis de local para local. As brocas não penetram nos vazios dos solos, mesmo quando se trata de areia; portanto, as estacas de madeira colocadas para suporte de plataforma ficam protegidas do ataque de brocas se estiverem enterradas no solo e existir uma pranchada de aço ou de concreto armado do lado da água.
Deve-se tomar grande cuidado para não cravar em demasia as estacas, para que não sejam avariadas ao se tentar penetrar camadas resistentes, o que pode facilmente acontecer em areia compacta.
A colocação de ponteiras de aço não constitui uma proteção efetiva pois apenas fazem com que a zona de esmagamento das fibras da madeira se mova da ponta da estaca para uma posição acima da ponteira de aço.
É desaconselhável o emprego de estacas de madeira em fundações de obras-de-arte especiais, ficando as mesmas limitadas às fundações de escoramentos e de pontes de serviços.
Poderão ser empregadas nas fundações das obras-de-arte especiais somente quando indicado no projeto e forem encontradas condições satisfatórias sobre a conveniência de tal medida. Neste caso, em fundações definitivas, deverão ter seus topos e cota de arrasamento abaixo do nível d’água permanente, sendo a exigência dispensada em obras provisórias.
A carga admissível das estacas de madeira depende, evidentemente, das suas dimensões e da natureza das camadas atravessadas no terreno. Ela deverá ser determinada, portanto, em cada caso particular.
Para a adoção dos seus valores, exige a Norma que sejam satisfeitas as seguintes condições:
que a constituição do subsolo seja bem conhecida;
que o comprimento mínimo cravado seja de 5m e a estaca penetre suficientemente numa camada resistente e não ocorram trepidação apreciáveis;
que, no caso de estacas de madeira, elas tenham um diâmetro mínimo na ponta de 25cm;
que, na cravação com um martelo, cujo peso seja aproximadamente igual ao dobro do da estaca de madeira (se de concreto igual ao peso da estaca), e cuja energia por golpe de um bate-estacas lento (menos de 60 golpes por minuto) seja de 1,5 tm (ou 2 tm para estacas de concreto), a nega média para as três ultimas dezenas de golpes seja, no Maximo, igual a 40 mm/ 10 golpes (ou 30 mm / 10 golpes, para estacas de concreto).
Estacas de Madeira
	Madeira
	Diâmetro (cm)
	Carga admissível (kN)
	20
	150
	
	25
	200
	
	30
	300
	
	35
	400
	
	40
	500
	
De acordo com Alonso (1196b), esses valores para estacas de madeira representam apenas uma ordem de grandeza, pois a carga nominal, correspondente ao diâmetro da seção transversal média, depende do tipo de madeira empregada. Segundo o item 7.8.12 da NBR 6122/96, as estacas de madeira transversal mínima têm sua carga estrutural admissível calculada sempre em função da seção transversal mínima, adotando-se tensão admissível compatível com o tipo e a qualidade da madeira, conforme a NBR 7190/97.
VANTAGENS E DESVANTAGENS
As vantagens do uso de estacas de madeira são:
duração ilimitada quando mantida permanentemente abaixo da água;
custo relativamente pequeno em áreas de reflorestamento do eucalipto.
As desvantagens das estacas de madeira são:
Duração muito pequena quando fica exp
osta a flutuação do nível da água, surge a ação dos cogumelos, cupim e brocas marinhas quando cravadas no mar;
Comprimento limitado a 12 m;
Obrigação da colo9cação de um anel metálico na parte do contado com o martelo (pilão);
Obrigação de licença dos órgãos responsáveis pela conservação do meio ambiente;
Grande vibração durante a cravação.
CONCLUSÃO 
 
A estaca de madeira é o tipo mais antigo de estaca que se usou e o mais simples. Geralmente é utilizado no Brasil o eucalipto como estaca de madeira. Além de fundação, também é usada para cimbramento. 
As estacas são cravadas com bate-estacas de pequenas dimensões e martelos leves, e a relação entre o peso do martelo e o peso da estaca deve ser a maior possível, e no mínimo em torno de 1.0. 
Suas emendas usualmente são em sambladura, anel metálico ou talas de junção (aparafusadas). 
As estacas de madeira devem ser utilizadas para pequenas cargas, e com as seguintes condições: 
· diâmetro mínimo de 15cm para a ponta e 25cm para o topo 
· alinhamento entre os centros das seções do topo e ponta devem estar dentro da estaca· proteção do topo da estaca quanto a danos de cravação 
· arrasamento do topo da estaca deve estar abaixo do nível d'água a não ser que recebam um tratamento com eficácia comprovada. No caso de obras provisórias, esta exigência é dispensada. 
· em terrenos muito resistentes, a ponta deve ser protegida por ponteira de aço.