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ESTUDOS DE SOLO E FUNDAÇÕES Fundações são elementos destinados a transmitir ao terreno as cargas da estrutura. Podem ser superficiais ou profundas. Fundação superficial (direta): transmite as cargas ao terreno pelas tensões distribuídas sob a base da fundação. A profundidade de assentamento em relação ao terreno adjacente à fundação é inferior a duas vezes a menor dimensão da fundação em planta. Tipos de fundação superficial: Fundação profunda (indireta): são aquelas em que a carga é transmitida ao terreno através de sua base (resistência de ponta) e/ou superfície lateral (resistência de atrito). As fundações profundas estão assentadas a uma profundidade maior que duas vezes a sua menor dimensão em planta, e, no mínimo, 3 m. Tipos de fundação profunda: Su p er fi ci al Bloco Sapata Isolada Corrida Radier Estaca Pré-Moldada Metálica, De Madeira, De Concreto Pré-Moldado, De Reação (Mega); Moldada In loco Raiz, Escavada Mecanicamente, Strauss, Franki, Hélice Contínua, A Trado (...) Tubulão A céu aberto A ar comprimido Fundações Superficiais Bloco É o elemento de fundação de concreto simples (alvenaria, pedra...), dimensionado de maneira que as tensões de tração nele produzidas possam ser resistidas pelo concreto, sem necessidade de armadura. Sapata É um elemento de fundação de concreto armado, de altura menor que o bloco, utilizando armadura para resistir a esforços de tração. Pode ser isolada (recebe a carga de um só pilar), associada (recebe a carga de dois ou mais pilares) ou corrida (acompanha o perímetro da construção). Radier Elemento de fundação que recebe todos os pilares da obra e se assemelha a uma laje. Fundações Profundas Estaca Elemento de fundação executado com auxílio de ferramentas ou equipamentos, execução esta que pode ser por cravação a percussão, prensagem, vibração ou escavação. Estacas pré-fabricadas Caracterizam-se por serem cravadas no terreno, podendo-se utilizar os seguintes métodos: Estacas de concreto pré-moldado As estacas pré-moldadas podem ser de concreto armado ou protendido, vibrado ou centrifugado, com qualquer forma geométrica da seção transversal, devendo apresentar resistência compatível com os esforços de projeto e decorrentes do transporte, manuseio, cravação e eventuais solos agressivos. Estacas metálicas Elemento estrutural produzido industrialmente, podendo ser constituído por perfi s laminados ou soldados, simples ou múltiplos, tubos de chapa dobrada ou calandrada, tubos (com ou sem costura) e trilhos. Não há possibilidade de quebra e, caso seja necessário realizar emendas, essas devem ser soldadas, não devendo permitir o uso de luvas ou anéis. Estacas de madeira Estacas de madeira são empregadas usualmente para obras provisórias. Se forem usadas para obras permanentes, terão que ser protegidas contra ataque de fungos, bactérias aeróbicas, termitas etc. Quando se tiver que penetrar ou atravessar camadas resistentes, as pontas devem ser protegidas por ponteiras de aço. Percussão • É o método de cravação mais empregado, o qual utiliza-se pilões de queda livre ou automáticos. Um dos principais inconvenientes desse sistema é o barulho produzido. Prensagem • Empregada onde há a necessidade de evitar barulho. Utiliza macacos hidráulicos que reagem contra uma plataforma com sobrecarga ou contra a própria estrutura Vibração • Sistema que emprega um martelo dotado de garras (para fixar a estaca), com massas excêntricas que giram com alta rotação, produzindo uma vibração de alta freqüência à estaca. Pode ser empregada tanto para cravação como para remoção de estacas, tendo o inconveniente de transmitir vibrações para os arredores. ESTACAS PRÉ-FABRICADAS Concreto pré-moldado Metálica Madeira Estacas moldadas in loco Caracterizadas por utilizarem a escavação como método de execução. Estaca escavada (sem fluido estabilizante) Estaca executada por perfuração do solo através de trado mecânico, sem emprego de revestimento ou fluido estabilizante. Um caso particular da estaca escavada mecanicamente é a estaca broca executada, usualmente, por perfuração com trado manual. Estaca escavada (com fluido estabilizante) A estabilidade da parede da perfuração assegurada pelo uso de fluido estabilizante ou água quando tiver revestimento metálico. Recebe a denominação de estaca escavada quando a perfuração é feita por uma caçamba acoplada a uma perfuratriz, e estaca barrete quando a seção for retangular e escavada com utilização de clam-shell. Estaca hélice contínua Executada mediante a introdução, por rotação, de um trado helicoidal contínuo no terreno e injeção de concreto pela própria haste central do trado simultaneamente com a sua retirada, sendo que a armadura é introduzida após a concretagem da estaca. ES TA C A S M O LD A D A S IN L O C O Estaca escavada (com ou sem fluido) Hélice contínua Franki Strauss Raiz O clamshell é um equipamento amplamente empregado para escavação do solo e tem como principal característica a capacidade de executar perfurações retangulares. Estacas Franki As estacas Franki são executadas através da cravação de um tubo por meio de sucessivos golpes de um pilão em uma bucha seca de pedra e areia aderida ao tubo. Atingida a cota de apoio, procede-se à expulsão da bucha para a execução de base alargada. Estacas Strauss É uma estaca de concreto moldada in loco, executada através da escavação, mediante emprego de uma sonda (também denominada piteira), com a simultânea introdução de revestimento metálico em segmentos rosqueados, até que se atinja a profundidade projetada. Estaca Raiz A perfuração é revestida integralmente, em solo, por meio de segmentos de tubos metálicos (revestimento) que vão sendo rosqueados à medida que a perfuração é executada. O revestimento é recuperado. A estaca raiz é armada em todo o seu comprimento e a perfuração é preenchida por uma argamassa de cimento e areia. Tubulão Escavado no terreno em que, pelo menos na sua etapa final, há descida de pessoas, que se faz necessária para executar o alargamento de base ou pelo menos a limpeza do fundo da escavação, uma vez que neste tipo de fundação as cargas são transmitidas preponderantemente pela ponta. Pode ser feito a céu aberto ou sob ar comprimido (pneumático). Tubulão a céu aberto Este tipo de fundação é empregado acima do lençol freático, ou mesmo abaixo dele, nos casos em que o solo se mantenha estável sem risco de desmoronamento e seja possível controlar a água do interior do tubulão, respeitando-se as Normas de segurança, em particular conforme a Portaria 3 214 do Ministério do Trabalho e Emprego - NR 18. Tubulão a ar comprimido Este tipo de solução é empregado sempre que se pretende executar tubulões abaixo do nível d'água em solos que não atendam às condições necessárias. A escavação do fuste destes tubulões é sempre realizada com auxílio de revestimento que pode ser de concreto ou de aço (perdido ou recuperado). Piteira: sonda mecânica, constituída por um tubo de aproximadamente 2,5m com diâmetro menor que o da camisa metálica. Obs: Informações sobre a execução das fundações estão nos anexos da NBR 6122:2010 - Projeto e Execução de Fundações, a partir da página 38. Exemplos - Estacas: a) Metálica; b) Concreto pré-moldado; c) Madeira; d) Estaca Franki; e) Estaca Strauss; f) Estaca escavada; Tubulões: g) Tubulão a céu aberto; h) Tubulão a ar comprimido comrevestimento em concreto; Tubulão a ar comprimido com revestimento metálico. REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND. Manual de Estruturas: Fundação. ABCP: São Paulo. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6122:2010 - Projeto e Execução de Fundações. ABNT: Rio de Janeiro, 2010.
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