Capitulo VIII Fundações profundas car

Prévia do material em texto

Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
FUNDAÇÕES PROFUNDAS
Prof. Marcus Bergman
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
F
u
n
d
a
ç
õ
e
s
 
P
r
o
f
u
n
d
a
s
ESTACAS
TUBULÕES
CAIXÕES
Cravada por percussão
Cravada por prensagem
Escavada com injeção
Broca
Apiloada
Strauss
Escavada
Franki
Mista
Hélice Contínua
Principais tipos de 
Fundações profundas
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Elemento de fundação que transmite a 
carga ao terreno pela base, por sua 
superficie lateral, ou por uma 
combinação das duas, e que está assente 
em uma profundidade superior ao dobro 
de sua menor dimensão em planta e, no 
mínimo, a 3m, salvo justificativa.
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Elemento de fundação profunda 
executado inteiramente por 
equipamentos ou ferramentas, sem que, 
em qualquer fase de sua execução, haja 
descida de operário. Os materiais 
empregados podem ser: madeira, aço, 
concreto pré-moldado, concreto 
moldado “in situ” ou mistos
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Elemento de fundação profunda, 
cilindrico, em que, pelo menos na sua 
etapa final, há descida de operário. 
Pode ser feito a céu aberto ou sob ar 
comprimido e ter ou não sua base 
alargada. Pode ser executado com ou 
sem revestimento, podendo este ser de 
aço ou de concreto. No caso de 
revestimento de aço, este pode ser 
perdido ou recuperado
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Elemento de fundação profunda de 
forma prismática, concretada na 
superfície e instalado por escavação 
interna. Na sua instalação pode-se usar 
ou não ar comprimido e sua base pode 
ser alargada ou não
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Tipo de fundação profunda em que a 
própria estaca ou molde é introduzido 
no terreno por golpes de martelo. Em 
certos casos esta cravação pode ser 
precedida por escavação.
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Tipo de fundação profunda em que a 
própria estaca ou um molde é 
introduzido no terreno - quase 
estaticamente - através de macaco 
hidráulico
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Tipo de fundação profunda executada 
através de injeção sob pressão de 
produto aglutinante, normalmente calda 
de cimento ou argamassa de cimento e 
areia, onde procura-se garantir a 
integridade do fuste ou aumentar a 
resistência de atrito lateral, de ponta, ou 
ambos. Esta injeção pode ser feita 
durante ou após a instalação de estaca.
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Tipo de fundação profunda executada 
por perfuração com trado e posterior 
concretagem
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Tipo de fundação profunda executada 
por perfuração com emprego de soquete
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Tipo de fundação profunda executada 
por perfuração através de balde sonda 
com uso parcial ou total de revestimento 
recuperável e posterior concretagem
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Tipo de fundação profunda executada 
por escavação mecânica com uso ou não 
de lama bentonítica, de revestimento 
total ou parcial, e posterior concretagem
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Tipo de fundação profunda 
caracterizada por ter uma base alargada 
obtida introduzindo-se no terreno uma 
certa quantidade de material granular 
ou concreto, por meio de golpes de um 
pilão. O fuste pode ser moldado no 
terreno com revestimento, perdido ou 
não, ou ser constituído por um elemento 
pré-moldado.
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Tipo de fundação profunda constituida
de dois (e não mais que dois) elementos 
de materiais diferentes (madeira, aço, 
concreto pré-moldado e concreto 
moldado in loco)
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Tipo de fundação profunda constituída 
por concreto, moldada in loco, e 
executada por meio de trado contínuo e 
injeção de concreto pela própria haste 
do trado
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Principais tipos de fundações profundas
•Estacas de madeira
•Estacas metálicas
•Estacas pré-moldadas de concreto
•Estacas moldadas no solo
•Estacas escavadas
•Estacas escavadas com injeção
•Estacas hélice contínua
•Estacas prensadas
•Tubulões
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Estacas de madeira
♦ Durável desde que permanentemente submersa
♦ Casca deve ser removida
♦ Aplicar agentes preservativos na madeira quando fora 
d’água
♦ Em ambientes marinhos nunca utilizá-las sem tratamento
♦ A ponta e o topo devem possuir diâmetros superiores a 15 
e 25cm respectivamente
♦ Evitar o uso em terrenos com matacões
♦ Quando tiver de atravessar terrenos resistentes, proteger a 
ponta com ponteiras de aço
♦ Estacas podem ser emendadas
♦ Flecha máxima 1/300
♦ Carga estrutural admissível em função da área mínima da 
seção
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Estacas metálicas
♦ Perfis laminados, soldados e tubos
♦ Podem ser isolados ou soldados
♦ Vantagens
♦ Possuem elevada tensão admissível
♦ Fáceis de manipular e transportar
♦ Fáceis de cortar no canteiro de obras
♦ Pode-se usar aços resistentes à corrosão
♦Menor vibração na cravação
♦ Desvantagens
♦Maior custo
♦Maiores comprimentos cravados
♦ Corrosão
♦ Exige-se um raio de curvatura mínimo de 400m ou flecha 
máxima de 0,3% do comprimento
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
te
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Corrosão em estacas metálicas
♦ Quando totalmente enterrado em solo natural não 
perturbado, não ocorre corrosão significativa. 
Sugere-se descontar uma espessura de 1,5mm por 
face de contato com o solo quando no 
dimensionamento estrutural. Dispensa-se proteção 
adicional neste caso
♦ Em aterros, acima ou na zona do nível d’água, há 
corrosão moderada. Deve-se, neste caso, adotar 
cuidados especiais
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Cuidados especiais no tratamento 
à corrosão em estacas metálicas
♦ Em caso de obras marítimas, deve-se:
– Usar taxa de corrosão de 0,08mm por ano e/ou
– Aplicar pintura contra corrosão e/ou;
– Majorar a espessura de aço para aumentar o tempo de 
vida da estaca
♦ Em todos os ambientes com água, deve-se:
– Em trecho desenterrado, no ar, em trecho com variação 
de N.A. ou em presença de água com meios agressivos, 
fazer o encamisamento da estaca com concreto simples 
ou armado. Admite-se proteção com pintura 
anticorrosiva ou outro meio eficiente de combate à 
corrosão desde que se possa, comprovadamente, 
realizar manutenções periódicas.
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Estacas pré-moldadas de 
concreto
♦ Vantagens
– Há controle de qualidade na sua fabricação
– Boa resistência à agentes agressivos
– Boa para atravessar camadas muito moles quando 
comparada às moldadas no solo
♦ Devem ser dimensionadas para os esforços a que serão 
submetidas por ação dos esforços de serviço, manipulação 
no canteiro e durante a cravação
♦ Desvantagens
– Há perdas, em relação às moldadas no solo
– Transporte
– Necessidade de emendas
– Necessidade de manipulação cuidadosa
Exemplo de obra
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Estacas pré-moldadas de 
concreto
♦ Cravação
– Martelos até 40kN
– Alturas de quedas até 1,0m
– Melhor usar martelos mais pesados e com menor altura 
de queda
– Adotar, para estacas de até 1000kN, martelos com peso 
superior a 15kN e relação entre peso do martelo e peso 
da estaca inferior a 0,7
– Capacete 
– Bate estacas
– Emendas das estacas
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
E
S
T
A
C
A
S
 
M
O
L
D
A
D
A
S
 
N
O
 
S
O
L
O BROCA
STRAUSS
FRANKI STANDART
TUBADA
MISTA
FUSTE VIBRADO
FRANKI COM CRAVAÇÃO POR
MARTELO AUTOMÁTICO E 
FUSTE VIBRADO
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
♦ Executado com trado manual ou mecânico, sem uso de 
revestimento, com diâmetro entre 20 e 50cm
♦ Em geral há apenas armadura de ligação entre a estaca 
e o bloco
♦ Concreto com fck mínimo de 15MPa
♦ As estacas costumam resistir cargas em torno de 100 e 
150kN
♦ Ao calcular as estacas, adotar sempre fck menor ou 
igual a 15MPa e γc = 1.8
ESTACA BROCA
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
ESTACA STRAUSS
O processo, bastante simples, porém eficaz, consiste 
na retirada de terra com sonda e a simultânea 
introdução de tubos metálicos rosqueáveis entre si, até 
atingir a profundidade desejada, e posterior 
concentragem com apiloamento e retirada da tubulação.
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
CARGAS E DIMENSÕES USUAIS DAS 
ESTACAS STRAUSS
40180100 a 12062
3515080 a 10055
3013060 a 7045
2511040 a 4538
20903032
15752025
do eixo à parede vizinha 
(cm)entre eixos(cm)
à compressão 
(kN)
estaca acabada 
(cm)
Distância mínimaDistância mínimaCarga de trabalhoDiâmetro da 
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
C
R
A
V
A
Ç
Ã
O
 
D
O
 
T
U
B
O
 
F
R
A
N
K
I
A
L
A
R
G
A
M
E
N
T
O
 
D
A
 
B
A
S
E
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
C
O
N
C
R
E
T
A
G
E
M
 
D
O
 
F
U
S
T
E
E
S
T
A
C
A
 
T
E
R
M
I
N
A
D
A
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. br
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
ESTACAS ESCAVADAS
Estacas executadas fazendo-se uma perfuração no 
terreno, com retirada de material, a qual é, em seguida, 
cheia de concreto.
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
CLAMSHELL
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
E
s
t
a
c
a
s
 
e
s
c
a
v
a
d
a
s
 
c
o
m
 
i
n
j
e
ç
ã
o
Microestaca
Estaca Raiz
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
A céu aberto
Junho/2006
P r
o f
. M
a
r c
u s
 B
e r
g m
a n
m
b e
r g
m
a n
@
t e
r r a
. c
o m
. b
r
A ar comprimido