Slides Estruturas de Contencao (2 3)

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Estruturas de 
Contenção 
- Estacas Prancha.
Marcio Varela
Introdução
� Elemento de contenção geralmente metálico;
� Recuperáveis ou não, caso tenha caráter provisório ou 
definitivo;
� Elementos pouco rígidos no seu plano;
� Utilizadas em solos c/ níveis freáticos altos, garantindo boa 
estanqueidade;
� Em situações definitivas, são:
� usualmente escoradas / ancoradas no topo ou em 
vários níveis.
Para garantir uma boa instalação da estaca-prancha (EP), é necessário:
� avaliação das condições locais 
(construções vizinhas, abastecimentos 
de energia, ...);
� avaliações da condições topográficas 
e geológicas;
� avaliação das condições do solo;
� escolha das características e 
secção das EP.
Introdução
Características
� Aplicável em praticamente todo tipo de terreno;
� Dificuldade para “vencer” solos duros;
� Não aplicável em blocos rochosos;
� Trabalho dentro da água;
� Orçamento realizado por m²;
� Velocidade de cravação de até 600 m/dia;
Características
• Provoca bastante ruído, devido ao bate-estaca;
• Logística apropriada;
• Corrosão a longo prazo;
• Perfis recuperáveis;
• Maior estanqueidade nas juntas;
• Solução cara.
Tipos
� Cortina de Contenção;
� Podem ser:
�Concreto, madeira ou aço. 
Concreto
Concreto: São estacas pré-moldadas de seção variada e com encaixes do tipo “macho-
fêmea”. Geralmente a justaposição das estacas é precária, resultando em juntas abertas 
que permitem a passagem de água e de areia fina, causando danos às construções 
vizinhas.
Concreto: São estacas pré-moldadas de seção variada e com encaixes do tipo “macho-
fêmea”. Geralmente a justaposição das estacas é precária, resultando em juntas abertas 
que permitem a passagem de água e de areia fina, causando danos às construções 
vizinhas.
Concreto
Vantagens
� Controle de qualidade do concreto;
� Agentes agressivos sem ação na pega 
e cura do concreto;
� Segurança na passagem de camadas 
muito moles;
� Maior durabilidade;
� Alta resistência.
Desvantagens
� Difícil adaptação às variações do 
terreno;
� Danos às edificações vizinhas 
(vibração);
� A peça sofre danos durante a cravação;
� Estanqueidade prejudicada pelas 
juntas.
Madeira
Madeira: São pranchões de madeira de grande espessura, com a extremidade inferior 
cortada em forma de cunha para facilitar a cravação, e com encaixes laterais para 
justaposição.
Madeira: São pranchões de madeira de grande espessura, com a extremidade inferior 
cortada em forma de cunha para facilitar a cravação, e com encaixes laterais para 
justaposição.
Estacas-prancha de madeira
� As pranchas são cravadas até um nível 
inferior ao fundo da escavação;
• Quando as pranchas não forem 
capazes de suportar as paredes da 
escavação devido a esforços de flexão, 
são dispostas as longarinas e estroncas
Estacas- prancha
Madeira
Vantagens
� Leveza.
Desvantagens
� Baixa durabilidade;
� Baixa resistência.
Metálicas
Metálicas
Estacas metálicas: São perfis de aço laminado com encaixes longitudinais para 
justaposição. Este tipo de estaca apresenta-se em diversos formatos diferentes.
Estacas metálicas: São perfis de aço laminado com encaixes longitudinais para 
justaposição. Este tipo de estaca apresenta-se em diversos formatos diferentes.
Estacas-prancha TIPO U
Estacas-prancha TIPO Z
Estacas-prancha planas
Estacas-prancha H/Z
Execução
� Cravadas com bate-estacas ou martelos de vibração com auxílio de guindastes;
� Quando provisória, devem ser dotadas de um furo para facilitar o içamento.
Cravação com martelo de vibração
Cravação com bate-estaca
Cravação com martelo de vibração
Estacas Pranchas em balanço
� A estabilidade depende apenas dos empuxos passivos (viga em balanço);
� Maiores deslocamentos;
� Alturas limitadas.
Estacas Pranchas ancoradas
• A estabilidade depende, além dos empuxos passivos, de um ou mais sistemas de 
ancoragem instalados próximos ao topo da cortina;
• Menores deslocamentos;
• Estruturas mais profundas.
• As câmaras estanque temporárias 
normalmente usam pontaletes para 
escorar a parte interna da escavação;
As estacas-prancha devem ser cravadas por 
ordem inversa, para evitar empenamento.
“Panel Driving” (cravação por painéis)
1- Posicione, alinhe e 
coloque no prumo o 
1º par.
3- Garanta que o último 
par esteja precisamente 
posicionado e no prumo, 
e crave o último par.
2- Crave o 1º par – posicione 
cuidadosamente e com 
precisão o restante do 
painel.
4- Crave o restante do painel , 
executando em ordem inversa , 
em direção ao 1º par.
5- Parte do 1º painel 
cravada.
6- Com a 2º painel 
posicionado, o último par do 
1º painel torna-se o 1º par do 
2º painel. 
7- O 1º painel é cravado até
o nível final em estágios. O 
último par do 2º painel é
aprumado e cravado com 
precisão.
8- 1º painel completo; 
Parte do 2º do painel cravado;
3º painel posicionado;
Último par do 2º painel torna-
se o 1º par do 3º painel.
“Staggered driving” (cravação escalonada)
Somente os elementos reforçados 1, 3, 5 são pré-cravados; os demais 2, 4... seguem.
Os guias de condução servem para manter as 
estacas-prancha com alinhamentos vertical e 
horizontal corretos.
Métodos de vedação
� Produtos betuminosos;
� water-swelling (expansão com água);
� Soldagem;
� Reparação;
� Vedação horizontal combinada com vedação vertical.
Produtos 
betuminosos
Soldagem
Reparação
water-swelling
(expansão com água)
Vedação horizontal combinada com vedação vertical.
1) Estaca-prancha
2) Chapa de aço
(fixada por soldagem)
3) Concreto sub-base 
(abaixo do 5)
4) Parafusos
5) Membrana de 
vedação fixado 
mecanicamente
ou com adesivo
6) Proteção de concreto
7) laje de concreto
Exemplo de vedação mal executada
Aplicações
� De caráter provisório ou definitivo;
� Construção de passagens de nível;
� Construção de túneis;
� Obras de contenção dentro e fora d’água;
� Estacionamentos subterrâneos;
Aplicações
� Subsolos de edifícios 
residências/comerciais;
� Construção e expansão de cais;
� Recuperação de cais com problemas de 
fuga de material de contenção;
Estacas- prancha
Vantagens
� É um processo rápido
� Em geral, não utiliza-se lama 
betonítica (paredes de confinamento 
ou separação em locais poluídos).
Desvantagens
� Rochas, matacões ou qualquer 
interferência impedem a 
penetração da estaca no solo.
� A cabeça das estacas é
danificada durante a cravação
Estacas –prancha
Metálicas
Vantagens
� Manipulação e transporte;
� Capacidade de carga alta;
� Rapidez de execução;
� Torna-se econômica pela diversidade 
dos produtos que se adequam ao caso;
� A versatilidade facilita o ajuste de 
comprimento, reparações, expansões 
ou mudanças no projeto.
Desvantagens
� Corrosão (neste caso, pode ser usado 
de PRFV - Poliéster Reforçado com 
Fibra de Vidro);
� O transporte, estoque e proteção de 
perfis muito compridos exige logística.
� Custo.
� Estacas Prancha
Cortina de Estacas Prancha sem Ancoragem
� Determinação da altura da ficha
� Para pequenas alturas, até 5 m, podem ser empregadas cortinas sem ancoragem. A 
rotação da cortina em torno de um ponto “O” e o sistema de forças atuantes são indicados 
abaixo. Para simplificar os cálculos admite-se que a linha de ação de Ep2 coincide com o 
ponto “O” arbitrado. 
Cortina de Estacas Prancha sem Ancoragem
� Determinação da altura da ficha
� Para solos não coesivos (areia), temos:
� Os momentos das forças em relação ao ponto de aplicação, ou seja, a Rótula é igual a:
[ ]
fichadaacimasoloalturadoh
fichaf
ativoempuxoE
passivoempuxoEfhEfE
a
P
aP
 
 
 
1 ;
3
)(
3
1
1
=
=
=
=
+
⋅=⋅
Cortina de Estacas Prancha sem Ancoragem
� Determinação da altura da ficha
� Dessa forma temos:
[ ]
[ ]3 ;)(
: 
2 ;
3
)(
2
1
32
1
33
33
fhKfK
aindaou
fhKfK
aP
aP
+⋅=⋅
+
⋅⋅⋅=⋅⋅⋅ γγ
� A equação 3, permite o cálculo do 
comprimento teórico da ficha. A favor 
da segurança acrescentamos 20% ao 
valor encontrado.
Cortina de Estacas Prancha sem Ancoragem
� Determinação da altura da ficha
� Exemplo: Para a situação abaixo determine a altura da ficha necessária para que o sistema 
fique em equilíbrio.
Cortina de Estacas Prancha sem Ancoragem
� Determinação da altura da ficha
� Exercício: Para a situação abaixo determine a altura da ficha necessária para que o sistema 
fique em equilíbrio.