Construção de edifícios AULA 5

Prévia do material em texto

AULA 5
Fundações
PROF. ME LEANDRO CESAR DOS REIS
Introdução
Definição: Fundações são os elementos estruturais destinados a
transmitir ao terreno as cargas de uma estrutura. Um dos critérios
adotados para classificar os vários tipos de fundação é dividi-los em dois
grandes grupos: diretas (ou rasas) e indiretas (ou profundas)
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Introdução
DIRETA OU RASA, se o solo firme estiver a pequena profundidade. Ex.:
sapatas contínuas, sapatas isoladas, blocos.
 INDIRETA OU PROFUNDA, se o solo firme estiver a profundidade que
elimine a execução de fundação direta. Ex.: estacas pré-moldadas,
tubulões.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Introdução
A norma responsável por estabelecer os critérios de projeto e execução de
fundação é a NBR 6122:2010 – Projeto e execução de fundações.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Fundação rasa
Fundação rasa é aquela em que a carga é transmitida ao terreno pelas
tensões distribuídas sob a base da fundação, e a profundidade de
assentamento em relação ao terreno adjacente à fundação é inferior a
duas vezes a menor dimensão da fundação.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Fundação profunda
Fundação profunda é aquela que transmite a carga ao terreno ou pela
base (resistência de ponta) ou por sua superfície lateral (resistência de
fuste) ou por uma combinação das duas, devendo sua ponta ou base estar
assente em profundidade superior ao dobro de sua menor dimensão em
planta, e no mínimo 3,0 m.
Neste tipo de fundação incluem-se as estacas e os tubulões.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Escolha do tipo de fundação
A escolha do tipo de fundação depende de alguns fatores, que são:
◦ Resultados das sondagens
◦ Grandeza e natureza das cargas estruturais
◦ Condições do solo e das fundações das construções vizinhas
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Escolha do tipo de fundação
O estudo é conduzido inicialmente, pela verificação da possibilidade do
emprego de fundações diretas.
Mesmo sendo viável a adoção das fundações diretas é aconselhável
comparar o seu custo com o de uma fundação indireta.
Quando não for possível a execução das fundações diretas, estuda-se o
tipo de fundação profunda mais adequada.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Fundações diretas ou rasas
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Sapata corrida (ou contínua) simples
Sapata corrida é uma sapata sujeita à ação
de uma carga distribuída linearmente.
É indicada quando constatada a existência
de terreno firme a uma profundidade
relativamente pequena.
O método mais econômico é o de blocos
escalonados em alvenaria.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Sapata corrida (ou contínua) simples
A execução dos degraus deve ser feita de modo a obedecer um ângulo de
45°, para que o bloco trabalhe à compressão simples.
Nas sapatas contínuas simples, geralmente a profundidade não deve
ultrapassar a 1 m, caso contrário, o trabalho torna-se antieconômico.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Sapata corrida (ou contínua) simples
A execução se resume nas seguintes etapas:
a) Abertura de vala
b) Apiloamento
c) Lastro de concreto magro
d) Alicerce de alvenaria (assentamento dos tijolos)
e) Coroamento ou respaldo da fundação
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Sapata corrida (ou contínua) simples
a) Abertura de vala
O fundo da vala deverá estar em nível, mesmo que o terreno seja
inclinado.
• Profundidade mínima deverá ser de 40 cm.
• Largura das valas: - parede de 1 tijolo = 45cm
- parede de 1/2 tijolo = 40cm
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Sapata corrida (ou contínua) simples
b) Apiloamento
O apiloamento do fundo da vala deve ser feito com maço de 30 a 50 kg,
com o objetivo de adensar e uniformizar o fundo da vala.
Deve-se repetir pelo menos duas vezes em toda a extensão da fundação.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Sapata corrida (ou contínua) simples
c) Lastro de concreto magro
Sobre o fundo das valas devemos aplicar uma camada de concreto magro
de traço 1:3:6 ou 1:4:8 (cimento, areia grossa e brita 2 e 3) e espessura
mínima de 5cm com a finalidade de:
Diminuir a pressão de contato, visto ser a sua largura maior do que a do
alicerce
Tirar o contato direto do tijolo com o solo
Uniformizar e limpar o piso sobre o qual será levantado o alicerce de
alvenaria
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Sapata corrida (ou contínua) simples
d) Alicerce de alvenaria (assentamento dos tijolos)
Ficam semi-embutidos no terreno;
O tijolo utilizado é o maciço queimado ou requeimado;
Argamassa de assentamento é de cimento e areia traço 1:4 ou argamassa
mista de cal e areia 1:4:12.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Sapata corrida (ou contínua) simples
e) Coroamento ou respaldo da fundação
◦ Parede de um tijolo: respaldo de 1 ½ tijolo
◦ Parede de meio tijolo: respaldo de 1 tijolo.
Os tijolos usados como forma devem ser
assentados com argamassa de cimento e areia no
traço 1:3 ou 1:4.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Sapata corrida (ou contínua) simples
A finalidade da cinta é absorver os recalques diferenciais e dar uma
melhor distribuição de carga das paredes na fundação.
Nos terrenos inclinados a cinta deverá ser executada em nível e
ultrapassar os degraus fazendo superposição.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Sapata corrida (ou contínua) armada
Quando a existência de terreno firme ultrapassa a profundidade de
1,00m, torna-se antieconômico executar a fundação em alvenaria (tijolos)
com escalonamento.
A solução, nesse caso, é a sapata corrida armada, que se caracteriza
fundamentalmente, por resistir à flexão.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Sapata corrida (ou contínua) armada
Executadas em concreto armado e possuem uma dimensão
preponderante em relação às demais.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Sapata corrida (ou contínua) armada
Sapata corrida sob paredes
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Sapata corrida (ou contínua) armada
Sapata corrida sob pilares
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Sapata corrida (ou contínua) armada
Sapata corrida com vigas
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Sapata isolada
Quando o terreno apresenta boa taxa de trabalho e a carga a ser
suportada pelo terreno é relativamente pequena, costumam-se executar
sapatas isoladas que poderão ser simples ou armadas, interligadas entre
si por vigas baldrames.
As sapatas de concreto simples (sem armaduras), possuem grande altura,
o que lhes confere boa rigidez. Também são denominadas de Blocos.
As sapatas de concreto armado, podem ter formato piramidal ou cônico,
possuindo pequena altura em relaçãoa sua base, que pode ter forma
quadrada ou retangular (formatos mais comuns).
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Sapata isolada
Procedimentos executivos:
a) Escavação das cavas
b) Preparação para a concretagem
c) Concretagem da sapata
d) Reaterro
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Sapata isolada
a) Escavação das cavas
Para escavação em solo, caso se utilizem equipamentos mecânicos, a
profundidade de escavação com esses equipamentos deve ser paralisada
a no mínimo 30 cm acima da cota de assentamento prevista, sendo a
parcela final removida manualmente.
Para escavação em rocha quando forem empregados marteletes,
rompedores ou até mesmo explosivos, deverão ser removidos eventuais
blocos soltos.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Sapata isolada
b) Preparação para a concretagem
Antes da concretagem, o solo ou rocha de apoio das sapatas, isento de
material solto, deve ser vistoriado por engenheiro, que confirmará in loco
a capacidade de suporte do material.
Esta inspeção pode ser feita com penetrômetro de barra manual ou
outros ensaios expeditos de campo.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Sapata isolada
Caso haja necessidade de aprofundar a cava da sapata, a diferença entre a
cota de assentamento prevista e cota “de obra” pode ser eliminada com
preenchimento de concreto (fck ≥ 10 MPa) até a cota prevista.
Alternativamente pode-se aumentar o comprimento do pilar, desde que
seja feita consulta prévia ao projetista estrutural, que indicará as
eventuais medidas adicionais que devem ser adotadas no que se refere à
estrutura.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Sapata isolada
O fundo da cava deve ser regularizado com concreto não estrutural, em
espessura mínima de 5 cm. A superfície final deve resultar plana e
horizontal.
Para sapatas assentes em rocha, há necessidade de camada de
regularização com espessura necessária para garantir uma superfície final
plana e horizontal.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Sapata isolada
c) Concretagem da sapata
Inicialmente, monta-se a armadura e as formas das sapatas.
As armaduras das sapatas e dos arranques dos pilares devem ser
posicionadas de acordo com o projeto estrutural.
Deve-se utilizar espaçadores para garantir o cobrimento da armadura.
Os procedimentos de concretagem devem obedecer às especificações do
projeto estrutural, sendo obrigatório o controle tecnológico do aço e do
concreto, conforme normas específicas.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Sapata isolada
d) Reaterro
Depois de curado o concreto, realiza-se a desforma da sapata e o
devido reaterro compactado da cava da sapata.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Sapata isolada
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Sapata de divisa
A coincidência dos centro de gravidade do pilar e do elemento de
fundação não pode ser conseguida no caso de uma sapata isolada
correspondente a um pilar de divisa.
O fato de a sapata não poder penetrar no terreno vizinho, dá lugar ao que
se denomina uma fundação excêntrica, sujeita a um movimento que
tende a romper a coluna.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Sapata de divisa
Se a carga do pilar for pequena, por exemplo, um pilar de residência,
pode-se executar uma sapata conforme é indicado na figura, armando-se
convenientemente o pilar, a fim de que possa resistir aos esforços de
tração, provocados pelo momento que tende a girar a sapata no sentido
indicado.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Sapata de divisa
No caso de pilares com carga
elevada como as de edifícios, a
melhor solução é associar o pilar
de divisa a um pilar interno.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Radier
Quando todas as paredes ou todos os pilares de uma edificação
transmitem as cargas ao solo através de uma única sapata, tem-se o que
se denomina uma fundação em radier.
Os radiers são elementos contínuos que podem ser executados em
concreto armado, protendido ou em concreto reforçado com fibras de
aço.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Radier
Recorre-se a esse tipo de fundação quando o terreno é de baixa
resistência (fraco) e a espessura da camada do solo é relativamente
profunda.
O radier consiste em formar uma placa contínua em toda a área da
construção com o objetivo de distribuir a carga em toda a superfície, a
mais uniformemente possível, para tanto constrói-se em concreto armado
com armadura cruzada na parte superior e na parte inferior.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Radier
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Fundações indiretas ou profundas
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Fundações indiretas ou profundas
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas
São utilizadas essencialmente para transmissão de cargas a camadas
profundas do terreno.
De maneira geral, as estacas podem ser cravadas ou moldadas no local (in
loco).
As estacas são cravadas por equipamentos denominados bate-estacas.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas
Existem três tipos de bate-estaca:
Bate estaca por gravidade: a energia para cravação é transmitida à
estaca pela queda livre do martelo (gravidade). Sua eficiência é de 10
pancadas por minuto;
Bate estaca de simples efeito: neste tipo, a cravação é feita utilizando a
gravidade, porém o martelo é levantado pela ação de gases sob
pressão. A eficiência é de 40 a 50 pancadas por minuto.
Bate estacas de duplo efeito: os gases sob pressão são injetados no
cilindro tanto para a operação de levantamento como para a operação
de queda. A eficiência é de 250 a 300 pancadas por minuto.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas
As estacas são solidarizadas através da construção de blocos de
coroamento, que podem englobar uma ou mais escacas.
Os blocos de coroamento das estacas distribuem as cargas dos pilares e
das vigas baldrames para uma ou um grupo de estacas.
Os blocos de coroamento têm também a função de absorver os
momentos produzidos por forças horizontais, excentricidade e outras
solicitações.
As estacas devem ser preparadas previamente, através de limpeza e
remoção do concreto de má qualidade que, normalmente, se encontra
acima da cota de arrasamento das estacas moldadas “in loco”.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas
Independente do equipamento utilizado, as estacas devem ser cravadas
até ocorrer a nega.
Nega é o valor médio de penetração da estaca, em milímetros, para os
últimos dez golpes. Ao ser fixada ou fornecida, a nega tem de ser sempre
acompanhada do peso do pilão e da altura de queda ou da energia de
cravação (no caso de martelos automáticos).
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dosReis
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas de concreto pré-moldadas
São peças de concreto armado, fabricadas no próprio canteiro da obra ou
em indústrias especializadas, cravadas por meio de um bate-estacas.
A armação das estacas pré-moldadas de concreto armado, destina-se a
absorver os momentos fletores, resultantes do levantamento da estaca,
tanto para o transporte como para alçar na cravação.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas de concreto pré-moldadas
Deve-se procurar fazer o levantamento da estaca por pontos que
conduzam aos menores momentos.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas de concreto pré-moldadas
De acordo com a fabricação, ferragem e forma, temos quatro tipos:
 Vibrada
 Centrifugada
 Protendida
 Mega ou de reação
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas de concreto pré-moldadas
Vibrada – Quando sua seção é quadrada, de cantos chanfrados, vibrada
em mesa vibratória ou com virador manual de imersão, armadura
longitudinal de aço comum estribada normalmente, possuindo na ponta
armadura reforçada, assim como na cabeça.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas de concreto pré-moldadas
Vibrada – Essa estaca pode trabalhar à tração, assim como receber cargas
com pequena excentricidade; suas dimensões e capacidade de carga são:
20,0 x 20,0 cm, 4,00 a 10,00 m de comprimento, carga de 20 t;
25,0 x 25,0 cm, 4,00 a 14,00 m de comprimento, carga de 30 a 35 t;
30,0 x 30,0 cm, 4,00 a 10,00 m de comprimento, carga de 35 a 40 t;
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas de concreto pré-moldadas
Centrifugada – Com seção circular, confeccionada pelo método de
centrifugação à alta velocidade; a armadura longitudinal é de aço especial
de alta resistência CA-50 e o cintamento é duplo. A estaca pode ser
apresentada com núcleo vazado.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas de concreto pré-moldadas
Centrifugada – Apresenta-se no comércio com as seguintes características:
25,0 cm de diâmetro, 4,00 a 14,00 m de comprimento, carga de 25 t;
40,0 cm de diâmetro, 4,00 a 10,00 m de comprimento, carga de 60 t.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas de concreto pré-moldadas
Protendida – Com seção quadrada, comprimento variável, cantos vivos,
onde se localizam os ferros longitudinais de protensão e cintada. É
empregado aço CA-150.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas de concreto pré-moldadas
Protendida – Esse tipo de estaca apresenta as seguintes características:
Seção 15,0 x 15,0 cm, carga de 16 t;
Seção 18,0 x 18,0 cm, carga de 20 t;
Seção 23,0 x 23,0 cm, carga de 30 t.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas de concreto pré-moldadas
Mega ou de reação – Essas estacas são constituídas de elementos
justapostos, com comprimento da ordem de 80,0 cm a 1,00 m.
A cravação é feita usando como reação a própria carga do prédio pronto
ou um caixão carregado, especialmente feito para esse fim.
Esse tipo de fundação é utilizado como reforço de fundação.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas de concreto pré-moldadas
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas de concreto pré-moldadas
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas de concreto pré-moldadas
Procedimentos executivos:
A cravação de estacas pré-moldadas pode ser feita por percussão,
prensagem ou vibração.
A escolha do equipamento deve ser feita de acordo com o tipo, dimensão da
estaca, características do solo, condições de vizinhança, características do
projeto e peculiaridades do local.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas de concreto pré-moldadas
Procedimentos executivos:
O sistema de cravação deve estar sempre bem ajustado a fim de evitar
quaisquer danos às estacas durante a cravação, e deve ser dimensionado de
modo a levar a estaca até a profundidade prevista sem danificá-la.
Para essa finalidade, o uso de martelos mais pesados e com menor altura de
queda é mais eficiente do que o uso de martelos mais leves e com grande
altura de queda.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas de concreto pré-moldadas
Procedimentos executivos:
A folga do martelo e do capacete não deve ser superior a 3,0 cm em relação
às guias do equipamento.
O formato do capacete deve ser adequado à seção da estaca e possuir
superfície de contato plana, com encaixes com folga inferior a 3,0 cm, sendo
periodicamente verificadas e corrigidas eventuais irregularidades.
Suas dimensões externas devem ser compatíveis com as do martelo, de
forma que a carga transmitida seja centrada.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas de concreto pré-moldadas
Procedimentos executivos:
Quando a cravação for executada com martelo de queda livre, devem ser
observadas as seguintes condições:
a) Peso do martelo não inferior a 20 kN;
b) Peso do martelo no mínimo igual a 75% do peso total da estaca;
c) Peso do martelo não inferior a 40 kN para estacas com carga de trabalho
entre 0,7 MN (70 t) e 1,3 MN (130 t);
d) Para estacas cuja carga de trabalho seja superior a 1,3 MN, a escolha do
sistema de cravação deve ser previamente analisada.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas de concreto pré-moldadas
Procedimentos executivos:
No uso de martelos automáticos ou vibratórios, devem ser seguidas as
recomendações dos fabricantes.
O armazenamento e o içamento de estacas pré-moldadas na obra devem
obedecer às prescrições do fabricante para evitar fissuramento excessivo ou
quebra de estacas.
O sistema de cravação deve ser dimensionado de modo que as tensões de
compressão durante a cravação sejam limitadas a 85% da resistência
nominal do concreto, menos a protensão, se for o caso.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas de concreto pré-moldadas
Procedimentos executivos:
As estacas pré-moldadas de concreto podem ser emendadas, desde que
resistam a todas as solicitações que nelas ocorram durante o manuseio, a
cravação e a utilização da estaca.
As emendas devem ser através de anéis soldados ou outros dispositivos que
permitam a transferência dos esforços de compressão, tração (mesmo
durante a cravação) e flexão.
Deve-se, ainda, garantir a axialidade dos elementos emendados.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas de concreto pré-moldadas
Preparo de cabeça e ligação com o bloco de coroamento:
Nas estacas com concreto danificado abaixo da cota de arrasamento, deve-se
fazer a demolição do trecho comprometido e recompô-lo e o material a ser
utilizado deve apresentar resistência superior à do concreto da estaca.
Estacas cujo topo resulte abaixo da cota de arrasamento prevista devem ser
emendadas fazendo-se o transpasse da armadura.
O topo da estaca, acima da cota de arrasamento, deve ser demolido. A seção
resultante deve ser plana e perpendicular ao eixo da estaca e a operação de
demolição deve ser executada de modoa não causar danos.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas de concreto pré-moldadas
Deve-se verificar os alinhamentos entre o eixo da estaca isolada ou conjunto
de estacas em relação ao ponto de aplicação da resultante das solicitações
do pilar.
O desalinhamento máximo é de 10% da menor dimensão da estaca ou do
diâmetro das estacas em conjunto, respectivamente.
O desaprumo máximo, sem que seja necessário verificar estabilidade e
resistência, é de 1/100.
Deve-se garantir o cobrimento mínimo da estaca, conforme NBR 6118:2014.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas de concreto moldadas in loco
As estacas moldadas in loco são executadas preenchendo de concreto
perfurações previamente executadas no terreno, mediante:
◦ Escavação;
◦ Cravação de tubo.
As estacas podem ou não ter base alargada.
Essas perfurações podem ter suas paredes suportadas ou não e o suporte
ser provido por um revestimento, recuperável ou perdido, ou por lama
tixotrópica.
Só é admitida a perfuração não suportada em terrenos coesivos, acima do
lençol de água, natural ou rebaixado.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas de concreto moldadas in loco
Quanto à concretagem, admitem-se as seguintes variantes:
Perfuração não suportada (isenta de água): o concreto é simplesmente
lançado do topo da perfuração, por meio de tromba (funil) de
comprimento adequado (5×D);
Perfuração suportada com revestimento perdido, isenta de água: o
concreto é simplesmente lançado do topo da perfuração;
Perfuração suportada com revestimento perdido ou a ser recuperado,
cheio de água: é adotado um processo de concretagem submersa, de
preferência com emprego de tremonha;
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas de concreto moldadas in loco
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas de concreto moldadas in loco
Perfuração suportada com revestimento a ser recuperado isenta de
água: nesse caso, a concretagem pode ser feita em duas modalidades:
• Lançamento e compactação do concreto em pequenas quantidades, à
medida que se retira o tubo de revestimento; emprega-se concreto
com fator água/cimento baixo (0,40 a 0,45);
• O tubo é inteiramente cheio de concreto plástico e, em seguida, é
retirado de uma só vez com auxílio de equipamento adequado.
Em cada caso, o concreto deve ter plasticidade adaptada à modalidade
de execução.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas de concreto moldadas in loco
Perfuração suportada por lama: é adotado um processo de
concretagem submersa, utilizando-se tremonha;
No caso de uso de bomba de concreto, ela tem de despejar o concreto
no topo da tremonha, sendo vedado bombear diretamente para o
fundo da estaca.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas de concreto moldadas in loco
Nos casos em que, apesar dos cuidados mencionados, não se possa
garantir a integridade da estaca, esses processos precisam ser revistos.
Cuidados especiais devem ser tomados quando houver espessas
camadas de argilas moles, exigirá cuidados especiais, tais como
dosagem e plasticidade adequadas do concreto, armadura especial etc.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas sem camisa, tipo broca
São feitas a trado, em solo sem água, de forma a não haver fechamento
do furo nem desmoronamento.
Limite de diâmetro: 20 a 30 cm.
Limite de comprimento: geralmente não ultrapassa a 5,0 m.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas sem camisa, tipo broca
A execução desse tipo de estaca compreende apenas duas fases:
• Abertura de um furo no terreno
• Lançamento do concreto
A capacidade de carga da estaca é de 3,0 a 8,0 toneladas (geralmente 5t).
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas sem camisa, tipo broca
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas sem camisa, tipo broca
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas sem camisa, tipo broca
Geralmente as brocas não são armadas, apenas levam pontas de ferro
destinadas a amarrá-las à viga baldrame ou blocos.
No entanto, certas ocasiões nos obrigam a armá-las e nesses casos, isto é
feito com 4 (quatro) ferros e estribos em espiral ou de acordo com o
projeto estrutural. Devemos armar as brocas quando:
• Além de trabalharem a compressão, as estacas também sofrem
empuxos laterais;
• As estacas forem tracionadas;
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estacas sem camisa, tipo broca
É conveniente adotar cargas não superiores a 5t por unidade, em solos
suficientemente coesivos e na ausência de lençol freático.
A execução de brocas na presença de água deve ser evitada e somente é
admitida quando se tratar de solos de baixa permeabilidade, que
possibilitem a concretagem antes do acúmulo de água.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca Strauss
A estaca 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.
A capacidade de carga dessas estacas é:
25,0 cm de diâmetro, carga de 20 a 25 t;
50,0 cm de diâmetro, carga de até 80 t;
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca Strauss
A concretagem é realizada lançando-se o concreto e retirando-se
gradativamente o revestimento com o simultâneo apiloamento do
concreto.
O revestimento integral assegura a estabilidade da perfuração e garante
as condições para que não ocorra a mistura do concreto com o solo ou o
estrangulamento do fuste da estaca.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca Strauss
Este tipo de estaca não deve ser utilizado em areias submersas ou em
argilas muito moles saturadas.
A ponta da estaca deve estar em material de baixa permeabilidade para
permitir as condições necessárias para limpeza e concretagem.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca Strauss
Perfuração: Deve-se assegurar a centralização e verticalidade da estaca.
Inicialmente, aplica-se repetidos golpes com o pilão ou a piteira para
formar um pré-furo (1,0 m a 2,0 m), dentro do qual é colocado um
segmento curto de revestimento com coroa na ponta.
A seguir prossegue-se a perfuração com repetidos golpes da sonda e
eventual adição de água que vai removendo o solo.
Na medida em que o furo é formado, os tubos de revestimento vão sendo
introduzidos até que a profundidade prevista seja atingida.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca Strauss
Concluída a perfuração, é lançada água no interior dos tubos para sua
limpeza.
A água e a lama são totalmente removidas pela piteira e o soquete é
lavado.
Devem ser feitas tantas manobras quanto necessárias para que os tubos
desçam livremente.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca Strauss
Concretagem: O concreto é lançado através de funil no interior do
revestimento, em quantidade suficientepara se ter uma coluna de
aproximadamente 1,0 m, que deve ser apiloado.
O concreto é lançado e apiloado com a simultânea retirada do
revestimento.
A retirada do revestimento deve ser feita com guincho manual de forma
lenta, para evitar a subida da armadura, quando existente, e a formação
de vazios, garantindo-se que o concreto esteja acima da ponta do
revestimento.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca Strauss
Colocação da armadura: No caso das estacas não sujeitas a tração ou a
flexão, a armadura é apenas de arranque sem função estrutural.
Para estacas armadas, a gaiola de armadura deve ser introduzida no
revestimento antes da concretagem. Neste caso o soquete deve ter
diâmetro menor que o da armadura.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca Strauss
Sequência executiva: Não se devem executar estacas com espaçamento
inferior a cinto diâmetros em intervalo inferior a 12 h. Esta distância
refere-se à estaca de maior diâmetro.
Pelo menos 1% das estacas, e no mínimo uma por obra, deve ser exposta
abaixo da cota de arrasamento e, se possível, até o nível d’água, para
verificação da sua integridade e qualidade do fuste.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca Strauss
Preparo da cabeça e ligação com o bloco de coroamento: Caso
necessário, deve-se fazer a demolição do comprimento e recompô-lo até a
cota de arrasamento.
O material a ser utilizado na recomposição das estacas deve apresentar
resistência superior à do concreto da estaca.
O topo da estaca, acima da cota de arrasamento, deve ser demolido. A
seção resultante deve ser plana e perpendicular ao eixo da estaca e a
operação de demolição deve ser executada de modo a não causar danos.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca Strauss
O concreto a ser utilizado deve satisfazer as seguintes exigências:
a) Consumo de cimento não inferior a 300 kg/m³
b) Abatimento ou slump test entre 8 cm e 12 cm para estacas não
armadas e de 12 cm a 14 cm para estacas armadas.
c) Agregado: diâmetro máximo 19 mm (brita 1)
d) Fck ≥ 20 Mpa aos 28 dias.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca Strauss
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca Strauss
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca 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, execução da
base alargada, instalação da armadura e execução do fuste de concreto
apiloado com a simultânea retirada do revestimento.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca Franki
Cravação do tubo: A cravação do tubo é executada por meio de golpes do
pilão na bucha seca que adere ao tubo por atrito até a obtenção da nega.
As negas de cravação do tubo devem ser obtidas de duas maneiras em
todas as estacas:
a) para dez golpes de 1,0 m de altura de queda do pilão
b) para um golpe de 5,0 m de altura de queda do pilão
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca Franki
Execução da base alargada: Atingida a cota de projeto e obtida a nega
especificada, expulsa-se a bucha através de golpes do pilão com o tubo
preso à torre.
A seguir introduz-se um volume de concreto seco (fator água/cimento =
0,18) sob pressão, formando assim a base.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca Franki
Na confecção da base é necessário que seu volume final seja introduzido
com uma energia mínima que depende do diâmetro da estaca:
Volume final (m³) Diâmetro (mm) Energia (MN×m)
0,15 D ≤ 450 2,5
0,15 450 < D ≤ 600 5,0
0,25 D = 700 9,0
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca Franki
A energia é obtida pelo produto do peso do pilão pela altura de queda e
pelo número de golpes, controlando-se o volume injetado pela marca do
cabo do pilão em relação ao topo do tubo.
E=NPH (número de golpes x peso do martelo x altura de queda).
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca Franki
Concretagem do fuste: A concretagem do fuste é feita lançando-se
camadas de pequeno volume de concreto seco (fator água/cimento =
0,36) com apiloamento e simultânea retirada do tubo.
No caso de fuste vibrado, o fator a/c deve ser adequado a essa
metodologia executiva.
Nesta operação deve-se garantir uma altura mínima de concreto dentro
do tubo.
A concretagem deve ser feita até pelo menos 0,30 m acima da cota de
arrasamento.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca Franki
Sequência executiva: É necessário que todas as demais estacas situadas
em um círculo igual a cinco vezes o seu diâmetro da estaca estejam
cravadas e concretadas a pelo menos 12h.
Quando se deseja eliminar o risco de levantamento das estacas vizinhas
ou minimizar os efeitos de vibração, deve-se empregar metodologia
executiva apropriada, como pré-furo, perfuração interna ou furo de alívio.
Pelo menos 1% das estacas, e no mínimo uma por obra, deve ser exposta
abaixo da cota de arrasamento e, se possível, até o nível d’água para
verificação da sua integridade e qualidade do fuste.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca Franki
Preparo da cabeça e ligação com o bloco de coroamento: são feitas as
mesmas recomendações da estaca tipo Strauss.
Concreto – O concreto a ser utilizado deve satisfazer as seguintes
exigências:
a) Consumo de cimento não inferior a 350 kg/m³;
b) Fck ≥ 20 Mpa aos 28 dias.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca Franki
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca Franki
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca escavada com uso de lama bentonítica
São estacas escavadas com uso do fluido estabilizante lama bentonítica
(também pode ser polímero sintético) para sustentação das paredes da
escavação.
É a estaca moldada in loco cujo processo de execução é o mais complexo.
A concretagem é submersa, com o concreto deslocando o fluido
estabilizante em direção ascendente para fora do tubo.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca escavada com uso de lama bentonítica
As estacas podem ter seções circulares (também denominadas estacões),
retangulares (também denominadas barretes) ou parede-diafragma,
quando contínuas.
As estacas escavadas com uso de lama têm sua resistência, em grande
parte, dependendo do atrito ao longo do fuste, enquanto a resistência de
ponta é considerada apenas depois de recalques mais elevados.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca escavada com uso de lama bentonítica
Escavação: Antes de iniciar a escavação da estaca e com o objetivo de
guiar a ferramenta de escavação, deve ser cravada uma camisa metálica.
A escavação da estaca é feita simultaneamente ao lançamento do fluido,
cuidando-se para que o seu nível esteja sempre no mínimo 1,50 cm acima
do lençol freático.
A perfuração deve ser contínua até a sua conclusão. Caso não seja
possível, o efeito da interrupçãodeve ser analisado, devendo ser adotadas
medidas que garantam a carga de projeto, como, por exemplo, o seu
aprofundamento.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca escavada com uso de lama bentonítica
Uma vez terminada a escavação e antes da concretagem, deve ser
verificada a porcentagem de areia em suspensão na lama e, em função
deste valor, deve-se proceder à sua troca ou desarenação para garantir sua
qualidade durante todas a concretagem.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca escavada com uso de lama bentonítica
Colocação da armadura: Antes do início da concretagem, e estando o
fluido dentro das especificações indicadas na tabela, é feita a colocação da
armadura de projeto.
Propriedade Valores Equipamentos para ensaio
Densidade 1,025 g/cm³ a 1,10 g/cm³ Densímetro
Viscosidade 30 s a 90 s Funil Marsh
pH 7 a 11 Indicador de pH
Teor de areia Até 3% Baroid sand contente ou similar
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca escavada com uso de lama bentonítica
Concretagem: A técnica de concretagem é submersa e contínua. Utiliza-se
tubo tremonha e a concretagem deve ser feita até no mínimo 50 cm acima
da cota de arrasamento.
Sequência executiva: Não devem executar estacas com espaçamento
inferior a cinco diâmetros em intervalo inferior a 12 h. Esta distância
refere-se à estaca de maior diâmetro. No caso de parede-diafragma o
prazo para concretagem de painéis contíguos é de 24 h.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca escavada com uso de lama bentonítica
Controle do processo executivo: Durante a execução de uma estaca
escavada com fluido estabilizante devem ser controlados:
a) A ferramenta de escavação quanto a folgas e dimensões para evitar
quaisquer desvios executivos durante a escavação;
b) O nivelamento e o prumo do equipamento de escavação;
c) O nível do fluido em relação ao nível do lençol freático;
d) As características do fluido antes da concretagem;
e) As características do concreto.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca escavada com uso de lama bentonítica
Características da lama bentonítica: É uma lama formada pela mistura de
bentonita com água limpa, com uma concentração variável em função de
viscosidade e densidade que se pretende obter.
A lama bentonítica, depois de misturada, deve ficar em repouso por 12 h
para sua plena hidratação.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca escavada com uso de lama bentonítica
Preparo da cabeça e ligação com o bloco de coroamento: são feitas as
mesmas recomendações da estaca tipo Strauss.
Concreto – O concreto a ser utilizado deve satisfazer as seguintes
exigências:
a) Consumo de cimento não inferior a 400 kg/m³;
b) Abatimento ou slump test igual a (22 ± 3) cm
c) Fator água/cimento ≤ 0,6;
d) Dimensão máxima do agregado: 19 mm (brita 1);
e) Fck ≥ 20 Mpa aos 28 dias.
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Faculdade Presidente Antônio Carlos de Uberlândia – 2019. Prof. Me Leandro Cesar dos Reis
Estaca de hélice contínua monitorada
Perfuração mecânica por uma hélice espiral.
O furo da espiral da hélice incorpora a bomba de injeção de concreto.
A retirada da hélice é simultânea à concretagem.
Essas estacas são indicadas para áreas urbanas, por não ocasionar
vibrações e ruídos exagerados.
São utilizadas também em pré-escavações para introdução de perfis
metálicos, caso não se deseje uma estaca moldada in loco.
Estaca de hélice contínua monitorada
Profundidade da perfuração depende dos equipamentos (24 m a 30 m).
Sistema com elevada produtividade e número reduzido de pessoas para a
execução das estacas.
Pode, ainda, ser executada estaca com inclinação de até 14°.
Estaca de hélice contínua monitorada
Perfuração – O equipamento de escavação deve ser posicionado e
nivelado para assegurar a centralização e verticalidade da estaca.
A haste é dotada de ponta fechada por uma tampa metálica recuperável
ou não para evitar entrada de água ou solo.
A perfuração se dá de forma contínua por rotação, até a cota prevista em
projeto.
Estaca de hélice contínua monitorada
Concretagem – O concreto é bombeado pelo interior da haste com sua
simultânea retirada por rotação.
A pressão do concreto deve ser sempre positiva para evitar a interrupção
do fuste e é controlada pelo operador durante toda a concretagem.
A concretagem é executada até a superfície do terreno.
Estaca de hélice contínua monitorada
Colocação da armadura – A colocação da armadura, em forma de gaiola,
deve ser feita imediatamente após a concretagem.
Sua descida pode ser auxiliada por peso ou vibrador sobre o seu topo. A
armadura deve ser convenientemente enrijecida para facilitar a sua
colocação.
Estaca de hélice contínua monitorada
Preparo da cabeça e ligação com o bloco de coroamento – são feitas as
mesmas recomendações da estaca tipo Strauss.
Concreto – O concreto a ser utilizado deve satisfazer as seguintes
exigências:
a) Consumo de cimento não inferior a 400 kg/m³;
b) Abatimento ou slump test igual a (22 ± 3) cm
c) Fator água/cimento ≤ 0,6;
d) Agregado: areia e pedrisco;
e) Fck ≥ 20 Mpa aos 28 dias.
Estaca de hélice contínua monitorada
Controle do processo – Todas as fases de execução da estaca são
monitoradas. São utilizados os seguintes sensores:
De profundidade;
De inclinação da torre;
De velocidade de rotação;
De torque;
De pressão de concreto / Volume de concreto
Estaca raiz
São indicadas em casos de solos contendo matacões, locais de difícil
acesso aos bate-estacas convencionais e locais que não permitem
vibrações.
A capacidade de carga de uma estaca raiz pode variar, conforme o
diâmetro, de 100 kgf a 180 tf. Pode-se ainda garantir a resistência de
esforços horizontais.
A perfuração pode ser executada por processo rotativo ou rotopercussão.
O revestimento do furo é feito concomitante à perfuração.
A injeção de concreto é ascensional à medida que se retira o
encamisamento.
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, térmitas etc.
As estacas de madeira precisam atender às seguintes condições:
◦ A ponta e o topo ter diâmetros maiores que 15 cm e 25 cm,
respectivamente;
◦ O topo das estacas ser convenientemente protegido para não sofrer
danos durante a cravação.
Estacas de madeira
◦ As estacas de madeira ter seu topo (cota de arrasamento) abaixo do
nível de água permanente; em obras provisórias ou quando as estacas
recebem tratamento de eficácia comprovada, essa exigência pode ser
dispensada;
◦ Em terrenos com matacões, ser evitadas as estacas de madeira;
◦ Quando tiver de penetrar ou atravessar camadas resistentes, a ponta
ser protegida por ponteira de aço;
◦ Em águas livres, as estacas de madeira ser protegidas contra o ataque
de organismos.
Estacas de aço
As estacas de aço devem ser praticamente retilíneas e resistir à corrosão,
pela própria natureza do aço ou por tratamento adequado.
Quando enterradas em solo natural, independentemente do nível do
lençol de água, as estacas metálicas dispensam tratamento especial.
Havendo, porém, trecho desenterrado ou sujeito a efeitos de aeração
diferencial ou ainda imerso em aterro com materiais agressivos ao aço, é
obrigatória a proteção desse trecho com um encamisamento de concreto
ou outro recurso adequado (pintura à base de resina epóxi, proteção
catódica etc.).
Estacas de açoOs perfis mais comuns são os laminados de seção “I”.
As estacas metálicas podem ser emendadas por soldas, telas parafusadas
ou luvas.
Consideram-se retilíneas as estacas cujo raio de curvatura for maior que
400 m.
Como essas estacas poderão ser emendadas, elas permitirão ser cravadas
até profundidades muito grandes, com a finalidade de transferir a carga
para uma camada mais resistente.
Estacas de aço
Como solução apresentam as seguintes vantagens:
a) Facilidade de manuseio e transporte;
b) Facilidade de cravação, dada a espessura reduzida das chapas, cortam
facilmente o terreno;
c) São obtidas em qualquer comprimento, sem que haja qualquer tipo de
perda;
d) Facilidade de corte e de emenda por meio de solda elétrica.
Estacas de aço
São elementos de fundação profunda constituído de um poço (fuste),
normalmente de seção circular revestido ou não, e uma base circular ou
em forma de elipse. Sendo:
H ≥ ஽ିௗ
ଶ
, sendo < 2,0 m
β ≥ 60º
dmin = 70cm
D = de 3 a 3,5d
Tubulões
Tubulões
Os tubulões dividem-se em dois tipos básicos: à céu aberto (com ou sem
revestimento) e a ar comprimido (pneumático) revestido.
O revestimento dos tubulões podem ser constituídos de camisa de
concreto armada ou de aço. Sendo a de aço perdida ou recuperada.
Tubulão à céu aberto é o mais simples. Seu emprego é limitado para solos
coesivos e acima do nível d’água, existindo dois sistemas de execução
Chicago e Gow.
Tubulões a céu aberto
Trata-se de uma fundação profunda, escavada manual ou mecanicamente,
em que, pelo menos na sua etapa final, há descida de pessoal para
alargamento da base ou limpeza do fundo quando não há base.
Neste tipo de fundação as cargas são transmitidas pela base.
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.
Tubulões a céu aberto
Tubulão topo Chicago – Abertura do poço por etapas. Após escavar-se até
uma certa profundidade, colocam-se pranchas de escoramento que são
mantidas em posição por meio de travamento de anéis metálicos.
Escorado o primeiro trecho, escava-se novo trecho e escora-se como
anteriormente. Repete-se essa sequência de operação até atingir o terreno
onde será feita a base; estando esta concluída, passa-se à concretagem.
Tubulões a céu aberto
Tubulões a céu aberto
Tubulão topo Gow – O escoramento
é feito por meio de tubos de chapas
de aço da seguinte forma.
Os tubos são recuperados à medida
que a concretagem progride.
Tubulões a céu aberto
A vantagem que o método Gow apresenta sobre o Chicago é a de poder
atravessar uma camada de areia abaixo do nível de água, desde que sob
essa camada de areia se encontre uma de argila onde o tubo venha a se
apoiar.
Tubulões a céu aberto
Escavação do fuste – O fuste pode ser escavado manualmente por
poceiros ou através de perfuratrizes até a profundidade prevista em
projeto.
Quando escavado a mão, o prumo e a forma do fuste devem ser conferidos
durante a escavação.
Tubulões a céu aberto
Alargamento da base – A base pode ser escavada manual ou
mecanicamente. Quando mecanicamente, é obrigatória a descida de
poceiro para remoção do solo solto que o equipamento não consegue
retirar.
Antes da concretagem, o material de apoio das bases deve ser
inspecionado por engenheiro, que confirmará in loco a capacidade do
material, autorizando a concretagem.
Tubulões a céu aberto
Colocação da armadura – A armadura do fuste deve ser colocada
tomando-se o cuidado de não permitir que, nesta operação, torrões de
solo sejam derrubados para dentro do tubulão.
Quando a armadura penetrar na base, ela deve ser projetada de modo a
permitir a concretagem adequada da base, devendo existir aberturas na
armadura de pelo menos 30 cm x 30 cm.
Tubulões a céu aberto
Concretagem – A concretagem do tubulão deve ser feita imediatamente
após a conclusão da sua escavação.
A concretagem é feita com o concreto simplesmente lançado da superfície,
através de funil com comprimento mínimo de 1,5 m.
Não é necessário o uso de vibrador. Portanto o concreto deve ter
plasticidade suficiente para assegurar a ocupação de todo o volume da
base.
Tubulões a céu aberto
Tubulões a ar comprimido (pneumáticos)
Fundação profunda escavada manual ou mecanicamente com descida de
pessoal para alargamento da base ou limpeza do fundo quando não há
base.
As cargas são transmitidas essencialmente pela base a um substrato de
maior resistência.
Este tipo de solução é empregado sempre que se pretende executar
tubulões abaixo do nível d’água em solos instáveis.
A escavação do fuste destes tubulões é sempre realizada com auxílio de
revestimento que podem ser de concreto ou de aço (perdido ou
recuperado).
Tubulões a ar comprimido (pneumáticos)
Trabalho sob ar comprimido – Em qualquer etapa de execução dos
tubulões, deve-se atender à legislação trabalhista em vigor para trabalho
em ambiente sob ar comprimido.
Só se admitem trabalhos sob pressões superiores a 0,15 MPa quando as
seguintes providências forem tomadas:
a) Equipe permanente de socorro médico à disposição na obra;
b) Câmara de descompressão equipada disponível na obra;
c) Compressores e reservatórios de ar comprimido de reserva;
d) Renovação de ar garantida, sendo o ar injetado em condições
satisfatórias para o trabalho humano.
Tubulões a ar comprimido (pneumáticos)
Escavação (método clássico) – O operário
penetra na câmara e inicia a escavação de
um poço central.
Ao atingir uma certa profundidade, a
escavação prossegue sob a faca a fim de
deslocar o tubulão e permitir que o mesmo
desça sob a ação de seu próprio peso.
Tubulões a ar comprimido (pneumáticos)
Quando o nível d’água for atingido, deve ser instalada no topo da camisa a
campânula de ar comprimido, o que permite a execução a seco dos
trabalhos.
Para camisas de concreto, a aplicação da pressão de ar comprimido só
pode ser feita quando o concreto atingir a resistência especificada em
projeto.
Deve-se evitar a aplicação de pressão excessiva para eliminar água
eventualmente acumulada no tubulão.
Tubulões a ar comprimido (pneumáticos)
Tubulões a ar comprimido (pneumáticos)
Escavação (equipamento benoto) – emprego de tubos de revestimento de
aço, que podem ser emendados por solda.
A cravação de tubos é feita com aparelho dotado de movimento de
rotação.
A escavação no interior desses tubos é feita mecanicamente até atingir a
profundidade prevista para a base.
Nessa ocasião coloca-se a campânula de ar comprimido e os operários
descem para proceder à abertura da base como no caso clássico.
Tubulões a ar comprimido (pneumáticos)
Alargamento da base – A base é escavada manualmente. Durante esta
operação, a camisa deve ser escoada de modo a evitar sua descida.
Antes da concretagem, o material de apoio das bases deve ser
inspecionado por engenheiro que confirmará in loco a capacidade suporte
do material, autorizando a concretagem.
Atingida a cota prevista para a implantação da camisa, abre-se a base.
Tubulões a ar comprimido (pneumáticos)
Colocação da armadura – A armadura de ligação fuste-base é colocada
pela campânula e montada no interior do tubulão, devendo ser projetada
de modo a permitir a concretagem adequada da base, deixando-se
aberturas na armadura de pelo menos 30 cm x 30 cm.
Tubulões a ar comprimido (pneumáticos)
Concretagem – Sempre que a concretagem não for feita imediatamente
após o término do alargamento e sua inspeção, nova inspeção deve ser
feita.
O concreto é lançado através do cachimbo de concretagem da campânula,
devendo-se planejar cuidadosamente esta operação.
O concreto é lançado sob ar comprimido, no mínimo até uma altura queimpeça o seu levantamento pelo empuxo hidrostático.
Não é necessário o uso de vibrador. Por esta razão o concreto deve ter
plasticidade suficiente para assegurar a ocupação de todo o volume da
base.
Tubulões a ar comprimido (pneumáticos)