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TÉCNICAS CONSTRUTIVAS Aula 06 – Fundações Aspectos Gerais Fundações são elementos destinados a transmitir ao terreno as cargas provenientes da estrutura. Devem possuir resistência e rigidez adequadas para suportar as tensões causadas pelos esforços solicitantes. O solo por sua vez, deve possuir resistência e rigidez adequadas para não sofrer ruptura ou apresentar deformações exageradas. Fundações Tipos de Fundações Fundações Superficiais Profundas Sapata Bloco Isolada Radier Viga de fundação Estacas Tubulão A céu aberto Ar comprimido por vibração por percussão por prensagem Injetada Escavada Cravada Associada Pré- moldadas Moldadas “in loco” Concreto Madeira Aço Tipo Franki Tipo Mega À percussão À rotação Tipo Strauss Broca Estaca raiz Hélice Contínua Grandes diâmetros Fundações A NBR 6122/2019 (Projeto e execução de fundações) define fundações superficiais, rasas ou diretas como: Elemento de fundação cuja base está assentada em profundidade inferior a duas vezes a menor dimensão da fundação, recebendo aí as tensões distribuídas que equilibram a carga aplicada; para esta definição adota-se a menor profundidade, caso esta não seja constante em todo o perímetro da fundação. Fundações Superficiais Fundações Superficiais Fundações Superficiais A NBR 6122/2019 estabelece que: Na divisas com terrenos vizinhos, salvo quando a fundação for assente sobre rocha, a profundidade de apoio não pode ser inferior a 1,50 metros. Em caso de obras cujas sapatas ou blocos tenham, em sua maioria, dimensões inferiores a 1,00 metro, essa profundidade mínima pode ser reduzida. A cota de apoio de uma fundação deve ser tal que assegure a capacidade de suporte do solo de apoio e não seja influenciada pelas variações sazonais de clima ou por alterações de umidade. Fundações Superficiais A NBR 6122/2019 estabelece que: No caso de fundações próximas, porém situadas em cotas diferentes, a reta de maior declive que passa pelos seus bordos deve fazer, com a vertical, um ângulo α, com os seguintes valores: a) solos pouco resistentes: α ≥ 60°; b) solos resistentes: α = 45°; e c) rochas: α = 30°. Fundações Superficiais Fundações superficiais, rasas ou diretas A NBR 6122/2019 estabelece que: Todas as partes da fundação superficial (rasa ou direta) em contato com o solo (sapatas, vigas de equilíbrio etc.) devem ser concretadas sobre um lastro de concreto não estrutural com no mínimo 5 cm de espessura, a ser lançado sobre toda a superfície de contato solo- fundação. No caso de rocha, esse lastro deve servir para regularização da superfície e, portanto, pode ter espessura variável, no entanto observado um mínimo de 5,0 cm. Fundações Superficiais Fundações superficiais, rasas ou diretas No que diz respeito a segurança das escavações a NR18 (norma atualizada 2020) estabelece que: 18.7.2.3 Toda escavação com profundidade superior a 1,25 m (um metro e vinte e cinco centímetros) somente pode ser iniciada com a liberação e autorização do profissional legalmente habilitado, atendendo o disposto nas normas técnicas nacionais vigentes. 18.7.2.7 Nas bordas da escavação, deve ser mantida uma faixa de proteção de no mínimo 1 m (um metro), livre de cargas, bem como a manutenção de proteção para evitar a entrada de águas superficiais na cava da escavação. Fundações Superficiais Fundações superficiais, rasas ou diretas No que diz respeito a segurança das escavações a NR18 (norma atualizada 2020) estabelece que: 18.7.2.8 As escavações com profundidade superior a 1,25 m (um metro e vinte e cinco centímetros) devem ser protegidas com taludes ou escoramentos definidos em projeto elaborado por profissional legalmente habilitado e devem dispor de escadas ou rampas colocadas próximas aos postos de trabalho, a fim de permitir, em caso de emergência, a saída rápida dos trabalhadores. Escavação da vala Fundações Superficiais 18.7.2.8.1 Para escavações com profundidade igual ou inferior a 1,25 m (um metro e vinte e cinco centímetros), deve-se avaliar no local a existência de riscos ocupacionais e, se necessário, adotar as medidas de prevenção. Escoramento da vala Fundações Superficiais Escoramento da vala Fundações Superficiais Bloco É definido pela NBR 6122/2019 como elemento de fundação rasa de concreto ou outros materiais tais como alvenaria ou pedras, dimensionado de modo que as tensões de tração nele resultantes sejam resistidas pelo material, sem necessidade de armadura. Fundações Superficiais Usualmente são fabricados com concreto simples ou ciclópico e com grande altura para lhes conferir rigidez. Sapata corrida Bloco corrido por alvenaria de tijolos São indicadas para suporte a pequenas cargas e quando o solo apresenta boa resistência. A profundidade de assentamento indicada é em torno de 0,5m a 1,0m. Com vistas a redução de custos pode-se executar os blocos de forma escalonada, obedecendo um ângulo de 60, para que o bloco trabalhe a compressão simples. Fundações Superficiais Sapata corrida Bloco corrido por alvenaria de tijolos – Execução o Locação; Fundações Superficiais o Abertura da vala; o Apiloamento e regularização de vala; o Execução de lastro de concreto magro com espessura de 5cm (consumo 150kg cimento por m3); o Execução de placa de concreto armado, de no mínimo 10 em de espessura, excedendo ao menos 10 cm de cada lado da sapata de alvenaria. o Assentamento dos tijolos; o Coroamento da fundação; o Impermeabilização da fundação. Sapata Elemento de fundação, de concreto armado, dimensionado de modo que as tensões de tração nele resultantes sejam resistidas pelo emprego de armadura especialmente disposta pera este fim (NBR 6122/2019). Fundações Superficiais http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=XK2oW7TYoWzgQM&tbnid=Vyx041UvZ7EQUM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.acolex.com.br/login/files/projetos.htm&ei=5-kdUsvUDoGzsATQloGgBw&bvm=bv.51156542,d.cWc&psig=AFQjCNEWeMpTmtOn0homx50yDhJ1BEQkOA&ust=1377778393814598 Sapata Fundações Superficiais Sapata Fundações Superficiais Sapata Fundações Superficiais Sapata – Tipos Sapata isolada Fundações Superficiais Sapata – Tipos Sapata isolada Sapata isoladaProtetor de vergalhão Fundações Superficiais Sapata – Tipos Sapata associada A NBR 6122/2010 define sapata associada aquela que é comum a mais de um pilar Sapata associada Fundações Superficiais No caso em que a proximidade entre dois ou mais pilares seja tal que as sapatas isoladas se superponham, deve-se executar uma sapata associada. http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=XK2oW7TYoWzgQM&tbnid=JQgZ-HIQN1N4sM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.acolex.com.br/login/files/projetos.htm&ei=rO0dUri0CtPRsATJzoCwCg&psig=AFQjCNHaNBwOmTG2Y1YRIbakCiGingiyqw&ust=1377779438709385 Sapata – Tipos Sapata associada Sapata associada Fundações Superficiais Sapata – Tipos Sapata corrida Sapata corrida Fundações Superficiais A Norma NBR 6122/2010 define sapata corrida como o elemento de fundação sujeito à ação de uma carga distribuída linearmente ou de pilares de um mesmo alinhamento. Sapata – Tipos Sapata de divisa Fundações Superficiais Sapata de divisaViga de equilíbrio ou viga alavanca http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=quU6zhQq5FdhVM&tbnid=yqqnIDip1z-DHM:&ved=0CAUQjRw&url=http://construcaociviltips.blogspot.com/2012/01/fundacoes-sapatas-especiais.html&ei=Te4dUoWONLGpsASZpYGQAQ&psig=AFQjCNHaNBwOmTG2Y1YRIbakCiGingiyqw&ust=1377779438709385 Sapata – Tipos Sapata tipo cofre Tipo cofre – utilizada para estruturas pré-moldadas Fundações Superficiais Fundações superficiais rasas ou diretas Sapata – Tipos Sapata tipo cofre Tipo cofre – utilizada para estruturas pré-moldadas Fundações Superficiais http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=Sapata%20pr%C3%A9-moldada&source=images&cd=&cad=rja&docid=fqQHtNRKiw4nVM&tbnid=sdJ8XpL-Wn0EDM:&ved=0CAUQjRw&url=http://portoalegre.olx.com.br/pictures/pimenta-empreiteira-de-mao-de-obra-iid-377507540&ei=JusdUqCPJ9Ov4AOn6ICADg&psig=AFQjCNGFTs4GFPkUaqCr4yV_aKHADl7ukw&ust=1377778772135827http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=Sapata%20pr%C3%A9-moldada&source=images&cd=&cad=rja&docid=QkUq7Fnm-OHIrM&tbnid=kcBMUocZgdLaWM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.galpoesprefabricados.com.br/fundacoes.html&ei=gOsdUqb9Cq_C4AOgxIDYBg&psig=AFQjCNGFTs4GFPkUaqCr4yV_aKHADl7ukw&ust=1377778772135827 Conforme NBR 6122/2019: 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. Fundações Superficiais Fundações superficiais rasas ou diretas Sapata – Execução o Locação; o Abertura da vala; o Apiloamento e regularização de vala; o Posicionamento da forma; o Execução de lastro de concreto magro com espessura de 5cm (consumo 150kg cimento por m3); o Colocação da armadura da sapata e do pilar (espera ou pescoço); o Colocação de guias para definição das declividades das faces; o Concretagem e conformação da superfície inclinada. Fundações Superficiais Sapata – Execução Fundações Superficiais Montagem das formas Sapata – Execução Fundações Superficiais Colocação da armadura Sapata – Execução Fundações Superficiais Sapata - concretagem http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=concretagem%20de%20sapata&source=images&cd=&cad=rja&docid=XF4v2qKzcEigfM&tbnid=fOr9wRJQfO3ulM:&ved=0CAUQjRw&url=http://meajudafundacoes.spaceblog.com.br/2462733/FOTOS-Visita-3-Foto-14-Concretagem-das-sapatas-de-periferia/&ei=1fQdUuXuMKvA4APG2YDoDg&psig=AFQjCNG8RshIXDv93TpsWSpU_mdhYfGQ8A&ust=1377781175573770 Sapata – Execução Fundações Superficiais Sapata – após concretagem Radier Elemento de fundação que abrange parte ou todos os pilares de uma estrutura, distribuindo os carregamentos. Em geral a utilização de sapatas corridas é adequada economicamente enquanto sua área em relação à da edificação não ultrapasse 50%. Caso contrário, é mais vantajoso reunir todas as sapatas num só elemento de fundação denominado radier. Fundações Superficiais Radier Fundações Superficiais Radier parcial Radier Fundações Superficiais Radier total Viga baldrame Fundações Superficiais Vigas de fundação – viga baldrame Viga baldrame Fundações Superficiais Vigas de fundação – viga baldrame Viga baldrame Fundações Superficiais Vigas de fundação – viga baldrame Viga baldrame Fundações Superficiais Vigas de fundação – viga baldrame Fundações profundas A NBR 6122/2019 (Projeto e execução de fundações) define fundações profundas como: Elemento de fundação que transmite a carga ao terreno ou pela base (resistência de ponta) ou por sua superfície lateral (resistência de fuste) ou por combinação das duas, sendo sua ponta ou base apoiada em uma profundidade superior a 8 vezes a sua menor dimensão em planta e no mínimo 3,0 metros; quando não for atingindo o limite de 8 vezes, a denominação é justificada. Neste tipo de fundação incluem-se as estacas e tubulões. Fundações Profundas Fundações Profundas Estacas Segundo a NBR 6122/2019: são elementos de fundação profunda executados inteiramente por equipamentos ou ferramentas, sem que, em qualquer fase da sua execução, haja trabalho manual em profundidade. Os materiais empregados podem ser: madeira, aço, concreto pré-moldado, concreto moldado in loco, argamassa, calda de cimento, ou qualquer combinação dos anteriores. São peças alongadas, cilíndricas ou prismáticas, cravadas ou confeccionadas no solo, essencialmente para: Transmissão de cargas profundas; Contenção de empuxos laterais; Podem ser de 02 tipos: Pré-moldadas e moldadas in loco. Fundações Profundas Fundações Profundas Caracterizam-se por serem cravadas no terreno , por um dos seguintes métodos: Percussão; Prensagem; Vibração. http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjhiuOGgoTWAhXhqFQKHYhBB5AQjRwIBw&url=http://www.hammertecbrasil.com.br/cravacao-estacas-vibracao&psig=AFQjCNF3SeJkQU96C7sBYG7Di-RkowHrjA&ust=1504356293417738 https://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwisuoTBgoTWAhVCzlQKHSn5AOYQjRwIBw&url=https://www.youtube.com/watch?v%3DYCzLGHu-z34&psig=AFQjCNHgiAMSZ5D0kb7WUIp-c0jJr3cXiA&ust=1504356409915256 https://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwj3_-uCg4TWAhXrjlQKHTefBmoQjRwIBw&url=https://leismunicipais.com.br/noticias/2014/05/o-fim-do-bate-estacas.html&psig=AFQjCNG37cchWhkA-jFCP2muo-QuZEkBDQ&ust=1504356552678253 Estacas de madeira Devem atender as seguintes condições: Ponta e topo com diâmetros maiores de 15 e 25 cm respectivamente; A reta que une os centros das seções de ponta e topo dever estar integralmente no interior do perímetro da estaca; O topo deve ser protegido para não sofrer danos durante a cravação; O topo deve estar abaixo do nível de água permanente; Evitar em terrenos com matacões; Em terrenos muito resistentes a ponta dever ser protegida. Fundações Profundas Estacas de Aço Quando inteiramente enterradas em terreno natural dispensam tratamento especial; Havendo trecho desenterrado ou imerso em aterro com materiais agressivos é obrigatória proteção; Podem ser emendadas por talas parafusadas ou solda; São aceitáveis estacas com raio de curvatura maior que 400m; Sua maior desvantagem é o custo maior em relação às estacas pré- moldadas de concreto. Fundações Profundas Estacas pré-moldadas o Podem ser de concreto armado ou protendido; o Podem apresentar qualquer seção desde que tenha simetria radial; o Apresentam como vantagem a possibilidade de serem fabricadas em qualquer dimensão, para se adaptar ao bate- estaca disponível ou a carga de trabalho; o Sempre são armadas. A função da armadura é essencialmente resistir as tensões durante transporte, manuseio e cravação; o Devem ser evitadas em terrenos com matacões; o Geralmente tem seu comprimento limitado a 12 metros; Fundações Profundas Estacas moldadas in loco o São executadas preenchendo de concreto perfurações previamente executadas no terreno; o Podem ter ou não base alargada; o As paredes das escavações podem ser ou não providas de revestimento, que por sua vez pode ser perdido ou recuperável. Fundações Profundas Cravação de estacas Para cravação de estacas o processo mais usual é emprego do bate-estacas, sendo comumente utilizado o tipo por gravidade, ou hidráulico; A energia de cravação é transmitida pela queda livre de um peso (martelo). A cabeça das estacas devem ser protegidas por cabeçote de ferro ou madeira. Este tipo de cravação promove um elevado nível de vibração, que pode causar problemas a edificações próximas do local. Fundações Profundas Cravação de estacas Fundações Profundas Cravação de estacas É importante que a cravação da primeira estaca (estaca prova), seja acompanhada pelo projetista e ou consultor de fundações para confirmação das premissas de projeto. É recomendável que seja escolhida uma estaca próxima a uma sondagem. Antes da cravação da estaca, seu posicionamento e prumo devem ser verificados. A norma 6122/2019 prevê uma tolerância de 1% de desaprumo. Fundações Profundas Cravação de estacas O processo prossegue até que a estaca que esteja sendo cravada penetre no terreno, sob a ação de um certo número de golpes, “nega”, uma medida dinâmica e indireta da capacidade de carga da estaca. Em campo, “tira-se” a “nega” da estaca através da média de comprimentos cravados nos últimos 10 golpes do martelo com a mesma altura de queda. Fundações Profundas Fundações profundas Cravação de estacas Outra forma de controle adotada na cravação é a medida do repique elástico. Obtido em um único golpe do martelo na estaca, traçando-se uma linha horizontal na face lateral da estaca no momento do impacto. Com o impacto a estaca descerá e retornará parcialmente à sua posição original, gerando o seguinte sinal: Fundações Profundas Fundações Profundas Cravação de estacas Tirando Repique na Estaca Fundações ProfundasCravação de estacas Além do “gráfico de cravação”, “nega”, “repique”, e da experiência do projetista e ou consultor, existem ensaios que complementam o controle do estaqueamento, a exemplo dos ensaios de carregamento dinâmico e estático. Fundações profundas Cravação de estacas O ensaio de CARREGAMENTO DINÂMICO se baseia na Teoria de Propagação de Ondas. Consiste em acoplar 4 sensores em uma determinada seção da estaca, coletando sinais de deformação e aceleração, que interpretados por equipamento apropriado (PDA) permitem avaliar a capacidade de carga e aferir o sistema de cravação e minimizando quebras. Fundações Profundas Cravação de estacas Fundações Profundas Cravação de estacas Fundações Profundas Cravação de estacas Fundações Profundas Cravação de estacas Fundações Profundas Cravação de estacas Ensaio de carregamento estático Fundações Profundas Cravação de estacas Camadas resistentes podem ser pré-perfuradas ou a cravação pode ser auxiliada com jato d'água ou ar (processo denominado "lançagem"), tendo-se o cuidado de não desconfinar as estacas já executadas. A eventual influência destes procedimentos deve ser considerada em projeto. Fundações Profundas Cravação de estacas Fundações Profundas Cravação de estacas Fundações Profundas Cravação de estacas Quando uma estaca é insuficiente para absorver às solicitações provenientes da superestrutura são usados grupos de estacas e que posteriormente são unidas por um elemento rígido (bloco de coroamento). Fundações Profundas Cravação de estacas de concreto As estacas devem ser fornecidas à obra sem sinais de falhas de concretagem (bicheiras) ou emendas de antigas trincas. Elas devem ser retilíneas e ter seção transversal constante e compatível com o projeto. A nega e o repique devem ser medidos em todas as estacas, atendendo-se às condições de segurança. Deve-se elaborar o diagrama de cravação em 100 % das estacas, que consiste em contar a quantidade de golpes aplicados no topo da estaca por metro de cravação. Fundações Profundas Cravação de estacas de concreto Fundações Profundas Cravação de estacas de concreto Há terrenos que têm comportamento de relaxação e outros de cicatrização. Para sua identificação é recomendada a determinação de nega descansada (alguns dias após o término da cravação). A relaxação ou cicatrização variam de poucas horas para os solos não coesivos a até alguns dias para os solos argilosos. Quando a nova nega for superior à obtida no final da cravação, as estacas devem ser recravadas. Fundações Profundas Cravação de estacas de concreto Estacas pré-moldadas tipo estrela Fundações Profundas Cravação de estacas de concreto Iniciando a cravação da estaca Fundações Profundas Cravação de estacas de concreto Cravada a estaca 01 e posicionando a estaca 02 Fundações Profundas Cravação de estacas de concreto Posicionando o amortecedor na cabeça da estaca a ser cravada Fundações Profundas Cravação de estacas de concreto Alinhando as extremidades das estaca para execução da emenda Fundações Profundas Cravação de estacas de concreto Execução da emenda entre as estacas por meio de solda Fundações Profundas Cravação de estacas de concreto Verificando a nega da estaca Fundações Profundas Cravação de estacas de concreto Verificando a nega da estaca Fundações Profundas Detalhe da execução de um bloco de coroamento Fundações Profundas Detalhe da execução de um bloco de coroamento Fundações Profundas Detalhe da execução de um bloco de coroamento Escavação dos blocos de fundação Fundações Profundas Detalhe da execução de um bloco de coroamento Fundações Profundas Detalhe da execução de um bloco de coroamento Escavação dos blocos de fundação Fundações Profundas Cravação de Estaca Arrasando as estacas pré-moldadas Fundações Profundas Cravação de Estacas de Concreto Execução das armaduras dos blocos de fundação Fundações Profundas Cravação de estacas Metálicas Fonte: Gaião, 2014 Fundações Profundas Cravação de estacas Metálicas Fonte: Gaião, 2014 Fundações Profundas Cravação de estacas Metálicas Fonte: Gaião, 2014 Fundações Profundas Cravação de estacas Metálicas Fundações Profundas Armadura de fretagem Quando na ligação da estaca metálica com o bloco de coroamento só existem cargas de compressão, a solução mais eficiente consiste em embutir-se 20cm da estaca no bloco e colocar- se uma armadura de fretagem em forma de espiral posicionada por cima da armadura de flexão do bloco. Cravação de estacas Metálicas Armadura de fretagem Quando existem esforços de tração, recomenda-se soldar na estaca uma armadura, que será incorporada ao bloco de modo a transmitir a solicitação correspondente por aderência ao concreto. Fundações Profundas Cravação de estacas Metálicas Fonte: Gaião, 2014 Fundações Profundas Cravação de estacas inclinadas As estacas inclinadas são utilizadas em geral, para proporcionar escoramento lateral a certas estruturas ou resistir a forças laterais que se exerçam sobre elas (como o caso de pontes). Fundações Profundas Cravação de estacas inclinadas Fundações Profundas Estacas Mega Constituídas de elementos justapostos (de concreto armado, protendido ou de aço)ligados uns aos outros por emenda. Costumam ser utilizadas para reforço de fundações. A solidarização da estaca com a estrutura a ser reforçada é feita sob tensão: executa-se um bloco sobre a extremidade da estaca; com o macaco hidráulico comprime-se a estaca calçando a estaca sob a estrutura; retira-se o macaco e concreta-se o conjunto. Fundações Profundas Estacas Mega Fundações Profundas Estacas Mega Trincas inclinadas na alvenaria Fundações Profundas Estacas Mega Escavando valas ao lado dos baldrames para execução das estacas reforço Fundações Profundas Estacas Mega Estacas tipo mega metálicas Talas laterais soldadas, para execução das emendas de topo das estacas Fundações Profundas Estacas Mega Cravando estaca mega Fundações Profundas Estacas Mega Detalhe da emenda de topodas estacas Fundações Profundas Estacas Mega Estaca cravada e base apoiada no fundo do baldrame Fundações Profundas Estacas Mega Consolidado com concreto base da estaca mega com a viga baldrame Fundações Profundas Estacas Broca Consiste na perfuração do terreno por meio de broca ou trado- cavadeira até encontrar solo firme; É utilizada em fundações de pequenas edificações, para cargas não superiores a 5t por unidade; O furo é preenchido com concreto de consistência seca; O adensamento é realizado por meio de socamento com vara. Fundações Profundas Estacas Broca Fundações Profundas Estacas Broca Fundações Profundas http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=estaca%20broca&source=images&cd=&cad=rja&docid=aNnURHGDBrbKqM&tbnid=-1c0qtJNQoteOM:&ved=0CAUQjRw&url=http://dc182.4shared.com/doc/RkmxuAAI/preview.html&ei=fG8nUui4CJX64AOhioGQDw&bvm=bv.51495398,d.dmg&psig=AFQjCNGlJPGZFcp5RBakaNzKYMI-V8OfVg&ust=1378402527506764 Fundações Profundas Estaca Franki Tipo de estaca de concreto armado mol- dada no solo. Utiliza um tubo cravado dinamicamente e recu- perado ao ser concretada a estaca. Estaca Franki - Execução o Posicionamento do tubo de revestimento e formação da bucha; o Após apoiar o tubo sobre o terreno, lança-se certa quantidade de areia e brita para ser compactada pelo impacto de golpes do pilão e expandir lateralmente aderindo fortemente ao tubo; o Em seguida o tubo é cravado no terreno por repetidos golpes do pilão na bucha; o A profundidade é definida pela nega, nos últimos metros de cravação. o Após cravação, prende-se o tubo à torre do bate estaca, de modo a expulsar a bucha e iniciar a execução da base alargada; o O alargamento é realizado por meio do apiloamento de concreto quase seco, sucessivas vezes; o Após coloca-se a armadura; o A concretagem é realizada pelo lançamento de pequenas camadas de concreto, recuperando-se o tubo com o apiloamento dascamadas. Fundações Profundas Estaca Franki - Execução Bate estaca Franki Fundações Profundas Estaca Franki - Execução Cravação da estaca Franki Fundações Profundas Estaca Franki - Execução Elemento cravadoDetalhe do complemento Fundações Profundas Estaca Franki - Execução Pilão de 4000 kg Fundações Profundas Estaca Franki - Execução Colocação de brita para formação da bucha Fundações Profundas Estaca Franki - Execução Lançando concreto para execução da base alargada Fundações Profundas Estaca Franki - Execução Armadura da estaca Franki Fundações Profundas Estaca Franki - Execução Após execução da base alargada, posiciona-se armadura Fundações Profundas Estaca Franki - Execução Concretagem da estaca Fundações Profundas Estaca Strauss As estacas Strauss são estacas de diâmetro 25 a 55 cm executadas por escavação mecânica, através de balde sonda ou piteira, com uso parcial ou total de revestimento recuperável, e posterior concretagem. É um equipamento simples, constituído por um tripé, tubos, soquete (300kg), piteira e guincho com motor, e de fácil transporte. Fundações Profundas Estaca Strauss Fundações Profundas Estaca Strauss Equipamento estaca Strauss Fundações Profundas Estaca Strauss Equipamento estaca Strauss Fundações Profundas Estaca Strauss Piteira Fundações Profundas Estaca Strauss Adicionando água para escavação Fundações Profundas Estaca Strauss Sacando a piteira Fundações Profundas Estaca Strauss Removendo a lama da piteira Fundações Profundas Estaca Strauss Concretagem da estaca Fundações Profundas Estaca Strauss - Vantagens o Baixo nível de trepidação; o Facilidade de locomoção dentro da obra; o Possibilidade de verificar corpos estranhos no solo; o Execução próximo à divisa. Estaca Strauss – Desvantagens o Possui capacidade de carga menor que estacas Franki e pré- moldadas de concreto; o Possui limitação devido ao nível do lençol freático. o Muita lama proveniente escavação. Fundações Profundas Estaca Raiz Conforme a NBR 6122/2019: “A estaca raiz é uma estaca moldada in loco, em que 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.” Fundações Profundas Estaca Raiz Caracteriza-se per ser em geral uma estaca de pequeno diâmetro cuja perfuração é realizada por rotação ou rotopercussão, em direção vertical ou inclinada. A perfuração se processa com um tubo de revestimento e o material escavado é eliminado continuamente, por uma corrente fluida de água ou lama bentonítica (em casos especiais) que introduzida através do tubo refluí pelo espaço entre o tubo e o terreno. Fundações Profundas Estaca Raiz – Etapas do Processo 1 – Posicionamento da perfuratriz; 2 – Perfuração; 3 – Limpeza do furo; Fundações Profundas Estaca Raiz – Etapas do Processo 4 – Inserção da armadura; 5 – Injeção da argamassa; 6 – Retirada do revestimento; Fundações Profundas Fluidos estabilizantes Lama benotítica A lama bentonítica é a mistura de água com bentonita, nome genérico da argila composta predominantemente de um mineral argílico, montmorilonita (silicato hidratado de alumínio); Apresenta como propriedade fundamental a “tixotropia”, que é a característica de sofrer transformação isotérmica e reversível de sua viscosidade; Comporta-se como um fluido quando agitada, porém forma um gel quando em repouso; Fundações Profundas Fluidos estabilizantes Lama benotítica Junto às paredes das perfurações forma-se uma película (cake) que qual funciona como uma barreira contra a passagem da água proveniente do lençol freático; A lama bentonítica tem uma densidade da ordem 1,025 a 1,10g/cm³ e sedimenta numa velocidade maior no fundo dos rios, e pelo fato das partículas estarem unidas ionicamente, pode provocar o impedimento da oxigenação. Fundações Profundas Fluidos estabilizantes Lama benotítica O cake formado pela lama bentonítica provoca a colmatação do solo e pode provocar a extinção de alguns seres da fauna e flora causando um impacto no caso do descarte de lançamento de uma grande quantidade numa única região. A lama inservível ou que não será reutilizada precisa de descarte em aterro industrial, sendo classificada como resíduo casse II (inerte e não perigoso). Fundações Profundas Fluidos estabilizantes Lama benotítica Alternativa ao uso da lama são os polímeros sintéticos que apresentam aumento de viscosidade na presença de água. A vantagem em relação à lama é a possibilidade da adição outros elementos (por exemplo hipoclorito de sódio) que convertem o fluido após utilização em água residual, podendo ser descartado sem causar danos ambientais. Fundações Profundas Tubulões De acordo com o método de sua escavação, os tubulões se classificam em: Tubulões a céu aberto; Tubulões com ar comprimido. Fundações Profundas Tubulões a céu aberto Consiste em um poço aberto manualmente ou mecanicamente em solos coesivos, de modo que não haja desmoronamento durante a escavação, e acima do nível d’água. Quando há tendência de desmoronamento, reveste-se o furo com tubo de concreto ou de aço. A NR18 estabelece que os tubulões a céu aberto devem ser encamisados, exceto quando houver projeto elaborado por profissional legalmente habilitado que dispense o encamisamento, devendo atender os seguintes requisitos: Fundações Profundas De acordo com a NR 18 (Norma atualizada): 18.7.2.16 É proibida a utilização de sistema de tubulão escavado manualmente com profundidade superior a 15 m (quinze metros). todas as medidas de proteção coletiva e individual exigidas para a atividade; 18.7.2.17 O tubulão escavado manualmente deve: a) ser encamisado em toda a sua extensão; b) ser executado após sondagem ou estudo geotécnico local, para profundidade superior a 3 m (três metros); e c) possuir diâmetro mínimo de 0,9 m (noventa centímetros). 18.7.2.18 A atividade de escavação manual de tubulão deve ser precedida de plano de resgate e remoção. Fundações Profundas De acordo com a NR 18 (Norma atualizada): 18.7.2.21 No tubulão escavado manualmente, são proibidos: a) o trabalho simultâneo em bases alargadas em tubulões adjacentes, sejam estes trabalhos de escavação e/ou de concretagem; b) a abertura simultânea de bases tangentes. Fundações Profundas Tubulões a céu aberto – Execução 1- Locação; 2- Escavação do poço até a cota especificada em projeto; 3- Faz-se o alargamento da base de acordo com as dimensões do projeto; 4 - Verificação das dimensões do poço, como: profundidade, alargamento da base, e ainda o tipo de solo na base. Certifica-se, também, se os poços estão limpos; 5 - Colocação da armadura; 6 – A concretagem é feita lançando-se o concreto da superfície, através de um funil (tremonha). Fundações Profundas Tubulões a céu aberto – Execução Fundações Profundas Tubulões a céu aberto – Execução Fundações Profundas Tubulões a céu aberto – Execução Fundações Profundas Tubulões a céu aberto – Execução Fundações Profundas Tubulões a céu aberto – Execução Fundações Profundas Tubulões a céu aberto – Execução Fundações Profundas Tubulões a céu aberto – Execução Fundações Profundas Tubulões a céu aberto – Execução Fundações Profundas Tubulões a céu aberto – Execução Fundações Profundas Tubulões a céu aberto – Execução Fundações Profundas Tubulões a céu aberto – Execução Fundações Profundas Tubulões a céu aberto – Execução Fundações Profundas Tubulões a céu aberto – Execução Fundações Profundas Tubulões a céu aberto – Execução Fundações Profundas Tubulões a céu aberto – Execução Fundações Profundas Tubulões a ar comprimido Fundações Profundas Tubulões a ar comprimido Será proibido no Brasil, conforme nova NR 18 De acordo com o anexo nº 6 da NR 15 – Atividadese Operações Insalubres: 1.3.2 O trabalhador não poderá sofrer mais que uma compressão num período de 24 (vinte e quatro) horas. 1.3.3 Durante o transcorrer dos trabalhos sob ar comprimido, nenhuma pessoa poderá ser exposta à pressão superior a 3,4 kgf/cm2, exceto em caso de emergência ou durante tratamento em câmara de recompressão, sob supervisão direta do médico responsável. Fundações Profundas Tubulões a ar comprimido De acordo com o anexo nº 6 da NR 15 – Atividades e Operações Insalubres: 1.3.4 A duração do período de trabalho sob ar comprimido não poderá ser superior a 8 (oito) horas, em pressões de trabalho de 0 a 1,0 kgf/cm2; a 6 (seis) horas em pressões de trabalho de 1,1 a 2,5 kgf/cm2; e a 4 (quatro) horas, em pressão de trabalho de 2,6 a 3,4 kgf/cm2. 1.3.5 Após a descompressão, os trabalhadores serão obrigados a permanecer, no mínimo, por 2 (duas) horas, no canteiro de obra, cumprindo um período de observação médica Fundações Profundas Tubulões a ar comprimido Fundações Profundas Tubulões a ar comprimido Fundações Profundas Tubulões a ar comprimido Fundações Profundas Tubulões a ar comprimido Fundações Profundas Tubulões a ar comprimido Fundações Profundas Tubulões vantagens o Os custos de mobilização e desmobilização são menores se comparados a bate-estacas e outros equipamentos; o Menor ruído; o Possibilita melhor observação das camadas de solo; o O diâmetro do tubulão pode ser modificado durante a escavação para compensar condições do subsolo diferentes das previstas; o As escavações podem atravessar solos com pedras e matacões; o É possível apoiar cada pilar em um único fuste, dispensando blocos de coroamento. Fundações Profundas Estaca Hélice Contínua A estaca hélice contínua é uma estaca de concreto moldada “in loco”, executada por meio de trado contínuo e injeção de concreto, sob pressão controlada, através da haste central do trado simultaneamente a sua retirada do terreno. As fases de execução consistem basicamente em: o perfuração; o concretagem simultânea à extração da hélice; o colocação. Fundações Profundas Estaca Hélice Contínua Vantagens o Elevada produtividade; o Adaptabilidade à maioria dos terrenos, exceto na presença de matacões; o Menor nível de ruídos e vibrações; o A perfuração não produz detritos poluídos por lama betonítica, reduzindo problemas ligados aso descarte do material de escavação. Fundações Profundas Estaca Hélice Contínua Desvantagens Em razão do porte do equipamento, as áreas de trabalho devem ser planas e de fácil movimentação; Devido a grande produtividade exige central de concreto nas proximidades; Necessita de pá carregadeira para remoção do material escavado; Alto custo, só justificado por um número mínimo de estacas; Limitação nos comprimentos da estaca e da armação. Fundações Profundas Estaca Hélice Contínua Fundações Profundas Estaca Hélice Contínua Fundações Profundas Estaca Hélice Contínua Fundações Profundas Estaca Hélice Contínua Fundações Profundas Estaca Hélice Contínua Fundações Profundas Estaca Hélice Contínua Fundações Profundas Estaca Hélice Contínua Fundações Profundas Estaca Hélice Contínua Fundações Profundas AZEREDO, Hélio A. O Edifício até sua cobertura. Prática de Construção Civil. São Paulo: Editora Edgard Blücher Ltda., 1977. GEODACTHA. Acompanhe sua obra. Disponível em: <http://www.geodactha.com.br/> Acesso em: julho/2013. HACHICH, Waldemar; et all. Fundações Teoria e Prática. São Paulo: Editora PINI, 1998. WALID, Yazigi. A técnica de Edificar . Sinduscon SP: Editora PINI, 2011. Referências http://www.geodactha.com.br/
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