Aula 08 - Fundações Profundas - Estacas moldadas in loco

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FUNDAÇÕES PARA ARQUITETURA – CCE0195
Aula 08: Fundações Profundas – Estacas
Moldadas in loco
CRITÉRIO PARA ESCOLHA DE FUNDAÇÃO PROFUNDA
A fundação profunda é adotada quando a fundação
direta não for aconselhada, ou seja, quando o
número de golpes da sondagem (SPT) for maior ou
igual a 8 estiver a profundidades superiores a 2
metros.
A fundação transmite a carga as superestrutura
através do seu corpo, usando o atrito entre ela e o
solo e a resistência na sua ponta.
FUNDAÇÃO PROFUNDA
A fundações profundas podem ser classificadas em
fundações moldadas in loco ou pré – moldadas.
As fundações moldadas in loco são executadas furando-se o
solo com um equipamento adequado e depois preenchendo
o furo com concreto, podendo ou não ser armadas.
Nas pré-moldadas, o elemento de fundação profunda –
denominado estaca – é executado na indústria, sendo
cravado no solo por equipamento apropriado, o bate-
estaca.
FUNDAÇÃO PROFUNDA
• A norma NBR 6122 determinou que
fundações profundas são aquelas cujas
bases estão implantadas a uma
profundidade superior a duas vezes sua
menor dimensão e a pelo menos 3 m de
profundidade.
FUNDAÇÃO PROFUNDA - ESTACAS
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
 Como o próprio nome já diz, são estacas que são produzidas
no mesmo local em que serão aplicadas.
 São executadas enchendo-se de concreto, perfurações
previamente executadas no terreno, através de escavações
ou cravações.
 Podem ser: Estacas tipo broca, Estacas tipo Franki, Estacas
tipo Strauss, Estacas Hélice Contínua, Estacas tipo Raiz.
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
EXECUÇÃODE ESTACA ESCAVADA MECANICAMENTE
“Estaca executada por perfuração do solo através 
de trado mecânico, sem emprego de revestimento 
ou fluido estabilizante. Um caso particular de estaca 
cravada mecanicamente é a estaca broca 
executada, usualmente, por perfuração com trado
manual.”
Definição da NBR 6122:2010
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA BROCA
É o tipo mais rudimentar de estaca moldada no local, são
executadas sem molde, por perfuração no terreno com o auxílio de
um trado, sendo o furo posteriormente preenchido com o concreto
apiloado (FABIANI, s.d.).
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA ESCAVADA MANUALMENTE
Sequência executiva:
1) O trado é cravado no solo por meio de um torque e quando o trado
está cheio, é sacado e retirado do solo;
2) Quando a cota de assentamento é atingida, o furo é
cuidadosamente limpo e na sua parte inferior é colocada brita,
seguindo-se o apiloamento;
3) Inicia-se a concretagem da estaca, colocação da ferragem e vibração.
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA ESCAVADA MANUALMENTE
Sequência executiva:
– TRADO MANUAL
(BROCA)
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA ESCAVADA MANUALMENTE
Sequência executiva:
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA ESCAVADA MANUALMENTE
– TRADO MANUAL (BROCA)
Vantagens:
● Diâmetro de 15 a 30 cm, sendo 20 cm o
usual;
● Econômica e de simples execução.
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA ESCAVADA MANUALMENTE
– TRADO MANUAL (BROCA)
Desvantagens:
● Casos com baixa intensidade de carga;
● Limitada pelo nível d'água;
● Não tem garantia da verticalidade;
● Há perigo de mistura solo-concreto;
● Comprimento máximo aproximado de 6 metros.
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA ESCAVADA MECANICAMENTE
– TRADO MECANIZADO
1. Perfuração do solo:
• Feita por rotação/compressão do
tubo;
2. Retirada da terra que se armazena
dentro do tubo;
3. Atingida a cota de apoio, o concreto
é lançado:
• Até cerca de 50 cm da cota de
arrasamento da estaca;
4. Viga de ligação com o bloco ou com
a viga baldrame.
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA ESCAVADA MECANICAMENTE
– TRADO MECANIZADO
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA ESCAVADA MECANICAMENTE
– TRADO MECANIZADO
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA ESCAVADA MECANICAMENTE
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA ESCAVADA MECANICAMENTE
– TRADO MECANIZADO
Vantangens, desvantagens e características:
● Alta velocidade de execução comparada ao trado;
● Diâmetro de até 1,2 m e profundidade de 16 m;
● Não tem base alargada;
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA ESCAVADA MECANICAMENTE
– TRADO MECANIZADO
Vantangens, desvantagens e características:
● Hélice só na extremidade da haste telescópica;
● Máquinas sobre esteiras acessam qualquer local;
● Produção diária muito grande em solos bons;
● Aspecto de limpeza na obra.
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA TIPO STRAUSS
“Estaca executada por perfuração do solo com uma 
sonda ou piteira e revestimento total com camisa 
metálica, realizando-se o lançamento do concreto e 
retirada gradativa do revestimento com simultâneo 
apiloamento do concreto.”
Definição da NBR 6122:2010
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA TIPO STRAUSS
• Surgiram com o intuito de substituir as estacas pré-moldadas
cravadas no solo por percussão devido à grande vibração e
ocorrência de ruídos causados pelo processo de cravação.
• A estaca Strauss é um tipo de estaca de fundação
profunda executada com auxílio de um equipamento
conhecido como bate-estaca Strauss que consiste de um
guincho, tripé, pilão, tubos guia e sonda.
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA TIPO STRAUSS
Sequência executiva:
• Na maioria dos casos a estaca do tipo Strauss não é armada.
• A armadura utilizada serve somente para arranque ou
ancoragem.
• A estaca Strauss não tem base alargada.
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
LAMA BENTONÍTICA
• Segundo a FUNDESP (1987), a lama bentonítica é constituída de água e
bentonita, sendo esta última uma rocha vulcânica, onde o mineral
predominante é a montimorilonita.
• No Brasil, existem jazidas de bentonita no Nordeste (Bahia e Rio
Grande do Norte). Trata-se de um material tixotrópico que em
dispersão muda seu estado físico por efeito da agitação (em repouso é
gelatinosa com ação anti-infiltrante; agitada fluidifica-se).
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
LAMA BENTONÍTICA
Características gerais da lama
estabilizadora:
● Cria uma película impermeável nas 
paredes da escavação, chamada 
‘cake’, formada pela penetração 
da lama nos vazios do solo, 
permitindo que a lama exerça 
empuxo contra as paredes da 
escavação, para estabilizá- la.
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
Fases de execução:
1) Posicionamento da piteira;
2) Execução de furo guia para introdução da coroa (tubo com extremidade 
dentada);
3)Introdução da coroa no solo; 
4) Retirada do solo no interior do tubo;
5)Concretagem e eventual inserção da armação; 
6)Retirada do tubo guia.
ESTACA TIPO STRAUSS
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA TIPO STRAUSS
Sequência executiva:
 A execução é iniciada através da aplicação de repetidos
golpes com o pilão ou a piteira para formar um pré furo com
profundidade de 1,0 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.
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA TIPO STRAUSS
Sequência executiva:
 Na medida em que o furo é formado, os tubos de revestimento
vão sendo introduzidos até que a profundidade prevista seja
atingida.
 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.”
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA TIPO STRAUSS
Sequência executiva:
Concretagem e eventual inserção da armação; 
Retirada do tubo guia.
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA TIPO STRAUSS
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA TIPO STRAUSS
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA TIPO STRAUSS
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA TIPO STRAUSS
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA TIPO STRAUSS
ESTACASTRAUSS
Vantagens:
● Pode ser empregada em terrenos acidentados devido a
simplicidade do equipamento utilizado;
● Ausência de vibração; No entanto, é sempre recomendado
realizar laudo pericial em todas as edificações no entorno
da obra para evitar futuras reclamações sem fundamentos
de vizinhos que querem se aproveitar da situação.Vantagens:
● Facilidade de locomoção dentro da obra;
● Fácil ajuste de comprimento;
● Verificação do solo;
● Custo baixo.
ESTACASTRAUSS
Desvantagens:
● Baixa produtividade se comparada às escavadas
com trado mecânico;
● Limitada ao nível do lençol freático;
● Execução lenta e obra muito suja;
O cliente as vezes se sente desconfortável no
aspecto visual da lama.
ESTACASTRAUSS
Desvantagens:
• Capacidade de carga baixa. Uma estaca Strauss pode ter até
metade da capacidade de carga de uma estaca pré-moldada.
• Apresenta dificuldade para escavar solo mole de areia fofa por
causa do estrangulamento do fuste.
• Sujeita a penetração de lama no concreto.
• Obs: Profundidade de até 24 m e diâmetro usual de 30 cm a 45
cm.
ESTACASTRAUSS
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA RAIZ
“Estaca armada e preenchida com argamassa de
cimento e areia, moldada in loco executada através 
de perfuração rotativa ou roto percussiva, revestida 
integralmente, no trecho em solo, por um conjunto 
de tubos metálicos recuperáveis.”
Definição da NBR 6122:2010
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA RAIZ
• As estacas raiz são escavadas com equipamento de rotação com
circulação de água, lama bentonítica ou ar comprimido. Tem
forma circular e diâmetro de até 410 mm.
• A armadura neste tipo de fundação profunda é inserida após a
conclusão da perfuração com revestimento total do furo.
Posteriormente, o furo é preenchido com argamassa com o uso
de um tubo de injeção geralmente de PVC, de baixo para cima.
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA RAIZ
Fases de execução:
1) Posicionamento da perfuratriz:
Para posicionar corretamente a perfuratriz, o terreno deve 
estar nivelado. Antes de começar a perfuração, é importante 
conferir a verticalidade e o ângulo de inclinação do tubo 
metálico em relação à estaca locada.
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA RAIZ
Fases de execução:
2) Perfuração:
Para executar a perfuração, o equipamento injeta água com 
golpes de baixa pressão ao mesmo tempo em que insere o 
tubo metálico de modo rotativo cuja extremidade tem uma 
coroa especial com elevado poder de corte. O tubo perfura 
até atingir a profundidade indicada em projeto.
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA RAIZ
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA RAIZ
TRICONE: Sua função é destruir trechos do solo, realizando um
pré furo para posterior instalação do tubo de revestimento,e
também para limpar internamente este tubo.
Sapatas de perfuração:
Dotadas de sulcos
semicirculares na face
cortante com o objetivo de
facilitar o fluxo d’água
para lubrificar e resfriar a
sapata e as pastilhas.
Martelos de perfuração: Destinam-se a romper materiais rochosos ou muito duros 
que não podem ser desagregados pelas sapatas ou pelos tricones. 
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA RAIZ
Fases de execução:
3) Limpeza
Assim que a perfuração atingir a cota de projeto, ainda 
são injetados golpes de água dentro da estaca, sem 
avançar a perfuração, apenas para promover a limpeza 
interna do tubo.
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA RAIZ
Fases de execução:
4) Armadura
É o diâmetro de cada estaca que determina a quantidade de armadura a
ser empregada nos fustes. O importante é garantir que, durante a
concretagem, os estribos - geralmente em aço CA-50 - permaneçam na
posição correta. Para isso, utilizam-se espaçadores plásticos ou em
argamassa espaçados conforme projeto para manter a estrutura
centralizada e o cobrimento determinado em projeto.
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA RAIZ
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA RAIZ
Fases de execução:
5) Concretagem
Durante a concretagem, que acontece de baixo para cima até que a 
argamassa extravase pela boca do furo, o macaco hidráulico deve 
ser programado para que a retirada dos tubos metálicos não 
aconteça de maneira muito rápida a fim de não comprometer a 
distribuição uniforme da massa.
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA RAIZ
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA RAIZ
Vantagens:
● Perfuração sem barulho e sem vibrações;
● Furo sempre revestido;
● Elevada resistência;
● Não limitada por matacão ou rocha.
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA RAIZ
Desvantagens:
● Baixa produtividade.
● Custo relativamente elevado quando comparado a outros tipos
de fundações.
● Geram grande desperdício de água e demandam alto consumo
de cimento e ferragens.
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA RAIZ
https://www.youtube.com/watch?v=sArH-8iaRzg
https://www.youtube.com/watch?v=sArH-8iaRzg
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA TIPO FRANKI
“Estaca moldada in loco executada pela cravação, por 
meio de sucessivos golpes de um pilão, de um tubo de 
ponta fechada por uma bucha seca constituída de pedra 
e areia, previamente firmada na extremidade inferior do 
tubo por atrito. Esta estaca possui base alargada e é 
integralmente armada.”
NBR6122:2010
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA TIPO FRANKI
• São fundações profundas dimensionadas para que a carga
originada da superestrutura seja suportada pela resistência de
ponta e pela resistência lateral.
• Essas estacas são executadas com o auxílio de um bate
estacas que realiza a cravação de seus elementos no solo por
meio de golpes de um pilão.
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA TIPO FRANKI
• A armadura e o concreto são
inseridos na estaca à medida que o
tubo vai sendo retirado do solo.
• O fuste pode ser executado com
revestimento perdido ou não, ou
ainda com elemento pré moldado.
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACA TIPO FRANKI
EXECUÇÃODEESTACAFRANKI
Processo executivo:
1)Lançamento de areia e brita ou concreto farofa para 
formação da bucha na ponta do tubo;
2)Cravação do tubo Franki com a bucha mediante pilão de 
queda livre. Ao se bater com o pilão na bucha, o mesmo 
arrasta o tubo, impedindo a entrada de solo ou água.
Processo executivo:
3)Na profundidade de projeto o tubo é preso e a bucha 
expulsa por golpes de pilão e fortemente socada contra o 
terreno, de maneira a formar uma base alargada;
4)Colocação da armadura ancorada na base;
5)Formação do fuste introduzindo concreto apiloado e
retirando-se o tubo ao mesmo tempo (manter altura de
concreto de segurança).
EXECUÇÃODEESTACAFRANKI
EXECUÇÃODEESTACAFRANKI
Vantagens:
● Grande capacidade de carga – Alto grau de atrito lateral e de base;
● Podem ser executadas a grande profundidade;
● Não são limitadas pelo lençol freático.
• Atingem camadas profundas do solo.
• Podem ser executadas abaixo do nível de água.
ESTACAFRANKI
Desvantagens:
• Causa muita vibração no terreno. É recomendado realizar
laudo pericial em todas as edificações vizinhas antes do
início de sua execução e registrar as condições das estruturas
no entorno da obra.
• Durante o processo de cravação, deve ser constantemente
supervisionada, pois pode ocorrer levantamento das estacas
já instaladas.
● Grande área necessária para o bate estacas.
ESTACAFRANKI
ESTACAHÉLICE CONTÍNUA
“ESTACA HÉLICE CONTINUA MONITORADA: Estaca de
concreto moldada in loco, executada mediante a 
introdução, por rotação, de um trado helicoidal contínuo 
no terreno e injeção de concreto pela própria haste 
central do trado simultaneamente com a sua retirada, 
sendo que a armadura é introduzida após a concretagem 
da estaca.” NBR6122:2010
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
ESTACAHÉLICE CONTÍNUA
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
“ESTACA HÉLICE CONTINUA DE DESLOCAMENTO
MONITORADA: Estaca de concreto moldada in loco, que
consiste na introdução de um trado apropriado no terreno, por 
rotação, sem que haja retirada de material, o que ocasiona um 
deslocamento do solo junto ao fuste e a ponta. A injeção de 
concreto é feita pelo interior do tubo central em torno do qual 
estão colocadas as aletas do trado simultaneamente à sua 
retirada por rotação.” NBR6122:2010
ESTACAHÉLICE CONTÍNUA
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
• As estacas hélice contínua são monitoradas por equipamentos
eletrônicos garantindo maior controle na execução e na
segurança dos elementosda fundação.
ESTACAHÉLICE CONTÍNUA
ESTACAS MOLDADAS NO SOLO
• A estaca hélice contínua têm diâmetro de 70 a 150 cm de
acordo com os principais equipamentos disponíveis no
mercado.
• Antes de sua execução, é necessário realizar furos
de sondagem no terreno para verificar a existência de rochas
e matacões que possam danificar o equipamento e para
conhecer o tipo de solo no local.
EXECUÇÃODEESTACAHÉLICECONTÍNUA
Sequência executiva:
1)Introdução no terreno de uma haste 
tubular dotada de uma hélice contínua, 
que perfura o terreno por aplicação de um 
torque;
2)Na parte inferior da haste tubular existe 
um tampão a ser perdido, que impede a 
penetração do solo no seu interior;
EXECUÇÃODEESTACAHÉLICECONTÍNUA
Sequência executiva:
3)Alcançada a cota de assentamento inicia-se a concretagem 
da estaca por bombeamento de concreto pela haste tubular 
sob pressão cosntante, retirando-se a composição de 
perfuração sob velocidade constante.
4)Durante a remoção da haste um limpador mecânico retira o 
solo que está aderente entre as pás da hélice contínua.
EXECUÇÃODEESTACAHÉLICECONTÍNUA
Sequência executiva:
5) Imediatamente após o
término da concretagem, a
armação é inserida dentro
do concreto, por gravidade
ou com o auxílio de um
vibrador.
EXECUÇÃODEESTACAHÉLICECONTÍNUA
Vantagens
• Alta produtividade comparada a outros tipos de estacas de
fundação. Permite a execução de cerca de 200 m a 300 m
de estaca por dia condições normais de terreno;
• Alta capacidade de carga das estacas.
• Não gera vibrações no terreno. Mesmo assim, recomenda-se
a realização de um laudo técnico nas edificações vizinhas
para evitar futuros problemas.
EXECUÇÃODEESTACAHÉLICECONTÍNUA
Vantagens
• Conta com monitoramento eletrônico em toda a sua execução,
controlando a profundidade, a inclinação e verticalização do
trado helicoidal, velocidade de rotação e avanço do trado,
dentro outros.
• Podem ser executadas estacas de grande profundidade, até 38
metros aproximadamente.
• Podem ser executadas acima ou abaixo do lençol freático.
• Penetra camadas resistentes do solo.
EXECUÇÃODEESTACAHÉLICECONTÍNUA
Vantagens:
● Como o concreto é bombeado sob pressão, preenche
continuamente o volume escavado, fornecendo maior
resistência por atrito lateral da estaca.
EXECUÇÃODEESTACAHÉLICECONTÍNUA
Desvantagens
• É um equipamento grande e por isso necessita-se de uma área
ampla na obra e de terreno plano ou pouco inclinado para a sua
instalação.
• Não podem ser executadas em terrenos com presença de rochas e
matacões.
• Custo relativamente alto se comparado a outros métodos de
execução de fundações devido a mobilização dos equipamentos.
EXECUÇÃODEESTACAHÉLICECONTÍNUA
SAIBA +
Você sabe como é a execução da estaca Raiz?
https://www.youtube.com/watch?v=x-2Vo2kAQ_U
Você sabe como é a execução da estaca Franki?
https://www.youtube.com/watch?v=mbDJ4MZavUs
Você sabe como é a execução da estaca hélice contínua?
https://www.youtube.com/watch?v=e89pLNXhQxg
https://www.youtube.com/watch?v=x-2Vo2kAQ_U
https://www.youtube.com/watch?v=mbDJ4MZavUs
https://www.youtube.com/watch?v=e89pLNXhQxg
AV1 pelo Teams no horário da aula. 
Conteúdos – Aula 01 à Aula 07 
- Lista de Exercícios disponível
Obrigada pela atenção!