8.1 xv estacas cravadas - técnico lisboa - autenticação cor... · f) tecnologia de construção...
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DE
Civil
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Processos de Construção
Licenciatura em Engenharia Civil
CAP. X
VCAP. X
VESTACAS
ESTACAS
CRAVADAS
CRAVADAS
DE
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Processos de Construção
Licenciatura em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS
ESTACAS CRAVADAS
1. IN
TRODUÇÃO
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Eng
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Estacas cravadas
1. INTRODU1. INTRODUÇÇÃOÃO
ESTACAS CRAVADASESTACAS CRAVADAS
Pré-fabricadas
Fundações indirectas (profundas)
Alternativa às estacas moldadas
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Processo pouco utilizado em Portugal
Emissão de ruído Mais oneroso Emissão de vibração
Evolução das técnicas de cravação
Redução de ruído Diminuição de custos Redução de vibração
Tendência para maior utilização do processo
1. INTRODU1. INTRODUÇÇÃOÃO
ESTACAS CRAVADASESTACAS CRAVADAS
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Processos de Construção
Licenciatura em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS
ESTACAS CRAVADAS
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Processos de Construção
Licenciatura em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS
ESTACAS CRAVADAS
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Processos de Construção
Licenciatura em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS
ESTACAS CRAVADAS
2. D
IMENSIONAMENTO
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ESTACAS MOLDADASESTACAS MOLDADAS
• Fundações rígidas de 2ªordem - funcionamento deponta e atrito lateral.
• Fundações flutuantes - atritolateral:
• assentamentos nãodesprezáveis;
• grande profundidade(maximizar o atrito lateral).
Terreno sem capacidade resistente
Atrito
CargaEstrato de terreno sem capacidade resistente
Estrato de terreno firme de grande espessura
Estrato de terreno firme mas pouco espesso
Estrato de terreno sem capacidade resistente
Pressão sobre a ponta
Atrito
Carga
Comportamento e modo de funcionamentoComportamento e modo de funcionamento
2. 2. DIMENSIONAMENTO
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Processos de Construção
Licenciatura em Engenharia Civil
•com
pre
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Mecanismos de ro
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2. D
IMENSIONAMENTO
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ESTACAS CRAVADASESTACAS CRAVADAS
2. 2. DIMENSIONAMENTO
Considerações
A capacidade de carga do terreno para uma estaca isolada cravada em termos
de cargas verticais pode ser obtida por três vias:
ensaios de carga estáticos;
fórmulas estáticas com base nos parâmetros de resistência dos solos
atravessados, a partir de ensaios de resistência in-situ (CPT, SPT, ensaio de
corte rotativo e pressiómetro) e/ou ensaios laboratoriais de amostras intactas
(triaxial, compressão simples e corte directo);
fórmulas dinâmicas de cravação, em que se estabelecem correlações entre a
capacidade de carga e a energia necessária à cravação.
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Processos de Construção
Licenciatura em Engenharia Civil
•fle
xã
o
Mecanismos de ro
tura
Mecanismos de ro
tura
2.
2. D
IMENSIONAMENTO
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ESTACAS CRAVADASESTACAS CRAVADAS
2. 2. DIMENSIONAMENTO
Considerações
Para as acções horizontais, as estacas são modeladas como peças lineares
caracterizadas por uma certa rigidez à flexão, dependente das suas dimensões e
materiais constituintes, sujeitas a uma carga concentrada no topo, sendo o solo
simulado por um conjunto de molas horizontais ao longo do comprimento da
estaca.
Em alternativa a estes modelos discretos, pode utilizar-se o método dos
elementos finitos, em que o solo é considerado como um meio contínuo e
elástico.
Outra alternativa é a utilização de tabelas de dimensionamento.
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Processos de Construção
Licenciatura em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS
ESTACAS CRAVADAS
3. T
IPOLOGIAS
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2. TIPOLOGIAS2. TIPOLOGIAS
ESTACAS CRAVADASESTACAS CRAVADAS
Quanto ao tipo de material
madeira
metálicas
Estacas
betão armado
mistas
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Processos de Construção
Licenciatura em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS
ESTACAS CRAVADAS
4. P
ROCESSOS
CONSTRUTIVOS
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1616/47/47
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a) Tipologias
Processos de cravação:
- percussão (mais utilizado);
- vibração;
- prensagem.
Materiais que constituem as estacas:
- madeira;
- aço;
- betão;
- mistas.
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Pilão (pormenor)Bate-estacas com pilão de
queda livre
b) Equipamentos - Cravação por percussão
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Processos de Construção
Licenciatura em Engenharia Civil
b) E
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ercussão
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Processos de Construção
Licenciatura em Engenharia Civil
Ma
rtelo
au
tom
átic
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(die
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b) E
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ipam
ento
s -C
ravação p
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ercussão
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Guia suspensa associada
a martelo diesel Guia fixa em bate-estacas com pilão de queda livre
b) Equipamentos - Cravação por percussão
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Processos de Construção
Licenciatura em Engenharia Civil
c) Eq
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Cravação
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2222/47/47
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d) Equipamentos - Cravação por prensagem (cargas pequenas)
Macaco hidráulico para cravação por prensagem
Esta técnica recorre a equipamento de pequeno porte, apresentando vantagens em termos de flexibilidade de utilização e por não introduzir vibrações nem ruído.
Como desvantagem, pode-se apontar a necessidade de fixação do equipamento a um maciço ou àestrutura existente.
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2323/47/47
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Macaco hidráulico para cravação por prensagem, com a possibilidade de dispensa
do maciço por utilização de outras estacas já cravadas
d) Equipamentos - Cravação por prensagem (cargas pequenas)
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2424/47/47
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Reforço na cabeça
e) Tecnologia de construção - Estacas de madeira
Protecção na fase de cravação
Pormenores construtivos
Emendas
(1) Samblagem;
(2) Talas de junção;
(3) Anel metálico.
Processos de cravaçãoPercussão - pilão de queda livre
Vibração
Reforço na ponta
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2525/47/47
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Exemplo de cravação
de estacas de
madeira por vibração
e) Tecnologia de construção - Estacas de madeira
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2626/47/47
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Sequência construtiva associada à regularização das margens de um rio
2ª FASE − CRAVAÇÃO DOS PRUMOS DE MADEIRA
e) Tecnologia de construção - Estacas de madeira
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2727/47/47
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f) Tecnologia de construção - Estacas metálicas
Secções das peças de aço laminado ou soldado:
Processos de cravaçãoPercussão - pilão de queda livre
Vibração
Prensagem
- perfis em I ou H;
- tubos ocos;
- perfis compósitos;
- estacas-prancha;
- carris reaproveitados das linhas férreas.
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2828/47/47
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f) Tecnologia de construção - Estacas metálicas
Percussão com martelo dieselPercussão com martelo hidráulico
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Processos de Construção
Licenciatura em Engenharia Civil
f) Tecn
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stacas metálicas
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3030/47/47
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f) Tecnologia de construção - Estacas metálicas
Elevação e posicionamento da estaca
Sequência de cravação
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Processos de Construção
Licenciatura em Engenharia Civil
f) Tecn
olo
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strução
-E
stacas metálicas
Cra
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3232/47/47
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f) Tecnologia de construção - Estacas metálicas
Corte de ponta de estaca danificada
Sequência de cravação
Ligação de troço de estaca por soldadura
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3333/47/47
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f) Tecnologia de construção - Estacas metálicas
Execução e ligação da estaca ao maciço de fundação
Sequência de cravação
CHAPA SOLDADA AO TOPO DO PERFIL
FERRAGEM SOLDADA ÀCHAPA
ESTACA (20 CM DENTRO DO MACIÇO) ENVOLVIDA POR CINTA HELICOIDAL E ANEL DE BETÃO COM 50 CM
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3434/47/47
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g) Tecnologia de construção - Estacas de betão pré-fabricadas
Secções das peças de betão armado pré-fabricado:
Processo de cravação Percussão - pilão de queda livre
- cilíndricas vazadas;
- cilíndricas maciça;
- hexagonal;
- octogonal;
- quadrada.
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3535/47/47
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Fabrico e constituição
Junta de ligação
(alternativa: anéis
metálicos soldados)
Protecção metálica da
ponta da estaca
Armadura
longitudinal e cintas
Betonagem em moldes metálicos
g) Tecnologia de construção - Estacas de betão pré-fabricadas
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GESTEC
3636/47/47
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Transporte e armazenamento
A garantia da integridade da
estaca passa pela adopção
de estratégias de transporte
e armazenamento
adequadas
g) Tecnologia de construção - Estacas de betão pré-fabricadas
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3737/47/47
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Disposições construtivas Junta de ligação
(alternativa: anéis metálicos soldados)
Protecção metálica da
ponta da estaca
Capacete de
transmissão do impacto
do pilão à estaca
g) Tecnologia de construção - Estacas de betão pré-fabricadas
DECivil
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3838/47/47
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Sequência de cravação
1. Marcação
3. Elevação da estaca
2. Encaixe da estaca
no capacete
4. Verificação de
aprumo (através
de guias laterais
e/ou fio de prumo
NOTA: Eventual furação prévia com um trado num comprimento pequeno
g) Tecnologia de construção - Estacas de betão pré-fabricadas
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Sequência de cravação
6. Ligação
dos troços
5. Cravação
g) Tecnologia de construção - Estacas de betão pré-fabricadas
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GESTEC
4040/47/47
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Sequência de cravação
7. Caso necessário,
cravação da estaca em
profundidade através de
prolongadores 8. Escavação para execução do maciço de
encabeçamento (eventualmente)
g) Tecnologia de construção - Estacas de betão pré-fabricadas
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4141/47/47
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Sequência de cravação
9. Demolição e saneamento do topo da estaca para
assegurar empalmes de armaduras com maciço
g) Tecnologia de construção - Estacas de betão pré-fabricadas
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4242/47/47
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Sequência de cravação
10. Execução do maciço
g) Tecnologia de construção - Estacas de betão pré-fabricadas
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4343/47/47
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h) Resumo de processo construtivo
1. Preparação e posicionamento de equipamentos de elevação e de
cravação;
2. Elevação e posicionamento do primeiro troço da estaca e das restantes
disposições construtivas aplicáveis;
3. Cravação do troço de estaca;
4. Elevação, alinhamento e acoplamento dos troços seguintes (madeira -
assemblagem, tala de junção ou anel metálico; metálica - corte e
soldadura; betão - anel metálico e soldadura ou juntas de ligação);
5. Cravação de outra estaca enquanto se processam a operação 4;
6. Repetição do processo até se atingir a profundidade desejada;
7. Saneamento do topo de estaca;
8. Eventualmente, realização de maciço.
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Processos de Construção
Licenciatura em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS
ESTACAS CRAVADAS
5. C
ONTROLO DE
QUALIDADE NA
EXECUÇÃO
DECivil
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4545/47/47
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ESTACAS CRAVADASESTACAS CRAVADAS
5. CONTROLO DE QUALIDADE NA 5. CONTROLO DE QUALIDADE NA EXECUEXECUÇÇÃOÃO
Capacidade de carga à rotura de uma estaca => menor valor de:
• resistência estrutural dos materiais que a compõem;
• resistência do solo.
Controlo in-situ para:
� a análise da integridade e da continuidade estrutural dos seus elementos;
� verificação das profundidades atingidas;
� aferição da interacção estaca-solo;
� detecção da ocorrência de fenómenos de relaxação, etc..
Controlo por intermédio de :
• ensaio de carga estático;
• determinação da nega;
• medição do ricochete elástico;
• ensaio sónico;
• ensaio dinâmico de carga.
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Proc
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ESTACAS CRAVADASESTACAS CRAVADAS
5. CONTROLO DE QUALIDADE NA 5. CONTROLO DE QUALIDADE NA EXECUEXECUÇÇÃOÃO
Ensaio de carga estático
Método1. Carregar gradualmente a estaca com um
peso transmitido à cabeça através de um
macaco hidráulico (sem levar geralmente
a estaca à rotura);
2. A estaca é descarregada também de uma
forma gradual;
3. A partir dos resultados e nomeadamente
da relação carga / deformação, é possível
estabelecer correlações com a
capacidade de carga da estaca.
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4747/47/47
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ESTACAS CRAVADASESTACAS CRAVADAS
5. CONTROLO DE QUALIDADE NA 5. CONTROLO DE QUALIDADE NA EXECUEXECUÇÇÃOÃO
Ensaio sónico (estacas de betão)
• Baseado na teoria de propagação de ondas sónicas de tensão, permitindo avaliar a
integridade estrutural das estacas;
• Detecção de descontinuidades ou anomalias na estaca tais como fracturas,
alargamentos e estreitamentos localizados, variação da qualidade do betão da
estaca, irregularidades no diâmetro no corpo da estaca através da análise das
características de propagação de ondas sónicas de tensão originadas na cabeça
da própria estaca.
Método
1. Aplicação de um acelerómetro de alta sensibilidade no topo da estaca;
2. Aplicação de golpes com um martelo de mão;
3. Registo da evolução na aceleração da onda sónica.
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ESTACAS CRAVADASESTACAS CRAVADAS
5. CONTROLO DE QUALIDADE NA 5. CONTROLO DE QUALIDADE NA EXECUEXECUÇÇÃOÃO
Ensaio dinâmico
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ESTACAS CRAVADASESTACAS CRAVADAS
5.5. CONTROLO DE QUALIDADE NA CONTROLO DE QUALIDADE NA EXECUEXECUÇÇÃOÃO
Ensaio dinâmico