fundação indireta

38
1 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO........................................................3 2 ESTACAS DE MADEIRA..................................................3 2.1 CARACTERÍSTICAS GERAIS............................................4 2.1.1 QUANTO A CRAVAÇÃO............................................4 3 ESTACAS METÁLICAS...................................................5 3.1 ETAPAS EXECUTIVAS................................................ 5 3.2 VANTAGENS......................................................5 3.3 DESVANTAGENS...................................................6 3.4 FLAMBAGEM E CAPACIDADE DE CARGAS..................................6 3.5 ESCOLHA DO MÉTODO DE CRAVAÇÃO....................................7 3.6 PROBLEMAS QUE PODEM OCORRER.....................................7 4 ESTACAS PRÉ MOLDADAS DE CONCRETO.....................................8 4.1 DESVANTAGENS...................................................8 4.2 VANTAGENS......................................................8 4.3 EMENDAS DAS ESTACAS..............................................9 4.4 NEGA...........................................................9 5 ESTACA TIPO STRAUSS.................................................10 5.1 DESVANTAGENS..................................................10 5.2 VANTAGENS.....................................................10 5.3 EQUIPAMENTO...................................................11 5.4 PROCESSO EXECUTIVO............................................. 11 5.4.1 CENTRALIZAÇÃO DA ESTACA......................................11 5.4.2 INÍCIO DA PERFURAÇÃO.........................................11 5.4.3 PERFURAÇÃO.................................................11 5.4.4 CONCRETAGEM...............................................12 5.4.5 COLOCAÇÃO DOS FERROS........................................12 6 ESTACA TIPO FRANKI..................................................13 6.1 DESVANTAGENS..................................................13

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Descrevendo o que é fundação indireta

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Page 1: Fundação Indireta

1

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO..................................................................................................................................3

2 ESTACAS DE MADEIRA................................................................................................................3

2.1 CARACTERÍSTICAS GERAIS................................................................................................4

2.1.1 QUANTO A CRAVAÇÃO..................................................................................................4

3 ESTACAS METÁLICAS..................................................................................................................5

3.1 ETAPAS EXECUTIVAS...........................................................................................................5

3.2 VANTAGENS.............................................................................................................................5

3.3 DESVANTAGENS.....................................................................................................................6

3.4 FLAMBAGEM E CAPACIDADE DE CARGAS......................................................................6

3.5 ESCOLHA DO MÉTODO DE CRAVAÇÃO...........................................................................7

3.6 PROBLEMAS QUE PODEM OCORRER..............................................................................7

4 ESTACAS PRÉ MOLDADAS DE CONCRETO...........................................................................8

4.1 DESVANTAGENS.....................................................................................................................8

4.2 VANTAGENS.............................................................................................................................8

4.3 EMENDAS DAS ESTACAS.....................................................................................................9

4.4 NEGA..........................................................................................................................................9

5 ESTACA TIPO STRAUSS............................................................................................................10

5.1 DESVANTAGENS...................................................................................................................10

5.2 VANTAGENS...........................................................................................................................10

5.3 EQUIPAMENTO......................................................................................................................11

5.4 PROCESSO EXECUTIVO.....................................................................................................11

5.4.1 CENTRALIZAÇÃO DA ESTACA...................................................................................11

5.4.2 INÍCIO DA PERFURAÇÃO.............................................................................................11

5.4.3 PERFURAÇÃO................................................................................................................11

5.4.4 CONCRETAGEM.............................................................................................................12

5.4.5 COLOCAÇÃO DOS FERROS.......................................................................................12

6 ESTACA TIPO FRANKI.................................................................................................................13

6.1 DESVANTAGENS...................................................................................................................13

6.2 VANTAGENS...........................................................................................................................13

6.3 ETAPAS CONSTRUTIVAS...................................................................................................14

Page 2: Fundação Indireta

2

6.4 ESTACAS TRADO MANUAL................................................................................................15

6.5 DESVANTAGENS...................................................................................................................15

6.6 VANTAGENS...........................................................................................................................15

7 ESTACAS TRADO MECÂNICO...................................................................................................16

7.1 RECOMENDAÇÕES..............................................................................................................16

7.1.1 CAPACIDADE DE CARGA.............................................................................................17

8 ESTACA RAIZ................................................................................................................................17

8.1 PERFURAÇÃO........................................................................................................................17

8.2 ARMAÇÃO...............................................................................................................................18

8.3 INJEÇÃO..................................................................................................................................19

8.4 CONSIDERAÇÕES................................................................................................................19

9 ESTACA MEGA..............................................................................................................................20

9.1 ESTACA MEGA METÁLICA..................................................................................................20

10 ESTACA HÉLICE CONTÍNUA...................................................................................................20

10.1 METODOLOGIA EXECUTIVA............................................................................................21

10.1.1 PERFURAÇÃO..............................................................................................................21

10.1.2 CONCRETAGEM..........................................................................................................21

10.1.3 COLOCAÇÃO DA ARMAÇÃO.....................................................................................22

10.2 EQUIPAMENTOS.................................................................................................................22

10.3 CONTROLE EXECUTIVO...................................................................................................22

11 ESTACA BARRETE.....................................................................................................................23

11.1 METODOLOGIA EXECUTIVA............................................................................................23

11.1.1 ESCAVAÇÃO.................................................................................................................23

11.1.2 COLOCAÇÃO DA ARMADURA..................................................................................24

11.1.3 CONCRETAGEM..........................................................................................................24

11.2 PAREDE DIAFRAGMA PRÉ MOLDADA..........................................................................25

11.3 PAREDE DIAFRAGMA PLÁSTICA....................................................................................25

12 CONSIDERAÇÕES FINAIS........................................................................................................26

13 BIBLIOGRAFIA.............................................................................................................................27

Page 3: Fundação Indireta

3

1 INTRODUÇÃO

fundações são os elementos estruturais com função de transmitir as cargas

da estrutura ao terreno onde ela se apoia. assim, as fundações devem ter

resistência adequada para suportar às tensões causadas pelos esforços solicitantes.

Além disso, o solo necessita de resistência e rigidez apropriadas para não sofrer

ruptura e não apresentar deformações exageradas ou diferenciais. para se escolher

a fundação mais adequada, deve-se conhecer os esforços atuantes sobre a

edificação, as características do solo e dos elementos estruturais que formam as

fundações. assim, analisa-se a possibilidade de utilizar os vários tipos de fundação,

em ordem crescente de complexidade e custos. fundações bem projetadas

correspondem de 3% a 10% do custo total do edifício; porém, se forem mal

concebidas e mal projetadas, podem atingir 5 a 10 vezes o custo da fundação mais

apropriada para o caso.

As Fundações Indiretas são iniciadas a partir de uma sondagem da superfície

para identificação do solo. A escolha das melhores Fundações Indiretas a serem

utilizadas é feita a partir de um estudo da função das cargas de edificação e da

profundidade da camada resistente do solo, identificada através da sondagem. A

partir daí é definido qual das Fundações Indiretas atende todos os critérios técnicos

com o menor custo e a maior segurança para ser utilizada na construção.

2 ESTACAS DE MADEIRA

As estacas de madeira, empregadas desde os primórdios da história da

construção civil, nada mais são do que troncos de árvores, os mais retos possíveis,

cravados no maciço de solo. No Brasil, a madeira mais empregada é o eucalipto,

principalmente como fundação de obras provisórias. Para obras definitivas tem-se

usado as denominadas “madeiras de lei”, como por exemplo a peroba, a aroeira, a

moçaranduba, o ipê e outras.

Page 4: Fundação Indireta

4

As estacas de madeira, empregadas como fundação indireta, são de madeira

dura e resistente à ação do tempo. Devem ser tratadas antes de enterrá-las no solo

com imunizadores contra insetos e fungos.O enterramento das estacas é feito com

um equipamento chamado bate-estaca, que suspende um peso e o deixa cair sobre

a cabeça da estaca, enterrando a cada batida.

Para a cravação desse tipo de estaca, tem diversos equipamentos bate-

estacas com martelos de queda-livre (2 a 7 toneladas) submetidos a um rigoroso

controle de manutenção preventiva.

2.1 CARACTERÍSTICAS GERAIS

Madeira maciça, seção uniforme, diâmetro entre 15 e 45 cm, comprimento de

até 12 m, curvatura de até 2%, anel de cravação na cabeça e ponteira metálica,

evitar em terrenos com matacão e cota de arrasamento abaixo do nível d’água.

Vantagens Desvantagens

Baixo custo Deterioração

Emenda fácil Variação do nível d’água gera uma

vida útil de 5 anos

Facilidade de obtenção Recomenda-se madeira tratada

Fonte renovável Limitação de tamanho

Vários tamanhos Reduzida carga estrutural

Flexibilidade

Resiliência

Conicidade natural

Adequa-se a solos ácidos

2.1.1 QUANTO A CRAVAÇÃO

Analisar a vizinhança

Analisar o solo a ser penetrado

Analisar as dimensões da estaca

Page 5: Fundação Indireta

5

Vibração

Prensagem

Percussão – Mais utilizado

Utiliza-se de bate-estaca

Relação do martelo e peso da estaca maior possível

Deve-se medir a nega

3 ESTACAS METÁLICAS

As estacas metálicas enquadram-se na categoria das estacas de

deslocamento, caracterizadas por sua introdução no terreno através de processo

que não promova a retirada de solo. Produzidas industrialmente, são constituídas

por peças de aço laminado ou soldado tais como perfis de seção I e H, chapas

dobradas de seção circular (tubos), quadrada e retangular, bem como os trilhos,

estes geralmente reaproveitados após sua remoção de linhas férreas, quando

perdem sua utilização por desgaste. Tanto os perfis quanto os trilhos podem ser

empregados como estacas em sua forma simples ou como composição paralela de

vários elementos.

3.1 ETAPAS EXECUTIVAS

- Locação sobre o terreno;

-Cravação com bate-estacas de queda livre ou martelo hidráulicos;

- Emenda/Solda. Concluída a cravação de um perfil, caso seja necessário, será

emendado até que seja encontrada a cota adequada. Esta emenda será feita por

solda de topo e de 04 (quatro) talas dos perfis em relação às almas com o cuidado

necessário para que a resistência da emenda seja, pelo menos, igual ao da seção

da estaca;

- Conclusão da cravação pelo comprimento definido, ou critério deparalização

(nega) ambos definidos em projeto.

Page 6: Fundação Indireta

6

3.2 VANTAGENS

- Fácil cravação, alta resistência, adequação ao formato das paredes de

contenção.

- Integração facilitada com a superestrutura da obra.

- Elementos metálicos leves com comprimento padrão facilitando sua estocagem na

obra.

- Permite as mais diversas composições, já que a flexibilidade na soldagem das

peças adequando-se a diversos comprimentos, satisfaz uma variabilidade de tipos

de solo.

- Alto grau de eficiência em solos de difícil penetração.

- Facilidade no transporte e manuseio.

- Cravação com martelos de queda livre, diesel, vibratório, pneumático e

hidráulico.

- Possibilidade de cravação sob altas tensões compressivas de choque.

3.3 DESVANTAGENS

Alto custo quando comparada às estacas pré-moldadas, estacas Franki e estacas

Strauss;

Atacável por águas agressivas e solos corrosivos (pântanos, pontos alcalinos, solos

contaminados);

Para fabricação exige maquinário específico, a distância entre fabricação e destino

pode acarretar custos altos;

3.4 FLAMBAGEM E CAPACIDADE DE CARGAS

A NBR 6122/96 exige que seja verificada a flambagem apenas quando as

estacas estiverem sua cota de arrasamento acima do nível do terreno (levada em

conta a eventual corrosão) ou quando atravessarem solos moles. Normalmente não

há flambagem em estacas comprimidas que permanecem totalmente enterradas.

A capacidade de carga de uma estaca metálica varia de acordo com a sua

seção/perímetro e comprimento. A Capacidade de Carga Geotécnica é a soma da

Page 7: Fundação Indireta

7

parcela de carga por atrito lateral ao longo do fuste da estaca com a parcela de

carga devido à ponta da estaca.

3.5 ESCOLHA DO MÉTODO DE CRAVAÇÃO

As estacas metálicas podem ser cravadas com a utilização de martelos de

queda livre, martelos hidráulicos, martelos a diesel, martelos pneumáticos e martelos

vibratórios. A escolha de um ou outro martelo depende, principalmente, das

características do solo, do comprimento da estaca e do nível de barulho e vibração.

Da boa escolha do martelo resultará um melhor desempenho do processo de

cravação, em particular quanto às vibrações e ao barulho que, hoje em dia em

centros urbanos, acabam sendo a condicionante para a escolha do tipo de estaca e,

quando cravada, do tipo de martelo.

Qualquer que seja o martelo empregado, o controle da cravação é feito,

tradicionalmente pela nega1 , pelo repique e, em obras mais importantes, pelo

ensaio de carregamento dinâmico.

3.6 PROBLEMAS QUE PODEM OCORRER

Problemas de soldagem entre elementos, como uso de eletrodo inapropriado,

cordão sem o comprimento necessário ou técnica de soldagem inadequada,

provocando a quebra na cravação ou problema de transmissão de cargas à estaca

abaixo da solda.

Emenda de estacas cravadas com problemas de dimensionamento,

resultando resistência insuficiente para cravação ou solicitações de projeto,

especialmente tração ou momento.

Elementos muito esbeltos podem desviar da verticalidade durante a cravação,

resultando em comprimentos surpreendentes, muito maiores do que os previstos,

em algumas situações não atingindo a nega especificada.

Elementos esbeltos em solos moles, que apresentam problemas de

estabilidade e flambam em casos especiais.

Presença de obstruções e/ou excesso de energia de cravação, ou problemas

de excentricidade do choque do martelo na estaca, provocando danos estruturais no

Page 8: Fundação Indireta

8

elemento de fundação sendo executado. Tal situação pode induzir falsa nega,

quebra não constatada da estaca ou limitação inadequada de comprimento, casos

em que a carga transmitida pela estaca é inferior à de projeto.

4 ESTACAS PRÉ MOLDADAS DE CONCRETO

As estacas pré-moldadas podem ser de concreto armado ou protendido,

vibrado ou centrifugado, e concretadas em formas horizontais ou verticais. Devem

ser executadas com concreto adequado e submetidas à cura necessária para que

possua resistência compatível com os esforços decorrentes do transporte, manuseio

e da instalação, bem como resistência a eventuais solos agressivos, atendendo às

normas NBR 6118 e NBR 9062.

4.1 DESVANTAGENS

• Dificuldades de transporte.

• Limitadas em seção e comprimento, devido ao peso próprio.

• Dificuldade de cravação em solos compactos, principalmente em areais

compactas.

• Danos na cabeça quando encontra obstrução.

• Cortes e emendas de difícil execução.

• Exige determinação precisa de comprimento.

4.2 VANTAGENS

• Duração ilimitada quando abaixo do N.A.

• Boa resistência aos esforços de flexão e cisalhamento.

• Boa qualidade do concreto (pois é confeccionada em fábricas apropriadas).

• Diâmetro e comprimento precisos.

• Controle do concreto feito em laboratório.

• Boa capacidade de carga.

Page 9: Fundação Indireta

9

A cravação de estacas pré moldadas de concreto pode ser feita por

percussão, prensagem ou vibração, a escolha do equipamento deve ser feita de

acordo com o tipo e dimensão da estaca, características do solo, condições da

vizinhança, características do projeto e peculiaridades do local.Em terrenos

resistentes, a cravação de estacas pode ser auxiliada com jato d'água ou através de

perfurações.

O sistema de cravação deve der dimensionado de modo a levar a estaca até

a profundidade prevista para sua capacidade de carga, sem danificá-la. Com esta

finalidade o uso de martelos mais pesados, com menos altura de queda, é mais

eficiente.

São estacas fáceis de executar quando o lençol freático está próximo do nível

do solo. O impacto ambiental causado na obra é bem pequeno, pois ao final da

cravação temos uma obra limpa, sem resíduos de escavação e nem sobras

excessivas de concreto e aço. No caso de estacas com concreto danificado abaixo

da cota de arrasamento, deve-se fazer a demolição do trecho comprometido e

recompô-lo até esta cota.

As estacas pré‐moldadas são fornecidas em elementos com comprimentos

variáveis entre 4,00 e 12,00 metros. Quando existe a necessidade de comprimentos

maiores que 12 metros, as estacas podem ser emendadas gerando o comprimento

desejado.

Podem ser executadas pela união soldada de dois anéis previamente

fundidos nas extremidades das estacas, garantindo uma continuidade estrutural da

estaca, ou pela utilização de luvas de aço, criando uma “rótula” no local da emenda.

4.3 EMENDAS DAS ESTACAS

Apesar de todo o controle de qualidade e custos competitivos, as estacas pré‐moldadas apresentam algumas desvantagens, tais como:

-baixa produtividade (média de 100 metros dia);

-vibrações e ruídos em excesso;

-sobras e quebras gerando perdas significativas.

Page 10: Fundação Indireta

10

4.4 NEGA

Quando o elemento atinge a profundidade para a qual foi projetado, verifica-

se a nega da estaca. Trata-se da medição do deslocamento da peça durante três

séries de dez golpes de martelo. Com base nesses dados, o técnico responsável

poderá avaliar rapidamente se a estaca está atendendo à capacidade de carga de

trabalho necessária para o atendimento do projeto.

5 ESTACA TIPO STRAUSS

executadas com revestimento metálico recuperável, de ponta aberta, para

permitir a escavação do solo. Podem ser em concreto simples ou armado.

5.1 DESVANTAGENS

• Não pode ser executada abaixo do N.A.

• Concreto de baixa qualidade (feito à mão).

• Muita lama proveniente escavação.

• Execução lenta.

5.2 VANTAGENS

• Simples Execução.

• Baixo Custo.

• Capacidade de carga e diâmetros diversos.

As estacas Strauss apresentam vantagem pela leveza e simplicidade do

equipamento que emprega. Com isso, pode ser utilizada em locais confinados, em

terrenos acidentados ou ainda no interior de construções existentes, com pé direito

reduzido. O processo não causa vibrações, o que é de muita importância em obras

que as edificações vizinhas, dada a natureza do subsolo e de suas próprias

deficiências, sofreriam danos sérios com essas vibrações.

Page 11: Fundação Indireta

11

Por ser moldada no local, fica acabada com comprimento certo, arrasada na

cota prevista, não havendo perda de material nem necessidade de suplementação.

5.3 EQUIPAMENTO

Consta de um tripé de madeira ou de aço, um guincho acoplado a motor a

explosão ou elétrico, uma sonda de percussão munida de válvula em sua

extremidade inferior para retirada de terra, um soquete com aproximadamente 300

quilos, linhas de tubulação de aço, com elementos de 2,00 a 3,00 metros de

comprimento, rosqueáveis entre si, um guincho manual para retirada da tubulação,

além de roldanas, cabos e ferramentas.

5.4 PROCESSO EXECUTIVO

5.4.1 CENTRALIZAÇÃO DA ESTACA

O tripé é localizado de tal maneira que o soquete preso ao cabo de aço fique

centralizado no piquete de locação.

5.4.2 INÍCIO DA PERFURAÇÃO

Com o soquete é iniciada a perfuração até a profundidade de 1,00 a 2,00

metros, furo esse que servirá de guia para a introdução do primeiro tubo, dentado na

extremidade inferior, chamado "coroa".

5.4.3 PERFURAÇÃO

Com a introdução da coroa, o soquete é substituído pela sonda de

percussão, a

qual, por golpes sucessivos vai retirando o solo do interior e abaixo da coroa, e a

mesma vai se introduzindo no terreno.

Page 12: Fundação Indireta

12

Quando estiver toda cravada, é rosqueado o tubo seguinte, e assim por

diante, até atingir uma camada de solo resistente e que se tenha uma comprimento

de estaca considerado suficiente para garantia de carga de trabalho da mesma.

5.4.4 CONCRETAGEM

Nessa etapa, a sonda é substituída pelo soquete. É lançado concreto no tubo

em quantidade suficiente para se ter uma coluna de aproximadamente 1 metro. Sem

puxar a tubulação apiloa-se o concreto formando uma espécie de bulbo. Para

execução do fuste, o concreto é lançado dentro da tubulação e, à medida que é

apiloado, esta vai sendo retirada com emprego de guincho manual. Para garantia da

continuidade do fuste, deve ser mantida, dentro da tubulação durante o apiloamento,

uma coluna de concreto suficiente para que o mesmo ocupe todo o espaço

perfurado e eventuais vazios no subsolo. Dessa forma o pilão não tem possibilidade

de entrar em contato com o solo da parede da estaca e provocar desbarrancamento

e mistura de solo com o concreto. A concretagem é feita até um pouco acima da

cota de arrasamento da estaca, deixando-se um excesso para o corte da cabeça da

estaca. O concreto utilizado deve consumir, no mínimo 300 quilos de cimento por

metro cúbico e será de consistência plástica.

5.4.5 COLOCAÇÃO DOS FERROS

A operação final será a colocação dos ferros de espera para amarração aos

blocos e baldrames, sendo colocados 4 ferros isolados, com 2 metros de

comprimento, que são simplesmente enfiados no concreto. Os ferros servirão

apenas para ligação das estacas com o bloco ou baldrame, não constituindo uma

armação propriamente dita.

Quando houver necessidade de colocação da armação para resistir a esforços

outros que não de compressão, devem-se tomar os seguintes cuidados:

A bitola mínima para execução de estacas armadas é 32cm;

Os estribos devem ser espaçados no mínimo 30 centímetros;

As armações serão sem emendas até 6 metros de comprimento, uma vez

que os

Page 13: Fundação Indireta

13

tripés usuais têm 7 metros de comprimento;

Os estribos, sem ganchos, deverão ser firmemente amarrados aos ferros

longitudinais e, se possível, não havendo prejuízo ao aço, soldados;

O concreto deverá ser francamente plástico, para vazar através da armação.

6 ESTACA TIPO FRANKI

Estaca executada por meio da cravação no terreno de um tubo de ponta

fechada, por meio da bucha, e execução de uma base alargada, que é obtida

introduzindo-se no terreno certa quantidade de material granular por meio de golpes

de um pilão. A estaca do tipo Franki foi introduzida como fundação há mais de 85

anos por Edgard Frankignoul na Bélgica, sendo empregada pela primeira vez no

Brasil em 1935, na Casa Publicadora Baptista no Rio de Janeiro (Hachich et al.,

1998).

O comprimento determinado em projeto, é verificado pela nega, que é tirada

com 10 golpes de 1 m e 1 golpe de 5 m de altura de queda.

Em situações especiais, pode-se cravar a tração, isto é, com auxilio dos cabos o

tubo é introduzido no terreno com ponta aberta, e o solo no interior do tubo removido

com auxilio de piteira.

Os problemas básicos dessa estaca dizem respeito a encurtamento de

ferragem (decorrente de concretagem inadequada ou deformação do fuste) e

levantamento de estacas já executadas quando da execução de estacas próximas.

6.1 DESVANTAGENS

- Alto custo

- Provoca muita vibração

- Dificuldade de transporte de equipamentos

- Espaço da obra deve ser grande para permitir o manuseio no canteiro, do

equipamento FRANKI.

Page 14: Fundação Indireta

14

6.2 VANTAGENS

- Suporta cargas elevadas

- Pode ser executada abaixo do N. A.

6.3 ETAPAS CONSTRUTIVAS

• posicionamento do tubo de revestimento e formação da bucha a partir do

lançamento de brita e areia no interior do tubo e compactação pelo impacto do pilão

fazendo o material aderir fortemente ao tubo;

• cravação do tubo no terreno por meio da aplicação de sucessivos golpes do

pilão na bucha formada na etapa anterior;;

• terminada a cravação, o tubo é preso à torre do bate-estaca por meio de cabos

de aço, para expulsar a bucha e iniciar a execução da base alargada, que se dá pelo

apiloamento de camadas sucessivas de concreto quase seco;

• colocação da armação da estaca, tomando-se o cuidado de garantir a sua

ligação com a base alargada;

• concretagem do fuste, com o lançamento de camadas sucessivas de pequena

altura de concreto e recuperação do tubo;

• Finalização do processo executivo, onde a concretagem do fuste ocorre até 30

cm acima da cota de arrasamento.

A execução das estacas do tipo Franki para ser bem sucedida depende do

atendimento ao método executivo, do uso de equipamentos adequados e mão-de-

obra especializada e experiente.

Pelas características do processo executivo, as estacas tipo Franki não são

recomendadas para execução em terrenos com matacões, situações em que as

construções vizinhas não possam suportar grandes vibrações, e terrenos com

camadas de argila mole saturada, devido aos possíveis problemas de

estrangulamento do fuste.

Quando existem camadas muito moles de grande espessura ou quando as

condições locais não permitem a execução de estaca Franki comum (esforços de

arrancamento para extrair a camisa) usa-se estaca Franki tubada. Crava-se um tubo

de parede 8 a 10mm, e executa-se a base e a concretagem, o tubo não é sacado.

Page 15: Fundação Indireta

15

Pode-se ainda cravar o tubo normal e introduzir outro tubo mais fino para se

concretar o fuste.

Cargas usuais e máximas para estacas tipo Franki

Diâmetro

(cm)

Tensão

(MPa)

Carga usual

(kN)

Carga máxima

(kN)

35

6,0 a 10,0

600 1000

40 750 1300

52 1300 2100

60 1700 2800

6.4 ESTACAS TRADO MANUAL

São executadas com o auxílio de um trado manual do tipo espiral ou

cavadeira, em solos coesivos e sempre acima do N.A.

Com diâmetros de 15 a 25 cm, com capacidade de carga de 5 a 10 toneladas

respectivamente, podendo chegar de 5 a 6 metras de comprimento.

6.5 DESVANTAGENS

• Concreto feito a mão (baixa qualidade).

• Material de escavação mistura com o concreto.

• Só pode ser executada em solos coesivos.

• Só pode ser executada acima do N.A.

6.6 VANTAGENS

• Elimina transporte de equipamento.

• Facilidade de execução.

• Baixo Custo.

Page 16: Fundação Indireta

16

As estacas tipo trado são normalmente empregadas para pequenas cargas,

pelas limitações que envolvem o seu processo de execução.

As estacas tipo broca apresentam como vantagem o fato de não provocar

vibrações durante a sua execução, evitando desta forma, danos nas estruturas

vizinhas, além de poder servir de cortinas de contenção para construção de

subsolos. Entretanto, as principais desvantagens referem-se às limitações de

execução em profundidades abaixo do nível d’água, principalmente em solos

arenosos, devendo-se também evitar a sua execução em argilas moles saturadas, a

fim de evitar possíveis estrangulamentos no fuste da estaca.

A concretagem é simples com concreto jogado de cima e socamento manual,

deixando-se pontas de ferro espetadas na parte superior.

7 ESTACAS TRADO MECÂNICO

As estacas trado mecânico são estacas moldadas in loco por meio da

concretagem de um furo executado mecanicamente pela introdução e rotação de

trado espiral. Esse tipo de estaca é empregado onde o perfil do subsolo tem

características tais que o furo se mantenha estável sem necessidade de

revestimento ou de fluido estabilizante. A profundidade é limitada ao nível do lençol

freático, podendo chegar no máximo 23 metros.

A perfuração é feita com trado curto acoplado a uma haste até a profundidade

especificada em projeto, devendo-se confirmar as características do solo através da

comparação com a sondagem mais próxima. Quando especificado em projeto, o

fundo da perfuração é apiloado com soquete. A concretagem é feita através de um

funil que tem como finalidade a orientação do fluxo de concreto.

7.1 RECOMENDAÇÕES

• Não pode ser executada abaixo do N.A.

• Não se recomenda perfuração em solos arenosos, fundamentalmente em solos

coesivos para evitar

Page 17: Fundação Indireta

17

desmoronamento.

• A capacidade de carga é obtida basicamente por atrito

lateral.

• Equipamento de perfuração tem capacidade de perfurar

SPT superior a 40 golpes.

• Podem também receber armadura para receber esforços

verticais ou de tração.

7.1.1 CAPACIDADE DE CARGA

DIÂMETRO

(cm)

CARGA MÁXIMA DE

TRABALHO (tf)

25 20

30 30

35 40

45 50

50 65

55 80

8 ESTACA RAIZ

Este método de execução de estacas para fundação é utilizado desde a

década de 50 na Itália, onde foi tecnicamente desenvolvimento, basicamente para

reforçar as fundações de construções antigas.

O emprego deste tipo de estaca é indicado em todo tipo de fundação e em

especial para fundações de equipamentos industriais, reforços de fundações, locais

com restrição de pé direito ou dificuldade de acesso para equipamentos de grande

porte, situações nas quais a execução possa provocar vibrações, em casos onde é

preciso atravessar matacões ou blocos de concreto ou ainda quando existe

necessidade de engaste da estaca no topo rochoso.

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8.1 PERFURAÇÃO

Realizar a perfuração do solo por meio da perfuratriz rotativa ou roto-

percussiva com a descida de tubo de revestimento; caso o tubo de revestimento

encontre dificuldade para seu avanço, em razão da ocorrência de solos muito duros

ou ainda plásticos, devem ser empregadas brocas de três asas, tipo tricone, para

execução de pré-furo ou ainda para limpeza no interior.

Descer o tubo, com auxílio de circulação de água (ou ar comprimido) injetada

no seu interior, até a profundidade prevista no projeto.

Medir a profundidade da perfuração, utilizando-se a composição de tubos de

injeção, introduzindo-a no interior do tubo de revestimento até a cota de fundo da

perfuração.

Quando a perfuração atingir matacão, rocha e/ou concreto, deverá ser usada

sapata ou coroa diamantada, acoplada ao barrilete amostrador, interno à

composição de tubos de revestimento, de maneira a retirar-se o testemunho da

rocha (procedimento igual ao da sondagem rotativa).

Alternativamente podem ser utilizados martelos pneumáticos ou hidráulicos,

sendo que todos os martelos perfuram por sistema roto-percussivo e trabalham

interiormente ao tubo e revestimento.

Sempre a perfuração deve prosseguir até a cota de fundo prevista em projeto.

8.2 ARMAÇÃO

Montar a armadura da estaca em forma de gaiola, com os estribos helicoidais,

prevendo-se a armadura longitudinal com aço CA-50 podendo os estribos ser em

aço CA-25, ou tubo metálico Schedulle, obedecendo-se ao projeto.

Definir o diâmetro externo do estribo de forma a garantir um cobrimento

mínimo de 20 mm entre a face interna do revestimento e o próprio estribo.

Executar a limpeza interna do tubo de revestimento, utilizando-se para tal, a

composição de lavagem, descendo até a cota inferior da estaca.

Descer a armadura à profundidade alcançada durante a perfuração até

apoiar-se no fundo do furo.

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8.3 INJEÇÃO

Lançar a argamassa de cimento e areia por meio da bomba injetora, através

da composição de injeção, posicionando o tubo de injeção de argamassa no fundo

do furo.

Proceder à injeção de baixo para cima até a expulsão de toda água de

circulação contida no interior do tubo de revestimento.

Iniciar a extração do revestimento por ação coaxial ao eixo da estaca,

complementando-se o volume da argamassa por gravidade, sempre que houver

abatimento da mesma no interior do tubo.

8.4 CONSIDERAÇÕES

Sendo uma estaca que tem uma capacidade de carga dimensionada em

função do atrito lateral, responde imediatamente a qualquer movimento da estrutura

no caso de empregada como reforço de fundação, substituindo no todo ou em parte

a fundação inicial dependendo da concentração técnica do projeto de reforço.

Pode ser utilizada em qualquer tipo de terreno; atravessar vários tipos de obstáculos

e ter diferentes inclinações.

Resiste a cargas de tração muito elevadas o que a torna ideal no caso de

fundação para torres de linha de transmissão até plataformas de petróleo,

substituindo também os tirantes empregados em estrutura de contenção.

É executada também com diferentes diâmetros de perfuração ao longo do

fuste, no sentido descendente, observando-se normalmente a menor resistência das

camadas superficiais. Formam-se dessa maneira capitéis, que podem receber

reforço na armadura da cabeça para absorver esforços horizontais.

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9 ESTACA MEGA

São comuns os casos de obras que tem problemas de fundações devido ao

colapso do solo ou problemas estruturais e essas obras tem como soluções o

reforço com estacas Mega que possibilitam a substituição ou o acréscimo das

fundações existentes sem interferir o uso da edificação durante o decorrer da obra.

A estaca Mega vem ganhando espaço cada vez maior no mercado tendo a favor de

sua utilização o fato de sua instalação não causar choques, vibrações,

ruídos ,poluição do ar, não requerer o uso de muito espaço e limpeza da obra

durante a execução sem adição de água ou formação de lama. Elas são constituídas

de segmentos de concreto simples, armado ou metálico, de seção vazada ou

maciça,quadrada ou circular, com encaixe ou sem.Esses elementos são cravadas

através de um macaco hidráulico que reage contra a estrutura existente. A escolha

do macaco hidráulico deve ser feita de acordo com o tipo de dimensão da estaca,

característica do solo, carga específica do projeto e peculiaridade do local.A estacas

são constituídas de segmentos ordem de 0,5 a 1,0m (são os mais usados )e a

geometria da estaca pode variar, mas a mais comum é a seção circular com 0,20 e

0,25 m. Carga de cravação limite de 50 a 100 ton.

9.1 ESTACA MEGA METÁLICA

Permite uma profunda melhoria na mecânica de solos e fundações, esta

estaca utiliza tubos abertos que penetram o solo que atingem profundidades que

garantem a capacidade de suporte da estaca e a ausência de deformação posterior.

Elas possuem roscas feitas em torno mecânico de alta precisão.

10 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 através da haste central

do trado simultaneamente a sua retirada do terreno.

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10.1 METODOLOGIA EXECUTIVA

10.1.1 PERFURAÇÃO

A perfuração consiste em fazer a hélice penetrar no terreno por meio de

torque apropriado para vencer a sua resistência.

A haste de perfuração é composta por uma hélice espiral solidarizada a um

tubo central, equipada com dentes na extremidade inferior que possibilitam a sua

penetração no terreno.

A metodologia de perfuração permite a sua execução em terrenos coesivos e

arenosos, na presença ou não do lençol freático e atravessa camadas de solos

resistentes com índices de STP`s acima de 50 dependendo do tipo de equipamento

utilizado.

A velocidade de perfuração produz em média 250m por dia dependendo do

diâmetro da hélice, da profundidade e da resistência do terreno.

10.1.2 CONCRETAGEM

Alcançada a profundidade desejada, o concreto é bombeado através do tubo

central, preenchendo simultaneamente a cavidade deixada pela hélice que é

extraída do terreno sem girar ou girando lentamente no mesmo sentido da

perfuração.

O concreto normalmente utilizado apresenta resistência característica fck de

18 Mpa, é bombeável e composto de areia, pedriscos ou brita 1 e consumo de

cimento de 350 a 450 Kg/m3, sendo facultativa a utilização de aditivos.

O abatimento ou "Slump" é mantido entre 200 e 240mm. Normalmente é

utilizada bomba de concreto ligada ao equipamento de perfuração através de

mangueira flexível. O preenchimento da estaca com concreto é normalmente

executado até a superfície de trabalho sendo possível o seu arrastamento abaixo da

superfície do terreno guardadas as precauções quanto a estabilidade do furo no

trecho não concretado e a colocação da armação.

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10.1.3 COLOCAÇÃO DA ARMAÇÃO

O método de execução da estaca hélice contínua exige a colocação da

armação após a sua concretagem.

A armação, em forma de gaiola, é introduzida na estaca por gravidade ou com

o auxílio de um pilão de pequena carga ou vibrador. As estacas submetidas a

esforços de compressão levam uma armação no topo, em geral de 2 a 5,5m de

comprimento. No caso de estacas submetidas a esforços transversais ou de tração,

somente será possível para comprimentos de armações de no máximo 16m, m

função do método construtivo. No caso de armações longas, as "gaiolas" devem ser

constituídas de barras grossas e estribo espiral soldado na armação longitudinal

para evitar a sua deformação durante a introdução no fuste da estaca.

10.2 EQUIPAMENTOS

O equipamento empregado pela Fundesp para cravar a hélice no terreno é

constituido de um guindaste de esteiras, sendo nele montada a torre vertical de

altura apropriada à profundidade da estaca, equipada com guias por onde corre a

mesa de rotação de acionamento hidráulico. Os equipamentos disponíveis permitem

executar estacas de no máximo 25m de profundidade e inclinação de até 1:4 (H:V)

10.3 CONTROLE EXECUTIVO

Para controlar a pressão de bombeamento do concreto, a Fundesp possui

instrumento medidor digital, que informa todos os dados de execução da estaca, tais

como: inclinação da haste, profundidade da perfuração, torque e velocidade de

rotação da hélice, pressão de injeção, perdas e consumo de concreto. Os

parâmetros indicados no mostrador digital são registrados e fornecidos a um

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microcomputador para aplicação de software que imprime o relatório da estaca com

as informações obtidas no campo.

Em centros urbanos, próximo a estruturas existentes, escolas, hospitais e

edifícios históricos, por não produzir distúrbios ou vibrações e de não causar

descompressão do terreno.

Em obras industriais e conjuntos habitacionais onde, em geral, há um grande

número de estacas sem vibrações de diâmetros pela produtividade alcançada.

Como uma estrutura de contenção, associada ou não a tirantes protendidos,

próximo à estruturas existentes, desde que os esforços transversais sejam

compatíveis com os comprimentos de armação permitidos.

11 ESTACA BARRETE

Na ocorrência de cargas elevadas em obras de vulto, o tipo de

estaqueamento que também pode ser utilizado é o de estacas tipo barrete, que são

estacas de secção retangular derivadas de um ou mais painéis de parede diafragma

e utilizados como elementos portantes de fundações em substituição às estacas de

grande diâmetro.

11.1 METODOLOGIA EXECUTIVA

11.1.1 ESCAVAÇÃO

Inicia-se com a execução da mureta (parede) guia, longitudinalmente ao eixo

da parede e enterrada no solo, com profundidade usual de 1,00 m. A função desta

parede é manter estável a parte superior dos painéis, bem como servir de guia inicial

para a ferramenta de escavação. Serve também como apoio das armaduras e do

tubo tremonha.

Em alguns casos, muito especiais, pode-se utilizar muretas-guia metálicas ou

de concreto pré-moldadas, porém, não são muito aconselháveis, pois algumas

características, como prumo e alinhamento, podem ficar comprometidas. Em

seguida, posiciona-se a diafragmadora e inicia-se a escavação com o “Clam Shell”,

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simultaneamente com o enchimento do furo com lama estabilizante, até à

profundidade prevista em projeto. A ferramenta “Clam Shell” penetra no solo e,

quando cheia, a haste é levantada e a ferramenta é automaticamente esvaziada por

abertura.

À medida que a escavação prossegue, deve-se cuidar do prumo da

ferramenta de escavação, bem como do nível da lama estabilizante, sempre dentro

dos limites da mureta-guia. A lama estabilizante tem a função de garantir a

estabilidade do furo (evitando a utilização do revestimento em solo) e de manter a

suspensão dos detritos provenientes da desagregação do terreno.

Procede-se à limpeza do fundo da lamela com a própria ferramenta de

escavação, removendo a pasta viscosa e densa. Para o caso de se utilizar lama

bentonítica, deve-se adequar a lama dentro dos parâmetros exigidos, substituindo-a

ou desarenando-a através de bombas de submersão.

11.1.2 COLOCAÇÃO DA ARMADURA

Com um guindaste auxiliar, a armadura é içada e colocada no painel de forma

a prever sempre a passagem do tubo tremonha para a concretagem. A armadura é

apoiada na mureta-guia, a fim de evitar deslocamentos no momento da

concretagem. Devem-se prever roletes distanciadores para garantir o necessário

cobrimento.

Junto com a armadura são colocados os tubos ou chapas-junta, untadas com

desmoldante e cuidando-se do alinhamento. Quando houver a necessidade de

utilização de chapas-espelho, estas também deve ser colocadas neste momento,

também untadas com desmoldante.

11.1.3 CONCRETAGEM

Após a colocação da armadura no painel, inicia-se a concretagem

imediatamente. O sistema de concretagem utilizado é o mesmo da execução da

estaca escavada, o submerso, ou seja, aquele executado de baixo para cima de

modo contínuo e uniforme. Para tanto, são montados tubos de concretagem,

tremonha. A fim de evitar que a lama se misture com o concreto lançado, coloca-se

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uma bola no interior do tubo no início da concretagem, que é expulsa pelo próprio

peso da coluna de concreto.

Durante a concretagem, serão executados cortes na tubulação, sempre que

necessários, garantindo que a ponta do tubo tremonha fique imersa pelo menos 1,50

metros no concreto.

Retira-se, quando do início de pega do concreto, os tubos ou chapas-junta e a

chapa-espelho. Limpam-se as juntas dos painéis adjacentes, eventualmente já

concretados, por ação mecânica do limpador.

O concreto deve seguir a seguinte especificação:

• Consumo de cimento ≥ 400Kg por m³ e fator a/c ≥ 0,6;

• Agregados: Pedra nº 1, arredondada, evita-se forma lamelar, sendo proibido o uso

de pó-de-pedra; Areia 35% a 45% do peso dos agregados;

• Abatimento = 20 ± 2 cm.

11.2 PAREDE DIAFRAGMA PRÉ MOLDADA

Para reduzir o peso do pré-moldado, a parede pode ter a ficha concretada “in

loco”. Neste caso, sugere-se o uso de placas vazadas, onde a concretagem da ficha

é realizada por dentro da placa.

Para garantir a estanqueidade das juntas, o painel escavado com a lama

estabilizante é preenchido com “coulis” (mistura de cimento + bentonita + água),

antes da colocação da placa pré-moldada.

Após a colocação da placa pré-moldada de concreto, o “coulis” preencherá o

espaço entre as juntas, impedindo a passagem da água.

11.3 PAREDE DIAFRAGMA PLÁSTICA

A parede diafragma plástica forma um elemento “estanque” de “coulis”

(mistura de cimento + bentonita), em proporções que variam em função da

permeabilidade desejada, impedindo o fluxo de água ou fluído indesejável.

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12 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Este trabalho se refere a um grande aprendizado sobre fundação indireta, que tem

como principio que quando os solos próximos a superfície do terreno apresentam

baixa capacidade de carga e alta compressibilidade, não permitindo o emprego de

fundações rasas, as cargas estruturais são transferidadas a maiores profundidades,

por meio de fundações denominadas indiretas.

As estacas tem sua capacidade de carga dependente do atrito lateral, tendo a

função de transmitir as cargas de uma estrutura para o solo.

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13 BIBLIOGRAFIA

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6122. Projeto e

execução de fundações. Rio de Janeiro, 1996.

EBAH. Estacas de madeira. [2014]. Disponivel em:

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nov. 2014.

FUNDAÇÕES PROFUNDAS, Velloso, D.A. & Lopes, F.R., Rio de Janeiro: COPPE-

UFRJ, 2002.

LEMACUFES. Fundações indiretas. [2014]. Disponivel em:

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Acesso em: 03 nov. 2014.

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FUNDESP- Fundações, Indústria e Comercio S/A. . Catálogo. São Paulo, Fundesp,

1987.