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Técnico em edificações - estacas 2, Notas de estudo de Engenharia Civil

Universidade de São Paulo (USP)Engenharia Civil

MATERIAL DE ESTUDOS

Tipologia: Notas de estudo

2015

Compartilhado em 23/01/2015

Osvaldo_86
Osvaldo_86 🇧🇷

4.5

(163)

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Geotecnia de Fundações Prof. M. Marangon
1
5 – Considerações sobre Fundações Profundas
No estudo das fundações profundas são aqui adotados os conceitos, apresentados em
páginas anteriores, para:
Estacas,
Tubulões,
Caixão
Estaca cravada por:
percussão,
por vibração, ...
Estaca injetada,
Estaca broca,
Estaca tipo Strauss,
São João Del Rei, 2005. Escravação de tubulão (Marangon, M.)
Estaca escavada,
Estaca tipo Franki, entres outras a serem abordadas neste curso.
Jaboatão dos Guararapes, 2005. Cravação de estacas (Falconi, F. )
5.1 - Classificação das Fundações Profundas
Uma classificação das fundações profundas – Dentre os diferentes grupos em que se
classificam as fundações profundas – pois existe um grande número de processos executivos e
variantes (atualmente na ordem de 70), muitos deles pateteados por empresas especializadas – o
quadro apresentado a seguir, que tem o mérito de ser abrangente, reproduz de Simons e Menzies
uma das várias classificações de tipos de estacas.
Este se baseia no efeito que a estaca produz sobre o solo durante a cravação.
Principais e mais usuais Tipos de Estacas
Apresentamos uma descrição, a seguir, dos processos de execução de alguns tipos de
estacas, segundo apresentado pelo Prof. Homero Pinto Caputo.
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Baixe Técnico em edificações - estacas 2 e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Civil, somente na Docsity!

5 – Considerações sobre Fundações Profundas

No estudo das fundações profundas são aqui adotados os conceitos, apresentados em

páginas anteriores, para:

Estacas,

Tubulões,

Caixão

Estaca cravada por:

percussão,

por vibração, ...

Estaca injetada,

Estaca broca,

Estaca tipo Strauss, São João Del Rei, 2005. Escravação de tubulão (Marangon, M.)

Estaca escavada,

Estaca tipo Franki, entres outras a serem abordadas neste curso.

Jaboatão dos Guararapes, 2005. Cravação de estacas (Falconi, F. )

5.1 - Classificação das Fundações Profundas

Uma classificação das fundações profundas – Dentre os diferentes grupos em que se

classificam as fundações profundas – pois existe um grande número de processos executivos e

variantes (atualmente na ordem de 70), muitos deles pateteados por empresas especializadas – o

quadro apresentado a seguir, que tem o mérito de ser abrangente, reproduz de Simons e Menzies

uma das várias classificações de tipos de estacas.

Este se baseia no efeito que a estaca produz sobre o solo durante a cravação.

Principais e mais usuais Tipos de Estacas

Apresentamos uma descrição, a seguir, dos processos de execução de alguns tipos de

estacas, segundo apresentado pelo Prof. Homero Pinto Caputo.

São observados 3 (três) grandes grupos:

Estacas Cravadas com Grande Deslocamento (Item 5. 1. 1)

Aquelas introduzidas no solo sem a retirada do solo - provoca assim um grande

deslocamento do solo adjacente a estaca. Temos como principais exemplos as estacas pré-

moldadas de concreto, de madeira, estacas franki, Vibrex, entre outras.

Estacas Cravadas com Pequeno Deslocamento (Item 5. 1. 2)

Também introduzidas no solo sem a retirada do solo, porem provocando um pequeno

deslocamento do solo adjacente a estaca. Refere-se a estacas esbeltas. Temos como principais

exemplos as estacas metálicas, as estacas mega, entre outras.

Estacas Escavadas - Sem Deslocamento (Item 5. 1. 3)

Aquelas executadas no solo sem a retirada do solo adjacente a estaca. Não provocam

assim nenhum deslocamento adjacente quando da execução da estaca. Temos como principais

exemplos as estacas escavada em geral: trado mecânico, broca (trado manual), Hélice contínua,

Raiz, Injetada, Strauss, entre outras.

5. 1. 1 - Estacas Cravadas com Grande Deslocamento

Estacas Pré-moldadas

Estacas Pré-Moldadas De Concreto

A sua grande vantagem em relação às estacas no solo reside na concretagem, que é

suscetível de uma fácil fiscalização. Mais ainda, em terrenos extremamente pouco consistentes

ou onde se deva atravessar uma corrente de água subterrânea, as estacas pré-moldadas levam

vantagem sobre as estacas moldadas no solo, pois estas exigem precauções e cuidados especiais.

Cravação de Estacas

É a operação que consiste, por meio de percussões aplicadas à cabeça da estaca ou do

seu molde, em forçar a estaca ou tubo no terreno até a profundidade em que passe a oferecer

uma resistência satisfatória.

Vários são os Tipos de Bate-Estacas (em inglês, pile drivers , e em francês, sonnetes )

empregados.

Bate-estacas manual – É o tipo mais

simples. O peso do pilão, levantando com ajuda

de cordas e polias, varia de 50 a 200 kg e a

altura de queda geralmente de um metro.

Bate-estacas de queda livre ou de

gravidade – É constituído por um pilão que,

deslizando ao longo de guias fixadas a uma

estrutura, é levantado por meio de cabo de aço

que vai sendo enrolado em um guincho de

acionamento mecânico. O número de pancadas

por minuto varia de 5 a 10; a rapidez das

percussões é vantajosa para a cravação.

Normalmente o peso do pilão é tomado

aproximadamente igual a duas vezes o peso da

estaca, conforme se trate de estacas de madeira

ou de concreto.

Capacete de cravação – Para evitar a destruição das cabeças das estacas durante a

cravação, usam-se “capacetes de cravação”, os quais, embora de vários tipos, consistem, em

geral, num anel de ferro fundido, contendo um bloco de madeira dura, que recebe diretamente o

golpe do martelo e transmite a estaca.

O emprego de capacetes, se por um lado reduz o rendimento de cravação, por outro,

permite a adoção de maiores alturas de quedas e pesos de martelos.

Quando as cabeças de estacas ficam abaixo da superfície do terreno ou do nível d’água, a

cravação é feita por intermédio de um suplemento , que é um elemento de madeira colocado entre

o pilão e a estaca.

Estacas de Madeira

A sua utilização é bastante limitada e deve-se ser vista como uma alternativa de

viabilidade técnica questionável.

No que se refere ao seu uso deve-se observar o que registra a norma, transcrito nestas

notas de aula no item “5.3 - Peculiaridades dos Diferentes Tipos de Fundações Profundas

(Segundo a NBR 6122)”.

Estacas Moldadas “in situ”

Estacas Simplex

Neste tipo de estaca, procede-se a descida do tubo dentro do terreno por cravação (ou

por perfuração – neste caso torna-se “escavada” – sem deslocamento) , como se faz coma a

estaca Strauss.

Os golpes de martelo, para a cravação, são aplicados sobre um capacete de proteção

fixado no topo do tubo.

Para impedir a entrada de terra no interior do tubo, emprega-se uma ponteira pré-

moldada de concreto , perdida após a cravação.

Alcançada a profundidade desejada, enche-se o molde com concreto plástico e, em

seguida, retira-se o molde de uma só vez.

As estacas Duplex e Triplex são variantes da Simplex.

Estaca tipo Simplex

Estacas Vibrex

Trata-se de variação das estacas tipo Simplex, também conhecidas com “Vibrofranki”.

Observe que neste tipo de estaca, procede-se a descida do tubo dentro do terreno por cravação,

conforme ilustrado abaixo.

Observa-se que a extração do tubo após concretagem se faz com o auxílio da vibração, o

que melhora as condições de assentamento do concreto ao longo da estaca.

Detalhe da execução de uma estaca

tipo Franki, em execução

Estacas Ômega

Trata-se de estacas moldadas “in loco” em que o solos é deslocado lateralmente quando

da execução da estaca, conforme ilustrado na figura adiante.

Estaca OmegaFranki (Eng. Paulo Frederico de Figueiredo Monteiro - Gerente Técnico da FRANKI

A ESTACA OMEGA é uma estaca com o fuste

moldado no solo. Durante a sua implantação no solo,

dispositivos especiais no trado do processo provocam

uma ação dupla de deslocamento do solo, inicialmente

durante a fase de perfuração e posteriormente durante a

fase de concretagem do fuste. Não há escavação

(retirada do solo) durante a execução dessa estaca.

A forte compressão lateral do trado ao longo do

fuste provoca aumento das tensões radiais da com-

pressão, o que resulta em uma mobilização mais

eficiente da resistência lateral sobre o fuste da estaca,

com isso o comprimento e o sobreconsumo de concreto

é menor, se comparado as estacas HÉLICE

CONTÍNUA. A instalação da estaca OMEGA é baseada

no processo de perfuração por rotação para baixo e para

cima sem troca na direção de rotação do equipamento.

Para a implantação das estacas OMEGA no solo, os

equipamentos têm de ter torque entre 150 kNm a 400

kNm.

5. 1. 2 - Estacas Cravadas com Pequeno Deslocamento

Estacas Metálicas

São estacas “pré-fabricadas” pela indústria, em que se tem como material o aço.

Apresentam assim elevada resistência à compressão, havendo uma variabilidade muito grande de

seções.

Observa-se que são estacas de seções muito mais esbeltas que às de concreto armado –

consequentemente “deslocaram” um volume de solo muito menor no seu processo de penetração

nos solos.

As questões relacionadas à cravação não são muito diferentes das enfrentadas na

cravação de estacas pré-moldadas. A figura abaixo ilustra um canteiro de obras, durante o

processo de cravação dos perfis metálicos.