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FUNDAÇÕES EM ESTACAS MOLDADAS IN LOCO

Para a disciplina de PCC 1 (TRABALHO EM GRUPO)
by

Valério Melo

on 3 July 2015

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Transcript of FUNDAÇÕES EM ESTACAS MOLDADAS IN LOCO

FUNDAÇÕES EM ESTACAS MOLDADAS
in loco
Para a disciplina de Construções Civis 1

Prof. Dr. Manuel Vitor Santos

Por:
Nathalia Marques
Rafael Fujisawa
Rafael Mistura
Valério Melo
CONSIDERAÇÕES INICIAIS


ABNT NBR 6122 - 2010 - PROJETO E EXECUÇÃO DE FUNDAÇÕES;

"Nota 1: Reconhecendo que engenharia de fundações não é uma ciência exata ..."




FUNDAÇÃO SUPERFICIAL (RASA OU DIRETA)
Carga transmitida pela base da fundação;
Profundidade inferior a 2x a menor dimensão da base;
Estacão
Conhecido como Estaca Escavada de Grande Diâmetro

Fluido estabilizante:
Lama Bentonitica - Água doce com bentonita
Polímero sintético
Método Executivo
Vantagens
Ausência de vibração;
Resiste a cargas elevadas;
Possibilidade em atingir grande profundidade;
Executar em solos com ou sem presença de água;
Pode atravesar pequenos matacões, com equipamentos especiais
Executar estacas inclinadas
Desvantagens
Pé direito limitado
Solos resistentes para comportar os equipamentos
Estaca ômega
Ponta da hélice ômega
Forma
Diâmetro
Profundidade
Equipamentos
Método Executivo
Colocação da armadura
Resistência característica do concreto fck ≥ 20 MPa
Cimento CP III
Consumo de cimento de 400 a 450 kg/m³
Fator a/c: entre 0,53 e 0,56
Agregados: Pedra nº 0 (pedrisco) e areia.
Concreto
• Profundidade
• Tempo
• Inclinação da torre
• Velocidade de penetração do trado
• Velocidade de rotação do trado
• Torque
• Velocidade de retirada da hélice
• Volume de concreto lançado
• Pressão do concreto.

Monitoramento
Vantagens
• Produtividade: 20 perfurações/dia
• Ausência de vibração e ruídos.
• Execução monitorada eletronicamente
• Perfuração e extração sem escavar e remover solo significativamente:
• Deslocamento lateral eficiente
• Redução do volume do concreto

Desvantagens
• Colocação da armadura
• Qualidade está sujeita à sensibilidade e experiência do operador da perfuratriz.
• Dificuldade de controle da qualidade do concreto
• Limitação do pé – direito


Resistência característica do concreto fck ≥ 20 MPa
Consumo de cimento ≥ 400 kg/m³
Fator a/c ≥ 0,6
Agregados: Pedra nº. 1, arredondada, evitando-se formas lamelar.Areia 35% a 45% do peso dos agregados;
Diâmetro máximo do Concreto < 10% do diâmetro do tubo de concretagem
Slump: 20 ± 2 cm
Concreto
Posicionamento
Perfuração
Concretagem
Fujisawa
Baixa capacidade de carga.
Perigo de introdução de solo durante a concretagem.
Perigo de estrangulamento.
Não existe garantia de verticalidade.
Só podem ser executadas acima do lençol freático.
Comprimento máximo de 6 m.

Abertura das valas.
Locação dos furos.
Perfuração do terreno.
Compactação do fundo do furo.
Colocação da armadura.
Lançamento do concreto.


Mobilidade e produção do equipamento.
Ausência de vibração.
Permite a amostragem do solo escavado.
Poder ser executada próxima as divisas.

Trado Manual
São estacas executadas com o auxílio de um trado Hélice ou Concha (ø 15 a 30 cm);
O trado hélice utilizado possui 4 facas, formando um recipiente acoplado a tubos de aço galvanizado, conforme o furo vai sendo executado, o tubo é emendado, cada peça com 1,5 m aproximadamente;
As estacas deverão ser armadas, a distância ente elas deverá ser no mínimo 3 vezes o diâmetro.

Brocas
Caminhão

Chassi

Caminhão Munck

Podem ser helicoidal em toda a sua extensão ou trados acoplados em sua extremidade;
São executadas através de torres metálicas, apoiadas em chassis metálicos , acopladas em caminhões ou com perfuratrizes;
O diâmetro e a profundidade varia conforme o equipamento utilizido, ø variando de 0,20 m a 0,5 m e a profundidade de até 6.


Condicionantes Técnicos;
Econômicos;
De seguraça;
FUNDAÇÃO PROFUNDA
Carga transmitida pela base(resistência de ponta) e/ou pela superfície lateral (resistência de fuste);
Profundidade: superior ao dobro da menor dimensão, e no mínimo 3,0m;
3,00m
Bloco de coroamento
Transmite carga às fundações.
Bloco de coramento
Transmite carga às fundações;
Cuidados de execução:
Sempre mantenha uma coluna de concreto de aproximadamente 6m dentro da tubulação;
Concretar até a altura de 1 diâmetro acima da cota de arrasamento.

Estaca Strauss

Equipamentos:
Guincho;
Tripe;
Piteira;
Pilão;
Sonda;
Camisas de aço.


Estaca Strauss

Método executivo:
Perfuração e colocação dos tubos no solo
Instalação de equipamento com piteira ou soquete, posicionado acima do piquete de locação;
Soltura do equipamento para fazer um pré-furo;
Colocação do 1º tubo com extremidade inferior dentada (coroa) com sonda mecânica;
Corte de terreno com auxílio de água lançada manualmente;
Descarte do solo recortado pelas janelas longitudinais da piteira;
Posicionamento de uma haste de aço pela janela da sonda e rosqueamento do tubo;
Rosqueamento de outro tubo, repetindo o processo até atingir a cota de ponta.

Estaca Strauss

Desvantagens:
Não pode atingir lençóis freáticos;
É recomendado executar esse tipo de estaca abaixo do nível da água, principalmente se o solo for arenoso, para evitar a entrada de água dentro do molde, impedindo assim, a concretagem, que ocorre sempre à seco.

Estaca Strauss

Vantagens:
Com seu equipamento leve e econômico garante:
Possibilidade de execução em áreas com pé direito baixo;
Possibilidade de montar o equipamento em terrenos pequenos e
Autonomia para locais remotos;
Ausência de trepidações e vibrações em prédios vizinhos;
Facilidade de locomoção dentro da obra;
Possibilidade de execução da estaca com comprimento projetado, permitindo cotas de arrasamento abaixo da superfície do terreno;
Possibilidade de verificar, durante a perfuração, a presença de corpos estranhos no solo, matacões, etc. permitindo a mudança de locação antes da concretagem.

Estaca Strauss

Vantagens:
As estacas tipo Franki podem ser feitas com formas perdidas ou recuperadas, sendo este, porém, um processo caro;
Como todas as demais estacas moldadas in loco, atingi-se o comprimento desejado, podendo assim, chegar a grandes profundidades. Além disso, há uma melhor estabilidade pela base alargada, boa verticalidade e superfície do fuste bastante ruogsa em contato com o terreno bastante comprimido;
Possui a capacidade de desenvolver elevada carga de trabalho, suportando até 100ton;
O comprimento da estaca pode ser facilmente ajustado durante a cravação.



Estacas Franki

Equipamentos:


Estaca Strauss

Método executivo:
Lançamento do concreto
Lançamento de água no interior da tubulação para limpeza dos tubos;
Lavagem do soquete e posicionamento acima do tubo;
Lançamento doo concreto através de um funil em quantidade suficiente para se ter uma coluna de aproximadamente 1m em seu interior;
Apiloamento do concreto com soquete até formar um bulbo;
Lançamento de concreto dentro do tubo e apiloamento do mesmo;
Retirada gradual do tubo com uso de guincho;
Introdução dos ferros de espera no concreto fresco acima da cota de arrazamento.

Estaca Strauss

Curiosidades:
Escavadas mecanicamente com trado helicoidal ou com pilão;
Podem ser do tipo broca ;
Tem revestimento recuperável;
Não utiliza o auxílio de lama betonítica nas escavações;
Muito utilizada no século 20, popularizou-se no Brasil após a 2ª Guerra mundial;
Ideal para solos coesivos;
Pode até ser em divisas por conta de suas características;

Estaca Strauss

Mão-de-obra especializada:
Chefe de máquina
2 maquinistas
1 ou 2 piloeiros
Ajudantes

Estacas Franki

Equipamentos:
Bate-estaca
Torre
Motor
Guincho
Mecanismo de movimentação

Piteira
Trépano
Capacete de bater
Perfuratriz



Estacas Franki

Cuidados de Execução
As bases alargadas deverão ter volume de concreto mínimo, comparado com a energia padronizada indicada na tabela:









Compactação de um volume adicional de concreto 940 a 120 dm³) na ancoragem da armação cujo pé de ser feito em aço CA25



Estacas Franki

Cuidados de Execução
Nunca permitir que a altura da bucha seja inferior a 1,5 ou superior a 2 vezes o diâmetro do tubo de revestimento;
Preparar o “gráfico de cravação” a partir do processo da1ª estaca;
Aumentar o número de gráficos de acordo com a variação de profundidade das estacas,
As negas do tubo no final da cravação são medidas para alturas de queda de pilão de 1m (10 golpes) e 5m (1 golpe), e devem ficar entre 5 e 20 mm;
Padronização na feitura da 1ª base alargada com altura de queda do pilão a 6m, anotando-se o númerp de golpes necessários para compactar o concreto a cada caçamba lançada;

Estacas Franki

Método executivo
Posicionamento do tubo de revestimento sobre o terreno;
Lançamento de certa quantidade de brita e areia em seu interior;
Compactação do material com golpes de pilão;
Cravação do tubo no terreno;
Término da cravação com a Nega;
Fixação do tubo de revestimento;
Apiloamento da bucha;
Colocação da armação;
Instalação do cabo de controle
Concretagem do fuste e recuperação do tubo.



Estacas Franki

Desvantagens:
Não são recomendadas para execução em terrenos com matacões;
Situações em que construções vizinhas não possam suportar grandes vibrações;
Não recomendadas para solos com camadas de argila mole saturada devido aos possíveis problemas de estrangulamento do fuste.


Estacas Franki

Curiosidades
Desenvolvida na Bélgica em 1913 por Edgard Frankignoul
Foi empregada no Brasil pela primeira
vez em 1935 na Casa publicadora Baptista
no Rio de Janeiro
E em São Paulo em 1936 no portal de
entrada do Túnel 9 de Julho

Estacas Franki

Equipamentos

Estacas Franki

Perfuração
Concretagem
Slump Test e Moldagem do Corpo de Prova
Colocação da Armação
ESTACA BARRETE
Estaca escavada com uso de fluido estabilizante;
Concretagem submersa;
Seção retangular;
Profundidade até 70 m;
EQUIPAMENTO
Clam-Shell;
Mecânico ou hidráulico;

Dimensões:
Espessura de 0,30 e 1,20m;
Largura de 1,50 e 3,20m

Fonte: GEOFUND - Fundações Especiais
MÉTODO EXECUTIVO
MÉTODO EXECUTIVO
Estacionado o equipamento, é realizado o prumo para que o furo tenha verticalidade, em seguida tem início a perfuração.

A Hélice Contínua é então locada através de sua esteira.

Visita – Mobilização

Visita – Mobilização

Com o projeto de locação das estacas em mãos, o responsável indica o local da perfuração.

É uma técnica não destrutiva que permite avaliar a qualidade de fundações profundas, identificando a presença de eventuais defeitos. 
A NBR 6122 recomenda que todas as estacas sejam submetidas ao ensaio.
A análise dos dados obtidos fornece informações como:
Possíveis danos no fuste da estaca e sua localização
Qualidade da concretagem
Parcelas de resistência de ponta e atrito lateral
Confirmação do comprimento executado

Ensaio de Integridade - PIT

A prova de Carga Estática é normalizada pela NBR 12.131/92 e NBR 6122.
Esse ensaio é obrigatório a partir de 100 estacas executadas na obra, sendo 1% delas analisadas e no mínimo 1 teste.
A análise dos dados obtidos servem para:
Curva “Carga x Deslocamento”
Determinar a Capacidade de carga da estaca
Parcelas de resistência de ponta e atrito lateral
Coeficiente de segurança do estaqueamento

Prova de Carga Estática- PCE

E normatizado pela NBR 13208/07.
A NBR 6122, especifica a execução do ensaio em 3% das estacas .
Os dados obtidos servem para, entre outros:
Verificar a capacidade de carga
Verificar a integridade estrutural da estaca
Eficiência do sistema de cravação
Tensão máxima ao longo da estaca

Ensaio de Carregamento Dinâmico - PDA

Slump-Test.
Ensaio de Carregamento de Dinâmico – PDA
Prova de Carga Estática – PCE
Ensaio de Integridade – PIT


Controle Tecnológico de fundações

Prova de Carga Estática- PCE
Esquema de montagem

Fonte: Dyminski (2000)

Ensaio de Carregamento Dinâmico – PDA
Esquema de montagem

Slump-Test

Esquema do teste.

E normatizado pela  NBR NM 67/1998.
A cada caminhão betoneira que chegar à obra,imediatamente antes do lançamento deve ser realizado o teste.
Moldagem de 4 corpos-de-prova de cada o caminhão betoneira, conforme NBR 5738/2002

Slump-Test

Exemplos

Ensaio de Integridade - PIT

ESTACA RAIZ
Perfuração revestida integralmente e auxiliada por água;
Armada em todo coprimento;
Estaca argamassada;
Ø de 150 à 450mm;
Profundidade até 30,00m
(ref.: Engecon);
EQUIPAMENTO
Perfuratriz rotativa ou rotopercussiva;
Inclinação de 0 a 90º




MÉTODO EXECUTIVO
MÉTODO EXECUTIVO
FUNDAÇÕES EM ESTACAS MOLDADAS
in loco
Referências:
ABNT NBR 6122 - 2010 - PROJETO E EXECUÇÃO DE FUNDAÇÕES;
ABNT NBR 12131 - 2006 - ESTACAS-PROVA DE CARGA ESTÁTICA-MÉTODO DE ENSAIO;
ABNT NBR 13208 - 2007 - ESTACAS-ENSAIO DE CARREGAMENTO DINÂMICO
www.brasfond.com.br/fundacoes/ebarrete.html‎ [on line] - 30/11/13
http://www.engeconfundacoes.com.br/estacas-raiz.html [on line] - 30/11/1
3

Argamassa:
fck >= 20MPa
Consumo de cimento >= 600kg/m³
Visita
Obra: Bloco Esportivo da Universidade Federal do ABC UFABC (www.ufabc.edu.br) - Av. do Estado, 5001, Santo André-SP
Área: 3.652,89 m²
Quadras, Piscinas e Ginásio Poliesportivo Coberto.

Visita técnica em 19/09/13
Projeto
Terraplenagem
Locação
Obrigado!
FUNDAÇÕES EM ESTACAS MOLDADAS
in loco
Para a disciplina de Construções Civis 1

Prof. Dr. Manuel Vitor Santos

Por:
Nathalia Marques
Rafael Fujisawa
Rafael Mistura
Valério Melo
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Trado Mecânico
Brocas
Execução
Brocas
Trado Mecânico - Perfuratrizes
Desvantagens
Brocas
Vantagens
Brocas
Mais sobre a obra:
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