UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO

Faculdade de Engenharia

Programa de apoio acadêmico

Título: Capacidade de carga em estacas - Fórmulas estáticas

Área de projeto: Desenvolvimento de material didático

Departamento: Estruturas e Fundações

Coordenador: Prof. José Martinho de Azevedo Rodrigues

ÍNDICE

INTRODUÇÃO 6-8

FÓRMULAS ESTÁTICAS 9-11

MÉTODO DE TERZAGHI 12-15

MÉTODO DE SCHENK 16-18

MÉTODO DE CAQUOT-KERISEL 19-23

MÉTODO DE DÉCOURT E QUARESMA 24-26

MÉTODO AOKI - VELLOSO 27-34

TABELA I – VALORES DE RELAÇÃO ENTRE O ATRITO LATERAL E A RES. DE PONTA 35

ESTACAS ESCAVADAS DE GRANDE DIÂMETRO E BARRETE – MÉTODO FUNDESP 36-38

ESTACAS “RAIZ” - MÉTODO FUNDESP 39-41

ESTACAS “RAIZ” - MÉTODO DA BRASFOND 42-44

COMENTÁRIOS SOBRE ESTACAS “RAIZ 45-49

COMENTÁRIOS SOBRE ESTACAS ESCAVADAS 50-52

ÍNDICE DAS CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DOS PRINCIPAIS TIPOS DE ESTACAS 53

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DOS PRINCIPAIS TIPOS DE ESTACAS 54-88

2

Prof. J. Martinho

INTRODUÇÃO

6

Prof. J. Martinho Capacidade de carga de estacas

Conceito

É a capacidade de carga que o terreno teria de suportar as cargas transmitidas da infra estrutura ou superestrutura ao terreno de fundação, através a ponta da estaca, ao atrito lateral do fuste da estaca, ou a combinação de ambos, ou ainda, ver classificação de estacas quanto ao carregamento e ao modo pelo qual elas transferem as cargas ao terreno de fundação.

O conceito de capacidade de carga de estacas também está intimamente ligado aos critérios básicos que todas as fundações devem obedecer:

Critério de ruptura

Tanto o material que constitue a fundação (elemento estrutural), como o que recebe a carga (terreno de fundação) deverá ser capaz de suportar as cargas a eles transmitidas, com os FS próprios a cada caso e teoria.

Critério de recalque

A fundação poderá ou deverá sofrer deformações que sejam compatíveis com a estrutura a ser suportada, ou seja, deverá haver compatibilidade entre cargas e deformações, e estas deformações não poderão causar danos a estrutura, sejam eles funcionais, arquitetônicos ou estruturais.

É importante ressaltar que em certos casos, como por exemplo, fundações de máquinas, além da capacidade de carga admissível é fixado o recalque admissível máximo tolerável à aquele tipo de máquina ou estrutura.

Na determinação da capacidade de carga admissível de estacas, são utilizados diferentes teorias e métodos, dentre os quais podemos assinalar os que se obtêm através de:

1. Fórmulas estáticas de capacidade de carga

2. Fórmulas dinâmicas de capacidade de carga

3. Resultados obtidos através da realização de provas de carga em estacas, conforme metodologia estabelecida pela NBR-6121/86 da ABNT.

4. Aplicação da Equação da Onda:

CASE METHOD

CAPWAP; desenvolvidos pelo Prof. Goble da Universidade de Colorado - EUA.

7

Prof. J. Martinho

8

Conforme o tipo de estaca e modo de execução da mesma, poderão ser utilizados todos os métodos acima propostos ou apenas alguns deles, ou até somente um deles, na hipótese de não realização de prova de carga.

Portanto, é de ressaltar a importância que se tem em conhecer em toda a sua plenitude tudo sobre cada um dos tipos de estacas, principalmente no tocante ao método executivo da mesma, para que possamos avaliar e analisar o comportamento da mesma, no momento em que será aplicada a carga à referida estaca.

Prof. J. Martinho

FÓRMULAS ESTÁTICAS

9

Prof. J. Martinho

Fórmulas estáticas de capacidade de carga de estacas

A utilização das fórmulas estáticas permite a determinação teórica da capacidade de carga admissível de estacas (ver conceito) através a utilização de:

• Parâmetros geotécnicos

• Resultados de sondagens a percussão

• Resultados de sondagens estáticas

• Correlações de SPT x CPT

• Resultados de medidas de atrito lateral estaca x tipo de solo

Estabelecidos por diferentes autores, nos seus países de origem ou de trabalho, conforme será apresentado a seguir, quando da apresentação das diferentes teorias; de modo que através destas teorias defina-se a capacidade de carga admissível em uma determinada cota de assentamento da estaca ou cota da base ou ponta da estaca (CAF).

De um modo geral, os cálculos teóricos são feitos por tentativas, até se chegar a uma profundidade na qual a capacidade de carga admissível da estaca seja praticamente igual à carga estrutural nominal da estaca. À medida que se adquire experiência nestes tipos de cálculos, as tentativas se reduzem, chegando bem próximas da unidade.

No caso de utilização de programas para computadores, é possível produzir quadros, tabelas e gráficos, de onde será definida a profundidade, cota de assentamento da fundação que satisfaça a capacidade de carga admissível para a estaca tipo em estudo.

Normalmente escolhe-se uma cota de assentamento da fundação (CAF), em que a capacidade de carga admissível do terreno de fundação é aproximadamente igual à carga estrutural nominal da estaca (Qadm ≅ Qestrut).

Nos casos abaixo relacionados, não se aplica este critério (Qadm ≅ Qestrut):

1. Ver recomendação da NBR-6122/86 da ABNT.

2. Carga do pilar menor que a carga estrutural da estaca.

3. Carga do pilar maior que a carga estrutural da estaca.

No caso mais comum, normalmente a estaca escolhida, principalmente no tocante à carga estrutural, não atende à carga de alguns poucos pilares, e, por esta razão também, teremos que analisar o aspecto econômico, levando certamente à diminuição do comprimento da estaca.

10

Prof. J. Martinho

11

Portanto, teremos uma cota de assentamento de fundação (CAF) inferior a acima mencionada, que é o caso em que Qadm = Qpilar, caso 2 acima.

Poderá existir também a situação de se calcular o número de estacas, ter se achado um número não inteiro, e se ter arredondado para o imediatamente superior, acarretando portanto, uma carga atuante na estaca inferior à carga estrutural nominal da estaca, uma vez que o número de estacas foi aproximado para mais e o inteiro mais próximo.

Quando efetuarmos as aproximações para o inteiro imediatamente superior, como a carga do pilar permanece a mesma e o número de estacas aumentou, a carga atuante na estaca, proveniente da carga do pilar diminui, logo, recalcularemos a capacidade de carga admissível do terreno de fundação para este valor, fazendo portanto com que a estaca venha a ter seu comprimento diminuído.

A adoção deste procedimento é a mais correta e ficará a critério do projetista, e dos elementos disponíveis a adoção do critério acima mencionado.

Prof. J. Martinho

MÉTODO DE TERZAGHI

12

Prof. J. Martinho Capacidade de carga de estacas - Fórmulas estáticas

Fórmula geral de Terzaghi

Q R A p hr p pi

i n

= +=

s=

∑. .1

.

a

Q Q Qr p= +

onde:

Rp = resistência de ponta do penetrômetro estático

Ap = área de ponta da estaca

p = perímetro da seção reta do fuste da estaca

h = altura do fuste considerado

s = resistência de aderência ou resistência de atrito lateral

Qr = capacidade de carga da estaca na ruptura

Qp = carga de ponta na estaca

Qa = carga de atrito lateral

Qadm = capacidade de carga admissível

FS = fator de segurança de capacidade de carga (FS = 3)

QQFSadm

r= QQ

admr=

3

Nota: consultar os seguintes elementos técnicos:

1. Valores obtidos no ensaio de penetração estática "deepsondering"

2. Ensaios de laboratório; sondagens; provas de carga; ensaios in situ

3. Tabela do LNEC, correlacionando SPT x Deepsondering

4. Quadro 1 - Comparação entre os valores indicados por diferentes autores para o atrito lateral das estacas - Fernando Vasco Costa

5. Quadro 2 - Cargas que as estacas podem suportar por atrito lateral - Fernando Vasco Costa

13

Prof. J. Martinho Cargas que as estacas podem suportar por atrito lateral, segundo a fórmula:

cs

=µη.

Autor Tipo de terreno Atrito lateral m (t/m2)

A. Mayer (η = 1) lodo 0,7 a 0,9

argila 1,0 a 1,5

areia 2,0 a 2,5

Scheidlig (η = 2) lodo 0,7

argila muito plástica 1,0 a 2,0

argila plástica 3,4 a 4,0

argila rija 6,0 a 10,0

areia 10,0 a 12,0

Limite de carga para as tensões de serviço

Rmadeira 80 kg/cm2

Rconcreto 60 kg/cm2

Raço 1400 kg/cm2

Bibliografia: Fernando Vasco Costa - Estacas para fundações

Comparação entre os valores indicados por diferentes autores para o atrito lateral das estacas

Autor Terrenos

lodos argilas areias

(t/m2) (t/m2) (t/m2)

Armand Mayer 0,7 a 0,9 1,0 a 1,5 2,0 a 2,5

Scheidig ensaios de tração 0,7 1,0 a 10,0 1,0 a 20,0

madeira 0,0 1,6 a 2,7 1,6 a 2,7

Krynine concreto 0,0 3,2 a 6,5 3,2 a 6,5

metálicas 0,0 2,0 a 4,2 2,0 a 4,2

Tschebotarioff (citado por Jacoby e Davis) 0,7 até 7,0 3,0 a 10,0

Procedimento A.S.C.E. 0,5 1,7 a 9,0 1,7 a 4,4

Guidi: madeira - 2,5 3,0

concreto rugoso - 1,5 2,5

concreto liso - 1,0 2,0

ferro, aço - 1,5 2,5

14

Prof. J. Martinho

15

Mais recentemente, Terzaghi indicou como valores de atrito lateral a que se inicia o movimento os seguintes:

Terreno Atrito lateral(t/m2)

Areias compactas (estacas compridas) 2,5

Areias compactas (estacas curtas) 10,0

Argilas brandas e siltes 1,0 a 3,0

Siltes com areia 2,0 a 5,0

Argilas rijas 4,0 a 10,0

No caso de argilas, recomenda ainda o mesmo autor que se proceda a determinação da resistência à compressão simples e se adote para atrito da estaca sobre o terreno a metade deste valor.

Quando se procede a elaboração de um projeto de responsabilidade, em vez de utilizar valores de atritos indicados em livros, é indispensável proceder a ensaios diretos.

Prof. J. Martinho

MÉTODO DE SCHENK

16

Prof. J. Martinho

17

Capacidade de carga pelo método de Schenk

R R R R Fq U l qp a s rmi

i n

= = + = +=

=

∑23

23

23 1

( ) ( . . )

onde:

R = capacidade de carga admissível de Schenk

R = capacidade de carga na ruptura

Rp = resistência de ponta da estaca

Ra = resistência de atrito lateral ou ao longo do fuste da estaca

F = área da seção da ponta da estaca (cm2)

U = perímetro da estaca (cm) ou da seção reta do fuste da estaca (cm)

l = espessura das camadas (cm)

qs e qrm = parâmetros dados em função da natureza do solo e do tipo da estaca.

Obs: consultar tabela anexa, com os valores de qs e qrm.

PARÂMETROS PARA ESTIMATIVA DE CAPACIDADE DE CARGA DAS ESTACASComprimento Atrito lateral médio por unidade de área Resistência de ponta por unidade de área

Tipo de solo abaixo do (superfície lateral desenvolvida) qrm (kg/cm2) (área da figura envoltória) qs (kg/cm2)topo da Estacas Estacas de Estacas de aço Estacas Estacas de Estacas de aço (3)camada de concreto Seção em de concreto Seção emresistente madeira armado caixão. Ponta Perfis I, H madeira armado caixão. Ponta Perfis I, H

(m) aberta aberta(4) (1) (2)

Solos não coesivos- Areia fina- Areia média até 5 0,20 - 0,45 0,20 - 0,45 0,20 - 0,35 0,20 - 0,30 20 - 30 20 - 50 15 - 40 15 - 30- Areia grossa 5 - 10 0,40 - 0,65 0,40 - 0,65 0,35 - 0,55 0,30 - 0,50 30 - 75 35 - 65 30 - 60 25 - 50- Areias misturadas > 10 0,60 0,50 - 0,75 0,40 - 0,75 40 - 80 35 - 75 30 - 60- Silte- Pedregulhos - Misturas de areias como acima Os valores acima podem ser e pedregulhos elevados de 25%Solos coesivosTurfa, vasa - - - - -- Argila mole 0,05 - 0,20 -- Argila rija a semidura 0,20 - 0,45 0 - 20- Silte argiloso 0,20 - 0,45 0 - 20- Semidura a dura até 5 - 0,50 - 0,80 0,40 - 0,70 0,30 - 0,50 - 20 - 60 15 - 50 15 - 40

5 - 10 - 0,80 - 1,10 0,60 - 0,90 0,40 - 0,70 - 50 - 90 40 - 90 30 - 75> 10 - 0,80 - 1,10 0,80 - 1,00 0,50 - 0,80 - 80 - 100 80 - 100 60 - 90

(1) Para larguras de seção em caixão ou diâmetro de tubo < 500mm(2) Para perfis com altura < 400mm. Para perfis mais altos, dividir a altura por meio de chapas soldadas(3) Para estacas de aço, seção em caixão e ponta fechada, pode-se adotar os valores correspondentes às estacas de concreto armado(4) Para qrm toma-se o comprimento das estacas l; para qs, o comprimento cravado na camada resistente

Bibliografia: Homero Pinto Caputo, vol IV - Estacas Franki

18

Prof. J. Martinho

MÉTODO DE CAQUOT-KERISEL

19

Prof. J. Martinho Capacidade de carga pelo método de Caquot-Kerisel

Formulação

Rr = Rp + Ra

onde:

Rr = carga de rutura;

Rp = resistência de ponta;

Ra = resistência de atrito lateral.

Cálculo de rutura (Rr)

Solo não coesivo

Rr = Sb.Nq.γ.D + 2.Sf. S3.γ.Dd

2

Solo coesivo

Rr = Sb.(Nq.γ.D + c.Nc) + Sf.(4.c.S5.Dd

+ 2.S3.γ.Dd

2

)

onde:

Sb = área da base da estaca

Sf = área da seção reta do fuste

γ = peso específico do solo

D = profundidade da ponta ou base

d = diâmetro do fuste

Nq = parâmetro que depende do ângulo de atrito do solo (Ábaco I)

Nc = parâmetro que depende do ângulo de atrito do solo (Ábaco I)

S3 = parâmetro que depende do ângulo de atrito do solo e da obliquidade da reação do atrito em relação à superfície (Ábaco II)

S5 = parâmetro que depende do ângulo de atrito do solo (Ábaco II)

20

Prof. J. Martinho

21

Carga admissível de trabalho da estaca (Fator de segurança = 3)

RR

tr =

3

Bibliografia

L’ Herminier - Mecanique des Sols - Paris - 1967

Anexo:

Ábaco I - Resistência de ponta

Ábaco II - Resistência de atrito lateral

Prof. J. Martinho

MÉTODO DE DÉCOURT E QUARESMA

24

Prof. J. Martinho Capacidade de carga pelo método de Décourt e Quaresma

Os autores apresentam um processo expedito para a determinação da carga de ruptura de estacas, em função apenas dos resultados fornecidos por sondagens a percussão (SPT).

Décourt e Quaresma ressaltam que o objetivo do método elaborado não visa a obtenção de valores exatos, mas sim de estimativas bastante aproximadas, seguras, e principalmente de fácil determinação.

Formulação

Qr = Qp + Qa

onde:

Qr = capacidade de carga limite (na ruptura) da estaca;

Qp = parcela de carga de ruptura resultante da ponta da estaca;

Qa = parcela de carga de ruptura resultante do atrito ao longo do fuste da estaca.

Cálculo de Qp

Qp = Ap.N .K p

onde:

Ap = área de ponta da estaca

Np = média dos valores do número de golpes junto à ponta da estaca.

K = coeficiente ou fator característico, função do tipo de solo - ver Quadro 1

Obs:

• A média dos valores do número de golpes na ponta da estaca é estabelecida entre o valor correspondente ao nível da ponta da estaca, o imediatamente anterior e o imediatamente posterior. Isto é, se a estaca estiver na CAF = -15 m, a média deve ser extraída dos valores do número de golpes obtido na sondagem a percussão mais próxima do nível da ponta da estaca (-15 m), o anterior (-14 m) e o posterior (-16 m).

Quadro 1 - Valores de K, segundo Décourt-Quaresma

Tipos de estaca Qualquer Escavada de grande φ

Natureza do solo tf/m2 kPa tf/m2 kPa

Argila 12 120 10 100

Siltes argilosos 20 200 12 120

Siltes arenosos 25 250 14 140

Areias 40 400 20 200

25

Prof. J. Martinho

26

Cálculo de Qa

Qa = p.L.qt

onde:

p = perímetro da seção reta do fuste da estaca (m)

= comprimento da estaca (m) L

qt = adesão média ao longo do fuste (tf/m2)

q N

t = +3

1

N = número de golpes médio (para penetrar 30cm do amostrador padrão-SPT) ao longo do fuste.

Considerações para o cálculo da adesão média qt

1. Para valores de sondagem a percussão onde N é menor ou igual a três, Décourt-Quaresma recomendam adotar N = 3.

2. Para valores de N ≥ 50, o professor aconselha adotar N = 50, pois em sondagens a percussão, valores menores que três e maiores que 50 não devem ser considerados.

3. No caso de estacas tipo Strauss e tubulões a céu aberto sem revestimento, adotar N = 15 como limite.

A capacidade de carga, segundo Décourt-Quaresma:

Qr = Qp + Qa

onde:

Qp = Ap.N .K p

Qa = p.L.qt

Fatores de segurança, propostos por Décourt-Quaresma

Na ponta: FSp = 4,0

No atrito ao longo do fuste: FSa = 1,3

Qr = Qp + Qa

Q QFS

QFSadm

p

p

a

a= + ∴ = + Q

Q Qadm

p a

4 1,3

Prof. J. Martinho

MÉTODO AOKI - VELLOSO

27

Prof. J. Martinho Capacidade de carga pelo método de Aoki-Velloso

A aplicação do método proposto por Aoki-Velloso baseia-se nos resultados das sondagens a percussão, que permitem descrever a natureza das camadas atravessadas e a medida da resistência à penetração do amostrador padrão (SPT), denominada de N, e definida, como sendo o número de golpes para penetrar os últimos 30cm do solo.

Com base nas correlações estabelecidas por Costa Nunes e Fonseca, e Begemann, temos:

1. Costa Nunes e Fonseca:

Entre o índice de resistência à penetração (N) e a resistência estática do ensaio de CPT (Rp)

Rp = K.N

Quadro I - Valores de K, segundo Costa Nunes e Fonseca

Tipo de solo K

Argila, argila siltosa e silte argiloso 2,0

Argila arenosa e silto arenosa 3,5

Silte arenoso 5,5

Areia argilosa 6,0

Areia 10,0

2. Begemann:

Entre o atrito lateral local e a resistência de ponta do cone obtida por:

rl = α.Rp, para alguns tipos de solos (ver tabela anexa)

3. Aoki-Velloso:

Aoki e Velloso interpolaram os valores de K e α, englobando uma ampla faixa de natureza de materiais, com base nos resultados de Costa Nunes e Fonseca, e Begemann (ver quadro II).

28

Prof. J. Martinho

Quadro II - Valores de K e α, segundo Aoki-Velloso (1975)

Tipo de solo K (kg/cm2) K (kPa) α (%)

Areia 10 1000 1,4

Areia siltosa 8 800 2,0

Areia silto-argilosa (*) 7 700 2,4

Areia argilosa 6 600 3,0

Areia argilo siltosa (*) 5 500 2,8

Silte 4 400 3,0

Silte arenoso 5,5 550 2,2

Silte areno argiloso (*) 4,5 450 2,8

Silte argiloso 2,3 230 3,4

Silte argilo arenoso (*) 2,5 250 3,0

Argila 2 200 6,0

Argila arenosa 3,5 350 2,4

Argila areno siltosa (*) 3 300 2,8

Argila siltosa 2,2 220 4,0

Argila silto arenosa (*) 3,3 330 3,0

• Valores de K e α (em %) obtidos por Aoki-Velloso (1975), com base nos resultados de Costa Nunes e Fonseca, e Begemann.

Nota:

• Nas sondagens usuais normais, em que não são realizados ensaios para determinação da curva granulométrica de um solo, a Norma não permite a classificação do solo com três minerais, daí a razão de normalmente não se ter na classificação do solo os três minerais, e por isto não se utiliza os valores acima assinalados por (*).

29

Prof. J. Martinho

Capacidade de carga - Aoki-Velloso

A capacidade de carga de uma estaca na ruptura, pode ser estimada pela expressão:

Qr = Qp + Ql

Q

p

l

r

1

2

Q

Q

Q

l

onde:

Qr = carga de ruptura

Qp = carga resistida pela ponta

Ql = carga resistida por atrito lateral

Qp = S.r'p

Ql = ∑ U lCB

CA

lr.∆ . ′

onde:

CA = cota de arrasamento da estaca

CB = cota de base ou de ponta da estaca

r'p = resistência de ponta

r'l = resistência por atrito lateral

S = área da base ou ponta da estaca

U = perímetro da seção reta do fuste da estaca

′ =r K NFp.1

(kgf/cm2)

′=r K NFl

α. .2

(kgf/cm2)

K e α = coeficientes que dependem do tipo de solo - Ver quadro II.

F1 e F2 = coeficientes corretivos que procuram levar em conta a diferença de comportamento entre a estaca (protótipo) e o cone holandês (modelo).

30

Prof. J. Martinho Parcela de ponta na ruptura

Q S rp p= ′.

Q SK NFp =.1

Parcela de atrito na ruptura

′ Q U ll lCB

CA

= ∑ . .∆ r

Q U lK NFl

CB

CA

= ∑ . .( . . )

∆α

2

Obs.:

1. Se entrarmos com K em kgf/cm2, teremos obrigatoriamente que entrar com a área de ponta e a área lateral em cm2; obtendo Qp e Ql em kgf.

2. No caso de entrarmos com K em kPa, teremos obrigatoriamente que entrar com a área de ponta e a área lateral em m2, obtendo Qp e Ql em kN.

3. Unidades: força: 1 tf ≈ 10kN

pressão: 1 kgf/cm2 = 100 kPa = 100 kN/m2

Portanto,

∆l r'l

CB/CP

CA Qr

Qr = Qp + Ql

∴ =QQFSadm

r

∴ =QQ

admr

2

• Aoki-Velloso, recomenda FS=2

31

Prof. J. Martinho Os autores Aoki-Velloso, após análise de um grande número de resultados de

provas de carga em diversos tipos de estacas, estabeleceram os seguintes valores para F1 e F2.

Quadro III- Valores de F1 e F2, segundo Aoki-Velloso (*)

Tipo de estaca F1 F2

Pré-moldada 1,75 3,5

Franki standard 2,5 5,0

Escavadas 2,5 < F1 < 5,0 F2 = 2F1

(*) Trabalho original de Aoki-Velloso (1975)

Nota:

• Fontoura, S.A.B., Velloso, P.P.C., Pedrosa, M.G.A., propõem para estaca escavada:

F1 = 3,0 e F2 = 6,0

Valores de F1 e F2, segundo vários autores

Quadro IV- Valores de F1 e F2, segundo vários autores

Tipo de estaca F1 F2

Autor 1 2 3 1 2 3

Pré-moldada de pequeno ∅ * 1,9 ** 1,4

Pré-moldada de grande ∅ 1,75 2,5 3,5 1,4

Perfil metálico 1,75 1,7 3,5 3,0

Franki 2,5 2,5 5,0 2,0

Escavada de grande ∅ 3,0 6,1 6,0 5,2

Strauss 3,0 4,2 6,0 3,8

Injetada de pequeno ∅ - - 2,3 - - 2,6

(1) Aoki-Velloso (1993)

* F1 = 1 + D/80 D em cm

** F2 = 2 x F1

(2) Hugo Laprovitera

(3) Estacas Franki

32

Prof. J. Martinho Proposta de novas correlações e fatores - Hugo Laprovitera (1988)

Quadro V - Valores de K e α por Hugo Laprovitera

Tipo de solo K (kPa) α (%) α' (%)

Areia 600 1,4 1,4

Areia siltosa 530 1,9 1,9

Areia silto argilosa 530 2,4 2,4

Areia argilo siltosa 530 2,8 2,8

Areia argilosa 530 3,0 3,0

Silte arenoso 480 3,0 3,0

Silte areno argiloso 380 3,0 3,0

Silte 480 3,0 3,0

Silte argilo arenoso 380 3,0 3,0

Silte argiloso 300 3,4 3,4

Argila arenosa 480 4,0 2,6

Argila areno siltosa 300 4,5 3,0

Argila silto arenosa 300 5,0 3,3

Argila siltosa 250 5,5 3,6

Argila 250 6,0 4,0

Obs.:

1. K = sugeridos por Danziger

2. α = proposto por Hugo Laprovitera (1988).

3. α' = proposto por Hugo Laprovitera (1988), no caso da sondagem não ter boa confiabilidade da parte do projetista.

33

Prof. J. Martinho

34

Quadro VI - Fatores F1 e F2, sugeridos por Hugo Laprovitera

Tipo de estaca F1 F2

Franki 2,5 2,0

Metálicas 1,7 3,0

Pré-moldadas de pequeno ∅ 1,9 1,4

Pré-moldadas de grande ∅ 2,5 (*) 1,4

Escavadas de grande ∅ 6,1 5,2

Strauss 4,2 3,8

Notas de Hugo Laprovitera:

1. O SPT a ser tomado para o cálculo da resistência de ponta da estaca (Qp) é o SPT médio numa faixa de um diâmetro (da ponta) para cima e para baixo do nível da ponta da estaca.

2. Considerou-se grande diâmetro toda estaca cujo diâmetro seja ≥ 60cm.

3. (*) Valor assumido por Hugo Laprovitera por questão de segurança.

4. Para o cálculo da área da base de estacas metálicas, do tipo "trilhos" e "perfis laminados", recomenda-se a utilização da área da seção metálica e mais alguma área que esteja contida no interior do contorno, e não no exterior do contorno como era anteriormente proposto para utilização em projeto.

Prof. J. Martinho

8

8 - turfa

Tabela I - Valores da relacao entre o atrito local e a resistencia de ponta, segundo Begemann

7 - argila

6 - areia silte arenosa

5 - silte

4 - areia silto argilosa3 - areia siltosa

2 - areia fina pedregulho1 - areia grossa com

Legenda:5%

0%

95%85%75%65%55%45%35%25%

15%

Atrito local (kgf/cm2)

0 1 2 3 4 5 6

Res

iste

ncia

de

pont

a (k

g)

0

100

200

300

765

4

321

100%

35

Prof. J. Martinho

ESTACAS ESCAVADAS DE GRANDE DIÂMETRO E BARRETE - MÉTODO FUNDESP

36

Prof. J. Martinho Capacidade de carga de estacas escavadas com uso de lama bentonítica

φDe grande diâmetro

a

b

Tipo barrete

Sugestão: FUNDESP - Fundações Especiais SA

Pr = Pl + Pp (1), onde:

Pr = carga de ruptura

Pl = carga resistida pelo atrito lateral

Pp = carga resistida pela ponta

(2), onde: P Nl = ∑β β0 1. . . .∆U l

N = SPT (nº de golpes/30 cm)

U = perímetro da seção reta do fuste da estaca

βo = 1,5 - 0,4D

D=diâmetro da estaca em m (0,6 < D < 2,5)

β1.N ≤ 1,5 kg/cm2

P N Ap = bβ β0 2. . . (3), onde:

Ab = área da base da estaca

β2.N= média dos valores de β2 N situados 1,5D acima e abaixo da ponta da estaca

β1.N e β2.N são obtidos em kg/cm2

Valores de β1 e β2

Tipo de solo β1 (%) β2 (%)

areia 3,0 2,5

areia siltosa 3,3 2,0

areia argilosa 3,5 2,0

silte 2,3 1,2

silte arenoso 2,5 1,5

silte argiloso 2,0 1,1

argila 2,4 1,0

argila arenosa 2,5 1,4

argila siltosa 2,0 1,1

37

Prof. J. Martinho

38

Notas:

1. Sempre que possível, os valores de βo , β1e β2 devem ser comprovados através da realização de provas de carga instrumentadas.

2. O valor da carga admissível (Padm) deve produzir recalques compatíveis com a estrutura e satisfazer pelo menos uma das relações abaixo (a ou b):

a)

PP

admr≤

2

b) PP P

adml p

2 3≤ +

Prof. J. Martinho

ESTACAS "RAIZ" - MÉTODO FUNDESP

39

Prof. J. Martinho Capacidade de carga de estacas "raiz"

Sugestão: FUNDESP - Fundações Especiais SA

A capacidade de carga à compressão de uma estaca raiz, com um diâmetro final D ≤ 45 cm e injetada com uma pressão τ ≤ 4 kg/cm2 (0,4 MPa), pode ser obtida através da seguinte fórmula:

Pr = Pl + Pp

onde:

Pr = carga de ruptura

Pl = carga resistida pelo atrito lateral

Pp = carga resistida pela ponta

onde:

N = SPT (nº de golpes/30 cm)

U = perímetro final da seção reta do fuste da estaca

βo = 1 + 0,11τ - 0,01D

onde:

D=diâmetro final da estaca em cm

τ = pressão de injeção em kg/cm2

onde:

Ab = área da base da estaca

β1.N e β2.N são obtidos em kg/cm2

β0.β1.N ≤ 2,0 kg/cm2 (0,2 MPa)

β0.β2.N ≤ 50 kg/cm2 (5 MPa)

40

Prof. J. Martinho

41

Valores de βo

τ (kg/cm2) 0 1 2 3 D (cm)

10 0,90 1,01 1,12 1,23

12 0,88 0,99 1,10 1,21

15 0,85 0,96 1,07 1,18

16 0,84 0,95 1,06 1,17

20 0,80 0,91 1,02 1,13

25 0,75 0,86 0,97 1,08

31 0,69 0,80 0,91 1,02

42 0,58 0,69 0,80 0,91

Valores de β1 e β2

Tipo de solo β1 (%) β2 (%)

areia 7 3

areia siltosa 8 2,8

areia argilosa 8 2,3

silte 5 1,8

silte arenoso 6 2,0

silte argiloso 3,5 1,0

argila 5 1,0

argila arenosa 5 1,5

argila siltosa 4 1,0

Notas:

1. O valor a ser adotado para τ deve ser analisado em conjunto com a firma executora das estacas.

2. Face à facilidade de executar provas de carga a compressão em estacas raiz, recomendamos a realização, de preferência logo no início da obra, de testes para comprovação dos valores de βo, β1 e β2.

3. O valor da carga admissível (Padm) deve produzir recalques compatíveis com a estrutura e satisfazer pelo menos uma das relações abaixo:

a) P Padm l≤ 1 2 5,

PP

admr≤

2

b) PP P

adml p

≤ +2 3

Prof. J. Martinho

ESTACAS "RAIZ" - MÉTODO DA BRASFOND

42

Prof. J. Martinho Capacidade de carga de estacas raiz

Sugestão: BRASFOND - Fundações Especiais SA

A capacidade de carga externa decorrente da interação estaca/terreno que é função do método executivo e das características geomecânicas dos terrenos atravessados.

Esta capacidade, nos caso de estacas flutuantes, sem engaste da ponta em rocha ou material de consistência rochosa, é em geral determinada tão somente pela resistência devida ao atrito lateral, já que de fato é desprezível a relação entre a área da ponta e a superfície do fuste.

Confirmando que, embora o melhor modo para determinar a capacidade de carga externa de uma estaca raiz, bem como de qualquer tipo de estaca, seja o da execução de uma ou mais provas de carga preliminares, uma simples fórmula empírica para determinação da capacidade de carga P de uma estaca raiz, pode ser a seguinte:

, onde:

D = diâmetro nominal da estaca, isto é, o diâmetro de perfuração;

L = comprimento da estaca;

K = coeficiente que representa em média por todo o comprimento, a interação entre estaca e terreno (do ponto de vista físico esse coeficiente pode representar o esforço de aderência estaca/terreno ou ainda o esforço de cisalhamento induzido pela estaca no tereno);

I = coeficiente que depende do diâmetro da estaca.

As tabelas a seguir indicam os valores orientativos de K e I

Tabela 1 - Valores de K

Tipo de terreno K (tf/m2)

terreno mole 5

terreno solto 10

terreno med. compacto 15

terreno muito compacto, pedregulhos e areia 20

43

Prof. J. Martinho

44

Tabela 2 - Valores de I

Diâmetro da estaca I

∅ = 10 cm 1,00

∅ = 15 cm 0,90

∅ = 20 cm 0,85

∅ = 25 cm 0,80

∅ = 40 cm 0,65

A partir desses elementos é possível estabelecer, em caráter muito genérico, as cargas de trabalho aproximadas das estacas raiz em seus diverso diâmetros , que seriam as seguintes:

Quadro resumo: diâmetro x carga de trabalho

Diâmetro (mm) Carga de trabalho (tf)

Perfurado acabado

83 100 até 10

101 120 15

114 140 20

127 150 25

140 160 35

168 200 50

220 250 70

355 400 130

Prof. J. Martinho

COMENTÁRIOS SOBRE ESTACAS "RAIZ"

45

Prof. J. Martinho Comentários técnicos

1. De acordo com a NBR 6122/86, item 7.3.3.4., vejamos o que a mesma nos diz com relação as estacas injetadas de pequeno diâmetro:

1.1. São consideradas estacas injetadas de pequenos diâmetro aquelas escavadas de forma circular, com perfuratriz, e injetadas, com diâmetro até cerca de 20 cm. Podem ser verticais ou inclinadas.

1.2. Basicamente são executadas com o seguinte procedimento:

a) escavação através de perfuração com equipamento mecânico apropriado, até a cota especificada no projeto, com uso ou não de lama bentonítica e de revestimento total ou parcial, e com diâmetro da perfuração no mínimo igual ao do fuste considerado no dimensionamento;

b) limpeza do furo e introdução da armadura (tubo, barras ou fios de aço) e, quando for o caso, dispositivo para injeção (tubo de válvulas múltiplas);

c) injeção de produto aglutinante, sob pressão, para a moldagem do fuste e ligação da estaca ao terreno, executada em uma ou mais etapas; nesta fase pode ser introduzida armadura adicional.

1.3. A resistência estrutural do fuste deve ter um fator de segurança mínimo à ruptura de 2, calculada em relação às resistências características dos materiais.

1.4. O consumo de cimento da calda ou argamassa injetada deve ser no mínimo de 350 kg/m3 de material injetada.

A injeção deve ser feita usando nata de cimento ou argamassa, dosados de maneira adequada ao método executivo e injetadas de maneira a garantir que a estaca tenha a carga admissível prevista no projeto e a ser confirmada experimentalmente.

1.5. A capacidade de carga deve ser verificada experimentalmente, através de provas de carga.

Para cada obra deve ser exigida uma prova de carga para as dez primeiras estacas e uma para cada 20 das demais estacas ou fração (no mínimo duas).

Em casos especiais, ou quando houver grandes variações nas características do terreno, a fiscalização pode exigir a execução de provas de carga adicionais.

46

Prof. J. Martinho

1.6. No caso de estacas injetadas de pequeno diâmetro atravessando espessas camadas de argila mole deve ser considerado o efeito da flambagem. Neste caso, a verificação da capacidade de carga à compressão não deve ser feita a partir do ensaio à tração.

1.7. A injeção sob pressão pode ser aplicada em um ou mais estágios, junto ou separado da confecção do fuste, pelo topo da escada ou em válvulas distribuídas ao longo do fuste.

1.8. Toda a obra deve ser acompanhada da apresentação de boletins de execução, constando no mínimo dos seguintes dados para cada estaca:

a) descrição do método executivo com apresentação de esquema;

b) diâmetro da perfuração;

c) diâmetro, espessura e profundidade do revestimento recuperável ou permanente;

d) uso ou não de lama bentonítica;

e) armação;

f) profundidade total;

g) pressão máxima de injeção;

h) pressão final de injeção;

i) volume de calda ou argamassa injetada em cada estágio ou válvula;

j) características da calda ou argamassa,

- traço;

- fator água-cimento;

- aditivos;

- número de sacos de cimento injetados, marca e tipo.

2. No dimensionamento do estaqueamento em planta, há que se verificar o espaçamento mínimo entre as mesmas, uma vez que está intimamente ligado ao processo executivo de cada uma das estacas injetadas de pequeno diâmetro.

Lembrar que de acordo com a NBR 6122/86 são estacas injetadas de pequeno diâmetro as estacas "raiz", presso-ancoragem, micro-estaca, etc.

47

Prof. J. Martinho

É importante lembrar que de acordo com a NBR 5629 da ABNT, o espaçamento mínimo entre tirantes é de 1,30m, e, como em determinadas estacas o processo executivo é idêntico, há que observar tal procedimento.

É necessário portanto, se estudar cuidadosamente o processo executivo das mesmas e em função deste, se definir o espaçamento entre as mesmas.

É conveniente lembrar também que o espaçamento d (entre os eixos das estacas) igual a 1,30 m é mínimo, podendo-se adotar maiores valores.

3. A maneira ou o modo de como se pretende testar uma estaca injetada de pequeno diâmetro (prova de carga) é importante, pois tem implicação com o cálculo de capacidade de carga da mesma.

No caso de estacas ensaiadas a tração, há que se verificar:

PPFS

Padm

l l= =2

4. As capacidades de carga das estacas injetadas de pequeno diâmetro, podem ser determinadas/calculadas por diferentes métodos/teorias.

É de fundamental importância o conhecimento do perfil geotécnico do subsolo, bem como associa-lo ao processo executivo das estacas injetadas de pequeno diâmetro, para a escolha do método/teoria a ser utilizada no cálculo da capacidade de carga, bem como a definição de como a estaca injetada de pequeno diâmetro irá transmitir a carga para o terreno de fundação (subsolo).

5. Não é permitido utilizar lama bentonítica na execução da perfuração de uma estaca injetada de pequeno diâmetro.

6. Há métodos de cálculo de capacidade de carga das estacas injetadas de pequeno diâmetro, levando em conta dados a serem obtidos no campo, quando da execução das mesma tais como: pressão de injeção, consumo de calda de cimento/argamassa, etc.

7. É possível, caso se queira, aumentar o diâmetro da mesma junto a cota de arrasamento da estaca, numa profundidade de 1,0 a 2,0 m, ou outra, a critério do projetista.

8. É importantíssimo se gabaritar a locação das estacas, para que na sua execução as mesmas não afastem do projeto.

48

Prof. J. Martinho

49

Lembrar que as estacas são de pequeno diâmetro, e que qualquer excentricidade irá acarretar momentos na cabeça da estaca, e que é claro, deverão ser verificadas e atender ao valor máximo especificado por norma, que é de 10% do diâmetro da estaca.

Há que se levar em conta no cálculo estrutural das estacas injetadas de pequeno diâmetro, as excentricidades acima mencionadas.

9. A maioria dos autores/projetistas, adotam para definição da capacidade de carga das estacas injetadas de pequeno diâmetro, somente a parcela de atrito lateral. É portanto desprezada a parcela de ponta.

10. Há casos, em função do perfil geotécnico do subsolo e do processo executivo, que poderá se definir a capacidade de carga da estaca injetada de pequeno diâmetro, com a soma das parcelas de atrito lateral e de ponta.

Ficará a cargo/responsabilidade do projetista tal procedimento.

Prof. J. Martinho

COMENTÁRIOS SOBRE ESTACAS ESCAVADAS

50

Prof. J. Martinho Comentários técnicos

1. O item 7.3.3.3-1, da NBR 6122/86 no tocante a carga admissível, nos diz que a estaca escavada deve atender simultaneamente às seguintes condições:

1.1. Ser obtida pela aplicação de um coeficiente de segurança igual a 2 (dois) a soma da resistência de atrito e resistência de ponta, e que a resistência de atrito não seja inferior a 80% da carga de trabalho a ser adotada.

P P Pr l= + p

PPFS

Padm

r r= =2

PP

FSadml≥

0 80,

1.2. Quando a estaca tiver sua ponta em rocha, e, que se possa garantir o contato entre o concreto e rocha, toda carga pode ser absorvida por resistência de ponta, valendo neste caso um coeficiente de segurança não inferior a 3 (três).

PPFS

Padm

p p> =

3

Nota:

• A garantia do contato é feita através de uma sondagem rotativa, acompanhada por um engenheiro geotécnico, na qual se extrai uma amostra no contato concreto x rocha.

2. Esclarecimentos adicionais sobre a recomendação da NBR 6122/86, de que:

"A resistência de atrito não seja inferior a 80% da carga de trabalho a ser adotada"

2.1. Praticamente, nos obriga a que a capacidade de carga admissível seja toda por atrito lateral.

Qadm = 0,80Qadm de atrito lateral

2.2. Se Qadm = Qestrut da estaca, temos que

Qadm = 0,80Qestrut

51

Prof. J. Martinho

52

2.3. No caso da sondagem ser insuficiente, isto é, na profundidade até o limite de sondagem, não garantimos o valor (0,80Qestrut), adotemos o que der, e para resistência de ponta, a parcela igual aos 20% da carga estrutural da estaca

2.4. Notar que, na maioria dos casos, sempre a parcela de ponta é maior que os 20% da carga estrutural, embora adotemos este valor para a ponta da estaca, o Qadm total da estaca é igual à carga estrutural da estaca.

3. As capacidades de carga das estacas escavadas de grande diâmetro e barretes, podem ser determinadas/calculadas por diferentes métodos/teorias, desde que atendam as recomendações do item 7.3.3.3.1 da NBR 6122/86.

4. Há situações, nas quais o perfil geotécnico irá definir uma capacidade de carga só de ponta em rocha.

5. Há situações, nas quais o perfil geotécnico irá definir uma capacidade de carga considerável de atrito lateral em solo residual, e claro que também uma parcela de ponta.

Características técnicas dos principais tipos de estacas

1 Pré-moldada de concreto armado centrifugado - SCAC

2 Pré-moldada de concreto armado protendida – SCAC-HEXA

3 Pré-moldada de concreto armado protendida, cilíndrica, maciças. BENATON

4 Pré-moldada de concreto armado protendida, cilíndrica, vazadas. BENATON

5 Estacas escavads retangulares, tipo BARRETE, da firma BRASFOND

6 Estacas escavadas circulares de grande diâmetro, da firma BRASFOND

7 Estacas escavadas retangulares, tipo BARRETE, da firma FRANKI

8 Estacas escavadas circulares, de grande diâmetro, da firma FRANKI

9 Estacas Omega Franki, da firma FRANKI

10 Estacas escavadas retangulares, tipo BARRETE, da firma FUNDESP

11 Estacas escavadas circulares, de grande diâmetro, da firma FUNDESP

12 Estacas "raiz" - estaca injetada de pequeno diâmetro, da firma FUNDESP

13 Estacas raiz "pali-radice", da firma BRASFOND

14 Estacas hélice contínua, da firma BRASFOND

15 Estacas hélice contínua monitorada, da firma GEOFIX

16 Estacas metálicas tubulares

17 Estacas pré-moldadas de concreto armado

18 Estacas pré-moldadas de concreto armado, da firma POE

19 Estacas pré-moldadas de concreto armado, da firma FOÁ

20 Estacas pré-moldadas de concreto armado e protendidas, da firma PROTENDIT

21 Estacas moldadas in situ - tipo STRAUSS

22 Estacas Mega - pré-moldadas de concreto armado de seção cilíndrica

23 Estacas moldadas in situ - tipo FRANKI STANDARD

24 Perfis soldados - Série CS para colunas

25 Perfis laminados associados

26 Estacas metálicas - Vigas tipo I

27 Estacas metálicas - Vigas tipo H

28 Estacas metálicas - Trilhos ferroviários

29 Estacas de madeira (DIN 1963)

30 Características mecânicas das madeiras verdes

53

Características técnicas dos principais tipos de estacas

1. Pré-moldada de concreto armado centrifugado - SCAC

Diâmetro carga máx. adm.

estrut.

Peso nominal

Espessura parede

Perímetro da seção reta do fuste

Área de ponta Comprimento padrão (m)

fechada aberta

(cm) (t) (kg/m) (cm) (m) (m2) (m2) (m) (m) (m) (m) (m)

20 30 66 6 0,6283 0,03 0,026 4,30 5,65 - 7,00 11,50

23 40 80 6 0,7226 0,04 0,032 4,30 5,65 - 7,00 11,50

26 50 94 6 0,8168 0,05 0,038 4,30 5,65 5,90 7,00 11,50/12,00

33 75 143 7 1,0367 0,09 0,057 4,30 5,65 5,90 7,00 11,50/12,00

38 90 200 7 1,1938 0,11 0,068 4,00/4,30 5,65/6,00 7,00/8,80 10,80 11,50

42 115 214 8 1,3195 0,14 0,085 4,00 6,00 8,80 10,80 12,00

50 170/180 290 9/10 1,5708 0,19 0,126 4,00 6,00 8,80 10,80 12,00

60 230/250 393 10/11 1,8850 0,28 0,169 4,00 6,00 8,80 10,80 12,00

70 300/330 510 11/12 2,1991 0,38 0,219 3,87 5,90 8,80 10,80 12,00

• características dos materiais:

concreto fck = 35 MPa aço fyk = 500 MPa

Notas:

1. A carga máxima admissível estrutural indicada, atende ao item 7.7.1.4.1.-C da NBR-6122/86 da ABNT

2. A SCAC garantirá estas cargas, do ponto de vista do solo suporte, após análise dos dados geotécnicos.

54

2. Pré-moldada de concreto armado protendido – SCAC

Geometria da estaca SCAC-HEXA

AC

B B

D

DE

A (mm) B (mm) C (mm) D (mm) E (mm)

Hexa 17 85,00 42,50 170,00 73,61 147,22

Hexa 20 100,00 50,00 200,00 86,60 173,21

Hexa 24 120,00 60,00 240,00 103,92 247,85

Características das estacas HEXA

Seção Carga máx. adm. à

compressão

carga máx. adm. à tração

Peso nominal

Perímetro Área de concreto

Momento de Inércia

(cm) (kN) (kN) (kg/m) (cm) (cm2) (cm4)

H 17 200 40 47 51 188 2.825

H 20 300 60 65 60 260 5.413

H 24 400 80 94 72 374 11.224

• características dos materiais:

concreto fck 35 MPa ≥fio de protensão fptk 1.750 MPa ≥

55

3. Pré-moldada de concreto armado protendida, cilíndrica, maciças. BENATON

Diâmetro Área Perímetro Peso. linear Carga adm. estr. Taxa de trabalho Mom. de Inércia Mom. Resist.

(cm) (cm2) (cm) (kg/m) (ton) (kgf/cm2) (cm4) (cm3)

15 177 47 43 Até 18 102 2485 331

17 227 53 54 21 a 23 110 4100 482

20 314 63 72 33 a 35 111 7854 785

23 415 72 92 47 a 50 120 13737 1195

26 531 82 119 64 120 22432 1725

28 615 88 150 70 a 76 123 30172 2155

33 855 104 210 100 a 110 129 58214 3528

38 1.134 119 270 141 a 151 133 102354 5387

Notas:

1. Utiliza-se o cimento CP V – ARI PLUS (Alta Resistência Inicial) da Ciminas.

2. O fck = 35 MPa

3. As estacas fabricadas pela BENATON são executadas com anel metálico, que possibilita um melhor desempenho durante a cravação, permitindo que se alcancem comprimentos ilimitados, mantendo-se sempre as características técnicas da estaca em perfeito estado.

4. Para uma união perfeita e segura dos anéis entre si, utiliza-se a solda elétrica com eletrodos tipo OK 46 (∅ 3.25mm) ou Conarco (∅ 4.0mm)

5. Um sistema de travamento de pistas desenvolvidos pela BENATON, permite que os anéis permaneçam rigorosamente no esquadro com a cabeça da estaca.

6. As características técnicas das estacas referem-se ao elemento estrutural. As capacidades de cargas finais, dependem da interação estaca-solo e, para tanto, devem ser analisadas, em cada caso, as características geotécnicas de cada obra.

56

4. Pré-moldada de concreto armado protendida, cilíndrica, vazadas. BENATON

Diâmetro Área Perímetro Peso. linear Carga adm. estr. Taxa de trabalho Mom. de Inércia Mom. Resist.

(cm) (cm2) (cm) (kg/m) (ton) (kgf/cm2) (cm4) (cm3)

28 478 88 115 58 121 28681 2048

33 661 104 159 82 124 55216 3346

38 782 119 188 100 124 92494 4868

42 1033 132 248 134 129 283489 11339

50 1422 157 341 191 134 283489 11339

Notas:

1. Utiliza-se o cimento CP V – ARI PLUS (Alta Resistência Inicial) da Ciminas.

2. O fck = 35 MPa

3. As estacas fabricadas pela BENATON são executadas com anel metálico, que possibilita um melhor desempenho durante a cravação, permitindo que se alcancem comprimentos ilimitados, mantendo-se sempre as características técnicas da estaca em perfeito estado.

4. Para uma união perfeita e segura dos anéis entre si, utiliza-se a solda elétrica com eletrodos tipo OK 46 (∅ 3.25mm) ou Conarco (∅ 4.0mm)

5. Um sistema de travamento de pistas desenvolvidos pela BENATON, permite que os anéis permaneçam rigorosamente no esquadro com a cabeça da estaca.

6. As características técnicas das estacas referem-se ao elemento estrutural. As capacidades de cargas finais, dependem da interação estaca-solo e, para tanto, devem ser analisadas, em cada caso, as características geotécnicas de cada obra.

57

5. Estacas escavadas retangulares, tipo BARRETE, da firma BRASFOND

Dimensões usuais (cm) Área Perímetro Cargas (tf)

(a x b) (m2) (m) 35 K/cm2 40 K/cm2 50 K/cm2

150 x 30 0,45 3,6 155 180 225

150 x 40 0,60 3,8 210 240 300

150 x 50 0,75 4,0 260 300 375

150 x 60 0,90 4,2 315 360 450

250 x 40 1,00 5,8 350 400 500

250 x 50 1,25 6,0 438 500 625

250 x 60 1,50 6,2 525 600 750

250 x 70 1,75 6,4 613 700 875

250 x 80 2,00 6,6 700 800 1000

250 x 90 2,25 6,8 788 900 1125

250 x 100 2,50 7,0 875 1000 1250

250 x 110 2,75 7,2 963 1100 1375

250 x 120 3,00 7,4 105 1200 1500

320 x 80 2,56 8,0 896 1024 1280

Seção transversal tipo: b

a

58

6. Estacas escavadas circulares de grande diâmetro, da firma BRASFOND

Diâmetro Área Perímetro Cargas (tf)

(mm) (m2) (m) 35 K/cm2 40 K/cm2 50 K/cm2

600 0,283 1,88 99 115 140

700 0,385 2,20 135 154 193

800 0,502 2,51 176 200 250

900 0,636 2,83 222 254 318

1000 0,785 3,14 275 314 392

1100 0,950 3,45 332 380 475

1200 1,131 3,77 396 452 565

1300 1,326 4,08 464 530 663

1400 1,538 4,40 538 615 769

1500 1,767 4,71 618 707 883

1600 2,010 5,02 703 804 1005

1700 2,269 5,34 794 907 1134

1800 2,544 5,65 890 1017 1272

1900 2,834 5,97 992 1133 1417

2000 3,142 6,28 1100 1257 1571

Nota:

1. Naturalmente a capacidade de carga de uma estaca é sobretudo função das características do terreno, pelo que torna-se indispensável um estudo geotécnico preciso e correto para se definir, caso por caso, a capacidade de carga máxima admissível.

2. Seção transversal tipo: φ

59

7. Estacas escavadas retangulares, tipo BARRETE, da firma FRANKI

Dimensões Área Perímetro Subida doconcreto

Carga na estaca (t)

para 1m3 para tensão de compressão no concreto σc (kgf/cm2)

(cm) (m2) (m) (m) 30 35 40 45 50

30 x 250 0,75 5,60 1,34 225 263 300 334 375

40 x 250 1,00 5,80 1,00 300 350 400 450 500

50 x 220 1,10 5,40 0,91 330 385 440 495 550

50 x 250 1,25 6,00 0,80 375 438 500 563 625

60 x 220 1,24 5,08 0,81 375 438 500 563 625

60 x 250 1,50 6,20 0,67 450 525 600 675 750

70 x 220 1,43 5,20 0,70 430 500 570 643 715

70 x 250 1,75 6,40 0,57 525 613 700 788 875

80 x 220 1,62 5,31 0,62 485 568 650 730 810

80 x 250 2,00 6,60 0,50 600 700 800 900 1000

100 x 220 1,99 5,54 0,51 600 700 800 900 1000

120 x 220 2,43 5,94 0,41 730 850 970 1093 1215

120 x 250 3,00 7,40 0,33 900 1050 1200 1350 1500

60

8. Estacas escavadas circulares, de grande diâmetro, da firma FRANKI

Diâmetro (mm)

Área (m2)

Perímetro (m)

Distância mínima

Subida do concreto

Carga na estaca (t)

para 1m3 (m)

para tensão de compressão no concreto σc (kgf/cm2)

a (m) b (m) 30 35 40 45 50

500 0,1983 1,57 0,80 0,60 5,10 55 65 80 85 100

600 0,2827 1,88 1,00 0,60 3,54 85 100 110 125 140

700 0,3848 2,20 1,20 0,70 2,60 115 135 150 170 190

800 0,5026 2,51 1,30 0,70 1,99 150 175 200 225 250

900 0,6362 2,83 1,50 0,80 1,57 190 220 255 285 315

1000 0,7854 3,14 1,60 0,80 1,27 235 275 310 350 390

1200 1,1310 3,77 2,00 0,90 0,88 340 395 450 505 565

1500 1,7671 4,71 2,50 1,10 0,57 530 620 710 800 885

1800 2,5449 5,65 3,00 1,20 0,39 760 890 1015 1145 1270

2000 3,1416 6,28 3,20 1,30 0,32 940 1100 1250 1400 1570

61

9. Estacas Omega Franki, da firma FRANKI

Diâmetro Seção Faixa de utilização usual

Dist. mín. entre eixos

(cm) (cm2) (kN) (cm)

35 961 350/600 100

40 1.256 600/800 110

45 1.590 800/1000 120

50 1.962 1000/1300 140

60 2.826 1300/1700 160

Notas:

1. A distância do centro das estacas até a divisa é de 110cm

2. A profundidade máxima hoje atingida por nossos equipamentos é de 24m.

3. Esta moldada “in situ” de deslizamento do solo.

4. Semelhante a estaca hélice, com a vantagem de não sujar a obra, uma vez que o solo é deslocado lateralmente, ao longo do fuste da estaca.

62

10. Estacas escavadas retangulares, tipo BARRETE, da firma FUNDESP

Dimensões Área Perímetro Cargas (tf) p/Gs

a x b (cm) (m2) (m) 30 kgf/cm2 40 kgf/cm2 50 kgf/cm2

40 x 150 0,60 3,80 180 240 300

50 x 150 0,75 4,00 225 300 375

30 x 250 0,75 5,60 225 300 375

40 x 250 1,00 5,80 300 400 5000

60 x 250 1,50 6,20 450 600 750

70 x 250 1,75 6,40 525 700 875

80 x 250 2,00 6,60 600 800 1000

100 x 250 2,50 7,00 750 1000 1250

120 x 250 3,00 7,40 900 1200 1500

Seção transversal tipo: b

a

63

11. Estacas escavadas circulares, de grande diâmetro, da firma FUNDESP

Diâmetro Área Perímetro (m) Cargas (tf) p/Gs

(cm) (m2) (m) 40 kgf/cm2 50 kgf/cm2 60 kgf/cm2

60 0,283 1,88 115 140 170

70 0,385 2,20 154 192 231

80 0,502 2,57 201 251 302

90 0,636 2,83 255 318 382

100 0,785 3,14 314 393 471

110 0,950 3,46 380 475 570

120 1,131 3,77 452 556 679

130 1,327 4,08 531 664 797

140 1,539 4,40 615 770 924

150 1,767 4,71 706 883 1061

160 2,010 5,03 804 1005 1206

170 2,270 5,34 908 1135 1362

180 2,545 5,66 1018 1273 1527

190 2,836 5,97 1135 1418 1702

200 3,142 6,29 1257 1571 1886

210 3,464 6,60 1386 1732 2079

220 3,802 6,92 1520 1901 2282

230 4,154 7,23 1662 2077 2493

240 4,524 7,54 1809 2262 2715

250 4,909 7,86 1964 2455 2496

64

12. Estacas "raiz" - estaca injetada de pequeno diâmetro, da firma FUNDESP

Dados da estaca

Diâmetro da estaca (mm) 410 310 250 200 160 150 120 100

Carga máx adm estrutural (tf) 120/150 80/110 60/80 50/60 25/45 25/35 até 25 até 15

Diâmetro externo do tubo (mm) 355 275 220 168 140 127 102 80

Área de seção transversal (cm2) 1320 755 491 380 201 177 113 79

Perímetro da estaca (cm) 126 98 79 63 50 47 38 31

Distância mínima entre eixos (cm) 130 100 80 70 60 60 60 60

Distância mínima eixo-divisa (cm) 30 30 30 30 30 30 30 30

Diâmetro externo do estribo (mm) 280 200 155 110 - - - -

Notas:

1. características dos materiais: argamassa: fck ≥ 35 MPa aço: fck = 500 MPa

2. os valores máximos das cargas admissíveis estruturais podem ser modificados em função das características do solo.

65

13. Estacas raiz "pali radice", da firma BRASFOND

Diâmetro (mm)

Carga de trabalho

(tf)

Área da seção transversal

(cm2)

Perímetro da estaca

(cm)

Distância mínima entre os eixos

(cm)

Distância mínima eixo-divisa

(cm)

perfuração acabado (*) (**)

83 100 até 10 78,54 31,42 60 30

101 120 até 15 113,10 37,70 60 30

114 140 até 20 153,94 43,98 60 30

127 150 até 25 176,72 47,12 60 30

140 160 até 35 201,06 50,27 60 30

168 200 até 50 314,16 62,83 70 30

220 250 até 70 490,88 78,54 80 30

250 400 até 130 1256,64 125,66 180 30

Notas:

1. características dos materiais: argamassa: fck ≥ 25 MPa aço CA 50 B: fyk = 500 MPa

2. (*) = valores utilizados pela FUNDESP. É importante observar que:

• estacas moldadas in situ d ≥ 3,0 a 3,5 ∅ • Norma NBR-5629 da ABNT d ≥ 1,30 m

3. (**) = valores utilizados pela FUNDESP

66

14. Estacas Hélice contínua, da firma BRASFOND

Características técnicas:

Diâmetro da estaca (cm)

Carga de trabalho (kN)

35 até 550

40 650

50 1.200

60 1.600

70 1.900

80 2.500

90 3.200

100 4.200

Notas:

1. Estaca moldada “in situ”

2. Utiliza concreto auto-adensável

Slump-test: (20 ± 2)cm

Consumo mínimo de cimento: 400 kg/m³

fck 35 MPa ≥3. A hélice contínua, faz o solo perfurado, ao longo de sua haste, quando da execução sua concretagem sob pressão de baixo para cima.

67

15. Estacas hélice contínua monitorada, da firma GEOFIX

Características técnicas:

Descrição Unid. Valores

Diâmetro (D) cm 35 40 50 60 70 80 90 100

Carga adm. estrutural kN 600 800 1.300 1.800 2.400 3.200 4.000 5.000

Dist. mín. entre eixos (C) cm 90 100 130 150 175 200 225 250

Dist. eixo-divisa (e) cm 120 120 120 120 120 120 120 120

Área da seção transversal ( ) CA cm2 962 1.257 1.964 2.827 3.848 5.027 6.362 7.854

Perímetro (U) cm 110 126 157 188 220 251 283 314

Momento de inércia (I) cm4 73.662 125.664 306.796 636.173 1.178,558 2.010,619 3.220,623 4.908,739

Momento resistente (W) cm3 4.209 6.283 12.272 21.206 33.674 50.265 71.569 98.175

Raio de giração (i) cm 8,8 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0 22,5 25,0

Notas:

1. Estaca moldada “in situ”

2. Utiliza concreto auto-adensável

Slump-test: (20 ± 2)cm

Consumo mínimo de cimento: 400 kg/m³

fck 35 MPa ≥4. A hélice contínua, faz o solo perfurado, ao longo de sua haste, quando da execução sua concretagem sob pressão de baixo para cima.

68

16. Estacas metálicas tubulares

núcleo: sem enchimento/com enchimento de concreto

Diâmetro Chapa de aço Volume de concreto do núcleo

Perímetro Área daseção do

fuste

Carga estrutural adm da estaca (tf) Distância entre eixos

espessura peso/metro

p/ml semenchiment

o

com enchimento de concreto de fck (MPa)

cm mm pol kg/m m3 m m2 13,5(*) 15(*) 18(*) cm

30 7,94 5/16 58 0,063 0,94248 0,07069 50 115 120 130 75

30 9,52 3/8 68 0,062 0,94248 0,07069 70 130 135 145 75

35 9,52 3/8 80 0,086 1,09956 0,09621 80 165 170 185 90

35 12,70 1/2 105 0,083 1,09956 0,09621 120 195 210 220 90

40 9,52 3/8 92 0,114 1,25664 0,12566 90 200 215 225 100

40 12,70 1/2 121 0,110 1,25664 0,12566 135 235 250 270 100

45 9,52 3/8 103 0,146 1,41372 0,15904 105 240 255 275 115

45 12,70 1/2 136 0,142 1,41372 0,15904 155 273 295 320 115

50 9,52 3/8 115 0,182 1,57080 0,35009 115 280 300 325 125

50 12,70 1/2 152 0,177 1,57080 0,35009 170 330 350 375 125

Notas:

1. (*) - Ponta fechada

2. Área da base (Ab) = Área da seção reta do fuste (Af)

69

17. Estacas pré-moldadas de concreto armado

Seção do fuste quadrada

Seção transversal (cm)

Carga (kN)

Distância entre os eixos (m)

Distância da linha de divisa (m)

Compr. normal (m) Perímetro (m)

Área da ponta (m2)

15 x 15 150 60 30 3 a 8 0,60 0,02250

20 x 20 200 60 30 3 a 12 0,80 0,04000

25 x 25 300 65 35 3 a 12 1,00 0,06250

30 x 30 400 75 40 3 a 12 1,20 0,09000

35 x 35 500 90 40 3 a 12 1,40 0,12250

40 x 40 700 100 50 3 a 12 1,60 0,16000

Seção do fuste circular

Diâmetro (cm) Carga(kN)

Distância entre os eixos (m)

Distância da linha de divisa (m)

Compr. normal (m) Perímetro (m)

Área da ponta (m2)

20 200 60 30 4 a 10 0,62832 0,03142

25 300 65 30 4 a 14 0,78540 0,04909

30 400 75 35 4 a 16 0,94248 0,07069

35 550 90 40 4 a 16 1,09956 0,09621

40 700 100 50 4 a 16 1,25664 0,12566

50 1000 130 50 4 a 16 1,57080 0,19635

60 1500 150 50 4 a 16 1,88496 0,28274

70

18. Estacas pré-moldadas de concreto armado, da firma POE

Características Técnicas – Estacas POExr

Seções Transversais Tipo

Diâm. nominal = diâm. do círculo circunscrito Nφ (mm) 184 216 281 357 455 563 649

Diâm. do círculo inscrito iφ (mm) 170 200 260 330 420 520 600

Diâm. da seção vazada Vφ (mm) - - - 190 240 320 360

Área da seção total tA (cm2) 239 331 560 902 1.461 2.240 2.983

Área da seção de concreto CA (cm2) 239 331 560 619 978 1.436 1.966

Momento de inércia XXI (cm4) 4.572 8.758 25.014 58.520 152.860 348.763 626.978

Módulo de Flexão XXW (cm3) 538 876 1.924 3.547 7.279 13.414 20.899

Raio de giração I (cm) 4,37 5,14 6,68 9,72 12,50 15,58 17,86

Superfície lateral 1S (cm2/m) 5.633 6.627 8.615 10.935 13.917 17.230 19.881

Peso próprio P (kg/m) 60 83 140 155 245 359 492

Comprimento máximo mC (m) 8,00 9,00 11,50 11,50 11,50 11,50 11,50

Resist. a esforços de compressão simples (N) N (kN) 250 400 600 750 1000 1400 2000

71

19. Estacas pré-moldadas de concreto armado, da firma FOÁ

Características Técnicas – Estacas ETR

Seção Diâmetro doCírculo

Circunscrito

D

Área Circunscrita

Área de Concreto

Cargas admissíveis

Perímetro colado

p1

Perímetro Circunscrito

p2

Distância mínima entre

eixos

(cm) (cm2) (tf) (tf) (cm) (cm) (cm)

ETR 200 20,0 314,2 204,7 23,0 5,0 70,5 62,8 60,0

ETR 229 22,9 411,8 278,0 41,0 6,0 84,1 72,1 60,0

ETR 269 26,9 568,3 368,5 55,0 6,0 93,1 84,6 67,0

ETR 298 29,8 697,4 445,0 67,0 7,0 101,8 93,7 75,0

ETR 406 40,6 1.294,6 676,0 107,0 10,0 141,8 127,6 101,0

ETR 525 52,5 2.164,7 1.070,1 166,1 15,0 178,9 164,9 131,0

ETR 605 60,5 2.874,7 1.254,4 198,1 17,0 213,0 190,0 151,0

Compressão Tração

72

Notas:

1. Propriedades dos materiais:

D, p2

p1

Concreto: = 35 MPa ckf

tkf = 2,8 MPa

cY = 1,3

fY = 1,4

Aço: = 500 MPa / 600 MPa yckf

ykf = 500 MPa / 600 MPa

SY = 1,15

73

20. Estacas pré-moldadas de concreto armado e protendidas, da firma PROTENDIT

Características Técnicas

Diâmetro carga adm.

estrut.

Peso nominal

Área da seção de concreto

Área da seção cheia

Perímetro Distânciamínima

do eixo a divisa

Distância mínima

entre eixos

(cm) (tf) (kg/m) (cm2) (cm2) (cm) (cm) (cm)

15 x 15 32 56 225 225 60 40 60

17 x 17 40 73 289 289 68 40 60

19,5 x 19,5 56 95 380 380 78 40 60

21,5 x 21,5 67 116 462 462 86 40 60

23,5 x 23,5 82 138 552 552 94 45 65

26,5 x 26,5 106 175 702 702 106 45 75

29,5 x 29,5 134 217 870 870 118 45 90

φ 36 138 197 788 1015 116 45 90

φ 42 158 227 944 1324 132 50 105

φ 52 244 360 1485 2057 162 60 130

74

Características dos materiais:

1. Concreto: fck > 40 MPa

• Velocidade média de propagação de ondas: C = 4.000 m/s

• Módulo de elasticidade dinâmica = 40.000 MPa

2. Aço (armadura longitudinal)

Estacas protendidas: CP 150 RN ou cordoalhas

Estacas armadas: CA 50 A

Obs.:

A carga admissível em função da interação estaca-solo depende das características geotécnicas do solo suporte e da cravabilidade da estaca no subsolo do local considerado.

75

21. Estacas moldadas in situ - tipo STRAUSS

Diâmetro (cm)

Carga estrutural adm (kN)

Distância entre os eixos (m)

Distância da linha de divisa (m)

Compr. normal (m)

Perímetro (m)

Área da ponta (m2)

25 200 75 20 3 a 12 0,7854 0,04909

32 300 100 20 3 a 15 1,00531 0,08042

38 450 120 25 3 a 20 1,19381 0,11341

45 600 135 30 3 a 20 1,41372 0,15904

55 800 165 35 3 a 20 1,72788 0,23758

76

22. Estacas Mega - pré-moldadas de concreto armado de seção cilíndrica

Diâmetro Perímetro Área da seção reta Carga estrutural adm.

l

(cm) (m) (m2) (kN) (m)

20 0,95 0,031 300 1,5

1,89 3,0

30 1,414 0,071 700 1,5

2,827 3,0

77

23. Estacas moldadas in situ - tipo FRANKI STANDARD

Diâmetro da estaca

Pilão Distância entreeixos

Compr. máx de utilização (m)

Carga de compressão

adm

Perímetro Área da seção do fuste

Vol. de concreto *

(mm) Peso min (kg) ∅ min (mm) (cm) (∅ ≤ 450mm) (tf) (m) (m2) litros300 1000 180 110 12,00 40 0,942 0,07069 45350 1500 220 120 16,00 55 1,099 0,09621 45400 2000 250 130 22,00 75 1,256 0,12566 70450 2500 280 140 25,00 95 1,413 0,15904 90520 2800 310 150 - 130 1,633 0,21237 110600 3000 380 170 - 170 1,884 0,28274 150700 - - 200 - 230 2,199 0,38485 150

Base das estacas

Diâmetro Mínima Normal Forçada Excepcional

da estaca Vol ∅bar Abar Vol ∅bar Abar Vol ∅bar Abar Vol ∅bar Abar

(mm) litros (m) (m2) litros (m) (m2) litros (m) (m2) litros (m) (m2) 300 90 0,56 0,243 90 0,56 0,243 180 0,70 0,386 270 0,80 0,506350 90 0,56 0,243 180 0,70 0,386 270 0,80 0,506 360 0,88 0,613400 180 0,70 0,386 270 0,80 0,506 360 0,88 0,613 450 0,95 0,711450 270 0,80 0,506 360 0,88 0,613 450 0,95 0,711 600 1,05 0,861520 300 0,83 0,543 450 0,95 0,711 600 1,05 0,861 750 1,13 1,000600 450 0,95 0,711 600 1,05 0,861 750 1,000 900 1,20 1,128700 600 1,05 0,861 750 1,20 1,128 900 1,20 1,128 1050 1,26 1,250

1,13

78

Notas:

1. Espaçamento mínimo entre estacas: 3,0 ≤ d ≤ 3,5 ∅

2. (*) = volumes usuais das bases das estacas em litros, quando da execução do alagamento da base

volume da esfera =4

3

3ΠR ∴ R= raio da base da esfera (m)

3. Dimensões ∅b= diâmetro da base alargada

Ab= área da base alargada

4. Poderão ser adotados para os diâmetros da base os critérios acima, assinalados por:

4.1. (*)

4.2. mínimo

4.3. ∅b = ∅f

79

24. Perfis soldados - Série CS para colunas

Perfil CS Peso Área Altura H Alma Mesa Área útil Carga estrut adm

kg/m cm2 mm ea (mm) h (mm) em (mm) b (mm) d (cm) cm2 kN

250 x 52 51,8 66,0 250 8,0 231 9,5 250 65 43,81 525

250 x 63 63,2 80,5 250 8,0 225 12,5 250 65 58,33 700

300 x 62 62,4 79,5 300 8,0 281 9,5 300 75 52,80 634

300 x 76 76,1 97,0 300 8,0 275 12,5 300 75 70,33 844

350 x 93 92,9 118,4 350 9,5 325 12,5 350 90 87,25 1047

350 x 112 111,6 142,2 350 9,5 318 16,0 350 90 111,09 1333

400 x 107 106,5 135,6 400 9,5 375 12,5 400 100 100,00 1200

400 x 128 127,9 162,9 400 9,5 368 16,0 400 100 127,34 1528

300 x 122 122,4 155,9 300 16,0 262 19,0 300 75 111,67 1340

Notas: y

H h

b

x

em

em

ea

1. Ver dimensões e propriedades no catálogo nº 8 da CSN - CS 250-400

2. Área útil = área nominal, descontada de 1,5mm de toda periferia

3. d = espaçamento entre os eixos = 2,5 ∅ = 2,5.lado = espaçamento mínimo

4. Carga estrutural admissível = área útil x 1200 kgf/cm2

80

25. Perfis laminados associados

Duplo I

Tipo Área Peso Dist entre os eixos Carga estrut adm

mm pol cm2 kg/m mm kN

203,2 x 101,6 8 x 4 69,60 54,6 51 557

254,0 x 117,5 10 x 4¼ 96,20 75,4 64 770

304,8 x 133,4 12 x 5¼ 154,60 121,2 76 1234

381,0 x 139,7 15 x 5½ 161,20 126,6 95 1290

Triplo I

Tipo Área Peso Dist entre os eixos Carga estrut adm

mm pol cm2 kg/m m kN

203,2 x 101,6 8 x 4 104,4 81,9 152 835

254,0 x 117,5 10 x 4¼ 144,3 113,1 191 1154

304,8 x 133,4 12 x 5¼ 231,9 181,8 229 1855

381,0 x 139,7 15 x 5½ 241,8 189,9 286 1934

Quádruplo I

Tipo Área Peso Dist entre os eixos Carga estrut adm

mm pol cm2 kg/m m kN

203,2 x 101,6 8 x 4 139,2 109,2 203 1114

254,0 x 117,5 10 x 4¼ 192,4 150,8 254 1539

304,8 x 133,4 12 x 5¼ 309,2 242,8 305 2474

381,0 x 139,7 15 x 5½ 322,4 253,2 381 2579

81

Notas:

1. O espaçamento entre os eixos de estacas d = 2,5 x a maior dimensão = espaçamento mínimo

2. Carga estrutural admissível = área da seção x 800 kgf/cm2

82

26. Estacas metálicas - Vigas tipo I

Tamanho nominal Altura h Larg. da mesa b Espes. da alma d Área Peso d Carga adm estrut

mm pol mm mm mm cm2 kg/m cm kN

76,2 x 60,3 3 x 23/8 76,2 59,2 4,32 10,8 8,45 19 86

61,2 6,38 12,3 9,68 98

63,7 8,86 14,2 11,20 114

101,6 x 66,7 4 x 25/8 101,6 67,6 4,83 14,5 11,4 25 116

69,2 6,43 16,1 12,7 129

71,0 8,28 18,0 14,1 144

72,9 10,16 19,9 15,6 159

127,0 x 76,2 5 x 3 127,0 76,2 5,33 18,8 14,8 32 150

79,7 8,81 23,2 18,2 186

83,4 12,55 28,0 22,0 224

152,4 x 85,7 6 x 33/8 152,4 84,6 5,84 23,6 18,5 38 189

87,5 8,71 28,0 22,0 224

90,6 11,81 32,7 25,7 262

203,2 x 101,6 8 x 4 203,2 101,6 6,86 34,8 27,3 51 278

103,6 8,86 38,9 30,5 311

105,9 11,20 43,7 34,3 350

108,3 13,51 48,3 38,0 386

83

Tamanho nominal Altura h Larg. da mesa b Espes. da alma d Área Peso d Carga adm estrut

mm pol mm mm mm cm2 kg/m cm kN

254,0 x 117,5 10 x 45/8 254,0 118,4 7,90 48,1 37,7 64 385

121,8 11,4 56,9 44,7 455

125,6 15,1 66,4 52,1 531

129,3 18,8 75,9 59,6 607

3048 x 1334 12 x 5¼ 304,8 133,4 11,7 77,3 60,6 76 618

136,0 14,4 85,4 67,0 683

139,1 17,4 94,8 74,4 758

142,2 20,6 104,3 81,9 834

381,0 x 139,7 15 x 5½ 381,0 139,7 10,4 80,6 63,3 95 645

140,8 11,5 84,7 66,5 678

143,3 14,0 94,2 73,9 754

145,7 16,5 103,6 81,4 829

457,2 x 152,4 18 x 6 457,2 152,4 11,7 103,7 81,4 114 830

154,6 13,9 113,8 89,3 910

156,7 16,0 123,3 96,8 986

158,8 18,1 132,8 104,3 1062

508,0 x 117,8 20 x 7 508,0 177,8 15,2 154,4 121,2 127 1235

179,1 16,6 161,3 126,6 1290

181,0 18,4 170,7 134,0 1366

182,9 20,3 180,3 141,5 1442

184,7 22,2 189,7 148,5 1518

84

27. Estacas metálicas - Vigas tipo H

Tamanho nominal Altura h Larg. da mesa b Espes. da alma d Área Peso d Carga adm estrut

mm pol mm mm mm cm2 kg/m cm kN

101,6 x 101,6 4 x 4 101,6 101,6 7,95 26,1 20,5 20 209

127,0 x 127,0 5 x 5 127,0 127,0 7,95 35,6 27,9 285

152,4 x 152,4 6 x 6 152,4 150,8 7,95 47,3 37,1 40 378

154,0 11,13 52,1 40,9 417

85

28. Estacas metálicas - Trilhos ferroviários

Tipo Dimensões Massap/ metro

Área A

Nacional (CSN)

Americano Ihmm

b mm

b' mm

t0 mm

kg/m cm2x

cm4 Ysup cm

Wxsup cm3

Yinf cm

Wxinf cm3

ix cm

Iy cm4

TR-25 A.S.C.E. 5040 98,4 98,4 54,0 11,1 25 31,5 413 5,07 81,5 4,77 86,6 3,62 110

TR-32 A.S.C.E. 6540 112,7 112,7 61,1 12,7 32 40,8 702 5,84 120,2 5,43 129,3 4,15 204

TR-37 A.S.C.E. 7540 122,2 122,2 62,7 13,5 37 47,3 951 6,38 149,1 5,84 162,8 4,48 269

TR-45 A.R.E.A. 90RA-A 142,9 130,2 65,1 14,3 45 56,9 1605 7,84 204,7 6,45 248,8 5,31 368

TR-50 A.R.E.A. 100RE 152,4 136,5 68,2 14,3 50 64,2 2037 8,26 146,6 6,98 291,8 5,63 456

TR-57 A.R.E.A. 115RE 168,3 139,7 69,0 15,9 57 72,5 2735 9,26 295,4 7,57 361,3 6,14 511

TR-68 A.R.E.A. 136RE 185,7 152,4 74,6 17,5 68 86,1 3950 10,08 391,7 8,52 463,8 6,77

86

29. Estacas de madeira (DIN 1963)

Diâmetro Carga estrut adm Compr. máximo Distância entre os eixos Perímetro Área de ponta

cm kN m cm m m2

15 100 10/15 60 0,47124 0,01767

20 150 10/15 60 0,62832 0,03142

30 300 10/15 75 0,94248 0,07069

35 380 - 90 1,09956 0,09621

40 450 - 120 1,25664 0,12566

Notas:

1. As estacas de madeira são utilizadas em qualquer solo submerso.

2. As estacas de madeira se situadas acima do NA, utilizar um sistema de proteção como estaca mista - madeira/concreto armado do tipo pré-moldado (SOBRAF) ou madeira/concreto armado moldado in situ.

3. As espécies de madeira mais utilizadas em nosso país, como elemento de fundação em estacas são: pinho; eucalipto; maçaranduba. peroba do campo; ipê e outras.

4. A NBR-6122/86 recomenda que para ser utilizada como estaca de madeira, a madeira deve atender às seguintes condições:

4.1. A ponta da estaca deve apresentar um diâmetro maior do que 15 cm

4.2. A cabeça (topo) da estaca deve apresentar um diâmetro maior do que 25 cm

4.3. A reta (eixo) que une os centros das seções de ponta e cabeça (topo) devem estar integralmente dentro da estaca, isto é, definição da verticalidade da estaca.

87

88

30. Características mecânicas das madeiras verdes

Nome vulgar Massa específica c/

15% de umidade

Compressão paralela a fibras - limite de

resistência fc

Flexão estática limite de resistência

fb

Módulo de elasticidade -

flexão e compressão - E

Cisalhamento paralelo a fibras

- limite de resistência

Tensão admissível a compressão simples fc

g/cm3 kgf/cm2 kgf/cm2 kgf/cm2 kgf/cm2 kgf/cm2

Pinho do Paraná

054 257 582 105225/f 63 51

Peroba-rosa 078 423 898 94250/f 121 85

Maçaranduba 116 647 1491 183000/f

243000/c

166 110

Maté-matá 113 628 1419 174100/f

260600/c

175 116

Ipê amarelo 103 618 1460 153800/f 134 124

Notas:

f = flexão

c = compressão

CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS Perfis de Trilhos Simples e Compostos

Padrão CSN

CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS DEESTACAS DE PERFIS TRILHOS SIMPLESE COMPOSTOS PADRÃO CSN.Autoria: Eng. Ferdinando Ruzzante Netto

SPE SPNE SL S Ixx Iyy Wxx Wyy d(cm2) (cm2) (m2/ML) (cm2) (cm4) (cm4) (cm3) (cm3) (cm)

32 98 40,8 0,41 40,8 702 204 120,2 36 5,43

37 113 47,3 0,44 47,3 951 269 149,0 44 5,84

45 140 56,9 0,49 56,9 1.605 368 205,0 57 6,45

50 156 64,2 0,52 64,2 2.037 456 247,0 67 6,98

57 176 72,5 0,55 72,5 2.735 511 295,0 73 7,57

68 210 87,5 0,60 86,12 3.950 630 391,0 84 -

32 196 81,6 0,59 81,6 3.810 408 338 72 -

37 226 94,6 0,63 94,6 5.128 538 420 88 -

45 279 113,8 0,72 113,8 7.944 736 556 113 -

50 312 128,4 0,76 128,4 10.330 912 678 134 -

57 351 145,0 0,83 145,0 13.779 1.022 819 146 -

68 420 175,0 0,95 172,2 17.912 1.124 990 159 -

A=411 d1=14,52B=603 d2=09,91A=512 d1=15,75B=761 d2=10,59A=657 d1=18,05

B=1.001 d2=11,84A=794 d1=19,18

B=1.214 d2=12,54A=935 d1=20,86

B=1.454 d2=13,42

32 519 290,0 1,03 163,2 11.803 11.803 698 698 -

37 601 339,0 1,11 189,2 15.949 15.949 870 870 -

45 730 397,0 1,25 227,6 23.060 23.060 1.109 1.109 -

50 810 443,0 1,33 256,8 29.509 29.509 1.337 1.337 -

57 899 485,0 1,43 290,0 37.210 37.210 1.563 1.563 -

TR: Tipo de trilho SPE: Área de ponta enbuchada SPNE: Área de ponta não enbuchada SL: Área lateral por metro de estacaS: Área da seção transversal Ixx: Momento de inércia em relação ao eixo x Iyy: Momento de inércia em relação ao eixo y

R. CHRISTIANO KILMEYERS, 670 - RECANTO - NOVA ODESSA - SP - FONE: (019) 466-5559 Fax: (019) 466-7266www.stack-tecsolo.com.br contato@stack-tecsolo.com.br

Wxx: Momento resistente em relação ao eixo x Wyy: Momento resistente em relação ao eixo yd: Distância do centro de gravidade até a borda do perfil

11.857 11.857 687

Símbolos TR

492 244,0 1,0445

32

8.059

5.970122,4

170,7

141,9 530404

5.970 423

207,0 0,91

349 177,0 0,85

8.059

37

50 273,0549 1,10 192,6 15.223 831

98557 611 302,0 1,19

15.223

217,5 19.502 19.502

Estacas de perfis trilhossimples e compostospadrão CSN.Autoria: Eng. Ferdinando Ruzzante Netto

Espaçamento Cargas (cm) min/max (T)

32 55 a 60 25 a 30

37 60 a 70 30 a 35

45 142,9/130,2 70 a 75 35 a 40

50 152,4/136,5 75 a 80 40 a 45

57 80 a 90 45 a 55

68 90 a 100 55 a 65

32 65 a 70 50 a 60

37 70 a 75 60 a 75

45 75 a 85 75 a 85

50 85 a 95 85 a 95

57 100 a 110 95 a 110

32 75 a 90 80 a 95

37 80 a 95 95 a 110

45 90 a 100 110 a 130

50 95 a 115 130 a 150

57 105 a 130 140 a 165

32 90 a 100 120 a 135

37 95 a 110 120 a 135

45 100 a 115 145 a 165

50 115 a 130 160 a 180

57 130 a 145 180 a 205

Obs: O espaçamento e a carga máxima serão determinados em função das sondagens de reconhecimento e/ou cravação de estaca de prova.

Dimensões Trilhos

TR-32

TR-37

TR-45

TR-50

TR-57

TR-68

142,9/246,9 75 a 85

65 a 70

70 a 75

75 a 85

60 a 75122,2/214,6

112,7/225,4 50 a 60

85 a 95

100 a 110

417,3

476,3

416,0

441,3

383,6

168,3/287,0

122,2 122,2 62,7 13,5

142,9 130,2 65,1 14,3

315,0

339,0

366,6

A B C D

85 a 95

112,7 112,7 61,1 12,7

152,4 136,5 68,2 14,3

168,3 139,7 69,0 15,9

185,7 152,4 74,6 17,4

95 a 110

290,0

361,0

152,4/262,7

Dimensão x1/x2 (mm)113,0/113,0

122,2/122,2

Símbolos

32

TR

45

50

57

R. CHRISTIANO KILMEYERS, 670 - RECANTO - NOVA ODESSA - SP - FONE: (019) 466-5559 Fax: (019) 466-7266www.stack-tecsolo.com.br contato@stack-tecsolo.com.br

186,0/152,0

168,3/139,7

336,6/139,7

304,8/136,5

258,8/130,2

225,4/112,7

244,4/122,2

37