Comparativo entre as fundações profundas estaca escavada e ...

Comparativo entre as fundações profundas estaca escavada e hélicecontínua, visando a viabilidade econômica, execucional e segurança

estrutural

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ARTIGO ORIGINAL

ARAUJO, Weslley de Sousa [1], FONSECA, Francis Vinícius Borges [2], JÚNIOR, João Vaz de Lima[3], MELO, Renata de Oliveira [4]

ARAUJO, Weslley de Sousa. Et al. Análise e dimensionamento de fundações profundas,visando a viabilidade econômica e segurança estrutural. Revista Científica MultidisciplinarNúcleo do Conhecimento. Ano 03, Ed. 12, Vol. 08, pp. 119-143, Dezembro de 2018.ISSN:2448-0959

Contents

RESUMOINTRODUÇÃO2. PROPRIEDADES DOS SOLOS2.1 INVESTIGAÇÃO DO SOLO2.2 TIPOS DE FUNDAÇÕES PROFUNDAS2.2.1 ESTACAS ESCAVADAS2.2.2 ESTACA TIPO HÉLICE CONTÍNUA2.3 CAPACIDADE DE CARGA (MÉTODO AOKI-VELLOSO)2.3.1 BLOCOS DE COROAMENTO PARA 1 ESTACA2.3.2 BLOCOS DE COROAMENTO PARA 2 ESTACA4. METODOLOGIA5. RESULTADOS E DISCUSSÕESCONCLUSÃOREFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

RESUMO

A fundação é um elemento de muita importância em uma construção e sua função ébasicamente absorver os impactos e os transportar e distribuir até o solo. O tipo de alicerce aser usado irá depender de diversos fatores como o tipo de solo e a carga a ser suportada.Existe hoje diversos tipos de fundações profundas e rasas. Em nossa região os tipos de

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estacas mais utilizadas são as profundas do tipo estaca escavada e hélice contínua. Assimsendo, buscamos analisar a viabilidade econômica e de execução entre esses dois tipos defundação, para quando o teste de sondagem do solo recomendar esses tipos de fundaçõespara um determinado solo o engenheiro da obra tenha condições e materiais para o ajudá-loa escolher. Para isso foi realizado o dimensionamento de ambas as estacas, conforme aplanta de carga e o laudo de sondagem que foram realizados seguindo as NBR’s. O métodode cálculo escolhido foi o de Aoki-Velloso, o qual corresponde a expressões semi-empíricaspara a determinação de cargas em fundações. Procedido ao levantamento dos diâmetros eprofundidades das estacas, foi requerida a três empresa um orçamento comparativo entre asduas estacas solicitadas no qual adotamos o menor preço encontrado. Com os resultadosobtidos foi feito o cálculo de toda armação contida nas estacas e também nos blocos decoroamento das duas fundações. Tendo todo o aço e concreto calculado, realizou-se umacotação de preços em cinco empresas atendentes em Patos de Minas e Uberlândia, no qualadotamos o menor preço encontrado. Finalizado o objetivo deste estudo, foi notado que paraeste caso proposto no trabalho, o uso da estaca escavada se torna o mais viáveleconomicamente e a hélice contínua se torna mais viável se tratando da execução.

Palavras-Chave: Fundações profundas. Hélice contínua. Estaca escavada

INTRODUÇÃO

Desde os primórdios dos tempos, o método de desenvolvimento de fundações vem seaperfeiçoando cada vez mais, devido aos grandes avanços científicos e tecnológicos.

Um avanço tecnológico que vale destacar foi o grande desenvolvimento dos métodosinvestigativos de solo, onde através deles podemos caracterizar o tipo de dimensionamentoque pode ser executado para determinado local e prever como agir para determinadassituações que possam ser encontradas como obstáculos durante a execução e posterioresproblemas com recalque e outros.

Através de análises de solos, o homem foi aperfeiçoando técnicas de estabilização deestruturas, onde foram criados tipos de fundações, devido às várias situações provenientes acada tipo de solo e que possam interferir ao seu suporte de carga.



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Analisando o tipo de edificação a ser construída, o solo a ser trabalhado e a carga a sersuportada, foi desenvolvido dois tipos de fundações, onde se dividem no grupo de rasas ouprofundas. Fundações rasas têm por finalidade ser trabalhadas em solos de alta resistência,onde seu objetivo é dar suporte de carga a edifícios de pequeno porte e que concentrempequenas cargas. As fundações profundas se adaptam a solos de baixa resistência e dãosuporte de carga para edificações de grande porte e que concentre grandes cargas a seremtransmitidas ao solo.

A problemática desse estudo gira em torno dos vários projetos de fundações que vem sendodesenvolvidos, o que pode gerar dúvida quanto ao método a ser utilizado

Por isso, buscamos fazer um comparativo de custo e execução entre dois tipos de fundaçõesprofundas, e mostrar que a escolha correta influenciará no resultado final da obra.

Para esse objetivo foi realizado um dimensionamento de duas fundações profundas com baseem uma planta de carga de uma edificação a ser executada em Patos de Minas. Essedimensionamento baseou-se em planilhas eletrônicas já programadas e fornecidas pela UFG,utilizando o método de Aoki Velloso.

2. PROPRIEDADES DOS SOLOS

De acordo com Pinto, 1998, o solo é constituído por partículas sólidas, líquida e ar entre seusvazios, destaca-se em algumas situações uma espécie de cimentação entre suas partículas,porém de maneira bastante reduzida, quando comparado a cristais de metal ou agregadosde um concreto.

É importante fazer uma análise do tamanho das partículas constituídas no solo, “numaprimeira aproximação, pode-se identificar que alguns solos possuem grãos perceptíveis aolho nu, como os grãos de pedregulho, ou a areia do mar, e que outros têm os grãos tão finosque, quando molhados, transformam-se numa pasta (barro), não se visualizandoindividualmente as partículas. ” (PINTO 1998).

De acordo com Silva (2009), os solos mais comuns no Brasil, suas características e seusproblemas devem ser conhecidos por todos, pois só assim é possível traçar a melhor forma



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de se lidar com suas deficiências e/ou tirar vantagem de suas características.

Os três principais tipos de solos são argila, silte e areia, possuem características distintasentre si, como percolação, diâmetro das partículas, grau de compactação, entre outros.

Os solos argilosos possuem características como alta impermeabilidade, cor viva, e grãosmicroscópicos. Este solo popularmente encontrado em todo Brasil, pode ser usualmenteutilizado para fundações tanto superficiais quanto profundas, quando utilizadas emfundações superficiais, em função do lençol freático é comum ocorrer recalques. Emfundações profundas já é necessária uma grande profundidade para atingir uma maiorresistência, devido à grande carga a ser recebida.

Por fim os solos arenosos são de fácil distinção devida seus grãos serem grossos, médios efinos, mas todos visíveis a olho nu. Para execução de fundações profundas sobre um solomolhado só é possível sua execução a ar comprimido, já nas fundações rasas há uma maiordificuldade para manter a estabilidade das paredes laterais, devido sua baixa coesão entreas moléculas, como demonstra a Tabela 1 a seguir.

Tabela1: Classificação dos solos com relação ao diâmetro dos grãos.

Classificação dos solos

Pedregulhos de 2,0mm a 15cm

Areias de 0,075mm a 2mm

Silte de 0,002mm a 0,075mm

Argila inferior a 0,002mm

Fonte: Falconi, 2013.

2.1 INVESTIGAÇÃO DO SOLO

Essa fase é indicada para analisar as condições de projeto nas áreas mais perigosas da obra,ou pela variação de solos. Podemos ter dificuldade na execução, e por isso essa investigaçãodeve ser feita com o acompanhamento de um projetista na obra. (VELLOSO; LOPES, 2012).

Para a realização de sondagens são dispostos vários tipos de ensaio, podendo em alguns



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casos tem os tipos de sondagens específicos, conforme a estrutura do solo a ser investigado.O tipo de sondagem utilizado para o estudo foi o Standad Penetration Test, conhecido porSPT, conforme apresentado na Figura 1.

Figura1: SPT Standard Penetration Test

Fonte: Site Construindo de cor, 2017.

De acordo com a ABNT NBR 6484 (2001), os parâmetros sobre as estruturas destesinstrumentos de ensaio consistem em um tripé, uma carga de 65 kg, uma guia, umrevestimento, bomba, amostrador, hastes e um trépano. Para sua realização é montado otripé, em seguida esse tripé sustenta uma carga de 65kg, que fica preso numa guia de 75cm,para ser erguida manualmente ou motorizado com intuito de aplicar golpes em uma hasteque será cravada no solo.

Sempre será desprezado o primeiro metro superficial do terreno, após essa cravação se dáinício ao relatório contendo o número de golpes transmitidos para cravação a cada 45cm,

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sendo os primeiros 15 cm são desprezados, e considera a soma de golpes dos últimos 30cm(VELLOSO; LOPES, 2012).

2.2 TIPOS DE FUNDAÇÕES PROFUNDAS

São aquelas onde as forças de tensão sobre o solo é feito por escavações em determinadoslocais cuja essas escavações devem ser o dobro da sua superfície menor e deve ter pelomenos 3 metros de profundidade (VELOSO; LOPES, 2012). Existem alguns tipos de alicercesprofundos, iremos detalhar somente a estaca escavada e a hélice contínua por serem oobjeto de estudo desta pesquisa.

2.2.1 ESTACAS ESCAVADAS

As estacas escavadas, dividem-se em com lama bentonítica e sem lama bentonítica.

A estaca escavada sem lama bentonítica, apresentada na Figura 2, é um tipo de fundaçãoonde são moldadas in-loco, com auxílio de perfuratrizes, trados helicoidais, trados manuaisou mecânicos, sendo que a utilização destes últimos citados, não é possível obter grandesprofundidades (FALCONI; FILHO; FÍGARO, 2002).

Figura 2: Estaca Escavada sem lama bentonítica



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Fonte: Site Construção Mercado. Pini, 2017.

Seu processo executivo constitui na perfuração do solo até a cota de projeto, após a retiradado material escavado é feita a sua concretagem e colocado a armadura. Suas vantagensconsistem em ausência de vibrações, amostragem do solo, execução rápida, e podem serexecutas próximas as divisas.

Como desvantagens não há grandes diâmetros comerciais, impossibilitando resistências acargas muito elevadas, e sua perfuração deve ser finalizada antes do nível freático.

A estaca escavada com lama bentonítica, é um tipo de estaca a ser utilizado em situaçõesem que haja terrenos muito colapsíveis e próximos ao lençol freático.

De acordo com Rebello (2008), estacas escavadas com lama bentonítica, mostrada na Figura3, consiste pela execução de um equipamento rotativo, anexo a um guindaste ou por outrosistema chamado de clamshell. Existem dois tipos de execuções, sendo estacas circulares(estações) e estacas retangulares (barretes). A escavação desse tipo de estaca necessita deum fluido estabilizador, (lama bentonítica). A betonita é um tipo de argila que em contatocom a água, ela se espande formando um fluido impermeável denominado (cake).

Figura 3: Estaca Escavada com lama bentonítica

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Fonte: Site Naresi, 1968.

Ainda segundo Rebello (2008), é necessário realizar uma limpeza antes da concretagem,para a retirada de resíduos provenientes da mistura da lama com o solo. Após a limpeza écolocado a armadura seguida da concretagem, onde deve ser realizado de baixo para cima eter fluidez necessária para remover parte da lama em excesso das superfícies da armadura.

2.2.2 ESTACA TIPO HÉLICE CONTÍNUA

Maia (2002), afirma que, a estaca do tipo hélice continua apresentada na Figura 4, é umafundação moldada in-loco, onde sua perfuração é executada por meio de um trado comhélice contínua, e há uma injeção de concreto partindo de um tubo acoplado ao centro dahélice.

Figura 4: Estaca tipo hélice contínua

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Fonte: Site Fundações Estacas Hélice, 2013.

Em 1987 foram executadas as primeiras estacas do tipo hélice contínua no Brasil. No inícioeram executadas com equipamentos adaptados, visando sempre a melhoria devidos asvantagens e facilidades que seu método executivo apresentava. A partir de 1993, com agrande utilização desta estaca no Brasil, começaram as importações de equipamentosespecíficos para a execução desta estaca (ANDRADE 2009, apud PENNA et al., 1999).

Sua execução é monitorada eletronicamente, podendo assim obter informações como torque,velocidade de rotação da hélice, pressão de bombeamento do concreto e perdas de concreto.Esta estaca permite a execução próxima de divisas diminuindo excentricidades, nas cargasde pilares ao centro de estacas. Ela apresenta diversas vantagens como ser executadas emqualquer tipo de solo e abaixo de lençol freático, porém não há torque suficiente paraperfurar algumas rochas e matacões (REBELLO, 2008).

O processo executivo consiste na perfuração do solo, através de uma hélice contínua até acota de projeto. Após sua retirada há uma injeção de concreto simultaneamente até o topoda estaca. Sua armação é mergulhada imediatamente após a retirada do trado, com auxíliode um pilão de pequena carga.

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2.3 CAPACIDADE DE CARGA (MÉTODO AOKI-VELLOSO)

Para determinação da capacidade de carga foi desenvolvido um método por Aoki-Velloso.Este método corresponde a expressões semi-empíricas para a determinação de cargas emuma fundação. Essa capacidade de carga na ruptura é dada nas fórmulas a seguirenumeradas.

Onde:

rl: atrito lateral desenvolvido no contato fuste-solo;

rp: resistência de ponta;

Ap: área da ponta da estaca;

U: perímetro da seção transversal do fuste;

Δι: trecho do fuste onde se admite rl constante.

��=�.�/�1 (4)

��=�.�.�/�2 (5)

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Para determinação do coeficiente K e do atrito α, e dos fatores F1 e F2 são dadas as tabelasabaixo.

Tabela 2: Coeficiente K e razão de atrito α

Coeficiente K e razão de atrito α

Solo K(kgf/cm²) α(%)

Areia 10 1,4

Areia siltosa 8 2

Areia silltoargilosa 7 2,4

Areia argilosa 6 3

Areia argilossiltosa 5 2,8

Silte 4 3

Silte arenoso 5,5 2,2

Siltearenoargiloso 4,5 2,8

Silte argiloso 2,3 3,4

Silteargiloarenoso 2,5 3

Argila 2 6

Argila arenosa 3,5 2,4

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Argila arenossiltosa 3 2,8

Argila siltosa 2,2 4

Argila siltoarenosa 3,3 3

Fonte: Aoki N, Cintra J.C (2010).

Tabela 3: Fatores de correção F1e F2

Fatores de correção F1 e F2

Tipo de estaca F1 F2

Franki 2,5 5

Pré-moldadas 1,75 3,5

Escavada 3 6

Raiz, Hélice Contínua, Ômega. 2 4

Fonte: Aoki N, Cintra J.C (2010).

A fórmula a seguir corresponde, a carga de ruptura x carga admissível.

��=��/�� (8)

Fatores de segurança globais mínimos para elementos de fundação à compressão dados pelaTabela 4.

Tabela 4: Método de obtenção da resistência

Tipo Método de obtenção da resistência FS

Profundas

Método analítico 2,0

Método semi-empírico 2,0*

Método analítico ou semi-empírico com duas ou mais provas de cargas 1,6

Fonte: Velloso, 2010.

2.3.1 BLOCOS DE COROAMENTO PARA 1 ESTACA

Para o projeto será necessário um memorial de cálculo referente ao bloco de coroamento.



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Com isso foi utilizado os cálculos fornecidos nas Figuras 5 e 6.

Figura 5: Dimensionamento de blocos de coroamento sobre 1 estaca

Fonte: Engenharia de Fundações – DickranBerberian


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2.3.2 BLOCOS DE COROAMENTO PARA 2 ESTACA

Para o projeto será necessário um memorial de cálculo referente ao bloco de coroamento.Com isso foi utilizado os cálculos fornecidos nas Figuras 7 e 8.


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Fonte: Engenharia de Fundações – DickranBerberian.

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4. METODOLOGIA

Esse estudo foi realizado com base em uma pesquisa bibliográfica, sobre os tipos de solo,métodos investigativos de sondagem, fundações rasas e profundas. Através do estudo foipossível conhecer as características dos tipos de fundações profundas, dimensionamento eetapas para a elaboração de projetos de fundações.

Como método de análise foi consultado junto ao site da Universidade Federal de Goiás, ummaterial exposto ao público, onde se caracteriza em planilhas eletrônicas desenvolvidas peloaluno de iniciação científica Tobias Ribeiro Ferreira e seu orientador Rodrigo GustavoDelalibera.

A planilha foi desenvolvida com base no estudo de Aoki-Velloso, o método de Aoki-Velloso,utiliza formulações semi-empíricas, através da qual são empregadas para adeterminação da capacidade de cargas de estacas.

Com base no laudo de sondagem, foi elaborado um estudo de fundação que poderá seraplicado ao solo. Para dimensionamento de projeto, foram as planilhas eletrônicas, conformeapresentado na Figura 9, como apoio ao levantamento da capacidade de carga em relação àsestacas escolhidas e analisando características como diâmetro, cota de apoio e demaisvariáveis de projeto.

Figura 9: Planilha Método de Aoki– Velloso.



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Fonte: FERREIRA; DELALIBERA, 2017.

Feito o preenchimento da primeira planilha onde é descrito a entrada de dados da fundaçãoa ser trabalhada, obteve uma segunda planilha, conforme mostrado na Figura 10, com osresultadosestabelecidos pelo método de Aoki-Velloso.

Figura 10: Planilha Método de Aoki – Velloso

Após o desenvolvimento dos projetos, foi realizado o levantamento quantitativo de materiais,como volume de concreto, e quantidade de aço (kgf) e serviços, necessários para a execuçãode cada projeto.

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Fonte: FERREIRA; DELALIBERA, 2017.

5. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Para preenchimento das planilhas eletrônicas desenvolvidas pelo aluno de iniciação científicaTobias Ribeiro Ferreira e seu coorientador Rodrigo Gustavo Delalibera, foram necessáriosterem posse de um laudo de sondagem para uma melhor concepção da resistência oferecidapelo solo e uma planta de cargas. Assim foi nos disponibilizado a seguinte Figura 11referente ao laudo de sondagem, e anexo da planta de carga.

Figura 11: Laudo de Sondagem

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Fonte: Renata Melo, 2017.

Para melhor organização e interpretação dos dados referentes à planta de carga éapresentada a seguinte Tabela 5.

Tabela 5: Carga dos Pilares

Carga Pilares

Pilares Carga Permanente (Tf) Sobrecarga (Tf) Total (Tf)

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1 5,77 0,66 6,43

2 2,39 0,1 2,49

3 1,07 0,04 1,11

4 1,79 0,1 1,89

5 2,78 0,13 2,91

6 1,6 0,08 1,68

7 4,74 0,02 4,76

8 14,7 2,29 16,99

9 24,78 3,73 28,51

10 25,14 3,45 28,59

11 25,73 3,56 29,29

12 20,82 2,32 23,14

13 4,88 0,3 5,18

14 9,05 0 9,05

15 6,33 0,47 6,8

17 13,04 1,8 14,84

18 11,08 1,35 12,43

19 19,89 2,18 22,07

20 23,26 5,24 28,5

21 14,48 3,25 17,73

22 29,94 6,69 36,63

23 8,1 1,28 9,38

24 12,6 1,68 14,28

25 12,54 5,16 17,7

26 6,07 0,52 6,59

27 8,05 0,87 8,92

28 6,76 0,64 7,4

29 4,78 0,33 5,11

30 11,94 2,59 14,53

31 12,18 3,83 16,01

32 3,46 0,41 3,87

33 8,92 3,4 12,32

Fonte: Autores, 2017.



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A tabela 5 apresenta a quantidade de pilares e suas respectivas cargas e sobrecargas deacordo com o anexo d.

Com posse de todos os dados necessários para preenchimento e análise das planilhasprocederam-se os seguintes resultados, para simulações referentes ao tipo de estacaescavada.

Importante destacar que foram feitas duas simulações para estaca escavada, onde naprimeira figura 12foi realizado a simulação com 100% de capacidade de resistência em pontae 100% de resistência lateral no fuste da estaca, com fator de segurança global 2 e diâmetronominal de 30cm.

Figura 12: Método Aoki Veloso com fator de segurança 2 estaca escavada

Fonte: Autores, 2017

Na segunda simulação figura 13 foi realizada com 0% de capacidade de resistência na ponta,e 125% de resistência lateral no fuste da estaca, com fator de segurança global 1 e diâmetro

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de 30 cm.



Dentre essas duas simulações a primeira, apresentou uma menor capacidade de cargacomparada com a segunda, então esta foi adotada para projeto.

Para os pilares com maior carga concentrada foi realizada a simulação para a estacaescavada com 100% de resistência de ponta e 100% de resistência lateral, com fator desegurança 2 e diâmetro de 40 cm apresentado na figura 14.





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Apresentando outra simulação para a estaca escavada, com 0% de resistência de ponta e125% de resistência lateral com fator de segurança 1 e diâmetro nominal de 40 cm tem osseguintes resultados denominados na figura 15.





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Dentre essas duas simulações a segunda, apresentou uma menor capacidade de cargacomparada com a primeira, então esta foi adotada para projeto.

Para comparação de viabilidade econômica com a estaca escavada, foi escolhida porcondições de disponibilidade na região, a estaca do tipo hélice contínua. Foi feita umasimulação para a estaca do tipo hélice contínua com 100% de resistência de ponta e 100%de resistência lateral com fator de segurança 2 e diâmetro nominal de 30 cm para os pilarescom menores cargas concentradas conforme a figura 16.

Figura 16: Método Aoki Veloso com fator de segurança 2 hélice contínua




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Já nos pilares com maiores cargas concentradas, foi realizado a seguinte simulaçãodenominada na figura 17, com 100% de resistência de ponta e 100% de resistência lateral,com fator de segurança 2 e diâmetro nominal de 40 cm.

Figura 17: Método Aoki Veloso com fator de segurança 2 hélice contínua




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Com as capacidades de carga estimadas a cada metro de profundidade foi feita aorganização dos grupos de pilares correlacionando as suas devidas profundidades de acordocom suas cargas. A primeira tabela 6 para estaca escavada com 100% de ponta e 100%lateral com fator de segurança 2 obteve os seguintes agrupamentos de pilares e estacas, deacordo com o diâmetro de 30 cm, resistência e sua profundidade.

Tabela 6: Divisão de pilares

Estaca escavada

Diâmetro Resistência Profundidade Pilares Total de estacas

30 cm 12,5 9 mP1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P13, P14, P15, P18,

P23, P26, P27, P28, P29, P32, P33.18

2×30 cm 25 9 m P12, P19. 2


Com o diâmetro de 40 cm, resistência de ponta 0% e resistência lateral 125%, fator desegurança 1 obteve a seguinte tabela 7 para a estaca escavada.




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Estaca escavada


40 cm 19,2 9 m P8, P17, P21, P24, P25, P30, P31. 7

2×40 cm 38,4 9 m P9, P10, P11, P20, P22. 5


Relacionando o outro tipo de estaca, sendo a hélice contínua foi elaborado o seguinteagrupamento contendo o diâmetro de 30 cm para pequenas cargas, resistência de ponta100%, resistência lateral 100% e fator de segurança 2 apresentado na tabela 8.


Estaca hélice contínua


30 cm 12,8 8 mP1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P13, P14, P15, P18,

P23, P26, P27, P28, P29, P32, P33.18

2×30 cm 25,6 8 m P12, P19. 2


Outra simulação foi realizada com diâmetro de 40 cm para atender os pilares com maiorescargas relacionados na tabela 9.


Estaca hélice contínua


40 cm 20 8 m P8, P17, P21, P24, P25, P30, P31. 7

2×40 cm 40 8 m P9, P10, P11, P20, P22. 5


A partir dos resultados obtidos foi elaborado o dimensionamento dos blocos de coroamentode acordo com os apêndices de A e B. Posteriormente foi feito o levantamento do



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quantitativo de aço e concreto usinado conforme mostrado no apêndice de C a D. Contudochegamos no seguinte resumo apresentado na tabela 10, mostrando os materiais a seremgastos para os dois tipos de fundação sendo uma do tipo escavada e outra do tipo hélicecontínua.

Tabela 10: Resumo de materiais estaca escavada e hélice contínua

Resumo total dos materiais de insumo para estaca escavada

Concreto (m³) Aço 10mm (kg) Aço 5mm (kg) Aço 6,3mm(kg)

42,93 528,4605 79,2792 347,35008

Resumo total dos materiais de insumo para estaca hélice contínua

Concreto (m³) Aço 10mm(kg) Aço 5mm (kg) Aço 6,3mm(kg)

38,64 528,4605 79,2792 345,57408


Foi feito o contato com a empresa, onde nos foi fornecido o orçamento dos dois tipos defundações pretendidas.

Gerado o quantitativo total, foi elaborada uma tabela contendo os respectivos orçamentosdos materiais listados na tabela 11. Foi feito um levantamento de quatro empresas distintase foi escolhida a empresa que apresentou maior viabilidade econômica em relação aoscustos dos materiais.

Tabela 11: Orçamento estaca escavada

Descrição unid. Qtde Preço Total

Aço 10 mm ca – 50 kg 528,46 2,86 R$1.511,40

Aço 5 mm ca – 60 kg 79,27 3,64 R$288,54

Aço 6.3 mm ca – 60 kg 347,35 3,52 R$1.222,67

Arame recozido torcido 18 kg 10 9,00 R$90,00

Concreto usinado com 25 mpa convencional m³ 42,93 275,00 R$11.805,75

Escavação 30 e 40 mm m 351 11,50 R$4.036,50

Mobilização máquina estaca escavada und. 1 1.500,00 R$1.500,00

Diária de servente und. 6 70,00 R$420,00



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Armador und. 3 150,00 R$450,00

Pedreiro und. 3 150,00 R$450,00

Total R$ 21.774,86


Tabela 12: Orçamento hélice contínua

Descrição unid. Qtde Preço Total

Aço 10 mm ca – 50 kg 528,46 2,86 R$1.511,40

Aço 5 mm ca – 60 kg 79,27 3,64 R$288,54

Aço 6.3 mm ca – 60 kg 345,57 3,52 R$1.216,41

Arame recozido torcido 18 kg 10 9,00 R$ 90,00

Concreto usinado com 25 mpa convencional m³ 38,64 360,00 R$13.910,40

Escavação 30 e 40 mm m 312 30,00 R$9.360,00

Mobilização máquina estaca escavada und. 1 2.800,00 R$2.800,00

Diária de servente und. 6 70,00 R$420,00

Armador und. 3 150,00 R$450,00

Pedreiro und. 3 150,00 R$450,00

Total R$ 30.496,74


Com os resultados obtidos destaca-se a estaca escavada como a mais econômica, devido adiferença do preço de deslocamento das perfuratrizes e no valor da perfuração do solo.Ocusto de deslocamento da máquina para a execução do tipo hélice contínua é 46,42% maiorque o da estaca escavada e a relação de preço entre os furos das duas estacas são de61,66%maior para hélice continua.

Foi observada também uma diferença entre o concreto utilizado, pois o tipo hélice contínuaexige um concreto auto adensável slump 22 o que acarreta um custo maior, porque além dopreço do concreto usinado temos que alocar a bomba para a execução do serviço, no qualobservou-se um percentual de 23,61% maior em relação ao concreto convencional utilizadona estaca escavada.

Realizado a comparação de toda a armadura usada em ambos os projetos foi notado uma



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pequena diferença no aço de 6.3mm referente aos estribos utilizados nos blocos. Essadiferença se deu em relação a um dos blocos, em que no projeto da hélice contínua foinecessário um bloco sobre uma estaca de 30cm, enquanto na estaca escavada exigiu umbloco sobre uma estaca de 40cm, devido uma menor capacidade de carga, quandocomparado ao diâmetro da hélice contínua. Abaixo temos um gráfico comparando o preçototal de projeto entre as duas fundações profundas analisadas nesse estudo de caso.

Gráfico 1: Demonstrativo de custos


O percentual de diferença total entre uma e outra foi de 28,59% no preço total incluindo oscustos diretos e indiretos entre os dois projetos de fundações. Assim indicamos para aexecução desta edificação o uso da estaca tipo escavada.

CONCLUSÃO

Os projetos com a estaca escavada e com a estaca hélice contínua foram elaborados combase na formulação semi-empírica do Método Aoki Velloso, levando em consideração o Laudode sondagem apresentado no corpo do trabalho.

Para a elaboração do projeto com a estaca escavada, foi obedecida a prescrição normativada NBR 6122:2010, no qual limita a resistência de ponta em 20%. Foi possível observar queem decorrência da limitação, o projeto com a estaca escavada apresentou profundidade de

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assentamento superior ao projeto com a estaca hélice contínua e capacidade de cargamenores.

Embora o projeto com a estaca hélice contínua, apresentou profundidades menores e cargasmais elevadas, quando comparadas ao mesmo diâmetro da escavada, ao avaliar aviabilidade econômica do projeto utilizando a hélice contínua, a economia no volume deconcreto, metros de escavação ou mesmo o número de estaca não foi promissora no quesitode viabilidade econômica. Ao contabilizar o custo de mobilização de equipamentos e o valorpor metro de escavação, a economia gerada pela diferença da cota de assentamento dasduas tipologias empregadas não foi compensativa no caso estudado.

Com os quantitativos agregados ao valor do orçamento, obtivemos um percentual de 28,59%maior para a estaca do tipo hélice continua sendo um percentual relativamente mediano.

Logo, à estaca hélice contínua em termos de viabilidade econômica deverá ser utilizadaquando houver a presença do nível de água acima da cota de assentamento da estaca,impossibilitando a utilização da estaca escavada. Para os demais casos, a estaca escavada,mesmo com sua restrição normativa acerca da capacidade de ponta, apresentou ser umamelhor opção nos projetos que demanda uma fundação profunda. Quanto a execução, ahélice contínua é mais vantajosa, pois é de rápida execução e não gera vibrações no solo, oque evita danos nas construções vizinhas.

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[1] Bacharel em Engenharia Civil.

[2] Engenheiro Civil.

[3] Engenheiro Civil.

[4] Graduação em Biblioteconomia. Graduação em Engenharia Civil. Especialização emGestão, Licenciamento e Auditoria Ambiental. Especialização em Pós graduação em EstruturaMetálica: projeto e detalhamento construtivo.

Enviado: Setembro, 2018

Aprovado: Dezembro, 2018

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