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Universidade Federal do Paraná Disciplina: Construção Civil II

Departamento de Construção Civil

Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 1

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• INDIRETAS PRÉ-MOLDADAS

FUNDAÇÕES

Versão 2013Versão 2013




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Fundações indiretas profundas

1. Pré-moldadas2. Moldadas in loco




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Estacas Pré-moldadas• Concreto

�Armado

�Protendido

• Aço�Perfil

�Trilho

• Madeira (usos especiais)




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• Estacas Pré-moldadas de concreto

– Não resiste a esforços de tração e flexão e não atravessam camadas resistentes.

– Podem ser cravadas até níveis abaixo do nível d’água

– Aplicação de rotina: obras de pequeno a médio porte

PCC-USP




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– Podem ser de concreto armado ou protendido

– Transporte e içamento• Fabricada em segmentos (4 a 12 m)

• Requerem armaduras especiais para içamento





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• Estacas Pré-moldadas de concreto– O comprimento de cravação real às vezes

difere do previsto na sondagem, levando a duas situações

• Necessidade de corte

• Necessidade de emenda





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• Estacas Pré-moldadas de concreto– Pode ser produzidas 2 seções

• Quadrada

• Circular

• Sextavada

• Vazadas ou não





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• Estacas Pré-moldadas de concreto– Seção circular centrifugada

Ø 42, 50 e 60 cm e comprimentos 4 a 15 m, possibilitam a cravação de grandes profundidades através de emendas.





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• Estacas Pré-moldadas de concreto– Seção circular centrifugada

Podem atingir de 130 a 260 toneladas de capacidade de carga a compressão.





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Seqüência executiva

• Marcação com piquetes

• Posicionamento do bate-estaca

• Ergue-se a estaca (com o guincho do bate-estaca)

• Posiciona-se

PCC-USP





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• Posiciona-se

PCC-USP





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• Bate estacas

• Promove um elevado nível de vibração

• Pode causar problemas em edificações próximas do local

PCC-USP





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• Estacas Pré-moldadas de concreto• Usar o capacete

– Função: evitar danos na cabeça da estaca

Detalhe do capacete

Cepo de madeira dura


Peça metálica






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Proteção da cabeça da estaca

PCC-USP





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Fundações indiretas profundas• Estacas Pré-moldadas

de concreto– Emenda por solda

Benatongeotecnia.ufsc.br




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• Estacas Pré-moldadas de concreto– Emenda com capacete

em aço


PCC-USP




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• “Nega” = média de comprimento cravado nos últimos 10 golpes do bate estacas

– Objetivo: uniformidade de comportamento das estacas como um todo






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• Estacas Pré-moldadas de concreto• Cuidado com a altura de queda do martelo

– Ideal: 1,5 a 2,0 m

– Abaixo – Falsa nega

– Acima – Quebra de estaca






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• Estacas Pré-moldadas de concreto– Tipos de bate-estacas

• Por gravidade:

» Equipamento munido de martelo que élevantado através de um guincho e que cai orientado por guias laterais.

» Freqüência de pancadas - ± 10 x min.

» Peso do martelo - entre 1,0 e 4 ton.






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Bate-estacas:

por gravidade




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• Hidráulico:» Martelo move-se por força hidráulica para

desferir os impactos

» Freqüência dos impactos– 30 a 80 x min. (Muito mais rápida do que o de gravidade).

» Peso do martelo – 4 a 5 ton.

» Montados em máquinas sobre esteiras, movimentação mais fácil.






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Tipos de bate-estacas:

Hidráulico


Martelo hidráulico

Estaca





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• Vibratório:» Garra prende as estacas fortemente. » Os impactos são obtidos pela rotação de

pesos excêntricos que vibram na cabeça do martelo.

» Freqüências de vibração de 20 a 40 Hz.» Permitem cravação e arrancamento de

estacas de aço.



(Estacas de aço)




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Estaca

Martelo vibratório

(Estacas de aço)

Tipos de bate-estacas:

Vibratório




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Fundações indiretas profundasTipos de bate-estacas:

Vibratório

Estaca

Martelo vibratório

(Estacas de aço)




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Tipos de

bate-estacas:

Vibratório

Permite cravação e

arrancamento para

reciclagem de estacas

de aço.




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• Estacas Pré-moldadas de concretoFinal da cravação com a ocorrência de nega

Corta-se a sobra da estaca.






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Preparo da cabeça da estaca




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Preparo da cabeça da estaca - arrasamento

PCCPCC--USPUSP

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Arrasamento mecanizadoArrasamento mecanizado




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Preparo da cabeça da estaca - arrasamento

PCCPCC--USPUSP www.archiexpo.com




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Preparo estaca e montagem do bloco

José Freitas Jr.





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Montagem e colocação das armaduras dos blocos

José Freitas Jr.





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• Estacas Pré-moldadas de concreto– Controle de execução

• Locação das estacas

• Profundidade de cravação

• Ocorrência de fissuras

• Verticalidade

• Nega





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• Estacas Pré-moldadas de concreto– Controle de execução

• Altura de queda do pilão

• Execução da emenda

• Cota de arrasamento da cabeça da estaca

• Proteção da cabeça da estaca





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• Estacas metálicas– Podem ser perfis laminados (I ou H),

perfis soldados, trilhos ou estacas tubulares.





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• Estacas metálicas– Perfis laminados





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• Estacas metálicas– Trilhos ferroviários

usados

Conjuntos de trilhos soldados para aumentar a capacidade de carga





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• Estacas metálicas– Profundidade – até 24 m

– Boa Durabilidade – sempre enterradas





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• Estacas metálicas– Vantagens

• Podem ser cravadas em quase todos tipos de terrenos

• Possuem facilidade de corte e emenda

• Podem atingir grande capacidade de carga

• Trabalham bem a flexão

• Se utilizadas em serviços provisórios podem ser reaproveitadas várias vezes





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• Estacas metálicas– Desvantagem

• Custo maior em relação às estacas pré-moldadas de concreto, Strauss e Franki.





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• Estacas metálicas– Uso de guias


PCC-USP





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• Estacas metálicas

• Marcação com piquetes

• Posicionamento do bate-estaca


• Posiciona-se

Içamento


PCC-USP





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• Estacas metálicas– Cravação da estaca: proteção da cabeça da

estaca


Detalhe do capacete



Peça metálica

Não é usado neste caso!!!





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• Estacas metálicas– Cravação da estaca


PCC-USP





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• Estacas metálicas– Emenda = por solda






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• Estacas metálicas


PCC-USP





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• Estacas metálicas – bloco de coroamento



www.state.nj.uswww.14thstviaductreplacement.com




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• Estacas metálicas– Controle de execução

• Locação do centro das estacas

• Profundidade de cravação

• Emendas

• Nega





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• Estacas metálicas – bloco de coroamento– Corte das estacas

pouco acima do

nível das armaduras

inferiores do bloco



(Jos

éF

reita

s Jr

.)




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Martelo VibratMartelo Vibratóóriorio




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• Estacas de madeira– Troncos de arvores cravados com bate-

estacas de pequenas dimensões.

– Antes da difusão da utilização do concreto elas eram muito usadas quando a camada de apoio às fundações se encontrava em profundidades grandes.





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• Estacas de madeira– Para a sua utilização é necessário que elas

fiquem totalmente abaixo d’água.

– O nível da água não pode variar ao longo de sua vida útil.





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• Estacas de madeira– Preparação de estacas de madeira:

• Martelos de queda livre

• Pode ocorrer a destruição de cabeça da estaca pelos esforços de cravação

• Indicado o uso de um anel metálico nesta região

• Uso de ponteiras para facilitar a cravação em locais com obstáculos (ex. matacões).





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• Estacas de madeira– Alguns detalhes:

PONTEIRAS DE AÇO

LIGAÇÕES EM ESTACAS DE

MADEIRA





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REGRA GERAL:


• Estacas de madeira– Alguns detalhes:




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• Estacas de madeira– Aplicação em obras especiais:





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• Estacas de madeira– Tipos de madeira

usadas• Eucalipto

• Aroeira

• Ipê

• Grarantã

• Controle de execução– Locação do centro das

estacas

– Profundidade de cravação

– Proteção da cabeça das estacas (colocação do capacete metálico)





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Fundações indiretas profundasReferências

• Apostila de fundações da disciplina: Tecnologia da construção de edifícios 1. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo.

• Material de aula da disciplina Tecnologia da construção de edifícios 1. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo.

• HACHICH, W. et al. Fundações Teoria e Prática. Editora Pini. 2. ed. 1998.

• JOPPERT Jr., I. Fundações e Contenções de Edifícios. Editora Pini. 1. ed. 2007.

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