Rasas FUNDAÇÕES Profundas indiretas brocas, strauss, … · concreto pré-moldado, aço)...

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PCC-2435 – Tecnologia da Construção de Edifícios IMarço 2003

Escola Politécnica da USPDepto. de Engenharia de Construção Civil

Fernando Henrique SabbatiniFrancisco Ferreira Cardoso

Luiz Sérgio FrancoMercia Maria S. Bottura de Barros

FUNDAÇÕESEdifícios Altos

AULAS 7 e 8

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE CONSTRUÇÃO CIVILPCC 2435 - Tecnologia da Construção de Edifícios I

Profs. Luiz Sergio Franco, Mercia M. B. Barros, Fernando Henrique Sabbatini e Francisco F. Cardoso

Edifícios altos cargas elevadas

Fundações usuais em relação ao “PORTE” do edifício

Pequenos edifícios(casas e sobrados)Pequenas cargas

� Rasas� blocos e alicerces, sapatas, radiers

� Profundas indiretas� brocas, strauss, pré-moldadas

Diretas Rasas� sapatas, radiers

� Diretas Profundas� tubulões

� Indiretas Profundas� estacas (moldado no local,

concreto pré-moldado, aço)

1. Tubulões2. Estacas moldadas no local3. Estacas pré-moldadas4. Sapatas e Blocos5. Radiers

FUNDAÇÕES: Edifícios ALTOS

Tipo

s m

ais

com

uns

Grandes cargas

TUBULÕES

� TUBULÃO A CÉU ABERTO� aberto manualmente� aberto mecanicamente� encamisado ou não

� TUBULÃO A AR COMPRIMIDO� para situações de N.A. alto

Fundação Direta Profunda

PILARBLOCO DEFUNDAÇÃO

FUSTE

ALARGAMENTODA BASE

TUBULÕES

� Poço aberto manualmente� Diâmetro mínimo 70 cm� Terreno seco, acima N.A. (natural

ou rebaixado)� CUIDADOS:

� TERRENOS COLAPSÍVEIS� ACÚMULO DE GÁS NA ESCAVAÇÃO

TUBULÕES a céu aberto

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PROCESSO EXECUTIVO

� DEMARCAÇÃO – piquete ou caixa

PROCESSO EXECUTIVO

PROCESSO EXECUTIVO

� 2 operários� Ferramentas:

� Sarrilho� Vanga� Baldes

� Verificação do diâmetro e prumo� Verificação da profundidade

� Corrente

PROCESSO EXECUTIVO

PROCESSO EXECUTIVO PROCESSO EXECUTIVO

� ALARGAMENTO DA BASE� LIBERAÇÃO POR CONSULTOR

� Verificar tipo de solo

� POSICIONAMENTO DE ARMADURA (parte final do fuste)

� CONCRETAGEM (CONCRETO AUTO-ADENSÁVEL) COM TREMONHA

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PROCESSO EXECUTIVO

� POSSIBILIDADE DE ENCAMISAMENTO

� ESCAVAÇÃO MECÂNICA (do fuste ou fuste e base)� clam-shell� perfuratriz

1 – Trado

2 – Balde

3 – Alargamento

4 – Bit a air liftp/ rocha

Perfuradora WirthTubulão com escavação mecânica

Tubulão encamisado com escavação mecânica

ENCAMISAMENTOCONCRETO OU METÁLICO� Camisa Concreto Armado

� 1o Trecho: pré-moldado

� Camisa Aço� Cravação manual ou mecânica� Pode servir de armadura ou ser recuperada

TUBULÕES A AR COMPRIMIDO


� CÂMARA DE AR COMPRIMIDO� CUIDADOS COM PESSOAL� CAMARA BAROMÉTRICA

� ALARGAMENTO DA BASE �ESCORAR CAMISA

� ARMAÇÃO� CONCRETAGEM

� ATRAVÉS DAS CÂMARAS DUPLAS


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Tubulõesa ArComprimido


TUBULÕES A AR COMPRIMIDO TUBULÕES A AR COMPRIMIDO


� Apoio de pilares em fuste único� Possibilidade de descida do operário

nas escavações para limpeza da base� Menor custo de mobilização� Menor intensidade de vibração e ruído� Possibilidade de verificação do solo local� Ajuste nas dimensões� Controle de matacões

TUBULÕES - Vantagens

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TUBULÕES: bloco de coroamento ESTACAS

PRÉ-MOLDADAS� CONCRETO

� Armado� Protendido� Centrifugado (circular)� Mega (reforço de fundação)

� AÇO� Perfil� Trilho – simples, duplo, triplo

� MADEIRA � DESUSO

Fundação Indireta Profunda

ESTACAS

� MOLDADAS NO LOCAL� ESCAVADA� ESTACÃO� BARRETE� STRAUSS � FRANKI� RAIZ� HÉLICE CONTÍNUA


AULA PASSADA

ESTACAS PRÉ-MOLDADAS

Estacas Concreto Pré-moldado CENTRIFUGADAS

Estacas Pré-moldadas de Concreto

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Estacas Pré-moldadas de Concreto ESTACAS PRÉ-MOLDADAS

� EMPRESAS DE MÉDIO PORTE� RESPONSABILIDADE DA EMPRESA

É BEM DEFINIDA� CAPACIDADE DE CARGA DE 20 A

90 tf� COMPRIMENTO 3-10 m sem

emenda� SISTEMA DE EMENDA COM SOLDA


� MARCAÇÃO � PIQUETES� POSICIONAMENTO DO BATE-

ESTACA� ERGUE-SE A ESTACA (GUINCHO

DO BATE ESTACA)

� POSICIONA-SE E APRUMA-SE

SEQÜÊNCIA EXECUTIVA

MARCAÇÃO PIQUETES: posicionamento do local das estacas

ESTACA PRÉ-MOLDADA

ESTACA PRÉ-MOLDADA

Bate-estacas

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ESTACA PRÉ-MOLDADA Bate-estacas

ESTACA PRÉ-MOLDADA

Bate-estacas

Estacas Pré-moldadas de concreto

Bate-estacas


Bate-estacas


CRAVAÇÃO ATÉ A NEGAALTURA DO MARTELO 2,0 a 1,5 M

� ABAIXO � FALSA NEGA� ACIMA � QUEBRA A ESTACA

PROTEÇÃO DA CABEÇA DA ESTACA

SEQÜÊNCIA EXECUTIVAESTACAS PRÉ-MOLDADAS

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Martelo

Proteção da cabeça


Proteção da cabeça das estacas


PARA CHEGAR À COTA DE ARRASAMENTO

� CORTA-SE A SOBRA DA ESTACA� USO DE COMPLEMENTO

SEQÜÊNCIA EXECUTIVA



emenda

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Final da cravação, com ocorrência da “nega”


Final da cravação, retirada da sobra da estaca

PREPARO DA CABEÇA DE ESTACA:

EstacasPREPARO DA CABEÇA DE ESTACA:

Estacas

Armadura

Bloco das estacas

Estacas

� Perfis laminados `I`, `H`, soldados ou trilhos

� Cargas � 25 a 70 t� Profundidade � 24 m� Durabilidade � sempre

enterradas


de aço

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EXECUÇÃO E CONTROLE� CRAVADAS por percussão � Bate-estacas

com proteção no martelo� Ligação c/ bloco de coroamento:

� Chapas (em desuso)� Embutidas em blocos (com fretamento

espiral)

� Base � Alargamento da ponta

ESTACAS PRÉ-MOLDADAS de aço


Proteção da cabeça da estaca


ESTACAS PRÉ-MOLDADAS de aço: solda dos perfis


Guia para cravação

içamento


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ESTACAS PRÉ-MOLDADAS de aço: emenda de estacas



ESTACAS PRÉ-MOLDADAS de aço Localização do

bloco de coroamento

BATE-ESTACAS DIESEL

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BATE-ESTACAS DIESEL

MARTELO VIBRATÓRIO

MARTELO VIBRATÓRIO

� Recuperação de fundações e estrutura

� Níveis reduzidos de vibração e barulho� Profundidade � emendas� Segurança da carga � checagem no

próprio processo� Cravadas por PRENSAGEM CONTRA A

ESTRUTURA

ESTACA MEGA

ESTACA MEGA ESTACA MEGA

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ESTACA MEGA

ESTACAS

� MOLDADAS NO LOCAL� ESCAVADA� ESTACÃO� BARRETE� STRAUSS � FRANKI� RAIZ� HÉLICE CONTÍNUA


AULA PASSADA

� Pequenos e Grandes � 24 a 120cm

� Profundidade 15 a 60m� Cargas 40 a 150 t

ESTACA ESCAVADA MECANICAMENTE

TRADO HELICOIDAL


TRADO HELICOIDAL

� Execução:�Perfuração até a cota por trado helicoidal

�Posicionamento da armadura �Lançamento do concreto:

� fundo apiloado� vibração 2/2m


TRADO HELICOIDALESTACA ESCAVADA MECANICAMENTE

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�Cargas � até 400 t�� até 100cm�Profundidade até 24 m�Baixo grau de ruído e vibração

�Perfuração em solos pouco coesos e abaixo N.A.

ESTACA HÉLICE CONTÍNUA

� Execução e Controle�Escavada com hélice mecânica�Concretagem simultânea àretirada da hélice� limpeza manual da hélice

�Colocação de armadura





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� HASTES TELESCÓPICAS - ESTACÃO� � 20 a 200 cm� Profundidade 30, 50, 70 m

(estacão)� Cargas até 500t� Solos com lençol e pequenos

matacões

ESTACÃO� Execução:

� Perfuração� Estabilização com Lama

Bentonítica� Içamento da armadura� Concretagem

ESTACÃO

ESTACÃO ESTACÃO

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ESTACÃO ESTACÃO

ESTACÃO ESTACÃO

ESTACÃO ESTACÃO

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ESTACÃO ESTACÃO

� Painéis � disposição em várias formas

� Elevada capacidade de carga �150 a 500 t

ESTACA BARRETE�Execução e Controle

�Escavação em trincheira: haste telescópica ou clam sheel

�Estabilização � Lama Bentonítica

�Posiconamento da armadura�Lançamento do concreto

ESTACA BARRETE

ESTACA BARRETE ESTACA BARRETE

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ESTACA BARRETE ESTACA BARRETE

ESTACA BARRETE

ESTACA BARRETE

ESTACA BARRETE

� Empresa de Grande Porte: custos equipamentos

� Responsabilidade bem definida

� Pessoal qualificado na execução

� Decisões � consultor

ESTACA FRANKI

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� Solos menos compactos� Cargas � 30 a 130 t� Profundidade até 18 m� � 30 a 60 cm� Uso em `diminuição`�

vibração e barulho

ESTACA FRANKICRAVADAS por PERCUSSÃO

� Cravação de tubo de aço com bucha� Expulsão da bucha � base alargada� Armadura (se necessário)� Concretagem (últimos 150l concreto

vigorosamente apiloados)

� Retirada do tubo (tubo perdido em solos menos coesos)

ESTACA FRANKI: Execução

ESTACA FRANKI

ESTACA FRANKI

ESTACA FRANKI

ESTACA FRANKI

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ESTACA FRANKI

ESTACA FRANKI

ESTACA FRANKI

�CONTROLE� AMOSTRAGEM DO

CONCRETO DURANTE A EXECUÇÃO

� VOLUME DE CONCRETO� COTA DE PONTA DA ESTACA� RETIRADA DA CAMISA

ESTACA FRANKI

� Solos menos coesos� Cargas até 150 t� � 10-40 cm� Execução

� INJETADAS

ESTACA RAIZ ESTACA RAIZ

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ESTACA RAIZ

� Utilização em declínio� Fundações provisórias �

Eucalipto� Profundidade � Troncos � 12m� Durabilidade � sempre

submersas� CRAVADAS por percussão

ESTACAS DE MADEIRA

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ESTACAS DE MADEIRA CUSTOS

INSTALAÇÃO ESTACA TIPO 1

ESTACA TIPO 2

TOTAL ESTACAS

CONCRETO PARA

ESTACAS

CONCRETO PARA

BLOCOS

TOTAL CONCRETO

OUTROS TOTAL TOTAL/ TF DE

CARGA

PRÉ-MOLDADA

1.300,00 31.795,00 (cravação 48 estacas de

70 tf e comp. de 16 m)

40.269,00 (cravação 52 estacas de

90 tf e comp. de 16 m)

73.364,00 (cravação

100 estacas)

17.980,00 (58 m3 de concreto)

17.980,00

1.204,00 (100

emendas soldadas)

92.548,00 12,89

FRANKI 6.000,00 35.200,00 (perfuração

44 estacas de 45 cm / 95 tf e

comp. de 16 m)

30.720,00 (perfuração 32

estacas de 52 cm / 130 tf e comp. de

16 m)

71.920,00 (perfuração 76 estacas)

41.126,00 (1.368 ml de

concreto)

23.560,00 (76 m3 de concreto)

64.686,00 136.606,00 19,03

HÉLICE CONTÍNUA

13.000,00 27.600,00 (execução 38 estacas de 60

ou 80 cm e comp. de

16 m)

9.520,00 (execução 8 estacas de 100 cm e comp. de

17 m)

50.120,00 (execução 46 estacas)

40.025,00 (299 m3 de concreto)

15.810,00 (51 m3 de concreto)

55.835,00 3.000,00 (retirada de

lama)

108.955,00 15,17

ESTACÃO 12.800,00 36.910,00 (perfuração

32 estacas de 70, 80 ou 90 cm e comp. de

16 m)

15.028,00 (perfuração 10

estacas de 100 ou 100 cm

e comp. de 17 m)

64.738,00 (perfuração 42 estacas)

53.376,00 (406 m3 de concreto)

9.610,00 (31 m3 de concreto)

62.986,00 10.000,00 (retirada de terra, lama,

forn. de água)

137.724,00 19,18

Fonte : Damasco Penna – 11/1996

Custos comparativos de fundações profundas para edifícios (valores em R$).

Edifício com 30 pilares – carga total de 7.180 tf– carga média por pilar de 239 tf

CUSTOS

Fonte : Construção São Paulo – 23/02/1998

Alguns custos de fundações profundas para edifícios

STRAUSS TRADO ESPIRAL

METÁLICA PRÉ-MOLDADA VIBRADA

PRÉ-MOLDADA

CENTRIFUG

FRANKI TUBULÃO A CÉU

ABERTO

RAIZ (ESTACA

INJETADA)

DIÂMETRO (CM)

38 50 (12 “) 26 35 60 80 20

CARGA (TF) 40 50 45 a 60 55 170 50

CUSTO(ML) 22,50 7,70 15,60 29,20 42,00 35,00 60,00 206,00 50 a 350,00

CUSTO INSTALAÇÃO

incluído 200,00 1.800,00 Sob consulta

Sob consulta

6.000,00 6.000,00 2.800,00

OBSERVAÇÃO Mínimo 300 ml

Só escavação

Concreto incluído

Solo / rocha

CARACTERÍSTICAS DOS PRINCIPAIS TIPOS DE FUNDAÇÃO

BROCA APILOADA

STRAUSS TRADO ESPIRAL

PRÉ-MOLDADA VIBRADA

PRÉ-MOLDADA

CENTRIFUG.

FRANKI TUBULÃO A CÉU ABERTO

HÉLICE CONTÍNUA

ESTACÃO BARRETE (ESTACA

DIAFRAGNA)

RAIZ (ESTACA

INJETADA)DIÂMETRO

(M) 0,20 a 0,30

0,25 a 0,45

0,25 a 0,50

0,15 a 0,27 (seç.

quad.)

0,20 a 0,70

0,30 a 0,60

>=0,70 0,40 a 1,00

0,60 a 2,00

Retangular 0,10 a 0,41

CARGA (TF) 8 a 12 20 a 100 25 a 80 30 a 110 30 a 330 40 a 230 200 a 1.500 40 a 400 150 a 1.300 10 a 130COMPRIM. Até 6 m 6 a 30 m Pré-definido Até 30 m Até 25 m Até 60 m InclinadaTECNOLOGI

A Acessível Acessível Trado

mecânico

Bate-estacas (a percussão, por pilão de

queda livre ou por martelos diesel)

Equipamt. Pesado

Acessível Sofisticada Lama bentonítica

“Cabeça hidráulica”

Lama bentonítica “clamshell”

Equip. especial

Ar comprimido

CUSTO Baixo Baixo Baixo NA

PRESENÇA DE LENÇOL

Não Não Não Sim Sim Não Sim Sim Sim

BARULHO / VIBRAÇÕES

Não Não Não Sim Sim Não Não Não Não

OUTROS ASPECTOS POSITIVOS

Flexibilidade

(mobilidade, pé-direito, divisa)

Rapidez Mobilida

de

Qualidade Rapidez

Controle pela “nega”

Grandes profundids. Qualidade

Elevada capacidade Não armado

Rapidez Qualidade

terreno

Elevada capacidade Rapidez

Grandes profundidades

Porte equip(>= 3,0m)Tração e

compressã

OUTROS ASPECTOS NEGATIVOS

Nível confiabili-

dade

Dificuldade de controle

Acesso equip. Solos

coesivos

Transporte Cota arrasamento

Necessidade emenda ou corte

Obra de porte

mínimo

Solos coesivos

Segurança durante

execução

Obra de porte

mínimo Terreno plano

Sujeira canteiro Solos arenosos e rocha

mole Concretagem submersa

Consumo dágua Cota

arrasament

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