ESTACAS PR ESTACAS PR--FABRI CADAS FABRI CADASDE CONCRETO DE CONCRETO((CONTROLES ELEMENTO DECONTROLES ELEMENTO DE FUNDAO FUNDAO))Eng EngooCel so Noguei r a Cor r eaCel so Noguei r a Cor r ea CONTROLE DECONTROLE DE CRAVAO DE ESTACASCRAVAO DE ESTACAS PR PR--MOLDADAS MOLDADASAnlise Anlise do do projeto projetoContratao Contratao (estaca (estaca ee equipamento) equipamento)Locao Locao das das estacas estacasEstabelecer Estabelecer os os critrios critriosControle Controle da da cravao cravaoEnsaios Ensaios para para verificao verificao de de desempenho desempenho (ECD (ECDeeEnsaio Ensaio de de Integridade) Integridade)Prova Prova de de carga carga aa luz luz da da reviso reviso da da norma norma (NBR (NBR 6122 6122))Levantamento Levantamento de de excentricidades excentricidades ee preparo preparo das dasestacas estacas para para execuo execuo dos dos blocos blocos..22ANLI SE DE PROJ ETO ANLI SE DE PROJ ETODefinio Definiodas dasestacas estacas(seo, (seo, capacidade capacidadede decarga carga ee comprimentos comprimentos previstos) previstos)..AA locao locao das das estacas estacas em em funo funo do do CG CG dos dosdos dos pilares pilares ou ou CC CC quando quando se se tratar tratar de deassociaes associaes ee ou ou pilares pilares com comgeometria geometriaassimtrica assimtrica..Notas Notas sobre sobre ensaios, ensaios, prova prova de de cargas, cargas, locao, locao,referncias referncias etc etc..Sugesto Sugesto de de detalhes detalhesda da ligao ligao das dasestacas estacascom comos os blocos blocos..33Projeto em estacasProjeto em estacas prmoldadas prmoldadas44CONTRATAO CONTRATAO DAS DASESTACAS ESTACASSees Sees variadas variadas:: circulares, circulares, quadradas, quadradas, hexagonais, hexagonais,octogonais octogonais vazadas vazadas ou ou no, no, tipo tipo estrela estrela etc etc..Comprimentos Comprimentos dos dos elementos elementos de de estacas estacas no no mercado mercadovariam variam aproximadamente aproximadamente entre entre 66,,00 00 ee 12 12,,00 00 mm ee de demetro metro em emmetro, metro, com comanel anel de de solda solda nas nas duas duasextremidades extremidades..Importante Importante:: as as cargas cargas indicadas indicadas nos nos catlogos catlogos so socargas cargas mximas mximas estruturais, estruturais, no no devem devemser ser confundidas confundidascom comas as cargas cargas geotcnicas geotcnicas admissveis admissveis..As As cargas cargas admissveis admissveis das das estacas estacas indicadas indicadas em emprojeto, projeto, nem nemsempre sempre so so as as cargas cargas nominais nominais das dasestacas estacas (atrito (atrito negativo, negativo, carga carga apenas apenas de de ponta ponta etc etc..))..Estacas Estacas armadas armadas especialmente especialmente para para flexo flexo--compresso compressoou ouflexo flexo--trao trao..55SEES SEESSees mais encontradas no mercado Sees mais encontradas no mercadofonte: manual tcnico estacas pr fonte: manual tcnico estacas pr--fabricadas de concreto fabricadas de concreto66DiagramaDiagrama flexo flexo--compresso compresso ee flexo flexo--trao traoFonte: manual tcnico estacas pr Fonte: manual tcnico estacas pr--fabricadas de concreto fabricadas de concreto77CONTRATAO CONTRATAO DOSDOS EQUI PAMENTOS EQUI PAMENTOSOO equipamento equipamento pode podeser ser queda queda--livre, livre,hidrulico hidrulico ou oupneumtico pneumtico (diesel), (diesel),sobre sobre rolo rolo ou ou sobre sobreesteira esteira ee definido definido em emfuno funo das das cargas, cargas,dimenses dimenses das dasestacas, estacas, acessos, acessos,capacidade capacidade de de suporte suportedo do solo solo na na cota cota de decravao cravao etc etc..88Tipos de Equipamento mais utilizados Tipos de Equipamento mais utilizados..QUEDAQUEDA -- LIVRE LIVRE MARTELO HIDRULICO MARTELO HIDRULICO99LOCAO DAS ESTACAS LOCAO DAS ESTACASAA locao locao bem bemexecutada, executada, evita evita eventuais eventuais vigas vigasde de travamento, travamento, alavancas alavancas ee equilbrio equilbrio..No No eixo eixo da da estaca, estaca, deve deve ser ser instalado instalado um umpiquete piquete com comum umprego prego na na face face superior superiorindicando indicando oo eixo eixo da da estaca estaca.. Esse Esse piquete piquete deve deveficar ficar enterrado enterrado cerca cerca de de 30 30 aa 50 50 cm, cm, ee ao ao lado ladocrava crava--se se um umtestemunho testemunho que que pode pode ser ser de demadeira madeira ou ou ponta ponta de de ferro ferro..10 10CRAVAO CRAVAO importante importante que que aa cravao cravao da da primeira primeira estaca estaca(estaca (estaca prova), prova), seja seja acompanhada acompanhada pelo peloprojetista projetistaeeou ouconsultor consultor de defundaes fundaes para paraconfirmao confirmao das das premissas premissas de de projeto projeto.. recomendvel recomendvel que que seja seja escolhida escolhida uma uma estaca estacaprxima prxima aa uma uma sondagem sondagem..Normalmente Normalmente oo comprimento comprimento levantado levantado maior maior((22 ou ou 33 m) m) do do que que oo comprimento comprimento previsto previsto para paraqualquer qualquer eventualidade eventualidade..Prever Prever tambm tambmanel anel de de solda solda nas nas duas duasextremidades extremidades..11 11A CRAVAO A CRAVAOOOiamento iamento das das estacas estacas feito feito pelo pelo cabo cabo do doequipamento equipamento por por um umponto ponto especfico especfico na na estaca estacaonde ondepreviamente previamenteinstalado instalado(na (nafabricao) fabricao)um um gancho, gancho, pois poisaaarmao armaodimensionada dimensionadapara para essa essa condio condio..Ao Ao ser ser levantada levantada aa estaca, estaca, oo posicionamento posicionamento ee ooprumo prumo devem devemser ser verificados verificados..OO prumo prumo pode pode ser ser corrigido corrigido at at 33,,00 00 ou ou 44,,00 00 mmde de estaca estaca cravada, cravada, alm alm disso disso qualquer qualquertentativa tentativa de de correo correo pode pode ser ser prejudicial prejudicial..AA norma norma prev prev uma uma tolerncia tolerncia de de 11%%de dedesaprumo desaprumo..12 12CONTROLE DE CRAVAO CONTROLE DE CRAVAOAA tolerncia tolerncia para para os os desvios desvios de de posicionamento posicionamento(excentricidade) (excentricidade) de de10 10%%do dodimetro dimetrodas dasestacas estacas para para blocos blocos de de uma uma estaca estaca..Para Para iniciar iniciar aa cravao cravao necessrio necessrio definir definir aaaltura altura de de queda queda do do martelo martelo em emfuno funo do do peso pesoda daestacae estacaedo dopeso pesodo domartelo martelo.. Essa Essaaltura alturapode pode variar variar durante durante aa cravao cravao em em funo funo da daocorrncia ocorrncia de de solo solo mole, mole, lentes lentes mais mais resistentes resistentesaa serem seremultrapassadas ultrapassadas etc etc..13 13CONTROLE DE CRAVAO CONTROLE DE CRAVAOCom Comaltura altura de de queda queda definida, definida, inicia inicia--se se aacravao cravaocontando contando oonmero nmerode degolpes golpespara parapenetrao penetrao de de 11,,00 00 m, m, de de tal tal forma forma que que ao ao final finalda da gravao gravao obtm obtm--se se oo DIAGRAMA DIAGRAMA ee aaENERGIA ENERGIA DE DE CRAVAO CRAVAOAA forma forma desse desse diagrama diagrama pode pode ser ser comparada comparadacom com aa forma forma do do diagrama diagrama de de SPT SPT ao ao longo longo da daprofundidade profundidadepara paraobservar observaraacompatibilidade compatibilidadeou ou no no com comaa sondagem sondagem.. Notem Notemque que os os valores valoresso so incomparveis, incomparveis, deve deve--se se comparar comparar apenas apenas aatendncia tendncia..14 14Estaca sendo marcada paraEstaca sendo marcada para obteno do grfico obteno do grfico15 15CONTROLE DE CRAVAO CONTROLE DE CRAVAOObservando Observando oo diagrama diagrama de de cravao cravao prximo prximodo do comprimento comprimento previsto previsto de de projeto, projeto, inicia inicia--se se aaobteno obteno da da NEGA NEGA..Nega Nega oo deslocamento deslocamento permanente permanente da da estaca estacapara para 10 10 golpes golpes do do martelo martelo com comaa mesma mesma altura alturade de queda queda..AA nega nega foi foi interpretada interpretada por por muito muito tempo tempo pelas pelasformulas formulas dinmicas dinmicas de de cravao cravao que que permitem permitemestimar estimar aa capacidade capacidade de de carga carga ltima ltima do doconjunto conjunto estaca estaca--solo solo..16 16CONTROLE DE CRAVAO CONTROLE DE CRAVAOAs As formulas formulas dinmicas dinmicas (Holandeses, (Holandeses, Brix Brix,,Norma Norma Dinamarquesa) Dinamarquesa) so so muito muito criticadas criticadas pelo pelofato fato da da Teoria Teoria de de Choque Choque de de Newton, Newton, na na qual qualso so baseadas, baseadas, no no ser ser adequada adequada para para simular simular aacravao cravao de de estacas estacas ee caram caram em em desuso desuso nos nosanos anos 80 80..Mas Mas ainda ainda hoje hoje aa nega, nega, definida definida em emcampo campo em emfuno funo da da recusa recusa da da estaca estaca penetrar penetrar no no solo solo aaforma forma mais mais importante importante ee prtica prtica de de se se controlar controlaroo estaqueamento estaqueamento de de tal tal forma forma aa se se obter obter uma umacravao cravao com comcomportamento comportamento uniforme uniforme..17 17Imagem da nega e repiqueImagem da nega e repique 18 18CONTROLE DE CRAVAO CONTROLE DE CRAVAOEm Emmeados meados dos dos anos anos 80 80,, no no Brasil, Brasil, foi foiintroduzido introduzido oo ensaio ensaio de de carregamento carregamento dinmico dinmico(ECD) (ECD) ee aa observao observao sistemtica sistemtica dos dosresultados resultadosdesta destainstrumentao, instrumentao, mostrou mostrou que queos os deslocamentos deslocamentos mximos mximos obtidos obtidos nos nos ensaios ensaiosso so comparveis comparveis aos aos valores valores de de repique repique elstico elsticomedidos medidos simultaneamente simultaneamente.. ((Aoki Aoki,, NN Controle Controlein in situ situ da da Capacidade Capacidade de de Carga Carga de de Estacas EstacasPr Pr--Fabricadas Fabricadas via via repique repique elstico elstico da dacravao) cravao)..19 19CONTROLE DE CRAVAO CONTROLE DE CRAVAOOOREPIQUE REPIQUE ELSTICO ELSTICO foi foi introduzido introduzidoem emmeados meados dos dos anos anos 80 80 como como controle controle de de cravao cravaode de estacas estacas..Repique, Repique, obtido obtido ao ao final final da da cravao, cravao, traando traandouma uma reta reta de de referncia referncia ee depois depoismantendo mantendo oolpis lpis na na estaca estaca durante durante oo golpe golpe..Normalmente Normalmente obtm obtm--se se 10 10 repiques repiques durante durante aaobteno obteno da da nega nega ((10 10 golpes) golpes)..20 20OBTENO REPIQUE OBTENO REPIQUE21 21REPIQUE UNITRIO REPIQUE UNITRIO22 22CONTROLE DE CRAVAO CONTROLE DE CRAVAOConforme Conforme mostra mostra aa figura figura oo repique repique elstico elstico tem temduas duas componentes, componentes, elstico elsticodo dosolo solo(C (C33)) eeelstico elstico da da estaca estaca (C (C22))..OO elstico elstico do do solo, solo, mais mais difcil difcil definir, definir, porm pormpara para maioria maioria dos dos solos solos no no resilientes resilientes adota adota--se se::C3 = ~ 2,5 mm (0,1) C3 = ~ 2,5 mm (0,1)23 23CONTROLE DE CRAVAO CONTROLE DE CRAVAODo repique medido: Do repique medido:K = C2 + C3, K = C2 + C3,Obtm o valor de C2: Obtm o valor de C2:C2 = KC2 = K 2,5 (mm) 2,5 (mm)Utilizando a Lei deUtilizando a Lei de Hooke HookeRu = C2*A*E/L Ru = C2*A*E/LOnde: Ru = resistncia ltima da estaca para Onde: Ru = resistncia ltima da estaca paradeterminada deformao elstica determinada deformao elsticaA = rea da seo transversal A = rea da seo transversalE = modulo de elasticidadeE = modulo de elasticidade L = comprimento da estaca L = comprimento da estaca24 24CONTROLE DE CRAVAO CONTROLE DE CRAVAOOOvalor valor de de Ru Ru obtido, obtido, representa representa aa carga cargadisponvel disponvel na na estaca estaca para para aquele aquele determinado determinadogolpe golpe ee no no leva leva em em considerao considerao efeitos efeitosao aolongo longo do do tempo, tempo, como como por por exemplo exemplo oo set set up upou ouoo relaxamento relaxamento..Portanto Portanto se se oo valor valor de de repique repique for for calibrado calibrado com comos os ensaios ensaios ECD, ECD, podemos podemosacompanhar acompanhar todas todasas as estacas estacas com comaaobteno obtenode derepique repiquepor porocasio ocasio da da obteno obteno da da nega nega ee obter obter um umcontrole controle de de capacidade capacidade de de carga carga das dasestacas estacascravadas cravadas..25 25CONTROLE DE CRAVAO CONTROLE DE CRAVAOO repique elstico um importante dadoO repique elstico um importante dado de controle de estaqueamento, se no ode controle de estaqueamento, se no o melhor, a partir de meados dos anos 80. melhor, a partir de meados dos anos 80.26 26ENSAI OS ENSAI OSAlm Alm do do grfico grfico de de cravao, cravao, nega, nega,repique, repique, ee da da experincia experincia do do projetista projetista ee ou ouconsultor, consultor, existem existemensaios ensaios que que complementam complementamoo controle controle do do estaqueamento estaqueamento::PP..II..TT ensaio ensaio dinmico dinmico de de integridade, integridade, de de baixa baixadeformao deformao..PP..DD..AA.. ensaio ensaio de de carregamento carregamento dinmico dinmico(ECD) (ECD)..27 27PI TPI T ENSAI O DI NMI CO DE BAI XAENSAI O DI NMI CO DE BAI XA DEFORMAO DEFORMAOTodas Todas as as estacas estacas podem podemser serinspecionadas inspecionadas atravs atravs da daexecuo execuo de de ensaios ensaios dinmicos dinmicosde de baixa baixa deformao deformao (PIT (PIT Pile PileIntegrity Integrity Tester Tester)).. Trata Trata--se se de de um umensaio ensaio bastante bastante prtico, prtico, rpido rpido eerelativamente relativamente barato barato.. Apesar Apesar de deapresentar apresentar alguma alguma limitao limitaoquanto quantoutilizao utilizaoem em estacas estacaslongas, longas, presta presta--se se ao ao controle controle da daqualidade qualidade de de estacas estacas pr pr--moldadas moldadas cravadas cravadas..28 28CONTROLE ATRAVS DE ENSAI O DECONTROLE ATRAVS DE ENSAI O DE CARREGAMENTO DI NMI CO (ECD) CARREGAMENTO DI NMI CO (ECD)Este Esteensaio, ensaio, se sebaseia baseiana naTeoria Teoria de de Propagao Propagao de deOndas Ondas.. Consiste Consiste em em acoplar acoplar44 sensores sensores em em uma umadeterminada determinada seo seo da daestaca, estaca, coletando coletandosinais sinaisde dedeformao deformao ee acelerao, acelerao,que que interpretados interpretados por porequipamento equipamento apropriado apropriado(PDA) (PDA) permitem permitemavaliar avaliar aacapacidade capacidade de de carga carga ee aferir aferiroo sistema sistema de de cravao cravao eeminimizando minimizando quebras quebras..29 29Colocao dos sensores Colocao dos sensoresOs Os 44 sensores sensores so, so, 22 de dedeformao deformao ee 22 de deacelerao acelerao ee so soinstalados instaladosdiametralmente diametralmente opostos, opostos,para para obter obter as as mximas mximas eeas as mnimas mnimas tenses tenses no noinstante instantedo dogolpe golpe.. Com Comisso isso possvel possvel corrigir corrigir ooalinhamento alinhamento do do martelo marteloem em relao relao estaca estacadurante durante oo ensaio ensaio..30 30O ENSAI O DE CARREGAMENTOO ENSAI O DE CARREGAMENTO DI NMI CO (ECD) PERMI TE AVALI AR DI NMI CO (ECD) PERMI TE AVALI AREficincia Eficincia do do Sistema Sistema de de Cravao Cravao;;Tenses Tenses de de compresso compresso ee trao, trao, mdias mdias eemximas, mximas, durante durante aa cravao cravao das das estacas estacas;;Integridade Integridade ee localizao localizao de de eventuais eventuais danos danosestruturais estruturais;;Deformaes Deformaes ee deslocamentos deslocamentos do do conjunto conjunto estaca estaca--solo solo..Capacidade Capacidadede deCarga Cargadas dasestacas estacasensaiadas ensaiadasno nomomento momento do do golpe golpe (Ru) (Ru).. Essa Essa carga carga se se aproxima aproxima da dacarga carga de de ruptura ruptura da da estaca estaca aa medida medida que que aa nega negafica fica mais mais aberta aberta..31 31PROVAS DE CARGA ESTTI CA PROVAS DE CARGA ESTTI CA32 32EXEMPLOS DE PROVA DE CARGA EXEMPLOS DE PROVA DE CARGA33 33EXEMPLOS DE PROVA DE CARGA EXEMPLOS DE PROVA DE CARGAASISTEMA DE REAOVIGADVIGADVIGAAVIGAAVIGADVIGADVIGA CVIGA CVIGA BVIGA BCORTEAAVIGACVIGAAAPOIODEMADEIRAVIGAS TIPOBMACACOCLULADECARGAESTACAENSAIADATERRENOBLOCODECONCRETO LUVAARMADURADAESTACALUVADYWIDAGBARRAADYWIDAGBARRADYWIDAGBARRADYWIDAGBARRAARMADURADAESTACAESACA DE REAOESACA DE REAOA B CD FG H IEESTACASDEREAO->A,B, C,D,F, G,H,IESTACAENSAIADA34 34EXCENTRICIDADES E LIGAO COM OSEXCENTRICIDADES E LIGAO COM OS BLOCOS BLOCOSAA locao locao deve deve ser ser verificada verificada aps aps as as estacas estacasserem seremcravadas cravadas elaborando elaborando oo as as built builtdo doestaqueamento estaqueamento.. Esse Esse levantamento levantamento com comas asexcentricidades excentricidades deve deve ser ser enviado enviado aos aos projetistas projetistasde de fundao fundao ee estrutura estrutura para para as as devidas devidasverificaes verificaes ee eventuais eventuais vigas vigas de de equilbrio equilbrio..As As estacas estacas devero devero ser ser arrasadas arrasadas de de tal tal forma formaque que aa superfcie superfcie da da cabea cabea fique fique plana, plana, nivelada niveladaeesempre sempre55 cm cm acima acimado dolastro lastrode deconcreto concretomagro magro do do bloco bloco alm almda da armadura armadura de de arranque arranquedefinida definida pelo pelo projetista projetista estrutural estrutural..35 35ARRASAMENTO DE ESTACAS ARRASAMENTO DE ESTACAS36 36NBR NBR--6122/2010 6122/2010Na ABNT NBR Na ABNT NBR--6122/2010, importante observar: 6122/2010, importante observar:A. A. aaexigncia exignciade deelaborao elaboraode dediagramas diagramasde decravao cravaoem empelo pelomenos menos 10 10%% das das estacas estacas cravadas cravadas;;B. B. aa exigncia exigncia de de coleta coleta de de repiques repiqueselsticos elsticosee negas negasno nofinal final da dacravao cravao em em todas todas as as estacas estacas cravadas cravadas;;C. C. Todas Todasas asinformaes informaesdevem devemconstar constar da daficha fichade decontrole controlede decada cada estaca estaca..D. D. obrigatria obrigatria aa execuo, execuo, preferencialmente preferencialmente no no inicio inicio do doestaqueamento estaqueamento de de prova prova de de carga carga esttica esttica em em11%% das dasestacas estacas ,,em em obras obras que que tiverem tiverem mais mais de de 100 100 de de estacas estacas ou ou em em obras obras cuja cujatenso tenso no no concreto concreto da da estaca estaca seja seja superior superior aa 77 MPa MPa..E. E. Para Para efeito efeito de de comprovao comprovao de de desempenho, desempenho, as as provas provas de de carga cargaestticas estticaspodem podemser ser substitudas substitudaspor por ensaios ensaiosde decarregamento carregamentodinmicos, dinmicos, na na proporo proporode de cinco cinco ensaios ensaios dinmi cos dinmi cos para para cada cadaensaio ensaio esttico esttico..37 37CONSI DERAES FI NAI S CONSI DERAES FI NAI SImportncia Importncia do do rigoroso rigoroso controle controle na na locao, locao, cravao, cravao,ensaios ensaioseeprova provade decarga, carga, para paraum um comportamento comportamentoadequado adequado do do estaqueamento estaqueamento..Seguir Seguir as as recomendaes recomendaes das das normas normas de de referncia referncia no noassunto assunto..Tendncia Tendncia atual atual controlar controlar oo estaqueamento estaqueamento atravs atravs de derepiques repiques elsticos elsticos aferidos aferidos com comensaios ensaios dinmicos dinmicosexecutados executados durante durante oo estaqueamento estaqueamento..EE nunca nunca abrir abrir mo mo da da obteno obteno das das negas negas..38 38OBRIGADO OBRIGADOcelso@zfsolos.com.br celso@zfsolos.com.br39 39