[TC 025] 02 Fundações indiretas - Moldadas in loco - Parte 1§ões_completo_B... · Prof. Dr....

Universidade Federal do Paraná Disciplina: Construçã o Civil II

Departamento de Construção Civil

Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. Jos é de Almendra Freitas Jr. 1

FUNDAÇÕES

• INDIRETAS MOLDADAS IN LOCO

(PARTE 1)

Versão 2013Versão 2013




Fundações indiretas profundas

1. Pré-moldadas2. Moldadas in loco




Estacas moldadas in loco

• Broca• Trado mecânico• Strauss• Franki• Hélice contínua• Escavada ou estacão• Barrete





• Brocas– São executadas “in loco” sem molde.

– Casos com baixa intensidade de cargas

– Terrenos com menor capacidade superficial





• Brocas– Limitações

• Só pode ser executada acima do lençol freático

• Não tem garantia de verticalidade

• Há perigo de mistura solo-concreto

• Baixa capacidade de carga (geralmente 4 a 5 tf)

• Comprimento máximo ≈ 6 m (comum: 3,0 a 4,0 m)• Trabalha apenas a compressão (as vezes utiliza-se uma

armadura para fazer a ligação com outros elementos)





• Brocas– Escavada com trado e

preenchida com concreto

– Ø da broca – entre 15 e 30 cm (usual – 20 cm)

Seqüência executiva

Trado manual com broca helicoidal





• Brocas

– De 4 facas ou helicoidais

– Acoplado a tubos de aço galvanizado para prolongamento


Trado manual com broca de 4 facas





• Brocas– Tubos são modulados em

1,2 m de comprimento

Trado manual com broca helicoidal


PCC-USP




Fundações indiretas profundas• Brocas

– Perfuração é feita por rotação/compressão


Trado manual

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Fundações indiretas profundas• Brocas

– Perfuração é feita por rotação/compressão


Trado manual motorizado






PCC-USP

Furo preparado com trado manual

• Brocas

Broca concretada

PCC-USP

Armação da cabeça da broca para

ligação com o bloco





• Brocas

Bloco de coroamento das brocas


PCC-USP





• Brocas






• Brocas– Controle de execução

• Locação do centro das estacas

• Profundidade de escavação

• Tipo de solo retirado como amostra





• Trado mecânico a céu aberto– É uma versão em maior escala que a broca

– São executadas “in loco” sem molde.

– Suportam cargas de até centenas de toneladas

• Carga aumenta com:

– Diâmetro

– Profundidade





• Trado mecânico a céu aberto– Viável em solos com capacidade de suporte

superficial baixo

– Em solos pouco permeáveis, devido a velocidade de furação, pode ultrapassar o lençol freático




Fundações indiretas profundas• Trado mecânico a céu aberto - equipamentos

Sobre esteirasEm trator simples Sobre caminhão•Baixo custo•Baixa produtividade•Diâmetros menores

•Excelente verticalidade•Acesso limitado•Até diâmetros médios

•Alta produtividade•Facilidade de acesso




Fundações indiretas profundas• Trado mecânico a céu aberto - equipamento

Máquina sobre esteiras

Haste telescópica (manual) 8 + 8 m

Trados de 0,2 a 1,2 m

Motor hidráulicoBraço

hidráulico

Máquina c/ operador + 1 auxiliar p/ limpar o trado com pá e alongar a haste





• Trado mecânico - equipamentosEm veículo sobre esteiras

Guias para a haste melhoram o

alinhamento do furo mas limitam os

diâmetros do trado





• Trado mecânico - equipamentos

Trado, motor e compressor hidráulico

instalado em caminhão




Fundações indiretas profundas• Trado mecânico - equipamentos

Equipamentos leves para diâmetros pequenos, 25 a 30 cm.

(José Freitas Jr.)




Fundações indiretas profundas• Trado mecânico a céu aberto

– Executadas normalmente em:• Diâmetros de até 1,2 metros

• Profundidades de até 16 m

– Não tem base alargada

– Hélice só na extremidade da haste telescópica

– Só possuem armaduras na extremidade superior• A não ser que se deseje resistência a flexão




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• Trado mecânico a céu aberto– Altíssima velocidade de execução

– Máquinas sobre esteiras acessam qualquer local

– Aplicável em solos com lençol freático baixo





• Trado mecânico a céu aberto– Utilizam concreto convencional (slump 60 ±10

mm, brita 1 e 2) de menor custo– Onde o caminhão betoneira não tiver acesso

pode-se utilizar a bomba ou calhas (p/ baixo)

(José Freitas Jr.)





• Trado mecânico a céu aberto– Em profundidades maiores que

5 m• Cuidar com a segregação do

concreto– Descer o mangote ou funil dentro do

buraco

• Não furar no mesmo dia estacas muito próximas

Estaca com concreto segregado

(J.

A.

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Jr.)





– Concretagem




Concretagem de estaca com funil (tremonha)Concretagem de estaca com funil (tremonha)

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Estacas EscavadasCausas das falhas:Estribos individuaisConcretagens parciais interrompidas por horas

(J. A. Freitas Jr.)

(J. A. Freitas Jr.)

(J. A. Freitas Jr.)


Cortina de estacas com

falhas de concretagem





– Podem ser executadas inclinadas com facilidade

– Como qualquer estaca escavada não ultrapassa matacões maiores

– Através do torque da máquina o operador consegue verificar a dureza do solo na ponta





• Trado mecânico - Etapas do serviçoConcreto convencional

Slump 60+- 10 mmHaste telescópica

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• Trado mecânico - Etapas do serviço





• Estaca Strauss– Fundação de concreto simples ou armado,

moldada in loco e executada com revestimento metálico recuperável.

– Profundidade: até 24 m

– Acima do lençol freático

– Diâmetro: 30 a 45 cm (usual)





• Estaca Strauss - Equipamento necessário:





• Estaca Strauss - Execução:

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Fundações indiretas profundas• Estaca Strauss - Equipamento necessário:

www.fxsondagens.com.brwww.fxsondagens.com.br PCC-USP

Torre para execução da estaca Strauss





• Estaca Strauss - Equipamento necessário:

PCC-USP

Guincho para elevação da sonda

cristinaferraz.com.br






• Estaca Strauss– Abertura de um furo no

terreno utilizando com soquete + coroa dentada ou “pipeta”. até 1,0 a 2,0 m de profundidade.

– Acoplamento do primeiro tubo (camisa metálica)




Fundações indiretas profundas• Estaca Strauss

– Procede-se o aprofundamento com golpes sucessivos da sonda ou “pipeta”.


Sonda para perfuração do fuste

PCC-USP






PCC-USP

• Estaca Strauss– Colocar água para amolecer o

solo





• Estaca Strauss– Perfuração

Sonda posicionada para nova queda


Tubo de encamisamento

Quando necessário acopla-se

outros tubos até atingir a

cota necessária.

PCC-USP

MR Sondagens e Estacas




Fundações indiretas profundas• Estaca Strauss

– Perfuração


PCC-USP

Sonda no interior do

encamisamento

Lama acumulada

PCC-USPMR Sondagens e Estacas





• Estaca Strauss


Retirada da lama

Lama saindo da sonda

PCC-USP





• Estaca Strauss– Início da concretagem

Camada inicial de concreto élançado na tubulação e fortemente apiloada para formação do bulbo.





• Estaca Strauss

Apiloamento e retirada da camisa (c/ guincho)





• Estaca Strauss– Concretagem

• Posicionamento das barras de aço de arranque para ligação com bloco ou baldrames na extremidade superior da estaca




Estaca Strauss

Escavação com a sonda e cravação de

camisas.

Escavação aprofunda

com emendas da camisa.

Concreto é lançado na camisa e apiloado para

formação do bulbo

Apiloamento do concreto e retirada da

camisacom o guincho

Colocação das

armaduras.

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• Estaca Strauss

Preparo da cabeça da estaca





• Estaca Strauss– Pontos fortes:

• Pode ser empregada em terrenos acidentados devido a simplicidade do equipamento utilizado.

– Limitações:• Capacidade de carga < estaca Franki e pré-

moldadas de concreto

• Baixa produtividade se comparada às escavadas com trado mecânico

• Limitada ao nível do lençol freático





• Estaca Strauss– Controle de execução:

• Locação das estacas

• Profundidade de escavação• Verticalidade de retirada da camisa

• Tipos de solo encontrado (retirada de amostras)• Cota de arrasamento da cabeça das estacas;

• Armadura, quando for o caso;

• Apiloamento do concreto para garantir continuidade do fuste.




Estaca StraussEstaca Strauss

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• Estaca Franki– Alto grau de atrito lateral

– Melhoramento do terreno

– Profundidade de até 18 m

– Ø 30 a 60 cm

– Causa vibração e barulho




Fundações indiretas profundas• Estaca Franki - Execução

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19:20

Pilão

Estaca Franki

Tubo camisa de aço





• Estaca Franki– Crava-se no solo um tubo de aço, cuja ponta é

obturada por uma bucha de concreto seco, areia e brita, estanque e fortemente comprimida sobre as paredes do tubo.

– Ao se bater com o pilão na bucha, o mesmo arrasta o tubo, impedindo a entrada de solo ou água.






• Estaca Franki

– Atingida a camada desejada, o tubo é preso e a bucha expulsa por golpes de pilão e

fortemente socada contra o terreno, de

maneira a formar uma base alargada;





Estaca Franki Seqüência executiva




Estaca Franki

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• Estaca Franki– Dobra e posiciona-se as armaduras

PCC-USP

Estribos helicoidais soldados às armaduras

longitudinais




• Estaca Franki– Inicia-se a concretagem do

fuste, em camadas fortemente socadas, extraindo-se o tubo a medida que a concretagem avança.

Pilão

Camisa

Bucha de concreto

Armadura





Estaca Franki





Estaca Franki

PCC-USP





Estaca Franki Vergalhões CA25 soldados aos

estribos





Estaca Franki





Estaca Franki





Estaca Franki




Fundações indiretas profundas• Estaca Franki

– Pontos fortes:• Grande capacidade de carga

• Podem ser executadas a grande profundidade

• Não são limitadas pelo lençol freático

– Pontos fracos:• Alta vibração do solo durante a execução

• Grande área necessária para o bate estacas





• Estaca Franki– Caso exista uma camada de argila orgânica

mole saturada:• Alternativa 1: Cravar o tubo até solo firme e encher o

mesmo com areia

• Arrancar o tubo e tornar a cravá-lo no mesmo lugar.Observação: isso irá forma uma camada de areia que

irá aumentar a resistência da argila mole, protegendo o concreto fresco do “estrangulamento”.




Fundações indiretas profundas• Estaca Franki

– Caso exista uma camada de argila orgânica mole saturada:

• Alternativa 2: após a cravação do tubo, execução da base e colocação da armação, encher inteiramente o mesmo com concreto plástico (slump 8 a 12 cm).

• Em seguida, o mesmo é retirado de uma só vez com o auxílio de um equipamento vibrador acoplado ao tubo.

• A este processo executivo dá-se o nome de estaca Franki com fuste vibrado.





• Estaca Franki– Controle de execução

• Locação do centro das estacas

• Profundidade de cravação/escavação

• Verticalidade do tubo e de sua retirada da camisa, para não haver estrangulamento do fuste

• Velocidade de execução;





• Estaca Franki– Controle de execução

• Armação das estacas

• Nega

• Cota de arrasamento da cabeça da estaca

• Altura de queda do pilão

• Volume de concreto empregado na execução do bulbo




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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.




Durante a demolição…

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