UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ -...

UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ

RODRIGO JOSÉ REIA

RODRIGO PETRY

CARGA ADMISSÍVEL EM ESTACAS HÉLICE CONTÍNUA

EXECUTADAS NA FORMAÇÃO GUABIROTUBA

CURITIBA

2015

RODRIGO JOSÉ REIA

RODRIGO PETRY



Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao curso de Engenharia Civil da Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas da Universidade Tuiuti do Paraná, como requisito parcial para a obtenção do título de Engenheiro Civil. Orientador: Héber Augusto Cotarelli de Andrade.

CURITIBA

2015

TERMO DE APROVAÇÃO

RODRIGO JOSÉ REIA

RODRIGO PETRY



Este trabalho de conclusão de curso foi julgado e aprovado para a obtenção do título de Bacharel no Curso de Engenharia Civil da Universidade Tuiuti do Paraná.

Curitiba, 07 de dezembro de 2015.

Bacharelado em Engenharia Civil

Universidade Tuiuti do Paraná

Orientador: Prof. M.e Héber Augusto Cotarelli de Andrade

UTP – FACET

Examinador: Prof. Bel. Joselias Moreira

UTP – FACET

Examinador: Prof. Pós-Dr. Helder de Godoy

UTP – FACET

Aos nossos familiares e nossas companheiras,

pelo apoio e compreensão

durante essa árdua jornada.

AGRADECIMENTOS

Ao orientador, Prof. M.e Héber Augusto Cotarelli de Andrade, pela notória

contribuição no desenvolvimento deste estudo

Ao Senhor Luiz Carlos Maggi, aos engenheiros civis Luciano Ribeiro Pizzatto e

Pedro Henrique de Moura Ferro, pelo incentivo.

À engenheira civil, Marcia Regiane Maggi, pelo empréstimo de referenciais

bibliográficos e ajuda na solução de dúvidas.

Aos engenheiros civis, Alessander Christopher Morales Kormann e Thierry

Kahale, pelo fornecimento das Provas de Carga Estática utilizadas neste estudo.

Ao engenheiro civil, Luis Fernando Debas, por sua ajuda na resolução de

particularidades nos ensaios das provas de carga.

Aos nossos amigos da UTP, Cristiano Diego Poersch, Ionara Pizetta e Leandro

Peter Werner, pela ajuda durante as fases importantes do Estudo.

Ao engenheiro civil, Luiz Henrique Felipe Olavo, pela disponibilização de seu

artigo.

“Em se tratando de solo:

Deus ajuda quem o estuda.”

Édimo Celso Rudolf

RESUMO

Aborda o ajuste de coeficientes de cálculo utilizados no método semi-empírico de

Décourt–Quaresma para dimensionamento de estacas do tipo Hélice Contínua na

Formação Guabirotuba (que contém como principal característica solos argilosos,

expansivos e de alto índice de resistência à penetração), através de resultado das

provas de carga estáticas à compressão com carregamento lento. Traz a metodologia

para definição dos domínios de atrito e domínio de ponta com aplicação do conceito

da rigidez definido por Décourt (2008). Os dados das provas de carga compreendem

ensaios executados nas obras de ampliação da REPAR – Refinaria Presidente Getúlio

Vargas, situada no município de Araucária, Região Metropolitana de Curitiba. O ajuste

dos coeficientes e , obtido neste estudo indica uma carga de ruptura da ordem de

31,68% menor, que o método tradicional de Décourt–Quaresma.

Palavras-chave: Prova de Carga Estática; Conceito de rigidez; Dimensionamento da

capacidade de carga.

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 – CURVA DE CARGA X RECALQUE ...................................................... 36

FIGURA 2 - MÉTODO DE EXTRAPOLACAO DE DÉCOURT (2008) ....................... 38

FIGURA 3 – DOMÍNIO DE PONTA E DE ATRITO LATERAL NO GRÁFICO DE

RIGIDEZ .................................................................................................................... 38

FIGURA 4 – FORMAÇÃO GUABIROTUBA NA REGIÃO DE ARAUCÁRIA ............. 39

FIGURA 5 - DOMÍNIO INFERIOR DO ATRITO LATERAL (Qsl) ................................ 44

FIGURA 6 – GRÁFICO DA RIGIDEZ ........................................................................ 47

FIGURA 7 – GRÁFICO DO DOMÍNIO DA PONTA ................................................... 48

FIGURA 8 - GRÁFICO DO DOMÍNIO DO ATRITO ................................................... 49

FIGURA 9 – GRÁFICO DO DOMÍNIO DA PONTA E DO DOMÍNIO DO ATRITO .... 50

FIGURA 10 – INTERPRETAÇÃO DAS EQUAÇÕES Y1 E Y2 DO MÉTODO DE VAN

DER VEEN ................................................................................................................ 51

FIGURA 11 – GRÁFICO DA CURVA DE CARGA X RECALQUE SEGUNDO VAN DER

VEEN ........................................................................................................................ 52

FIGURA 12 – GRÁFICO DA CURVA DE CARGA X RECALQUE SEGUNDO A (ABNT-

NBR 6122/2010) ........................................................................................................ 54

FIGURA 13 - GRÁFICO DA CURVA DE CARGA X RECALQUE SEGUNDO VAN DER

VEEN E DA CURVA X RECALQUE SEGUNDO A (ABNT-NBR 6122/2010) ............ 55

FIGURA 14 – DADOS DO DIMENSIONAMENTO X RESULTADOS DA PROVA DE

CARGA ESTÁTICA ................................................................................................... 58

FIGURA 15 – DADOS DO REDIMENSIONAMENTO X RESULTADOS DA PROVA DE

CARGA ESTÁTICA ................................................................................................... 63

LISTA DE TABELAS

TABELA 1 - ESTADO DE COMPACIDADE E DE CONSISTÊNCIA ......................... 25

TABELA 2 – VALORES ATRIBUÍDOS AO COEFICIENTE 𝛼 EMPREGADO NO

MÉTODO DE DÉCOURT-QUARESMA (1978) EM FUNÇÃO DO TIPO DE ESTACA E

DO TIPO DE SOLO ................................................................................................... 28

TABELA 3 – VALORES ATRIBUÍDOS AO COEFICIENTE β EMPREGADO NO

MÉTODO DE DÉCOURT-QUARESMA (1978) EM FUNÇÃO DO TIPO DE ESTACA E

DO TIPO DE SOLO ................................................................................................... 28

TABELA 4 – VALORES ATRIBUÍDOS À VARIÁVEL K EMPREGADA NO MÉTODO

DE DÉCOURT-QUARESMA ..................................................................................... 28

TABELA 5 – QUANTIDADES DE PROVAS DE CARGA .......................................... 34

TABELA 6 – RELAÇÃO DAS PROVAS DE CARGA ESTÁTICA À COMPRESSÃO

REALIZADAS EM CURITIBA E REGIÃO METROPOLITANA .................................. 41

TABELA 7 – PONTO DE REGRESSÃO ................................................................... 42

TABELA 8 – PONTO DE INTERCEPÇÃO DA RETA ................................................ 44

TABELA 9 – PONTOS DO DOMÍNIO LATERAL ....................................................... 45

TABELA 10 – DOMÍNIO DO ATRITO LATERAL ....................................................... 46

TABELA 11 – VALORES DE CARGA E RECALQUE DA PROVA DE CARGA

ESTÁTICA ................................................................................................................. 47

TABELA 12 – DADOS DA CURVA DE REGRESSÃO DA PONTA. .......................... 48

TABELA 13 – DADOS DA CURVA DE REGRESSÃO DO ATRITO ......................... 49

TABELA 14 – VALORES DE CÁLCULO DAS EQUAÇÕES DE VAN DER VEEN .... 52

TABELA 15 – CÁLCULO DE r ................................................................................ 54

TABELA 16 – RESULTADOS OBTIDOS PELO MÉTODO TRADICIONAL DE

DÉCOURT-QUARESMA (1978) ................................................................................ 57

TABELA 17 – BOLETINS DE SONDAGEM DO ESTUDO ........................................ 59

TABELA 18 – CÁLCULO DO VALOR MÉDIO DE 𝛽 ................................................. 60

TABELA 19 – CÁLCULO DO VALOR MÉDIO DE 𝑎.................................................. 61

TABELA 20 – RESULTADOS OBTIDOS NO REDIMENSIONAMENTO DO MÉTODO

DE DÉCOURT–QUARESMA COM COEFICIENTES AJUSTADO ........................... 62

LISTA DE ABREVIATURAS

ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas

Bel. Bacharel

cm Centímetro

Coef. Coeficiente

Correl Correlação

E Módulo de Elasticidade

et alii E outros

fck Resistência Característica do Concreto à Compressão

hs Horas

kg Quilograma

kN Kilo Newton

Log Logaritmo decimal

M Metro

M.e Mestre

m² Metro quadrado

min Minuto

mm Milímetro

MN Mega Newton

MPa Mega Pascal

N Índice de penetração ao SPT

NBR Norma Brasileira

P.I.T. Pile Integrity Test

PCC Prova de Carga Estática à Compressão

Pós-Dr. Pós doutor

Prof. Professor

PUC Pontifícia Universidade Católica

REPAR Refinaria Presidente Getúlio Vargas

RIG Rigidez

RMC Região Metropolitana de Curitiba

SPT Standart Penetration Test

T Tonelada

UTP Universidade Tuiuti do Paraná

LISTA DE SÍMBOLOS

𝑞𝑠 = Resistência Lateral.

qp = Resistência de ponta.

Nm = Valor médio do NSPT.

𝛼 = Coeficiente do tipo de estaca de Décourt-Quaresma.

𝛽 = Coeficiente do tipo de estaca de Décourt-Quaresma.

𝐾= Coeficiente de Décourt-Quaresma que relaciona a resistência de ponta com o valor

de Np.

𝑁𝑆𝑃𝑇𝑃 = Média dos valores de NSPT da ponta.

𝐴𝑝 = Área da ponta ou base da estaca.

𝐴𝑠 = Área da seção lateral da estaca em contato com o respectivo solo.

Fp = Coeficiente de segurança de ponta relativo aos parâmetros do solo.

Ff = Coeficiente de segurança relativo à formulação adotada.

Fd = Coeficiente de segurança para evitar recalques excessivos.

Fw = Coeficiente de segurança relativo à carga de trabalho da estaca.

Fs = Fator de segurança lateral.

(Qadm) = Carga admissível na estaca.

Q = É a carga vertical aplicada no estágio do carregamento.

Qult = É a carga última aplicada no carregamento.

𝑟 = É o recalque correspondente medido no topo da estaca.

𝛼 = É o coeficiente que define a forma da curva de Van Der Veen.

k = Ponto qualquer da curva de Van Der Veen.

𝛽 = É o ponto onde a reta de Van Der Veen cruza o eixo das ordenadas.

R² = Coeficiente de Correlação.

∆r = é o recalque de ruptura convencional.

P = é a carga de ruptura convencional.

L = é o comprimento da estaca.

A = é a área da seção transversal da estaca (estrutural).

E = é o módulo de elasticidade do material da estaca.

D = é o diâmetro do círculo circunscrito à estaca ou, no caso de barretes, o diâmetro

do círculo de área equivalente ao da seção transversal desta.

𝑄𝑢𝑐 = Carga de ruptura convencional.

𝑄𝑠𝑙 = Carga correspondente ao domínio inferior do atrito lateral.

𝑄𝑠𝑢 = Carga correspondente ao domínio superior do atrito lateral.

𝑄𝑠 = Carga lateral.

Log Q = Log da carga do ensaio.

Log r = Log do recalque do ensaio.

Log RIG = Log da rigidez.

(R) = Coeficiente de correlação linear.

a = Previsão da curva (Log Q vs Log r) no ponto de regressão.

b = Inclinação da curva (Log Q vs Log r) no ponto de regressão.

(Q) = Carga no ponto da rigidez.

(r) = Recalque no ponto da rigidez.

Qu = Limite de RIG quando r → ∞.

a = Previsão da curva (Log Q vs Log s) do atrito lateral.

b = Inclinação da curva (Log Q vs Log s) do atrito lateral.

y1= Equação da curva.

y2= Equação da reta de ajuste.

P = Carga aplicada na PCC para Van Der Veen.

PR= Carga de ruptura de ajuste da curva para Van Der Veen.

a = Coeficiente angular Van Der Veen.

r = Recalque no ponto Van Der Veen.

b = Coeficiente linear de interceptação do eixo Y, Van Der Veen.

𝑞𝑠 = Resistencia Lateral Décourt Tradicional.

𝛽 = Coeficiente do tipo de estaca Décourt Tradicional.

Nm = Valor médio do Nspt.


PR = Carga de ruptura por Décourt.

𝑄𝑝 = Resistência de ponta por Décourt.

𝑄𝑠 = Resistência do atrito por Décourt.

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO ............................................................................................. 15

1.1. OBJETIVOS ................................................................................................. 16

1.1.1. Objetivo Geral .............................................................................................. 16

1.1.2. Objetivos Específicos ................................................................................... 16

2. REFERENCIAL TEÓRICO .......................................................................... 17

2.1. FORMAÇÃO GUABIROTUBA E BACIA DE CURITIBA E RMC .................. 17

2.2. FUNDAÇÕES ............................................................................................... 18

2.3. ESTACA HÉLICE CONTÍNUA ..................................................................... 19

2.3.1. Processo de execução ................................................................................. 20

2.3.1.1. Perfuração .................................................................................................... 20

2.3.1.2. Concretagem ................................................................................................ 20

2.3.1.3. Colocação da armadura ............................................................................... 21

2.3.1.4. Controle da qualidade de execução ............................................................. 21

2.3.2. Desvantagens das estacas do tipo Hélice Contínua .................................... 23

2.4. SONDAGEM SPT ........................................................................................ 24

2.5. MÉTODOS DE DIMENSIONAMENTO SEMI-EMPÍRICO ............................ 25

2.5.1. Método de Décourt–Quaresma (1978) ......................................................... 25

2.6. PROVA DE CARGA ESTÁTICA A COMPRESSÃO (PCC) .......................... 28

2.6.1. Aparelhagem ................................................................................................ 29

2.6.1.1. Dispositivos de medidas ............................................................................... 29

2.6.2. Execução do ensaio ..................................................................................... 30

2.6.2.1. Preparação da prova de carga ..................................................................... 30

2.6.2.2. Início do ensaio ............................................................................................ 31

2.6.2.3. Execução da prova de carga (ABNT-NBR 12131/1992) .............................. 31

2.6.2.4. Resultados ................................................................................................... 32

2.6.3. Quantidade de provas de carga ................................................................... 33

2.7. DIMENSIONAMENTO DE RECALQUE ....................................................... 34

2.7.1. Método de Van Der Veen (1953).................................................................. 34

2.7.2. Método de previsão de recalque da (ABNT-NBR 6122/2010) ...................... 35

2.8. CONCEITO DA RIGIDEZ DE DÉCOURT (2008) ......................................... 36

3. MATERIAIS E MÉTODOS ........................................................................... 39

3.1. FORMAÇÃO GUABIROTUBA ..................................................................... 39

3.2. PROVAS DE CARGA ESTÁTICA ................................................................ 40

3.3. APLICAÇÃO DO MÉTODO DA RIGIDEZ PROPOSTO POR DÉCOURT

(2008) ........................................................................................................... 42

3.3.1. Ponto de regressão ...................................................................................... 42

3.3.2. Carga de ruptura convencional (Quc) .......................................................... 43

3.3.3. Domínio inferior do atrito lateral (Qsl) ........................................................... 43

3.3.4. Domínio superior do atrito lateral (Qsu) ....................................................... 45

3.3.5. Atrito lateral (Qs) ........................................................................................... 46

3.3.6. Gráfico da Rigidez ........................................................................................ 47

3.3.7. Domínio da Ponta......................................................................................... 47

3.3.8. Domínio do Atrito.......................................................................................... 49

3.4. DETERMINAÇÃO DA CARGA DE RUPTURA – PR .................................... 50

3.4.1. Aplicação do método de Van Der Veen de extrapolação da durva de Carga x

Recalque ...................................................................................................... 50

3.4.2. Aplicação do método da (ABNT-NBR 6122/2010) na prova de carga .......... 53

4. RESULTADOS E DISCUSSÕES ................................................................. 56

4.1. DIMENSIONAMENTO DA CAPACIDADE DE CARGA PELO MÉTODO DE

DÉCOURT-QUARESMA (1978)................................................................... 56

4.2. AJUSTE DOS VALORES DE E DO MÉTODO SEMI EMPÍRICO DE

MÉTODO DE DÉCOURT-QUARESMA (1978) ............................................ 59

4.2.1. Ajuste do coeficiente - Parcela do dominio do atrito .................................. 59

4.2.2. Ajuste do coeficiente - Parcela do dominio da ponta ................................ 60

4.3. REDIMENSIONAMENTO DA CAPACIDADE DE CARGA PELO MÉTODO DE

DÉCOURT-QUARESMA, COM COEFICIENTES E AJUSTADOS ........ 61

5. CONCLUSÃO .............................................................................................. 64

6. REFERÊNCIAS............................................................................................ 66

15

1. INTRODUÇÃO

O conhecimento e estudo do comportamento dos solos é uma experiência

milenar. Entende-se que o pré-histórico homem das cavernas desenvolveu

conhecimento para tanto quando migrou de suas cavernas para abrigos externos.

Oportunidade que o fez adquirir noções sobre materiais e estabilidade dos materiais

da crosta terrestre (Pini, 2009).

Este conhecimento é reciclado e aprimorado ciclicamente. Alguns

apontamentos disto podem ser exemplificados por meio de obras da antiguidade, tais

como as Pirâmides do Egito, aquedutos Romanos, as cidades Maias, o Farol de

Alexandria, entre tantos outros.

Já no século XX, o avanço na tecnologia e a execução de grandes obras

estruturais se depararam com problemas e/ou acidentes importantes nas obras de

Engenharia Civil. Alguns desses fatos merecem destaque pelo fomento de novas

técnicas e inovações que geraram. Exemplo: o deslizamento de taludes que parou o

Canal do Panamá em 1915 e o acidente durante um teste de carga na Ponte Rio

Niterói em 1970.

No Brasil, os avanços significativos em termos de mecânica dos solos

remontam o século XX. De acordo com a Pini (2009), foi neste período que o Eng

Odair Grillo adaptou equipamentos e treinou turmas de sondadores com desenhos e

especificações trazidas dos Estados Unidos. Através desses primeiros métodos é que

foi possível, mais tarde, admitir o ensaio de resistência à penetração para investigação

e dimensionamento de fundações.

Assim, como a região de Curitiba tem uma peculiaridade quanto às condições

de fundação, pois está sobre uma Formação Geológica única, a Formação

Guabirotuba, a proposta deste trabalho é, através de resultados de provas de carga à

compressão em estacas do tipo Hélice Contínua, fomentar o início de uma nova

abordagem para dimensionamento da capacidade de carga de fundações profundas

nesta formação específica.

16

1.1. OBJETIVOS

1.1.1. Objetivo Geral

Conhecer a relação da carga admissível em estacas Hélice Contínua

executadas na Formação Guabirotuba, através da comparação dos resultados

observados em provas de carga estática.

1.1.2. Objetivos Específicos

Descrever a Formação Guabirotuba;

Caracterizar fundação profunda;

Conceituar o sistema de execução de estacas em Hélice Contínua;

Abordar o ensaio SPT – Standart Penetration Test

Dimensionar a capacidade de carga de estacas Hélice Contínua pelo método

de Décourt-Quaresma;

Relacionar ensaios de prova de carga estática executados em estacas do tipo

Hélice Contínua na Formação Guabirotuba;

Indicar o ajuste nos índices para dimensionamento da capacidade de carga

de estacas Hélice Continua na Formação Guabirotuba.

17

2. REFERENCIAL TEÓRICO

2.1. FORMAÇÃO GUABIROTUBA E BACIA DE CURITIBA E RMC

Segundo Kormann (2002), parte de Curitiba e região metropolitana situa-se

sobre uma bacia sedimentar, onde sua maior parte é preenchida pela unidade

geológica denominada Formação Guabirotuba.

Os sedimentos da Formação Guabirotuba repousam sobre rochas do

Complexo Cristalino, e tem sua composição formada por argilas siltosas ou siltes

argilosos. Materiais granulares também se fazem presentes, fato que confere uma

razoável heterogeneidade aos solos da Bacia de Curitiba. Nas argilas, são comuns as

cores cinza com tonalidade às vezes esverdeada ou azulada para o marrom. Quando

os sedimentos sofreram uma ação mais intensa de intemperismos físicos e químicos,

tons avermelhados e amarelados surgem. A deposição dos terrenos da Formação

Guabirotuba iniciou-se no Terciário (KORMANN, 2002 apud SALAMUNI, 1998).

Os solos da Formação Guabirotuba têm como principal característica uma

consistência elevada (rija a dura). Frequentemente, número de golpes do amostrador

padrão em testes de (Standard Penetration Test) com NSPT na faixa de 15 – 30 golpes

são encontrados logo nos primeiros metros de amostragem. Os sedimentos argilosos

apresentam superfícies polidas (slickensides), não são fáceis de identificar. Quando

se trabalha com o solo, essas características constituem planos de fraqueza que

segmentam o material em fragmentos centimétricos a decimétricos. Fraturamentos

tectônicos também se fazem presentes. (KORMANN, 2002).

Segundo (KORMANN, 2002), quando escavado, o solo em questão pode se

tornar potencialmente instável, dificultando trabalhos de estabilização de taludes e de

fustes de escavações a céu aberto. Não são incomuns acidentes em escavações,

envolvendo perdas humanas e materiais. Em obras subterrâneas, cuidados especiais

fazem-se necessários para evitar desmoronamentos. Taludes de corte mostram-se

instáveis, mesmo com inclinações reduzidas como 1:3 ou 1:4. Em Curitiba e região

metropolitana, estacas escavadas e tubulões aparecem como soluções usuais de

fundações. Porém, é comum desagregação do solo, e desprendimento em blocos,

fato que traz sérios riscos à implantação desses elementos. Para minimizar os

problemas, no campo se procede a uma concretagem rápida, tão logo sejam

18

escavados os fustes das fundações, a fim de garantir a integridade das escavações e

propiciar que a boa técnica de execução seja garantida, juntamente com a segurança.

As provas de carga em placas e em fundações profundas sugerem que o

desempenho destas estruturas na Formação Guabirotuba é disperso, retratando a

heterogeneidade do solo, elementos semelhantes podem apresentar comportamentos

distintos. (KORMANN, 2002, apud “e.g Kormann et alii, 1999a; Antoniutti Neto et alii,

1999; Russo Neto et alii, 1999a”).

O nome popular desta formação de argilas rijas e duras da Formação

Guabirotuba é conhecido como “sabão de caboclo”. Tal designação deve-se ao fato

do material – que é bastante duro em seu estado natural – tornar-se liso e

escorregadio quando umedecido. Se o solo é escavado e exposto à atmosfera, um

processo de ressecamento se manifesta, com a consequente redução volumétrica

conferindo ao material um aspecto “empastilhado”. O reumedecimento deste solo

ressecado provoca sua rápida desagregação, o fato favorece o aparecimento de

processos erosivos. (KORMANN, 2002).

Não há uma espessura constante nas camadas de solo da Formação

Guabirotuba, apresenta-se espessuras de 1m até um máximo de 80m. Em média, a

profundidade da formação é de aproximadamente 50m. Na porção central e centro-

sudeste da bacia é que estão situadas as maiores profundidades, coincidindo com os

locais onde as profundidades até o embasamento rochoso são maiores. Estes locais

representam depressões no embasamento, as quais formam a calha principal da

Bacia de Curitiba. (SALAMUNI, 1998).

2.2. FUNDAÇÕES

Segundo o dicionário Michaelis da Língua Portuguesa, fundação é o conjunto

de obras necessárias para assegurar e assentar os fundamentos de uma edificação.

Destaca-se ainda que a fundação possa ser considerada uma das principais fases da

obra, senão a principal.

(PENNA S. D., et alii, 1999) destaca que as fundações são classificadas em

dois grandes grupos, as fundações rasas, superficiais ou diretas e as fundações

profundas, grupo onde estão contidas as estacas do tipo Hélice Contínua.

19

Estacas são peças alongadas, cravadas ou confeccionadas no solo, com o

intuito de transmitir cargas da estrutura para camadas profundas e resistentes

(Caputo, 1987).

A Editora Pini (2009) classifica as estacas em estacas de deslocamento e

estacas escavadas. As estacas de deslocamento são assim classificadas por serem

introduzidas no terreno por processo que não resulte em alivio da tensão, por causa

da retirada de solo. Por outro lado, as estacas escavadas são executadas diretamente

no campo com remoção de material e, neste grupo estão contidas as estacas do tipo

Hélice Contínua.

2.3. ESTACA HÉLICE CONTÍNUA

Definição de Hélice Contínua conforme item 3.21 da NBR 6122/2010

Estaca de concreto moldada in loco, executada mediante a introdução, por rotação, de um trado helicoidal contínuo no terreno e injeção de concreto pela própria haste central do trado simultaneamente com sua retirada, sendo que a armadura é introduzida após a concretagem da estaca.

Os equipamentos para execução de Hélice Contínua surgiram no Brasil por

volta de 1987, é uma tecnologia para execução de estacas moldadas in loco através

da perfuração de um trado helicoidal com um tubo vazado em seu centro e com uma

tampa na base inferior para impedir a penetração do solo e água em seu interior.

(PENNA S. D., et alii, 1999)

Este tipo de fundação é confiável devido ao seu efeito de desconfinamento do

solo em volta da estaca ser minimizado durante a introdução do trado. Procura-se

retirar o menor volume de solo possível fazendo com que a penetração do trado

helicoidal, a cada volta da hélice, seja inferior ao seu passo, visto que, se a penetração

do trado é muito inferior a um passo por volta, (conhecido no jargão de obra como

alívio), ocorre subida de solo e o trado passa a funcionar como um transportador

vertical de parafuso. Em solos não coesivos este procedimento tem sido uma das

causas de vários acidentes relatados na literatura internacional. (PENNA S. D., et alii,

1999)

20

2.3.1. Processo de execução

O diferencial deste sistema de execução está no fato de que tanto a perfuração

quanto a concretagem possuem um monitoramento contínuo. (MAGGI FUNDAÇÕES,

2015)

2.3.1.1. Perfuração

Quando falamos de perfuração, o sistema mede a profundidade onde o trado

está localizado; afere a inclinação nos eixos X e eixo Y do plano, a fim de garantir o

prumo da estaca; indica o torque da perfuração em cada centímetro da inserção; faz

uma relação entre a velocidade de perfuração com torque, medido através do sensor

de rotação, e indica a penetração em centímetros por hora. (MAGGI FUNDAÇÕES,

2015)

2.3.1.2. Concretagem

Após atingir a profundidade de projeto inicia-se o processo de concretagem da

estaca com concreto bombeado contínuo e ininterrupto até a cota superior do terreno

em conjunto com a retirada do trado do fuste da estaca (PENNA S. D., et alii, 1999).

O processo de concretagem inicia-se subindo o trado em torno de 20 cm, para

poder dar espaço para a tampa abrir e o subsequente enchimento do tubo central com

o concreto. (MAGGI FUNDAÇÕES, 2015)

Após o sistema de monitoramento indicar que o tubo central está completo com

concreto, ele emite um sinal sonoro para o operador iniciar a retirada do trado

helicoidal do fuste da estaca. (MAGGI FUNDAÇÕES, 2015)

Nesta fase do processo de execução os parâmetros que devem ser observados

pelo operador são basicamente: velocidade ideal de subida do trado (indicado pelo

sistema), pressão do concreto (sempre deve ser positiva), superconsumo (consumo a

mais que o teórico para aquela determinada seção), vazão da bomba, a inclinação do

equipamento sempre abaixo de 1/100 do comprimento total da estaca, conforme item

8.5.7 da (ABNT-NBR 6122/2010) e, também, verificar as condições do gráfico do fuste

da estaca gerado pelo sistema de monitoramento.

Em solos cuja resistência é baixa, a concretagem deve ser observada com

atenção, pois a pressão do concreto será baixa e o superconsumo será elevado, a fim

de garantir a integridade da estaca o operador deve manter sempre a pressão de

21

concreto positiva, mesmo que isto acarrete um consumo maior. (MAGGI

FUNDAÇÕES, 2015)

As estacas do tipo Hélice Contínua não devem ser executadas em intervalos

menores do que 12 horas se os espaçamentos entre eixos das mesmas estiverem

menores do que cinco vezes o diâmetro da maior estaca. Esta medida é necessária,

devido ao fato do concreto ser injetado sobre pressão podendo acarretar em uma

junção das duas estacas no subsolo comprometendo a estrutura individual de cada

elemento. (MAGGI FUNDAÇÕES, 2015)

2.3.1.3. Colocação da armadura

Como a concretagem é executada até a superfície do terreno, a colocação da

armadura procede-se imediatamente após o termino da concretagem. Sua descida

pode ser auxiliada pelo próprio peso, peso adicional ou até com a utilização de

aparelhos vibratórios. (MAGGI FUNDAÇÕES, 2015)

Para que a armadura da estaca seja posicionada adequadamente e o processo

executivo se torne possível o concreto possui especificações distintas do concreto

convencional. Este traço específico deve possuir consumo de cimento maior do que

400 kg por m³, agregado pedrisco e areia, fator água/cimento <= 0,6, slump-test igual

a 22 + - 3cm, conforme (ABNT-NBR NM 67 - 5738/2004), este traço de concreto ao

fim dos 28 dias deve garantir no mínimo uma resistência de fck 20 MPa, conforme

(ABNT-NBR 6118/2014).

2.3.1.4. Controle da qualidade de execução

Os controles dos processos executivos, bem como os parâmetros de

conferência e exigência de relatórios, estão contidos nos itens F10 e F11 do anexo F

(normativo) da ABNT-NBR 6122/2010.

Contudo, a Hélice Contínua é um método de execução de estaca onde não se

pode inspecionar o fuste no momento da execução. Para tanto, se houver algum

problema com a análise dos gráficos de execução, deve-se proceder com

mecanismos de análise das fundações, segundo (PENNA S. D., et alii, 1999), quando

se torna necessário a verificação da integridade do fuste de uma estaca de concreto

moldada in loco. Podem-se utilizar vários procedimentos como, por exemplo, o exame

de fuste, a retirada de testemunhos utilizando-se sondagens rotativas no eixo das

estacas feitas, o ensaio P.I.T. (Pile Integrity Test), e as provas de carga estática e

22

dinâmica. Destes cinco ensaios, os três primeiros só se aplicam a verificação da

integridade dos fustes, enquanto os dois últimos além dessa verificação, também

permitem avaliar a capacidade de carga das estacas.

Estes problemas de integridade das estacas aparecem comumente na parte

superior dos fustes, uma vez que operadores novos ao sacar o trado no processo de

concretagem observam que o concreto está vazando para fora e tem a tendência de

acelerar o processo de retirada do trado. Este procedimento errado vai ao sentido

contrário da boa prática de execução da concretagem, que determina que se

mantenha a bomba de injeção de concreto em operação e a pressão da concretagem

positiva até pelo menos a cota de arrasamento das estacas. (PENNA S. D., et alii,

1999)

Quando há suspeita que o procedimento tem um problema no final da estaca,

deve-se proceder com a exumação da cabeça da estaca. No caso da Hélice Contínua

não há dificuldades para a remoção do solo ao redor da cabeça da estaca, pois

sempre há uma máquina do tipo retroescavadeira ou similar auxiliando no processo

executivo. (PENNA S. D., et alii, 1999)

O ensaio de P.I.T. (Pile Integrity Test) está sendo cada vez mais utilizado. Os

custos para sua execução vêm sendo reduzidos devido a elevada procura por este

procedimento. É um ensaio simples onde se usam receptores de frequência do tipo

acelerômetros acoplados à estaca e se exerce uma força axial ao sentido longitudinal

da estaca com um martelo de mão. Os receptores leem a amplitude da onda, a

velocidade de descida e de retorno da onda de choque mecânico. (PENNA S. D., et

alii, 1999)

Apesar da desconfiança que o teste pode transmitir, por não se tratar de um

teste visual, e que qualquer diferencial de impedância é retornado aos acelerômetros,

podendo ser apenas uma trinca, diferença de concreto ou até o alargamento da seção

da estaca esse teste mostra-se eficiente para identificação de inflexões na seção da

estaca. (PENNA S. D., et alii, 1999)

Para aceitação de uma estaca através do sistema de P.I.T., são sugeridos que

sejam analisados pelo menos 6 sinais de velocidade e que, cada um desses sinais,

represente a média de, pelo menos, 6 golpes aplicados no topo da estaca. (PENNA

S. D., et alii, 1999)

Após esta verificação se avalia os critérios de sinal de velocidade, condições

de integridade da estaca e diagnóstico final. (PENNA S. D., et alii, 1999)

23

Se estas condições não atenderem as premissas de integridade da estaca

deve-se escavar para verificação do “dano”, quando as condições geotécnicas assim

permitirem. (PENNA S. D., et alii, 1999)

Conforme (PENNA S. D., et alii, 1999), o relatório do P.I.T., na sua essência,

deverá ser conclusivo, retratando a realidade das estacas testadas dentro das

limitações e vantagens que o ensaio oferece. Uma vez que se rejeitada uma estaca,

a convicção e a certeza do diagnóstico são de fundamental importância, tendo em

vista que a condenação refletirá em custos e prazos adicionais, muitas vezes

insuportáveis ao empreendimento em construção, e constrangimento da “incerteza”

criada quando à qualidade da construção do restante das fundações.

2.3.2. Desvantagens das estacas do tipo Hélice Contínua

Apesar de todas as vantagens do sistema de execução, como em todo sistema

construtivo, estacas do tipo Hélice Contínua tem desvantagens que devem ser

consideradas para escolha desta fundação. Nacional Fundações (2015) e Cabral;

Yukio (2015) citam as desvantagens a seguir, que devem ser consideradas durante a

escolha por este sistema de fundação.

Necessidade de locais planos e compactados para locomoção dos

equipamentos de execução;

Grande acumulo de solo retirado do fuste das estacas, exigindo remoção

constante;

Número grande de estacas para ser competitiva com os demais sistemas

disponíveis no mercado, devido ao custo elevado de mobilização.

Necessidade de injeção de concreto continuo e ininterrupto, para não

ocasionar endurecimento do mesmo no interior do sistema.

Dificuldade do controle da qualidade do concreto, como em todas as estacas

moldadas in loco.

Sistema de sensores de monitoramento em perfeitas condições de uso, afim

de minimizar problemas executivos.

Operador e equipe qualificados, uma vez que a boa prática de execução

depende da experiência e controle do processo executivo por parte do operador.

24

Necessidade de uma máquina do tipo escavadeira o tempo todo para auxiliar

na retirada do solo e da lama de refluxo proveniente das escavações, e na limpeza do

terreno em torno do local de mobilidade da perfuratriz.

Dificuldade de colocação de armaduras mais profundas, principalmente em

contenções.

Restrição de distância para perfurar estacas próximas a divisas físicas,

devido a motor de giro que excede os limites do trado helicoidal.

Consumo excessivo de concreto em solos não coesivos.

Tempo elevado para a montagem do equipamento.

Dificuldade de encontrar frete/transportador para o equipamento por se tratar

de carreta especial.

2.4. SONDAGEM SPT

Segundo a (ABNT-NBR 6484/2001), sondagem SPT é o ensaio pelo qual se

determina o índice da resistência à penetração (N). Onde (N) é a abreviatura para

índice de penetração ao SPT, cuja determinação se dá pelo número de golpes

correspondentes à cravação de 30 cm do amostrador-padrão, após a cravação inicial

de 15 cm, utilizando-se de corda de sisal para levantamento do martelo padronizado.

Classificação dos solos amostrados segundo (ABNT-NBR 6484/2001).

- Solos grossos: Aqueles nos quais a fração predominante dos grãos é visível a olho nu, compreendendo as areias e os pedregulhos. - Solos finos: Aqueles nos quais a fração predominante dos grãos não é visível a olho nu; compreendendo as argilas e os siltes. - Solos orgânicos: Aqueles que contêm uma quantidade significativa de matéria orgânica, apresentando geralmente cores escuras (por exemplo, preto e cinza escuro). - Plasticidade: Propriedade dos solos finos argilosos de sofrerem grandes deformações permanentes, sem ruptura, fissuramento ou variação de volume apreciável.

Quanto à resistência os solos são classificados conforme TABELA 1, a seguir.

25

TABELA 1 - ESTADO DE COMPACIDADE E DE CONSISTÊNCIA

FONTE: Anexo A da (ABNT–NBR 6484/2001)

2.5. MÉTODOS DE DIMENSIONAMENTO SEMI-EMPÍRICO

De acordo com Caputo (1987), o cálculo da capacidade de carga do solo pode

ser feito por diferentes métodos e processos, embora nenhum deles seja

matematicamente exato, daí a denominação semi-empíricos.

Segundo a (ABNT-NBR 6122/2010), métodos semi-empíricos são métodos que

relacionam resultados de ensaios (tais como o SPT, CPT etc.) com tensões

admissíveis ou tensões resistentes de projeto. Devem ser observados os domínios de

validade de suas aplicações, bem como as dispersões dos dados e as limitações

regionais associadas a cada um dos métodos.

2.5.1. Método de Décourt–Quaresma (1978)

Em 1978 os Engenheiros Luciano Décourt e Arthur Rodrigues Quaresma

apresentaram ao 6º Congresso Brasileiro de Mecânica dos solos e Engenharia de

26

Fundações um método para a determinação da capacidade de carga de estacas a

partir de valores de SPT (MARANGON, 2015).

Por se tratar de um método semi-empírico, inicialmente os coeficientes usados

pelos autores eram frutos somente de experiência profissional, sem ter uma

comparação com provas de carga de forma sistemática nas estacas por eles

dimensionadas. (MARANGON, 2015)

Como é processo estritamente baseado em SPT, o método apresenta

considerações genéricas, tais diferenças são evidenciadas na segmentação do solo

em basicamente 3 elementos, Argilas, Siltes e Areias, sem ter uma distinção tão ampla

do material amostrado (MARANGON, 2015).

Posteriormente foram analisadas 41 provas de carga pelo segundo autor, a fim

de confrontar com os resultados obtidos pelo método de dimensionamento, os valores

que demonstraram as provas de carga, confirmaram os coeficientes utilizados pelos

autores, sendo que apenas 13 das provas apresentavam valores de ruptura.

(MARANGON, 2015)

Apesar de o estudo ser direcionado para estacas do tipo pré-moldada de

deslocamento, o estudo teve seus aperfeiçoamentos, em 1982 no 2º Simpósio

Europeu sobre Ensaios de Penetração (Amsterdam), o Engenheiro Civil Luciano

Décourt propôs um adendo ao seu método, que se mantém em utilização até o

presente momento. (MARANGON, 2015)

Ao analisar a resistência lateral de uma estaca, Décourt (1982) propôs a

seguinte equação: 𝑞𝑠 = (𝑁𝑚

3+ 1) . 𝐴𝑠, onde Nm é o valor médio do NSPT ao longo do

fuste; esta expressão não dependia do tipo de solo em estudo.

Mais tarde no ano de 2000, Schnaid propôs uma alteração nesta equação

inicial, atribuindo um coeficiente multiplicador β e um fator também multiplicador de

valor 10 para a equação, ficando da seguinte forma: 𝑞𝑠 = 𝛽. 10 ( 𝑁𝑚

3+ 1) . 𝐴𝑠.. Tendo

assim a necessidade de discretizar o tipo do solo, uma vez que β depende do material

que constitui o solo em análise.

Quando se determina o número Nm, os valores de NSPT maiores do que 50

devem ser considerados iguais a 50 e menores do que 3 devem ser considerados 3.

Para a parcela correspondente a ponta Décourt propôs a expressão a seguir:

27

𝑞𝑝 = 𝛼 . 𝐾. 𝑁𝑠𝑝𝑡𝑝. 𝐴𝑝, onde:

𝑞𝑠 = Resistência Lateral.

qp = Resistência de ponta.

Nm = Valor médio do NSPT.

𝛼 = Coeficiente do tipo de estaca (TABELA 2).

𝛽 = Coeficiente do tipo de estaca (TABELA 3).

𝐾 = Coeficiente que relaciona a resistência de ponta com o valor de Np (

TABELA 4).

𝑁𝑆𝑃𝑇𝑃 = Média dos valores de NSPT da ponta.



Para que o método pudesse ser utilizado, foram empregados alguns

coeficientes de segurança, o coeficiente de segurança global pode ser escrito por:

F=Fp.Ff.Fd.Fw, onde:

Fp = Coeficiente de segurança relativo aos parâmetros do solo (1,1 para atrito

lateral; 1,35 para resistência de ponta).

Ff = Coeficiente de segurança relativo à formulação adotada (1,0).

Fd = Coeficiente de segurança para evitar recalques excessivos (1,0 para atrito

lateral; 2,5 para a resistência de ponta).

Fw = Coeficiente de segurança relativo à carga de trabalho da estaca (1,2).

Com isso temos:

Para a resistência lateral: Fs = 1,1 x 1,0 x 1,0 x 1,2 = 1,32 ≅ 1,3

Para a resistência de ponta: Fp= 1,35 x 1,0 x 2,5 x 1,2 = 4,05 ≅ 4,0

Portanto a carga admissível (Qadm) na estaca será dada por:

𝑄𝑎𝑑𝑚 = 𝑞𝑠

1,3+

𝑞𝑝

4,0

28

TABELA 2 – VALORES ATRIBUÍDOS AO COEFICIENTE 𝛼 EMPREGADO NO MÉTODO DE DÉCOURT-QUARESMA (1978) EM FUNÇÃO DO TIPO DE ESTACA

E DO TIPO DE SOLO

FONTE: Schnaid (2000)

TABELA 3 – VALORES ATRIBUÍDOS AO COEFICIENTE β EMPREGADO NO MÉTODO DE DÉCOURT-QUARESMA (1978) EM FUNÇÃO DO TIPO DE ESTACA

E DO TIPO DE SOLO


TABELA 4 – VALORES ATRIBUÍDOS À VARIÁVEL K EMPREGADA NO MÉTODO

DE DÉCOURT-QUARESMA


2.6. PROVA DE CARGA ESTÁTICA A COMPRESSÃO (PCC)

Segundo a (ABNT-NBR 12131/1992), define-se prova de carga estática no que

consiste em aplicar esforços estáticos crescentes à estaca e registrar os

deslocamentos correspondentes. Os esforços aplicados podem ser axiais, de tração

ou de compressão, também podem ser transversais.

Solo/estaca CravadaEscavada

(em geral)

Escavada

(Bentonita)

Hélice

ContínuaRaiz

Injetada

(alta pressão)

Argilas 1,0 0,9 0,9 0,3 0,9 1,0

Solos Intermediários 1,0 0,6 0,6 0,3 0,6 1,0

Areias 1,0 0,5 0,5 0,3 0,5 1,0

Valores atribuídos ao coeficiente α empregado no método de Decourt e Quaresma (1978) em função do tipo de estaca

e do tipo de solo (Schnaid, 2000)

Solo/estaca CravadaEscavada

(em geral)

Escavada

(Bentonita)

Hélice

ContínuaRaiz

Injetada

(alta pressão)Argilas 1,00 0,85 0,90 1,00 1,50 3,00

Solos Intermediários 1,00 0,65 0,75 1,00 1,50 3,00

Areias 1,00 0,50 0,60 1,00 1,50 3,00

Valores atribuídos ao coeficiente β empregado no método de Decourt e Quaresma (1978) em função do tipo de estaca

e do tipo de solo (Schnaid, 2000)

Tipo de Estaca

120

200

250

400

K(kN/m²)Argilas

Siltes Argilosos (solos residuais)

Siltes Arenosos

Areias

29

2.6.1. Aparelhagem

2.6.1.1. Dispositivos de medidas

Basicamente uma prova de carga é constituída por um ou mais dispositivos de

carga hidráulicos, do tipo “macaco”, alimentados por bombas manuais ou elétricas,

exercendo carga sobre a estaca e apoiados em um sistema de reação de igual ou

maior carga que se deseja ensaiar. (ABNT-NBR 12131/1992)

O sistema é implementado a fim de não produzir choques nem vibrações, e que

a carga atue de forma constante e centralizada no elemento a ser testado, de modo a

garantir a uniformidade da distribuição dos esforços ao longo do conjunto estaca/solo;

o aparelhamento da parte superior da estaca é de suma importância para que isto

aconteça, para isso é conveniente preparar de forma correta, substituindo o material

danificado e eventualmente de má qualidade por outro que venha a atender as

condições necessárias de trabalho. (ABNT-NBR 12131/1992)

Os sistemas de aplicação de carga, “macacos” devem possuir uma capacidade

de ao menos 10% maior que o máximo carregamento exigido e o curso do embolo

central compatível com os máximos deslocamentos desejados na estaca e no sistema

de reação. (ABNT-NBR 12131/1992)

Os sistemas de reação podem ser de diversos tipos, considerando que devem

garantir condições adequadas de segurança e cuja carga deve ser de no mínimo 15%

maior que o a capacidade de carga máxima prevista na estaca a ser ensaiada, estas

distâncias estão dispostas no item 2.1.7 até o item 2.1.8 da (ABNT-NBR 12131/1992).

Se o sistema de reação possuir ancoragem em solo do tipo atirantamento o

sistema deve se manter íntegro, sem sofrer deformações e nem interferir no

espraiamento das tensões que o elemento estaca exerce sob o solo onde está

ancorada. (ABNT-NBR 12131/1992)

Conforme item 2.2.1 da (ABNT-NBR 12131/1992), na prova de carga estática

são obrigatoriamente realizados os registros de cargas aplicadas no macaco

hidráulico, os deslocamentos axiais do elemento estaca, e o tempo em que cada

medida de carga e deslocamento foi aferido.

Manômetros de leitura de pressão hidráulica são os elementos mais usuais

para registro da carga aplicada no dispositivo, este conjunto: macaco

hidráulico/bomba/manômetro deve estar calibrado e ter a certificação de calibragem

atualizada anualmente. (ABNT-NBR 12131/1992)

30

A (ABNT-NBR 12131/1992) diz que os deslocamentos são verificados por

intermédio de dispositivos chamados extensômetros mecânicos, instalados em dois

eixos ortogonais. Os extensômetros devem possibilitar uma leitura direta em escala

equivalente a 0.01mm, estes dispositivos são ancorados ou apoiados em vigas de

referência e devem possuir as seguintes características:

Rigidez de acordo com a sensibilidade das medidas dos deslocamentos do

elemento.

Independência de possíveis movimentos do solo, efeitos extremos de vento

e temperatura.

Se ocorrer alguma alteração de deslocamento devido a intempéries climáticas,

estes deslocamentos devem ser revistos e considerados se forem de relevância para

o conjunto ensaiado, se a dúvida quando à estabilidade dos extensômetros

permanecer deve-se executar o controle ótico com instrumento de precisão e

referencial de nível profundo colocados em uma distância mínima de 30 diâmetros ou

10m do eixo da estaca ensaiada. (ABNT-NBR 12131/1992)

Para a tal minimização dos efeitos externos procede-se com a construção de

um sistema de abrigo para o conjunto de dispositivos de medidas. (ABNT-NBR

12131/1992)

2.6.2. Execução do ensaio

2.6.2.1. Preparação da prova de carga

Conforme disposto no item 3.1.1 da (ABNT-NBR 12131/1992) a realização da

prova de carga deve ser comunicada ao executante da estaca e ao solicitante dos

ensaios, devendo ser garantido seu acesso em todas as fases da execução do ensaio.

Os controles de execução da estaca devem ser condizentes com a (ABNT-NBR

6122/2010), no que se trata de acompanhamento e relatórios para cada estaca

executada; estes registros devem incluir, detalhadamente, sua geometria, seu método

de execução, e as propriedades dos materiais constituintes no elemento. Quando for

o caso, serão fornecidos os parâmetros de cravação, escavação ou injeção e a

descrição dos incidentes de natureza qualquer.

O subsolo onde a estaca está engastada deve ser de conhecimento de todos

os envolvidos no processo, bem como a estaca ensaiada deve estar dentro do espaço

delimitado como influência do ensaio SPT que será analisado.

31

2.6.2.2. Início do ensaio

A partir do momento da execução da estaca e o início do carregamento será

respeitado um prazo mínimo de três dias no caso de solos não coesivos, e dez dias,

para solos com comportamento coesivos. No caso de estacas moldadas no solo, que

é o elemento do estudo deste trabalho, deve-se garantir um prazo mínimo para que a

resistência estrutural do elemento obedeça a critérios de projeto, e seja compatível

com a carga de ensaio. Com relação ao concreto, este deve satisfazer as resistências

mínimas e ser certificado através de ensaios característicos. (ABNT-NBR 12131/1992)

Se houver a necessidade e o interesse de observar outros parâmetros de

comportamento da estaca ao longo do tempo como: perda e recuperação de

capacidade de carga ao longo do tempo, atrito negativo devido ao amolgamento de

aterros, etecetera, podem ser mudados os prazos estabelecidos por norma.

2.6.2.3. Execução da prova de carga (ABNT-NBR 12131/1992)

É necessário que a estaca seja no mínimo carregada até duas vezes a sua

carga de trabalho, condição estabelecida pelos coeficientes de segurança aplicados

às metodologias de cálculo empregadas em estacas, que em geral são de ordem 2.

O carregamento pode ser de dois tipos; carregamento rápido e carregamento

lento. Os deslocamentos medidos nas duas modalidades de ensaio podem ser

diferentes, tendo em vista que sua interpretação deve ser considerada de acordo com

cada tipo.

Segundo a ABNT-NBR 12131 (1992), para ensaios de carregamento rápido,

deve-se adotar o procedimento abaixo.

1º - O carregamento deve ser executado em estágios iguais e sucessivos,

observando-se que:

- A carga aplicada em cada estágio não deve ser superior a 10% da carga de

trabalho prevista para a estaca ensaiada;

- Em cada estágio a carga deve ser mantida durante 10 5 10 minutos,

independentemente da estabilização dos deslocamentos;

2º - Em cada estágio, os deslocamentos devem ser lidos obrigatoriamente no

início e no final do estágio;

32

3º - Atingida a carga máxima de ensaio, o descarregamento deve ser feito em

quatro estágios, cada um mantido por 5min, com a leitura dos respectivos

deslocamentos;

4º - Após 10min do descarregamento total, deve ser feita uma leitura final.

Já os ensaios de carregamento lento, como os apresentados neste estudo, são

feitos em estágios iguais e sucessivos, observando o seguinte procedimento.

1º - A carga de aplicada não deve exceder 20% da carga de trabalho da estaca.

2º - Em cada estágio a carga deve ser mantida até a estabilização dos

deslocamentos e no mínimo por 30min.

3º - Nos estágios os deslocamentos devem ser lidos imediatamente à aplicação

da carga pelo dispositivo hidráulico, e as leituras segue o seguinte intervalo de tempo;

2min, 4min, 8min, 15min e 30min contados a partir do início do estágio e

posteriormente a cada 30min, até se atingir a estabilização.

4º - O critério para a paralisação e início de outro estágio é que a diferença

entre as leituras de deslocamento iniciais e finais não sejam superiores a 5% em

módulo. Em suma: (entre o deslocamento da estabilização do estágio anterior e do

estágio atual) o delta deve ser verificado e apontado como inferior a 5%.

5º - Não sendo atingida a ruptura da estaca o carregamento atual deve ser

mantido por 12hs entre a estabilização dos recalques e o descarregamento do sistema

hidráulico.

6º - O deslocamento precisa ser feito em no mínimo 4 estágios, mantendo os

registros de estabilização conforme os itens 3 e 4, o tempo mínimo para cada estágio

é de 15min.

7º - Após o descarregamento total, as leituras devem ser mantidas até a

estabilização total do elemento.

2.6.2.4. Resultados

Os resultados devem contemplar as informações gerais do ensaio,

características dos elementos ensaiados, perfil do solo e mapa da localização das

sondagens, data e hora do início e fim da prova de carga, planta e corte da montagem

da prova de carga, contemplando os sistemas de reação, de aplicação de carga e os

dispositivos de leitura e referencial.

Dimensões geométricas e estruturais dos elementos devem ser também

contempladas, executor do estaqueamento, datas de execução, cotas de topo e da

33

ponta da estaca, anomalias que existiram no processo executivo, característica do

concreto.

Devem constar no relatório as referências dos dispositivos de aplicação de

carga e medição das deformações, número de dispositivos, localização dos

extensômetros, e dados das aferições do conjunto macaco-bomba-manômetro.

Ocorrências tais como perturbação dos dispositivos de carga, modificações na

superfície do terreno, eventuais alterações climáticas e nos pontos de fixação das

referências de leitura, eventuais desaprumos dos dispositivos de carga, deformações

excessivas dos tirantes, outras informações devidas a contingências locais.

Os resultados técnicos do ensaio devem contemplar as tabelas da leitura,

tempo-recalque; carga-recalque de todos os estágios ensaiados.

A curva de carga-deslocamento indicando os tempos de início e fim de cada

estágio, adotando-se uma escala tal que a reta ligando a origem e o ponto da curva

correspondente à carga estimada de trabalho, resulte numa inclinação de (20 º ± 5 º)

com o eixo das cargas.

2.6.3. Quantidade de provas de carga

Segundo a (ABNT-NBR 6122/2010), é obrigatório a elaboração de provas de

carga em obras que possuírem número de estacas superior aos valores especificados

na coluna B da TABELA 5, sempre no começo da obra. Quando o número de estacas

for superior ao valor da coluna B da TABELA 5, deve ser executado um número de

provas de carga igual a no mínimo 1% da quantidade total de estacas, arredondando-

se sempre para cima.

Se as estacas dimensionadas com relação à tensão de trabalho conforme

coluna A da TABELA 5, não atenderem os requisitos mínimos da norma deve ser

considerada a obrigatoriedade da execução das provas de carga conforme disposto

na coluna A.

34

TABELA 5 – QUANTIDADES DE PROVAS DE CARGA

FONTE: ABNT–NBR 6122/2010

2.7. DIMENSIONAMENTO DE RECALQUE

2.7.1. Método de Van Der Veen (1953)

A metodologia proposta por Van Der Veen em 1953, propõe que a curva de

carga x recalque seja representada através de uma função exponencial oriunda da

equação (RIO PUC, 2015):

Q = Qult. (1 − e−α.r) , onde:

Q = É a carga vertical aplicada no estágio do carregamento.

𝑟 = É o recalque correspondente medido no topo da estaca.

𝛼 = É o coeficiente que define a forma da curva.

A B

Pré-Moldada a 7 100

Madeira - 100

Aço 0,5 fyk 100

Hélice Contínua de

Deslocamento (monitoradas)5 100

Estacas escavadas com ou

sem fluído Ø ≥ 70cm5 75

Raiz e 15,5 75

Microestaca e 15,5 75

Trado segmentado 5 50

Franki 7 100

Escavada sem fluído Ø ˂ 70cm 4 100

Strauss 4 100

TIPO DE ESTACA

Quantidade de provas de carga

Tensão (admissível) máxima abaixo da qual

não serão obrigatórias provas de carga,

desde que o número de estacas da obra seja

inferior à coluna B em MPa b c d

Número total de estacas da

obra a partir do qual serão

obrigatórias provas de carga b c d

35

Esta equação pode ser reescrita para um carregamento genérico da seguinte

forma:

1 −𝑄𝑘

𝑄𝑢𝑙𝑡= 𝑒α.rk − ln (1 −

𝑄𝑘

𝑄𝑢𝑙𝑡) = α. rk

Demonstrando uma relação linear entre os valores teóricos do recalque rk e a

parcela − ln (1 −𝑄𝑘

𝑄𝑢𝑙𝑡). Demonstrando no gráfico de provas de carga de carregamento

real rk 𝑣𝑒𝑟𝑠𝑢𝑠 − ln (1 −𝑄𝑘

𝑄𝑢𝑙𝑡).

Esta equação tem inicialmente o seu ponto de início plotado na origem dos

eixos do gráfico, em vista deste comportamento adota-se um coeficiente β

correspondente ao ajuste do início do segmento de reta.

Q = Qult(1 − e−(α.r+ β))

Considerando novamente um carregamento no estágio k

− ln (1 −𝑄𝑘

𝑄𝑢𝑙𝑡) = α. rk + 𝛽

Conforme são estimados os valores 𝑄𝑢𝑙𝑡 são encontrados novos 𝛼 e 𝛽 para

cada ponto, quando o coeficiente de correlação R² apresentar o melhor ajuste a curva

de carga x recalque pode ser extrapolada segundo a equação Q = Qult(1 − e−(α.r+ β))

2.7.2. Método de previsão de recalque da (ABNT-NBR 6122/2010)

A (ABNT-NBR 6122/2010) estabelece que a interpretação da prova de carga

deve ser feita considerando a equação de recalque obtida pela expressão:

∆𝒓 = 𝑷 × 𝑳

𝑨 × 𝑬+

𝑫

𝟑𝟎, onde:

∆r = é o recalque de ruptura convencional;

P = é a carga de ruptura convencional;

36

L = é o comprimento da estaca;

A = é a área da seção transversal da estaca (estrutural);

E = é o módulo de elasticidade do material da estaca;

D = é o diâmetro do círculo circunscrito à estaca ou, no caso de barretes, o

diâmetro do círculo de área equivalente ao da seção transversal desta.

Esta análise não fica restrita a equação, e sim a interpretação da prova de carga

como um todo, considerando a natureza do terreno e os momentos de carregamento

lento da prova de carga conforme disposto na (ABNT-NBR 12131/1992).

2.8. CONCEITO DA RIGIDEZ DE DÉCOURT (2008)

Decóurt propôs em 1996 uma análise dos resultados da carga limite de uma

prova de carga estática através do método da rigidez que consiste na divisão da carga

aplicada no ensaio pelo seu respectivo recalque, para cada ponto, isto permite

visualizar a “distância” que se está da ruptura e identifica a transferencia de carga para

os domínio da ponto e do atrito. (DÉCOURT, 2008)

A FIGURA 1, da curva de carga x recalque mostra inicialmente pontos

importantes para a análise do Gráfico de Rigidez. Estas informações são obtidas por

uma reta entre a o ponto de regressão escolhido e a carga de ruptura convencional

(Quc). A intercepção desta reta com o eixo das abscissas indica o limite inferior do

domínio do atrito lateral (Qsl). (Melo, Albuquerque, Décourt & Carvalho)

FIGURA 1 – CURVA DE CARGA X RECALQUE

FONTE: (Melo, Albuquerque, Décourt & Carvalho)

37

O ponto de regressão é determinado pela correlações lineares entre Log Q e

Log r, estes coeficientes de correlação (R) são elevados ao quadrado para obter-se o

R². Analisando os dados de carga e recalque em ordem inversa ao carregamento,

pode-se identificar pelo R² uma alteração no comportamento da curva carga vs

recalque, indicando o ponto de regressão a ser escolhido. Em geral este ponto está

localizado onde o recalque corresponde a 2% do diâmetro da estaca. (Melo,

Albuquerque, Décourt & Carvalho).

A carga de ruptura convencional 𝑄𝑢𝑐 é determinada pela equação da curva

carga vs recalque e está contida em uma carga referente a um recalque de 10% do

diâmetro e é expressa pela equação (Melo, Albuquerque, Décourt & Carvalho):

𝑄𝑢𝑐 = 10𝐿𝑜𝑔 (

𝐷

10) 𝑏 − 𝑎

, onde:

Quc = Carga de ruptura convencional.

D = Diâmetro (mm).



Considerando a rigidez (RIG) como multiplicação da carga aplicada (Q) e o

recalque (r) correspondente ao ponto k, tem-se:

Qu = limite de RIG quando r → ∞

Considera-se ruptura física como sendo a rigidez de um elemento isolado de

fundação nula, pressupondo deformação infinita.

𝑅𝐼𝐺 = 𝑄

𝑟 zero

O gráfico de rigidez,

FIGURA 2, deve ser plotado com os valores de rigidez (RIG) em ordenadas e

os valores de carga (Q) em abscissas, para que se determine a carga que leva à

38

rigidez nula. Mas como a rigidez nula pressupõe deformação infinita, a ruptura física

nunca foi atingida. Portanto calcula-se a carga de ruptura convencional no Gráfico de

Rigidez (Quc) (Melo, Albuquerque, Décourt & Carvalho apud Fellenius, 2009).

FIGURA 2 - MÉTODO DE EXTRAPOLACAO DE DÉCOURT (2008)

FONTE: Melo, Albuquerque, Décourt & Carvalho apud Fellenius, 2009

De acordo com Décourt (2008), em provas de carga compostas por grandes

carregamentos, o gráfico de Rigidez indica visivelmente os domínios de ponta e de

atrito lateral. A partir do ponto de regressão escolhido, a ponta deixa de ser fator

predominante, constatada pela redução nítida de R², neste ponto de transição separa-

se a parte do Gráfico de Rigidez correspondente ao domínio de ponta e ao domínio

do atrito lateral, vide FIGURA 3. A transição pode incluir alguns pontos até iniciar o

domínio do atrito lateral. (Melo, Albuquerque, Décourt & Carvalho, 2009)

FIGURA 3 – DOMÍNIO DE PONTA E DE ATRITO LATERAL NO GRÁFICO DE RIGIDEZ

FONTE: Melo (2009)

39

3. MATERIAIS E MÉTODOS

Apresentam-se neste capítulo informações a respeito de localização dos

ensaios estáticos na Formação Guabirotuba, os ensaios de prova carga estática e

uma breve descrição do método adotado.

3.1. FORMAÇÃO GUABIROTUBA

As provas de carga selecionadas foram executadas na região de Araucária,

especificamente nas obras de ampliação do complexo da REPAR – Refinaria

Presidente Getúlio Vargas.

O destaque em vermelho na FIGURA 4 demonstra a ocorrência da Formação

Guabirotuba na região de Araucária. Enquanto o contorno amarelo corresponde à

área das obras.

FIGURA 4 – FORMAÇÃO GUABIROTUBA NA REGIÃO DE ARAUCÁRIA

FONTE: http://sigmine.dnpm.gov.br/webmap/

40

3.2. PROVAS DE CARGA ESTÁTICA

Realizamos contatos com empresas especializadas na prestação de serviços

dessa natureza, a saber:

FUGRO IN SITU GEOTECNIA – UNIDADE PARANÁ

Rua Apucarana, 895 – Emiliano Perneta

Pinhais/PR – CEP: 83.324-450

Fone: (41) 3345-1424

Site: www.fugroinsitu.com.br

Contato: Alessander Christopher Morales Kormann

SOLOTÉCNICA – ENGENHARIA E SONDAGEM

Rua Rockfeller, 1553 – Rebouças

Curitiba – PR – CEP: 80230-130

Fone: (41) 3333-0085

Contato: Thierry Kahale

Nesta pesquisa de dados acumulamos informações de catorze ensaios que

atenderam o parâmetro do local da execução. Na TABELA 6 apresentamos a relação

que descreve informações sucintas dos mesmos. Porém, o ensaio 14 não será

analisado, pois não possuía informações de sondagem que possibilitasse o

redimensionamento da capacidade de carga.

Os gráficos da curva de CARGA X DESLOCAMENTO das provas de carga

estática à compressão são apresentados no APÊNDICE A.

Os perfis das sondagens referenciadas na TABELA 6 estão a disposição no

APÊNDICE B deste documento.

41

TABELA 6 – RELAÇÃO DAS PROVAS DE CARGA ESTÁTICA À COMPRESSÃO

REALIZADAS EM CURITIBA E REGIÃO METROPOLITANA

FONTE: os próprios autores

01

aS

PT

-03

01

bS

PT

-04

02

Pré

dio

CIC

- R

EP

AR

- A

raucá

ria

/PR

20

/10

/20

07

03

/11

/20

07

SP

T-0

34

00

13

,00

76

,47

91

37

,45

8

03

U-2

22

2 -

RE

PA

R -

Ara

ucá

ria

/PR

06

/05

/20

08

04

/06

/20

08

SP

T-2

22

2-8

94

00

11

,00

61

,18

31

68

,25

3

04

U-2

22

2 -

RE

PA

R -

Ara

ucá

ria

/PR

12

/05

/20

08

06

/06

/20

08

SP

T-2

22

2-8

93

50

11

,25

45

,88

79

3,9

16

05

U-2

31

5 -

RE

PA

R -

Ara

ucá

ria

/PR

09

/06

/20

08

26

/06

/20

08

SP

T-2

31

5-1

24

40

01

1,5

06

1,1

83

12

3,4

88

06

U-2

31

3 -

RE

PA

R -

Ara

ucá

ria

/PR

07

/07

/20

08

24

/07

/20

08

SP

T-2

31

3-2

23

11

-56

35

01

1,1

84

5,8

87

13

6,6

42

07

U-2

31

3 -

RE

PA

R -

Ara

ucá

ria

/PR

03

/11

/20

08

18

/11

/20

08

SP

T-2

31

3-2

23

11

-56

50

01

1,9

01

01

,97

22

39

,73

5

08

Pré

dio

de

Arm

aze

na

me

nto

do

Co

que

-

Ara

ucá

ria

/PR

12

/12

/20

08

23

/01

/20

09

SP

T-2

21

2-8

35

00

9,6

06

6,2

82

17

2,1

28

09

Ca

rte

ira

de

Co

que

- U

-22

12

- A

raucá

ria

/PR

20

/02

/20

09

30

/03

/20

09

SP

T-2

21

2-2

64

00

10

,90

66

,28

21

37

,35

6

10

Pré

dio

da

Te

rmo

form

ag

em

, F

áb

rica

1 -

Curi

tib

a/P

RN

ão

Info

rma

da

09

/02

/20

10

SP

T-0

95

00

10

,70

71

,38

01

26

,44

5

11

Pré

dio

da

Te

rmo

form

ag

em

, F

áb

rica

1 -

Curi

tib

a/P

R2

5/0

2/2

01

02

5/0

2/2

01

0S

PT

-13

50

08

,30

91

,77

41

66

,72

4

12

U-6

35

0 -

Sis

tem

a d

e E

ntr

ad

a d

e Á

gua

Ole

osa

e C

onta

min

ad

a -

Ara

ucá

ria

/PR

18

/08

/20

10

14

/10

/20

10

SP

T-2

93

50

16

,08

50

,98

61

28

,89

2

13

aS

PT

-11

13

bS

PT

-14

0

14

Ed

ific

io G

rand

Ve

rt -

Curi

tib

a/P

RN

ão

info

rma

da

08

/05

/20

15

Nã

o info

rma

da

40

01

2,0

09

1,0

00

18

2,0

00

PC

CL

oc

al

Diâ

me

tro

es

tac

a

(mm

)

Co

mp

rim

en

to

es

tac

a

(m)

Ca

rga

de

pro

jeto

(t)

Ta

nq

ue

HB

IO -

TQ

42

30

- A

raucá

ria

/PR

50

0

Nã

o info

rma

da

07

/07

/20

11

SU

BE

ST

AÇ

ÃO

-63

50

_C

art

eir

a d

e C

oq

ue

e

HD

T d

e D

iese

l - A

raucá

ria

/PR

50

0

Nã

o In

form

ad

a2

6/1

0/2

00

7

19

,00

10

1,9

72

30

5,9

15

Ex

ec

uç

ão

Es

tac

a

Ex

ec

uç

ão

En

sa

io

13

2,0

53

11

,00

11

0,1

29

Ca

rga

de

en

sa

io

(t)

So

nd

ag

em

SP

T

Re

ferê

nc

ia

42

3.3. APLICAÇÃO DO MÉTODO DA RIGIDEZ PROPOSTO POR DÉCOURT

(2008)

3.3.1. Ponto de regressão

Para determinar o ponto de regressão de uma curva de carga x recalque

utilizamos os passos descritos na TABELA 7 que inicia-se com o lançamento dos

dados do ensaio estático em ordem inversa, seguido pelo cálculo de Log Q e Log s.

A seguir, avaliam-se os coeficientes de correlação R e R² e no ponto onde a correlação

R for menor que 0,99, seleciona-se o ponto anterior como o ponto de regressão.

A equação no ponto é definida por:

Log Q = a + b Log s, onde:

a = Previsão da curva (Log Q vs Log s).

b = Inclinação da curva (Log Q vs Log s).

TABELA 7 – PONTO DE REGRESSÃO


Portanto, a equação da curva correspondente ao ponto de regressão é:

Log Q = -0,10934 + 0,12397 Log s

PONTO CARGA (MN) Recalque "s" (mm) LOG Q (MN) LOG s (mm) Coef. Correl R Coef. Correl R² Inclinação (b) Previsão (a)

1 1,295 52,975 0,112272451 1,724070965 - - - -

2 1,076 17,238 0,031752854 1,236474279 1,00000 1,00000 0,16514 -0,17243

3 0,867 2,218 -0,062151648 0,345863629 0,99245 0,98495 0,12397 -0,10934

4 0,648 1,145 -0,188757544 0,058805487 0,96660 0,93431 0,16181 -0,16285

5 0,428 0,542 -0,368202445 -0,265600257 0,93914 0,88199 0,21365 -0,22747

6 0,219 0,217 -0,65924822 -0,662540739 0,91851 0,84366 0,28850 -0,30624

DADOS DO ENSAIO ESTÁTICO CALCULO DE LOG COEFICIENTES DE CORRELAÇÃO DADOS DA EQUAÇÃO

43

3.3.2. Carga de ruptura convencional (Quc)

A carga de ruptura convencional (Quc) é dada pela expressão:

Quc = 10Log( D

10)b−a , onde:

Quc = Carga de ruptura convencional.

D = Diâmetro (mm).



Portanto tem-se que:

Quc = 10Log( 500

10)0,12397−0,10934

𝐐𝐮𝐜 = 1,263

3.3.3. Domínio inferior do atrito lateral (Qsl)

Com auxílio da FIGURA 5, plota-se o ponto Quc, o ponto de regressão e traça-

se uma reta entre eles que deve ser prolongada até o eixo das cargas. O valor obtido

no eixo das cargas é o domínio inferior do atrito (Qsl).

44

FIGURA 5 - DOMÍNIO INFERIOR DO ATRITO LATERAL (Qsl)


A partir dos ponto Quc e os pontos da regressão calcula-se a intercepção da

reta no eixo das cargas, de acordo com a TABELA 8.

TABELA 8 – PONTO DE INTERCEPÇÃO DA RETA


0

10

20

30

40

50

60

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4

REC

ALQ

UE

(MM

)

CARGA (MN)

Pontos da Curva Carga Recalque Q vs sQuc Ponto de RegressãoLinha entre o ponto 3 e Quc Qsl

Recalque "s" (mm) CARGA (MN)

2,218 0,867

50,000 1,263

Intercepção= 0,848

45

3.3.4. Domínio superior do atrito lateral (Qsu)

O domínio superior do atrito lateral é dado para um deslocamento s de 10% do

diâmento da estaca, calculado a partir da equação que segue:

𝐐𝐬𝐮 = 𝐈𝐧𝐭𝐞𝐫𝐜𝐞𝐩çã𝐨

𝟏−(𝐢𝐧𝐜𝐥𝐢𝐧𝐚çã𝐨/𝐬)

Para desenvolvimento da equação, utilizamos primeiramente a TABELA 9, que

mostra o domínio lateral através dos pontos que mantém a tendência de linearilidade

dos coeficientes R².

TABELA 9 – PONTOS DO DOMÍNIO LATERAL


O primeiro ponto do domínio corresponde ao ponto posterior ao ponto da

regressão, determinado anteriormente. A partir de um possível ponto de inflexão

despreza-se os demais dados da prova de carga e, caso não haja inflexão, deve-se

considerar todos os demais pontos do ensaio.

Para prosseguir a análise, elabora-se a TABELA 10, que inclui o cálculo de

rigidez.

PONTO CARGA (MN) Recalque "s" (mm) LOG Q (MN) LOG s (mm) Coef. Correl R Coef. Correl R²

1 1,295 52,975 0,112 1,724 - -

2 1,076 17,238 0,032 1,236 1,000 1,000

3 0,867 2,218 -0,062 0,346 0,992 0,985

4 0,648 1,145 -0,189 0,059 0,967 0,934

5 0,428 0,542 -0,368 -0,266 0,939 0,882

6 0,219 0,217 -0,659 -0,663 0,919 0,844

DADOS DO ENSAIO ESTÁTICO CALCULO DE LOG COEFICIENTES DE CORRELAÇÃO

46

TABELA 10 – DOMÍNIO DO ATRITO LATERAL


Assim temos que:

𝐐𝐬𝐮 = 𝟏,𝟏𝟗𝟓

𝟏−(−𝟎,𝟗𝟔𝟗/𝟓𝟎)

𝐐𝐬𝐮 = 1,17205

3.3.5. Atrito lateral (Qs)

O atrito lateral corresponde à carga de ruptura lateral e é representada pela

equação:

𝐐𝐬 = 𝐐𝐬𝐥+ 𝐐𝐬𝐮

𝟐, onde:

𝐐𝐬 = Carga lateral.

𝐐𝐬𝐥= Carga correspondente ao deslocamento referente a 0,1.D.

𝐐𝐬𝐮= Limite inferior do atrito lateral.

𝐐𝐬 = 𝟎,𝟖𝟒𝟖𝟐𝟖+𝟏,𝟏𝟕𝟐𝟎𝟓

𝟐

𝐐𝐬 = 𝟏, 𝟎𝟏𝟎𝟏𝟕 𝐌𝐍

PONTO CARGA (MN) RIGIDEZ (MN/mm) Inclinação Intercepção

4 0,648 0,566 - -

5 0,428 0,790 -0,978 1,201

6 0,219 1,008 -0,969 1,195

DOMINIO DO ATRITO

47

3.3.6. Gráfico da Rigidez

A rigidez consiste na divisão da carga “Q” pelo recalque “s”, com os valores da

PCC, TABELA 11 pode-se determinar a FIGURA 6.

TABELA 11 – VALORES DE CARGA E RECALQUE DA PROVA DE CARGA ESTÁTICA


FIGURA 6 – GRÁFICO DA RIGIDEZ


3.3.7. Domínio da Ponta

Com a regressão do ponto 1 ao ponto 3 obtem-se a TABELA 12:

PONTO CARGA (MN) RIGIDEZ

1 1,295 0,02445

2 1,076 0,06241

3 0,867 0,39083

4 0,648 0,56551

5 0,428 0,78958

6 0,219 1,00761

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4

RIG

IDEZ

RIG

(MN

/MM

)

CARGA (MN)

48

TABELA 12 – DADOS DA CURVA DE REGRESSÃO DA PONTA.


Assim, a equação da curva correspondente ao domínio da ponta é:

Log Q = -1,243 - 0,083 Log RIG

FIGURA 7 – GRÁFICO DO DOMÍNIO DA PONTA


PONTO CARGA (MN) LOG (RIG) Inclinação Log (RIG) Intercepção Log (RIG)

1 0,096 -2,72042 - -

2 0,092 -2,49440 -0,08178 -1,24020

3 0,088 -2,26342 -0,08269 -1,24262

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4

RIG

IDEZ

RIG

(M

N/M

M)

CARGA (MN)

Gráfico da Rigidez Ponto 1 ao ponto 3 Carga de Ruptura Dominio da Ponta

49

3.3.8. Domínio do Atrito

Com a regressão do ponto 4 ao ponto 6 obtem-se a TABELA 13:

TABELA 13 – DADOS DA CURVA DE REGRESSÃO DO ATRITO


Portanto, a equação da curva correspondente ao domínio do atrito é:

Log Q = 1,195 - 0,969 RIG

FIGURA 8 - GRÁFICO DO DOMÍNIO DO ATRITO


PONTO CARGA (MN) RIGIDEZ (MN/mm) Inclinação Intercepção

4 0,648 0,566 - -

5 0,428 0,790 -0,978 1,201

6 0,219 1,008 -0,969 1,195

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4

RIG

IDEZ

RIG

(M

N/M

M)

CARGA (MN)

Gráfico de Rigidez Dominio do Atrito Ponto 4 ao Ponto 6

50

FIGURA 9 – GRÁFICO DO DOMÍNIO DA PONTA E DO DOMÍNIO DO ATRITO


3.4. DETERMINAÇÃO DA CARGA DE RUPTURA – PR

Para determinar a carga de ruptura, é necessária a aplicação de dois métodos.

O primeiro é a equação de Van Der Veen de extrapolação da curva de carga x

recalque e o segundo a equação de recalque da (ABNT-NBR 6122/2010).

3.4.1. Aplicação do método de Van Der Veen de extrapolação da durva de Carga x

Recalque

Para o ajuste dos coeficientes a e b do método são estabelecidas duas relações

do método de Van Der Veen. A curva logarítmica representada pela equação: 𝑦1 =

− ln(1 −𝑃

𝑃𝑅) e a reta expressada pela equação: 𝑦2 = 𝑎𝑟 + 𝑏 , onde:

y1= Equação da Curva.

P = Carga aplicada na PCC.

PR= Carga de ruptura de ajuste da curva.

y2= Equação da reta de ajuste.

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4

RIG

IDEZ

RIG

(M

N/M

M)

CARGA (MN)

Gráfico de Rigidez Dominio do Atrito Ponto 4 ao Ponto 6 Dominio da Ponta

51

a = Coeficiente angular

r = Recalque no ponto.

b = Coeficiente linear de interceptação do eixo Y

Na aplicação de Van Der Veen busca-se a melhor correlação entre y1 e y2,

conforme FIGURA 10.

FIGURA 10 – INTERPRETAÇÃO DAS EQUAÇÕES Y1 E Y2 DO MÉTODO DE VAN

DER VEEN


Os valores de cálculo de cada uma das equações são detalhados na TABELA

14, a seguir.

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

0 10 20 30 40 50 60

Val

ore

s d

e

Recalque "r" (mm)

Y1 Y2

=0,925

52

TABELA 14 – VALORES DE CÁLCULO DAS EQUAÇÕES DE VAN DER VEEN


O coeficiente angular “a” é obtido pela divisão de y1 menos o recalque “r” no

primeiro e último ponto da equação logaritmica.

O ponto b é escolhido de forma que as duas equações correspondentes se

ajustem de forma linear, portanto é o valor onde a linha ajustada intercepta o eixo.

Com os valores de y1 e y2 e os coeficientes “a” e “b” ajustados temos o gráfico

da PCC e o estimado por Van Der Veen, o ajuste deve se aproximar ao carregamento

e recalque real, FIGURA 11.

FIGURA 11 – GRÁFICO DA CURVA DE CARGA X RECALQUE SEGUNDO VAN DER VEEN


P (kN) r (mm) P (kN) r (mm)

1 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,925 838,821

2 219,155 0,217 219,155 0,217 0,172 0,932 842,754

3 428,349 0,542 428,349 0,542 0,368 0,943 848,579

4 647,504 1,145 866,659 2,218 0,977 0,998 859,213

5 866,659 2,218 1075,853 17,238 1,487 1,493 877,628

6 1075,853 17,238 1295,008 52,975 2,683 2,669 1077,522

7 1295,008 52,975 0,000 0,925 1293,656

PCEPONTO

PCEy1 = -LN(1-P/PR) y2 = ar+b PVan der Veen (kN)

53

3.4.2. Aplicação do método da (ABNT-NBR 6122/2010) na prova de carga

Para previsão de recalque segundo a norma (ABNT-NBR 6122/2010), são

necessários dados geométricos da estaca e as cargas aplicadas no ensaio, na

equação:

∆𝒓 = 𝑷 × 𝑳

𝑨 × 𝑬+

𝑫

𝟑𝟎 , onde:

∆𝑟 = é o recalque de ruptura convencional;

𝑃 = é a carga de ruptura convencional;

𝐿 = é o comprimento da estaca;

𝐴 = é a área da seção transversal da estaca (estrutural);

𝐸 = é o módulo de elasticidade do material da estaca;

𝐷 = é o diâmetro do círculo circunscrito à estaca ou, no caso de barretes, o

diâmetro do circulo de área equivalente ao da seção transversal desta.

No modelo em tela temos:

D = 0,5m

L = 11m

A = 0,19635m²

E = Módulo de Elasticidade do material para um concreto de fck=20MPa.

A aplicação da equação em cada carga P, resulta em uma variação de recalque

r, como demonstra a TABELA 15.

54

TABELA 15 – CÁLCULO DE r


Com os dados da TABELA 15 monta-se o gráfico da curva de Carga x

Recalque, FIGURA 12.

FIGURA 12 – GRÁFICO DA CURVA DE CARGA X RECALQUE SEGUNDO A

(ABNT-NBR 6122/2010)


0,000 16,667

219,155 17,243

428,349 17,794

647,504 18,371

866,659 18,947

1075,853 19,498

1295,008 20,075

NBR-6122

P - NBR6122 (kN) r (mm)

0

10

20

30

40

50

60

0 250 500 750 1.000 1.250 1.500

Rec

alq

ue

"r"

(mm

)

Carga (kN)

PCE NBR 6122

55

A carga de ruptura é obtida através da leitura gráfica no gráfico de Carga x

Recalque, onde estão lançados, previsão de carga segundo Van Der Veen, curva da

prova de carga estática e a previsão de recalque segundo a (ABNT-NBR 6122/2010),

sendo anotado o menor ponto de interseção da previsão de recalque da (ABNT-NBR

6122/2010), com qualquer das curvas.

FIGURA 13 - GRÁFICO DA CURVA DE CARGA X RECALQUE SEGUNDO VAN

DER VEEN E DA CURVA X RECALQUE SEGUNDO A (ABNT-NBR 6122/2010)


0

10

20

30

40

50

60

0 250 500 750 1.000 1.250 1.500

Rec

alq

ue

"r"

(mm

)

Carga (kN)

PCE Van der Veen NBR 6122

PR = 1090 kN

56

4. RESULTADOS E DISCUSSÕES

4.1. DIMENSIONAMENTO DA CAPACIDADE DE CARGA PELO MÉTODO DE

DÉCOURT-QUARESMA (1978)

No dimensionamento das capacidades de carga pelo método tradicional de

Décourt-Quaresma (1978) foram obtidos os resultados descritos na TABELA 16.

Comparando os resultados com as capacidades de carga aferidas na execução

das Provas de Carga Estática à Compressão, conforme FIGURA 14, verifica-se

desvios nas estacas 01a, 02, 04, 05, 06, 07, 08, 10 e 11, que estão acima do

carregamento real. Esse desvio de cálculo é atribuido à particularidade dos solos da

Formação Guabirotuba. E justifica a proposição de novos coeficientes e proposta

deste estudoa maioria dos ensaios apresentaram desvios.

Por outro lado, o dimensionamento por Décourt-Quaresma (1978), nas estacas

correspondentes aos ensaios PCC-03 (ponta em areia), PCC-12 (camada inicial de

aterro) e PCC-13 (perfil de silte), são inferiores se comparado às capacidades de

carga aferidas na execução das Provas de Carga Estática à Compressão.

No dimensionamento de cálculo foram consideradas as cotas de arrasamento

informadas nos relatórios das provas de cargas. Os relatórios completos fazem parte

do Apêndice C.

57

TABELA 16 – RESULTADOS OBTIDOS PELO MÉTODO TRADICIONAL DE

DÉCOURT-QUARESMA (1978)


Ca

rga

de

po

nta

Ca

rga

la

tera

lC

ap

ac

ida

de

Ca

rga

Ca

rga

Ad

mis

sív

el

01

aS

PT

-03

26

,42

01

53

,04

21

79

,46

38

4,2

27

01

bS

PT

-04

14

,75

71

06

,65

41

21

,41

05

6,5

42

02

Pré

dio

CIC

- R

EP

AR

- A

raucá

ria

/PR

SP

T-0

34

00

13

,00

28

,10

11

59

,96

31

88

,06

58

8,5

28

03

U-2

22

2 -

RE

PA

R -

Ara

ucá

ria

/PR

SP

T-2

22

2-8

94

00

11

,00

43

,04

17

0,3

97

11

3,4

38

52

,79

5

04

U-2

22

2 -

RE

PA

R -

Ara

ucá

ria

/PR

SP

T-2

22

2-8

93

50

11

,25

32

,95

36

4,8

64

97

,81

74

6,1

50

05

U-2

31

5 -

RE

PA

R -

Ara

ucá

ria

/PR

SP

T-2

31

5-1

24

40

01

1,5

05

2,7

76

92

,08

91

44

,86

56

8,7

50

06

U-2

31

3 -

RE

PA

R -

Ara

ucá

ria

/PR

SP

T-2

31

3-2

23

11

-56

35

01

1,1

85

8,4

53

12

2,2

93

18

0,7

45

87

,63

1

07

U-2

31

3 -

RE

PA

R -

Ara

ucá

ria

/PR

SP

T-2

31

3-2

23

11

-56

50

01

1,9

01

26

,49

61

96

,58

83

23

,08

41

51

,31

6

08

Pré

dio

de

Arm

aze

na

me

nto

do

Co

que

-

Ara

ucá

ria

/PR

SP

T-2

21

2-8

35

00

9,6

01

04

,88

01

27

,93

02

32

,81

09

7,5

40

09

Ca

rte

ira

de

Co

que

- U

-22

12

- A

raucá

ria

/PR

SP

T-2

21

2-2

64

00

10

,90

14

,60

31

20

,12

51

34

,72

86

3,8

73

10

Pré

dio

da

Te

rmo

form

ag

em

, F

áb

rica

1 -

Curi

tib

a/P

RS

PT

-09

50

01

0,7

02

8,1

01

11

8,1

94

14

6,2

96

67

,79

4

11

Pré

dio

da

Te

rmo

form

ag

em

, F

áb

rica

1 -

Curi

tib

a/P

RS

PT

-13

50

08

,30

30

,26

31

56

,56

91

86

,83

28

9,2

63

12

U-6

35

0 -

Sis

tem

a d

e E

ntr

ad

a d

e Á

gua

Ole

osa

e C

onta

min

ad

a -

Ara

ucá

ria

/PR

SP

T-2

93

50

16

,08

9,4

15

78

,70

18

8,1

16

40

,11

6

13

aS

PT

-11

59

,54

51

65

,27

62

24

,82

21

02

,90

4

13

bS

PT

-14

04

3,0

33

15

0,3

73

19

3,4

06

87

,19

61

9,0

0

11

,00

Dé

co

urt

-Qu

are

sm

a (

Tra

dic

ion

al)

So

nd

ag

em

SP

T

Re

ferê

nc

ia

Ta

nq

ue

HB

IO -

TQ

42

30

- A

raucá

ria

/PR

50

0

SU

BE

ST

AÇ

ÃO

-63

50

_C

art

eir

a d

e C

oq

ue

e

HD

T d

e D

iese

l - A

raucá

ria

/PR

50

0

PC

CL

oc

al

Diâ

me

tro

es

tac

a

(mm

)

Co

mp

rim

en

to

es

tac

a

(m)

58

FIGURA 14 – DADOS DO DIMENSIONAMENTO X RESULTADOS DA PROVA DE CARGA ESTÁTICA


20

40

60

80

10

0

12

0

14

0

16

0

04

05

10

12

01

a0

1b

06

09

02

11

03

08

07

13

a1

3b

CARGA ADMISSÍVEL (tf)

NÚ

ME

RO

DA

PR

OV

A D

E C

AR

GA

Pro

va d

e C

arg

aD

écou

rt-Q

uare

sm

a (

Tra

dic

iona

l)

59

4.2. AJUSTE DOS VALORES DE E DO MÉTODO SEMI EMPÍRICO DE

MÉTODO DE DÉCOURT-QUARESMA (1978)

A partir dos dados obtidos com aplicação do método da Rigidez de Décourt

(2008), do dimensionamento do recalque segundo a ABNT-NBR 6122/2010 e a da

curva de carga x recalque de Van Der Veen (1953), foram calculados novos

coeficientes e .

Para este cálculo específico, com argilas da Formação Guabirotuba,

classificamos três estacas que, segundo seus boletins de sondagem SPT, estariam

assentadas exclusivamente no referido perfil de solo. Essas estacas correspondem

àquelas testadas nas provas de carga PCC-01, PCC-02 e PCC-03. A TABELA 17, a

referencia os boletins de sondagem SPT de cada ensaio de prova de carga.

TABELA 17 – BOLETINS DE SONDAGEM DO ESTUDO


4.2.1. Ajuste do coeficiente - Parcela do dominio do atrito

Através da equação geral de dimensionamento de carga de ruptura de uma

estaca: 𝑃𝑅 = 𝑄𝑝 + 𝑄𝑠, segmentando o domínio da ponta do domínio do atrito lateral

pelo método da rigidez temos que 𝐐𝐬 = qs, portanto:

𝑞𝑠 = 𝛽. 10 ( 𝑁𝑚

3+ 1) . 𝐴𝑠 𝛽 =

𝑞𝑠

10(𝑁𝑚

3+1).𝐴𝑠

, onde:

01a SPT-03

02 Prédio CIC - REPAR - Araucária/PR 20/10/2007 03/11/2007 SPT-03

11Prédio da Termoformagem, Fábrica 1 -

Curitiba/PR25/02/2010 25/02/2010 SPT-13

Execução

Estaca

Execução

Ensaio

Sondagem SPT

Referência

Tanque HBIO - TQ4230 - Araucária/PR Não Informada 26/10/2007

PCC Local

60

𝑞𝑠 = Resistencia Lateral.

𝛽 = Coeficiente do tipo de estaca.

Nm = Valor médio do Nspt.


Aplicada essa metodologia em três provas de carga da Formação Guabirotuba

o valor médio de β foi de 0,72, de acordo com a TABELA 18.

TABELA 18 – CÁLCULO DO VALOR MÉDIO DE 𝛽


4.2.2. Ajuste do coeficiente - Parcela do dominio da ponta

Através da equação geral de dimensionamento de carga de ruptura de uma

estaca: 𝑃𝑅 = 𝑄𝑝 + 𝑄𝑠, segmentando o domínio da ponta do domínio do atrito lateral,

pelo método da rigidez, temos que 𝐐𝐬 = qs. Para encontrar , a parcela do 𝑄𝑠, torna-

se uma constante, portanto:

𝑃𝑅 = (𝛼 . 𝐾. 𝑁𝑠𝑝𝑡𝑝. 𝐴𝑝) + 𝑞𝑠 𝛼 = 𝑃𝑅−𝑞𝑠

𝐾.𝑁𝑠𝑝𝑡𝑝.𝐴𝑝, onde:

𝑄𝑝 = Resistência de ponta.

𝑄𝑠 = Resistência do atrito.

𝛼 = Coeficiente do tipo de estaca.

𝐾= Coeficiente que relaciona a resistência de ponta com o valor de Np.

Asl NM Qs = PL

PCC-01 17,28 23,09 1038,61 0,69

PCC-02 16,34 24,27 1144,50 0,77

PCC-11 12,57 32,38 1027,92 0,69

Médio = 0,72

61

TABELA 4.

𝑁𝑠𝑝𝑡𝑝 = Média dos valores de Nspt da ponta.


𝑞𝑠 = Resistencia do atrito.

A carga de ruptura PR foi fixada nas três provas de carga da Formação

Guabirotuba e obteve-se o valor médio de 𝑎 = 0,19, TABELA 19.

TABELA 19 – CÁLCULO DO VALOR MÉDIO DE 𝑎


4.3. REDIMENSIONAMENTO DA CAPACIDADE DE CARGA PELO MÉTODO DE

DÉCOURT-QUARESMA, COM COEFICIENTES E AJUSTADOS

O ajuste de coeficientes e mostra-se eficaz do ponto de vista de que todas

as cargas admissíveis de calculo ficaram abaixo do intervalo verificado no

carregamento real. E, com isso, o dimensionamento torna-se mais seguro.

No redimensionamento das capacidades de carga com o método Décourt-

Quaresma, utilizando os coeficientes e ajustados, foram obtidos os resultados

descritos na TABELA 20, apresentada a seguir.

Comparando esses resultados com as capacidades de carga aferidas na

execução das Provas de Carga Estática à Compressão, os pontos de atenção

descritos no item 4.1 foram sanados, ver a FIGURA 15 a seguir.

QR K NSPTp Ap PL

PCC-01 1090,00 0,06 120,00 36,67 0,20 1038,61

PCC-02 1257,00 0,19 120,00 39,00 0,13 1144,50

PCC-11 1340,00 0,32 120,00 42,00 0,20 1027,92

Médio = 0,19

62

TABELA 20 – RESULTADOS OBTIDOS NO REDIMENSIONAMENTO DO MÉTODO

DE DÉCOURT–QUARESMA COM COEFICIENTES AJUSTADO


Ca

rga

de

po

nta

Ca

rga

la

tera

lC

ap

ac

ida

de

Ca

rga

Ca

rga

Ad

mis

sív

el

01

aS

PT

-03

16

,73

31

10

,19

11

26

,92

35

7,9

57

01

bS

PT

-04

9,3

46

76

,79

18

6,1

37

38

,90

5

02

Pré

dio

CIC

- R

EP

AR

- A

raucá

ria

/PR

SP

T-0

34

00

13

,00

17

,79

81

15

,17

41

32

,97

16

0,9

81

03

U-2

22

2 -

RE

PA

R -

Ara

ucá

ria

/PR

SP

T-2

22

2-8

94

00

11

,00

27

,25

95

0,6

86

77

,94

53

5,4

50

04

U-2

22

2 -

RE

PA

R -

Ara

ucá

ria

/PR

SP

T-2

22

2-8

93

50

11

,25

20

,87

04

6,7

02

67

,57

23

1,0

28

05

U-2

31

5 -

RE

PA

R -

Ara

ucá

ria

/PR

SP

T-2

31

5-1

24

40

01

1,5

03

3,4

25

66

,30

49

9,7

29

46

,18

2

06

U-2

31

3 -

RE

PA

R -

Ara

ucá

ria

/PR

SP

T-2

31

3-2

23

11

-56

35

01

1,1

83

7,0

20

88

,05

11

25

,07

15

9,7

94

07

U-2

31

3 -

RE

PA

R -

Ara

ucá

ria

/PR

SP

T-2

31

3-2

23

11

-56

50

01

1,9

08

0,1

14

14

1,5

43

22

1,6

57

10

4,8

74

08

Pré

dio

de

Arm

aze

na

me

nto

do

Co

que

-

Ara

ucá

ria

/PR

SP

T-2

21

2-8

35

00

9,6

06

6,4

24

92

,11

01

58

,53

36

8,8

84

09

Ca

rte

ira

de

Co

que

- U

-22

12

- A

raucá

ria

/PR

SP

T-2

21

2-2

64

00

10

,90

9,2

49

86

,49

09

5,7

39

44

,37

9

10

Pré

dio

da

Te

rmo

form

ag

em

, F

áb

rica

1 -

Curi

tib

a/P

RS

PT

-09

50

01

0,7

01

7,7

98

85

,10

01

02

,89

74

6,0

95

11

Pré

dio

da

Te

rmo

form

ag

em

, F

áb

rica

1 -

Curi

tib

a/P

RS

PT

-13

50

08

,30

19

,16

71

12

,73

01

31

,89

66

1,7

95

12

U-6

35

0 -

Sis

tem

a d

e E

ntr

ad

a d

e Á

gua

Ole

osa

e C

onta

min

ad

a -

Ara

ucá

ria

/PR

SP

T-2

93

50

16

,08

5,9

63

56

,66

56

2,6

28

27

,37

1

13

aS

PT

-11

37

,71

21

18

,99

91

56

,71

16

8,8

48

13

bS

PT

-14

02

7,2

54

10

8,2

69

13

5,5

23

58

,25

41

9,0

0

11

,00

Dé

co

urt

-Qu

are

sm

a (

Aju

sta

do

)S

on

da

ge

m S

PT

Re

ferê

nc

ia

Ta

nq

ue

HB

IO -

TQ

42

30

- A

raucá

ria

/PR

50

0

SU

BE

ST

AÇ

ÃO

-63

50

_C

art

eir

a d

e C

oq

ue

e

HD

T d

e D

iese

l - A

raucá

ria

/PR

50

0

PC

CL

oc

al

Diâ

me

tro

es

tac

a

(mm

)

Co

mp

rim

en

to

es

tac

a

(m)

63

FIGURA 15 – DADOS DO REDIMENSIONAMENTO X RESULTADOS DA PROVA

DE CARGA ESTÁTICA


20

40

60

80

10

0

12

0

14

0

16

0

04

05

10

12

01

a0

1b

06

09

02

11

03

08

07

13

a1

3b

CARGA ADMISSÍVEL (tf)

NÚ

ME

RO

DA

PR

OV

A D

E C

AR

GA

Pro

va d

e C

arg

aD

écou

rt-Q

uare

sm

a (

Aju

sta

do)

64

5. CONCLUSÃO

Neste capítulo apresentamos as conclusões obtidas no desenvolvimento deste

estudo.

O objetivo do estudo foi atingido, pois, através da relação da carga admissível

na prova de carga estática à compressão, chegamos a novos coeficientes e do

método de Décourt-Quaresma para dimensionamento de estaca do tipo Hélice

Contínua na Formação Guabirotuba.

Verificamos que após os ajustes de e do método de Décourt-Quaresma

obtivemos para estacas do tipo Hélice Continua na Formação Guabirotuba uma carga

de ruptura média 31,68% menor (mínima 29,38% e máxima de 33,19), se comparado

com o método tradicional de Décourt–Quaresma.

Devido a essa redução pode-se observar que os resultados das cargas

admissíveis de cálculo ficaram abaixo das cargas admissíveis verificadas no

carregamento real. Consequentemente levando todos os resultados a um horizonte

seguro quanto ao dimensionamento de carga para estacas do tipo Hélice Contínua

em solos da Formação Guabirotuba.

Este trabalho confirma que os métodos semi-empíricos, não podem ser

generalizados para qualquer Formação Geológica, sem antes haver um

aprimoramento para cada ocorrência de solo, visto que o Brasil tem uma grande

heterogeneidade ocasionada pelas diversas Formações Geológicas.

Dadas as particularidades regionais de cada ocorrência geológica, indicamos,

mesmo que de forma consultiva, apresentar o projeto de fundação para validação de

um projetista local. Pois, este terá conhecimento técnico da região e poderá fazer

considerações particulares que os métodos semi-empíricos não preveem. Esse

procedimento vem de encontro com que Caputo (1987) evidenciou, quando descreveu

que um dos recursos para determinar a pressão admissível, consiste em lançar mão

de valores tabelados e fornecidos pelos códigos de fundação, quando os projetistas

baseiam-se em sua experiência.

Aproveitamos o espaço para destacar a diretriz da norma, de se executar

provas de carga previamente ao dimensionamento definitivo da fundação, o que

permite calibrar tanto tecnicamente quanto financeiramente a solução a ser adotada.

65

Por fim, sugerimos que novos estudos com relação a dimensionamento de

fundações profundas na Formação Guabirotuba, sejam dirigidos para os outros tipos

de estacas usualmente utilizados em fundações da região.

66

6. REFERÊNCIAS

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DAS EMPRESAS DE SERVIÇOS DE CONCRETAGEM. Disponível em: <http://www.abesc.org.br/tecnologias/tec-fundacoes/sistemas_fundacoes_fhcon.html>. Acesso em: 30 ago. 2015 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: Projeto de Estruturas de Concreto - Procedimento. Rio de Janeiro, 2014. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6122: Projeto e Execução de Fundações. Rio de Janeiro, 2010. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6484: Solo - Sondagens de simples reconhecimento com SPT - Método de Ensaio. Rio de Janeiro, 2001. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12131: Estacas - Prova de Carga Estática. Rio de Janeiro, 1992. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 67 – 5738: Concreto - Procedimento para Moldagem e Cura de Corpos-de-Prova. Rio de Janeiro, 2004. BIGARELLA, J. J; & SALAMUNI, R. Aspectos geográficos e geológicos da cidade de Curitiba e arredores. Contribuição nº 2 das cadeiras de Mineralogia-Petrografia e Geologia-Paleontologia. Curitiba, 1957. CABRAL, R; YUKIO, F. Estaca Hélice Contínua: Fundações. 36 f. Notas de Aula. Arquivo ppt. CAPUTO, H. P. Mecânica dos Solos e Suas Aplicações. 6ª Edição ed., Vol. 2. Rio de Janeiro: LCT - Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., 1987. GEOFIX FUNDAÇÕES. Disponível em: <http://www.estacas.com.br/catalogo_helice_continua.pdf>. Acesso em: 13 set. 2015. KORMANN, A. C. (2002). Comportamento Geomecânico da Formação Guabirotuba: Estudos de Campo e Laboratório. Comportamento Geomecânico da Formação Guabirotuba: Estudos de Campo e Laboratório. São Paulo, São Paulo, Brasil. MAGGI FUNDAÇÕES. Disponível em: <http://www.maggifundacoes.com.br/helicecontinua.php> Acesso em: 30 ago. 2015. MARANGON, M. UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA. Disponível em: <http://www.ufjf.br/nugeo/files/2009/11/GF06-CapCargaProf-por-meio-SPT-2009.pdf>. Acesso em: 10 set. 2015.

67

MELO, B. N. Análise de Provas de Carga à compressão à Luz do Conceito de Rigidez. 2009. 219p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2009. NACIONAL FUNDAÇÕES. Disponível em: <http://www.nacionalfundacoes.com.br/servicos/helice-continua-monitorada/vantagens-e-desvantagens-de-estacas-helice-continua/> Acesso em: 06 dez. 2015 PENNA S. D. A. et alii. Estaca Hélice-contínua, a Experiência Atual. São Paulo: Édile Serviços Gráficos e Editora LTDA, 1999. PINI. Fundações: Teoria e Prática. São Paulo: Editora Pini Ltda, 2009. PINTO, C. D. Curso Básico de Mecânica dos Solos em 16 Aulas, 2ª Edição. São Paulo: Oficina de Textos, 2002. SALAMUNI, E. Tectônica da Bacia Sedimentar de Curitiba. 211 p. (U. E. Paulista, Ed.) Rio Claro, Brasil: Instituto de Geociências e Ciência Exatas, 1998. VELLOSO, D. D; LOPES, F. D. Fundações: critérios de projeto, investigação de subsolo, fundações superficiais, fundações profundas. São Paulo: Oficina de Textos, 2010.

68

APÊNDICE A – GRÁFICOS DA CURVA DE CARGA X

DESLOCAMENTO

69

CURVA DE CARGA X DESLOCAMENTO – PCC-01

FONTE: FUGRO IN SITU GEOTECNIA (2007)

70



71



72



73



74



75



76



77



78



79



80

CURVA DE CARGA X DESLOCAMENTO – PCC- 12


81



82


FONTE: SOLOTÉCNICA – ENGENHARIA E SONDAGEM (2015)

83

APÊNDICE B – PERFIS DE SONDAGEM

84

Perfil da sondagem SPT-03 – Referente a PCC-01




85


Fonte: FUGRO IN SITU GEOTECNIA (2007)

86

Perfil da sondagem SPT-222_89 – Referente a PCC-03 e PCC-04


87

Perfil da sondagem SPT-2315_114 – Referente a PCC-05


88

Perfil da sondagem SPT-2313_22311-56 – Referente a PCC-06 e PCC-07


89

Perfil da sondagem SPT-2212_83 – Referente a PCC-08


Perfil da sondagem SPT-2212-26 – Referente a PCC-09


90



91



92



93



94



95

APÊNDICE C – MEMÓRIA DE CALCULOS EM MÍDIA DIGITAL

UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ -...

Documents

Transcript of UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ -...