CENTRO UNIVERSITÁRIO FACEXCOORDENAÇÃO DO CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
Emerson Gomes de Azevedo Rocha
Guilherme Henrique De Almeida Raposo
Milena Katharina Silva Pereira
RELATÓRIO DE APRESENTAÇÃO – ESTACA FRANKI
6º SEMESTRE – I UNIDADE – TURMA CIVM6A
FUNDAÇÕES E OBRAS DE TERRA
NATAL/RN 2014
EMERSON GOMES DE AZEVEDO ROCHAGUILHERME HENRIQUE DE ALMEIDA RAPOSO
MILENA KATHARINA SILVA PEREIRA
RELATÓRIO DE APRESENTAÇÃO – ESTACAS FRANKIFUNDAÇÕES E OBRAS DE TERRA
Relatório apresentado à disciplina de Fundações e obras de terra, do Curso de Engenharia Civil como requisito avaliativo parcial referente a 1ª unidade do semestre de 2015.2, orientado pelo professor: Paulo Rychardson.
NATAL/RN2015
PREFÁCIO
O presente trabalho foi proposto pelo professor da disciplina de Fundações e
obras de terra com o intuito de aperfeiçoar e fixar os conteúdos ministrados em sala
de aula. Dessa forma, será abordado o tema Estacas Franki e suas vertentes, desde
a importância, vantagens, desvantagens, execução, emprego em obras, além de
exemplos de execuções errôneas desse método.
RESUMO
Sabe-se que a engenharia de fundações não é uma ciência exata, existem
condicionantes técnicos naturais e econômicos que afetam essa realidade. Por isso
é necessário seguir as normas vigentes, NBR 6122, por exemplo, que trata de
projetos e execuções de fundações. Nesse sentido, será possível compreender
alguns aspectos a respeito do tipo de estaca Franki.
Palavras-chave: Fundações, Estaca Franki, Importância.
LISTA DE FIGURAS
SUMÁRIO
1.0 INTRODUÇÃO
Fundações são os elementos estruturais com função de transmitir as cargas
da estrutura ao terreno onde ela se apoiará. (AZEREDO, 1988). Por esse motivo, as
fundações devem ter resistência adequada para suportar as tensões causadas pelos
esforços solicitantes. Além disso, o solo necessita de resistência e rigidez
apropriadas para não sofrer ruptura e não apresentar deformações exageradas.
A fundação mais adequada deve ser escolhida com base nos esforços
atuantes sobre a edificação, as características do solo e dos elementos estruturais
que formam as fundações. Assim, analisa-se a possibilidade de utilizar os vários
tipos de fundação, de acordo com a complexidade e custos. Fundações bem
projetadas correspondem de 3% a 10% do custo total do edifício; porém, se forem
mal concebidas e mal projetadas, podem atingir 5 a 10 vezes o custo da fundação
mais apropriada para o caso (BRITO 1987).
Dentre as variáveis a serem consideradas para a escolha do tipo de
fundação, deve-se priorizar os critérios técnicos, como por exemplo: a topografia da
área, características do maciço de solo, dados da estrutura, etc.
2.0 ESTACAS FRANKI
Há dois tipos de estacas de concreto armado, um deles, estacas pré-
moldadas, o outro tipo são as estacas moldadas in loco e para este tipo de estaca
existem diversos tipos, diferenciando-se entre eles o processo de execução.
A estaca Franki é um desses tipos moldada in loco, onde é empregado um
tubo de revestimento com ponta fechada, de modo que não há limitação de
profundidade devido à presença de água no subsolo.
Estas estacas são recomendadas para o caso em que a camada resistente
encontra-se em profundidade variáveis. Também no caso de terrenos com
pedregulhos ou pequenas matacões relativamente dispersos.
2.1 PROCESSOS DE EXECUÇÃO
A execução para esse tipo de estaca ocorre da seguinte maneira:
• Etapa 1: corresponde ao posicionamento do tubo de revestimento e à formação da
bucha, através de compactação pelo impacto do pilão;
• Etapa 2: corresponde à cravação do tubo no terreno, através dos golpes do pilão
na bucha;
• Etapa 3: finalizada a cravação, prende-se o tubo ao bate-estacas e a bucha é
então expulsa através dos golpes do pilão, dando início ao alargamento da base;
• Etapa 4: coloca-se, então, a armadura da estaca;
• Etapa 5: concreta-se o fuste com sucessivas camadas de pequena altura de
concreto, recuperando o tubo com apiloamento das camadas;
• Etapa 6: corresponde à finalização do processo, concretando até 30 cm acima da
cota de arrasamento.
Esquematicamente pode ser representado da seguinte maneira:
Figura 1 – Execução de estaca tipo franki.
2.2 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DO PROCESSO
- Base alargada: A base alargada aumenta consideravelmente a capacidade
de carga da estaca, assim como permite obter uma mesma capacidade de carga
com profundidades sensivelmente menores se comparadas a estacas sem base
alargada. Este acréscimo de capacidade de carga não resulta simplesmente de um
aumento da seção da base, mas sobretudo, de uma melhoria das características
mecânicas do solo fortemente compactado em torno da base.
- Energia de cravação: A elevada potência de cravação ocorre devido a al-
tura de queda do pilão, altura essa que pode variar entre limites bastante afastados
e é, assim adaptada a resistencia das camadas intermediárias a atravessar.
- Concretagem a seco: A concretagem do fuste da estaca é executada sem
que a água ou o solo possam se misturar ao concreto.
- Resistência do concreto: A dosagem do concreto utilizado varia de 300 kg
a 450 kg de cimento por metro cúbico de concreto. O adesamento desse concreto,
por apiloamento enérgico resulta em um concreto muito compacto e homogêneo de
elevada resistência a compressão.
2.3 VANTAGENS E DESVANTAGENS DA ESTACA FRANKI
As vantagens e desvantagens desse método podem ser observadas abaixo:
- Vantagens:
Grande área da base, fornecendo grande resistência de ponta;
Superfície do fuste (lateral) muito rugosa, fornecendo grande resistência
lateral devido à boa ancoragem do fuste no solo;
Devido a sua execução o terreno fica fortemente comprimido;
Pode ser executada em grandes profundidades;
Suporta grande capacidade de carga;
Os materiais utilizados são simples e universais: pedra britada, ou seixo
rolado, areia, cimento e barra de aço facilmente encontrado nos locais
próximos às obras.
Devido a base alargada a estaca requer um comprimento menor que as
estacas que não possuem a base alargada.
A armadura utilizada é bem reduzida e só é utilizada a estritamente
necessária para o trabalho estrutural da estaca.
- Desvantagens:
Grande vibração durante a cravação;
Demora no tempo de execução;
Custo elevado da mão – de – obra;
Capacidade de carga do concreto de aproximadamente 60 kg/cm².
2.4 OBRAS REALIZADAS COM ESTACA FRANKI
A seguir é possível observar dois exemplos de obras de grande porte envolvendo
estacas Franki.
- Fábrica da Mercedes Benz em Juiz de Fora (MG)
Figura 2 – Fábrica da Mercedes Benz
Figura 3 - Fábrica da Mercedes Benz
- Porto de Sapetiba em Itaguaí (RJ)
Figura 4 – Porto de Sapetiba
Figura 5 – Porto de Sapetiba
2.5 PATOLOGIAS ENVOLVENDO ESTACAS FRANKI
Figura 6 - Exumação das estacas com falhas
Figura 7 - Exumação das estacas com estrangulamento
Figura 8 – Estacas Franki exumadas com descontinuidade (levantamento do fuste)
3.0 CONCLUSÕES
O trabalho foi de fundamental importância para o aprimoramento dos
conceitos vistos em sala de aula, assim, conseguimos consolidar de maneira
eficiente os conceitos, princípios, atuações da estaca tipo Frank.
Além disso, foi possível compreender a logística de uma obra submetida a
esse tipo de fundação, dando noção a nós como alunos, da importância de um
estudo preliminar eficiente, para evitar assim, problemas futuros.
REFERÊNCIAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NM 43: Cimento portland -
Determinação da pasta de consistência normal. Rio de Janeiro, 2002.
BAUER, L. A. F. Materiais de construção, 1. 5.ed. Rio de Janeiro: LTC, v.1, 2005;
NEVILLE, A. M. Tecnologia do concreto. 2.ed. Porto Alegre: Bookman, 2013.
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