Engº Civil Bruno Rocha Aula Locação / Fundações

Transcrição

1 Engº Civil Bruno Rocha Aula Locação / Fundações

2 Etapa da obra que começamos a transferir o que esta no papel (projetos) para a realidade. Essa etapa é fundamental para garantir a correta execução da obra. Um erro de locação pode sair muito caro...

3 Mas o que vamos locar mesmo? Pilares da obra O que precisamos para isso? Projeto de Locação Gabarito Trena Nível Esquadro Linha

4 LOCAÇÃO DE OBRAS LOCAÇÃO DE OBRAS 2

5 O INÍCIO DO PROCESSO DE LOCAÇÃO O INÍCIO DO PROCESSO DE LOCAÇÃO 5

6 O QUE LOCAR? O INÍCIO DO PROCESSO DE LOCAÇÃO 6

7 GABARITO (a) / CAVALETE (b) LOCAÇÃO POR CAVALETES 7

8 LOCAÇÃO POR CAVALETES LOCAÇÃO POR CAVALETES 8

9 LOCAÇÃO POR GABARITO LOCAÇÃO POR GABARITO 9

10 LOCAÇÃO POR GABARITO GABARITO 10

11 COMO UTILIZAR O GABARITO? COMO UTILIZAR O GABARITO? 11

12 O que marcar? CUIDADOS COM A MARCAÇÃO 12

13 CUIDADOS COM A MARCAÇÃO INÍCIO DOS SERVIÇOS 13

14 CUIDADOS NA LOCAÇÃO DE OBRAS CUIDADOS NA LOCAÇÃO DE OBRAS 14

15 TOLERÂNCIAS NA LOCAÇÃO 15

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18 A fundação é um termo utilizado na engenharia para designar as estruturas responsáveis por transmitir as solicitações das construções ao solo. Em geral, são utilizadas várias fundações seguidas para esse fim. Existem diversos tipos de fundação e são projetadas levando em consideração a carga que recebem e o tipo de solo onde vão ser construídas

19 Elementos de fundação em que a carga é transmitida ao terreno, predominantemente pelas pressões distribuídas sob a base da fundação. Exemplos: Sapatas; Blocos; Radier; Baldrames

20 Segundo a NBR 6122/1996, define-se como fundação profunda aquela que transmite a carga ao terreno pela base (resistência de ponta), por sua superfície lateral (resistência de fuste), ou pela combinação das duas. Exemplos: Estaca Escavada; Estaca Cravada; Tubulão; Hélice Continua.

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26 1.Tubulão a céu aberto 2.Tubulão a ar comprimido Vantagens dos Tubulões 1. Baixo custo de mobilização de equipamentos 2. O processo construtivo produz poucas vibrações e ruídos 3. O engenheiro de fundações pode inspecionar o perfil de solo 4. Pode-se modificar o diâmetro e comprimento durante a execução 5. As escavações podem ultrapassar solos com matacões e pedras Desvantagens dos Tubulões 1. Elevado risco de vida durante a sua escavação e inspeção

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28 Tubulões Tubulão a céu aberto: O fuste é escavado até a cota desejada, a base é alargada e posteriormente preenchida com concreto. Tubulões a céu aberto Check list início dos serviços Itens Sim Não Observações 1. Serviços Preliminares no canteiro-de-obras a. Força trifásica b. Bomba de recalque c. Bancada de armação e carpintaria d. Equipamento para escavação manual e. Areia, brita, cimento, madeira, aço f. Vibrador g. Instalações sanitárias 2. Projeto de Fundações a. Locação do fuste do tubulão em relação ao C.G. do pilar b. Indicação das vigas de travamento e alavancas c. Dimensões dos tubulões d. Previsão de cota de apoio e tensão admissível adotada no projeto e. Locação de sondagens f. Detalhe da armação do fuste dos tubulões g. Quantitativos da armação h. Especificação do concreto e do aço i. Indicação de interferências com plano de escavação dos taludes provisórios j. Seqüencial executivo de abertura e concretagem dos tubulões 7

29 Tubulões a céu aberto Check list início dos serviços Itens Sim Não Observações 3. Projeto de estrutura de concreto armado a. Locação em planta dos pilares e blocos de coroamento b. Cota de arrasamento dos tubulões c. Detalhe dos blocos (arrasamento, altura, largura, comprimento) d. Armação dos blocos e arranque dos pilares e. Quantitativos de armação f. Detalhe típico da interface do tubulão com o bloco Tubulões a céu aberto Metodologia executiva MARCAÇÃO DO EIXO DA PEÇA 8

30 Tubulões a céu aberto Metodologia executiva ESCAVAÇÃO DO POÇO Tubulões a céu aberto Metodologia executiva ESCAVAÇÃO DO POÇO 9

31 Tubulões a céu aberto Metodologia executiva ALARGAMENTO DA BASE Tubulões CUIDADOS NA ETAPA DE ALARGAMENTO DA BASE (NBR 6122/1996): Injeção de nata de cimento, aplicações superficiais de argamassa de cimento ou escoramento; Limpeza da borda da escavação; Tempo entre alargamento da base e concretagem: < 24 horas; Inspeção SEMPRE antes da concretagem; Limpeza do fundo da escavação; Concretagem com calha ou tremonha; Evitar choque do concreto com a armadura; Evitar execução simultânea de tubulões muito próximos; Prever tratamento na cabeça do tubulão. 10

32 Tubulões a céu aberto Metodologia executiva COLOCAÇÃO DA ARMADURA Tubulões a céu aberto Metodologia executiva CONCRETAGEM 11

33 Tubulões a céu aberto Check list conferência dos serviços Itens Sim Não Observações 4. Execução dos tubulões a. Locação dos tubulões b. Boletim de controle de execução contendo: Nome e local da obra Identificação e dimensões teóricas do tubulão Cota de apoio Verificação da locação Comprimento escavado e concretado Dimensões finais da base Consumo real de concreto Identificação do caminhão betoneira por tubulão Slump e resistência do concreto Excentricidades c. Definição da cota de apoio pelo engenheiro d. Inspeção do solo de apoio pelo engenheiro e. Inspeção da base para a liberação da concretagem do tubulão f. Posicionamento da armação g. Moldagem de corpos-de-prova para rompimento aos 7, 14 e 28 dias h. Slump test (9±1 cm) i. Poceiro adensa e espalha o concreto na base, pisoteando-o j. Concretagem até a cota de arrasamento do tubulão acrescida de 5 cm Tubulões Tubulão a ar comprimido: A injeção de ar comprimido nos tubulões impede a entrada de água, permitindo que a execução dos trabalhos de escavação, alargamento do fuste e concretagem. 12

34 Tubulões a ar comprimido Metodologia executiva MÉTODO CLÁSSICO: Concretagem de um tubo de concreto; Retirada das formas; Escavação até que o topo do tubo chegue ao nível do solo; Um novo tubo é então concretado sobre o primeiro e assim por diante. Tubulões a ar comprimido Metodologia executiva MÉTODO CLÁSSICO: Prosseguimento das operações até que seja atingido o N.A.; Possibilidade de continuar a escavação por determinada profundidade, fazendo-se a retirada da água, através de bombeamento; Quando não for mais possível prosseguir com a escavação, instala-se a campânula, equipamento com o qual se introduz o ar comprimido. 13

35 Tubulões a ar comprimido Metodologia executiva Tubulões a ar comprimido Metodologia executiva 14

36 Tubulões a ar comprimido Metodologia executiva Tubulões a ar comprimido Metodologia executiva 15

37 Tubulões Manifestações patológicas devidas a inconformidades no processo executivo Incompatibilidade entre o material da base do tubulão e a tensão de projeto adotada; Dimensões e geometria incorretas dos elementos de fundação (comum em tubulões não circulares tensões incompatíveis com a estrutura ou solo); Instabilidade do solo durante a execução (elementos concretados sobre material instável após liberação da base do tubulão mau desempenho da fundação); Tubulões Manifestações patológicas devidas a inconformidades no processo executivo Presença de água durante a concretagem; Adensamento ineficiente (peças sem a geometria ou integridade projetadas e falta de cobrimento da armadura) solução: concreto auto-adensável; Armaduras mal posicionadas ou insuficientes, comprometendo a integridade a longo prazo ou não atendendo às necessidades das solicitações; 16

38 Tubulões Manifestações patológicas devidas a inconformidades no processo executivo Qualidade inadequada do concreto (tensão característica inferior à de projeto e abatimento inadequado às necessidades de lançamento e adensamento); Colocação de pedra marroada no fuste dos tubulões para redução de custos, originando elementos sem a devida integridade. Execução de Tubulões Principais Desvantagens/Riscos Queda de pessoas pela abertura dos tubulões; Soterramento dos trabalhadores; Queda de ferramentas e equipamentos; Infecções; Asfixia ou intoxicação com gases; Afogamento (inundação); Processo de descompressão para os poceiros (tubulões a ar comprimido). 17

39 Tubulões Considerações Finais Etapas de Controle na Execução Locação do centro do tubulão; Cota do fundo da base do tubulão; Verticalidade da escavação; Alargamento da base; Posicionamento da armadura, quando houver, e da armadura de ligação; Dimensões (diâmetro) do tubulão; Concretagem (não misturar o solo com o concreto e evitar que se formem vazios na base alargada); Tubulão a ar comprimido: pressão do ar no interior do tubulão e risco de acidentes. Execução de Fundação em Tubulões Bibliografia ALONSO, U. R.; GOLOMBEK, S. Tubulões e caixões. In: HACHICH, W.; FALCONI, F. F.; SAES, J. L.; FROTA, R. G. Q.; CARVALHO, C. S.; NIYAMA, S. (Coord.) Fundações: teoria e prática. 2. ed. São Paulo: Pini, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6122: Projeto e execução de fundações. Rio de Janeiro, AZEREDO, H. O edifício até sua cobertura. 2. ed. São Paulo: Ed. Edgard Blücher, p. JOPPERT JUNIOR, I. Fundações e contenções em edifícios: qualidade total na gestão do projeto e execução. São Paulo: Pini, MILITITSKY, J.; CONSOLI, N. C.; SCHNAID, F. Patologia das fundações. São Paulo: Oficina de Textos: MIRANDA, M. C.; MARTINS, J. G. Fundações e contenção lateral de solos: execução de estacas. Documento digital. Disponível em: Fotografias e ilustrações extraídas de: 18

40 São estacas executadas com o auxílio de máquinas perfuratrizes hidráulicas acopladas e uma plataforma de caminhão, possibilitando uma perfuração muito rápida até uma profundidade de no máximo 23 metros. (ver foto ilustrativa abaixo). (*)

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42 NOTAS: Não pode ser executada abaixo do N.A. Não se recomenda perfuração em solos arenosos, fundamentalmente em solos coesivos para evitar desmoronamento. A capacidade de carga é obtida basicamente por atrito lateral. Equipamento de perfuração tem capacidade de perfurar SPT superior a 40 golpes. Podem também receber armadura para receber esforços verticais ou de tração.

43 ESTACAS EM HÉLICE CONTÍNUA MONITORADA São estacas de diâmetro variando de 35 a 100 cm, com comprimento de até 23,70 m. Diâmetro (cm) Carga de Trabalho Máxima(tf)

44 NOTAS: Estas estacas podem receber armadura para receber esforços verticais e horizontais (tração). O concreto deve obedecer às condições mínimas de resistência com traço do tipo bombeável. Em função das dimensões do equipamento não pode ser executada em pequenos espaços (ver figura ilustrativa a seguir).

45 Estaca Hélice Contínua Vantagens: Os equipamentos permitem atravessar camada de solo com SPT = 50; Os equipamentos permitem executar estaca inclinada de 14º até profundidade de 15m; Os equipamentos permitem executar estaca inclinada de 11º até profundidade entre 16m e 25m; Os equipamentos são dotados de instrumentos que monitoram continuamente toda execução das estacas; Não há desconfinamento lateral do solo; Como o concreto é bombeado sob pressão, preenche continuamente o volume escavado, fornecendo maior resistência por atrito lateral da estaca; Devido ao monitoramento eletrônico, garante-se um controle contínuo da qualidade de execução da estaca; Permite a execução de cerca de 200m a 300m de estaca por dia em condições normais de terreno. Desvantagens: Custo relativamente elevado.

46 Estacas Pré-moldadas de Concreto Apresentam capacidade de carga de 20 a 90 tf; Apresentam comprimentos de 3 a 10 m sem emendas; Sistema de emenda realizado através de solda; Altura do martelo: 1,5 a 2,0 m;

47 Estacas Pré-moldadas de Concreto Para chegar à cota de arrasamento:

48 Estacas Pré-moldadas de Concreto

49 Vantagens: Estacas Pré-moldadas de Concreto Permite uma boa fiscalização durante a concretagem; Permite a moldagem de corpos-de-prova para verificação da resistência à compressão; Permite a moldagem das estacas no local da obra; Permite a emenda de peças. Desvantagens: Tempo de cura normal do concreto de 21 dias; A estaca não ultrapassa camada de solo resistente (N/30 > 15); Dificuldades no transporte dentro da obra; Durante a cravação, se o contato do martelo com o concreto não for realizado através de um material elástico, pode ocorrer a quebra a cabeça da estaca; Grande vibração durante a cravação.

50 Vantagens: Estacas Pré-moldadas Metálicas Atingem grandes profundidades; Podem atravessar camadas resistentes de solo; Pequena vibração durante a cravação; Não apresenta atrito negativo; Uma estaca pode ser feita com vários perfis soldados um ao outro; Emenda fácil de executar; Podem ser cravadas formando um ângulo de inclinação com a vertical. Desvantagens: Custo relativamente elevado; Fácil oxidação quando da flutuação do nível da água.

51 Estacas Pré-moldadas de Madeira Vantagens: Durabilidade ilimitada quando mantida permanentemente abaixo da água; Custo relativamente pequeno em áreas de reflorestamento de eucalipto. Desvantagens: Baixa durabilidade quando exposta à flutuação do nível da água (ação de fungos, cupins e animais marinhos quando cravadas no mar); Comprimento limitado a 12m; Obrigação da colocação de um anel metálico na parte do contato com o martelo (pilão); Obrigação da licença dos órgãos responsáveis pela conservação do meio ambiente; Grande vibração durante a cravação.

52 Estacas Franki Inicia-se a cravação do tubo no solo, derrama-se uma quantidade de concreto seco, seguindo-se o apiloamento deste concreto com o pilão, de modo a formar um tampão estanque; Sob os golpes do pilão o tubo penetra no solo e o comprime fortemente; Chegando-se à profundidade desejada, prende-se o tubo e, sob os golpes do pilão, socase o concreto tanto quanto o solo suporta, de modo a obter uma base alargada (ponta alargada da estaca);

53 Estacas Franki Terminada a execução da base alargada, é colocada a armação e iniciada a execução do fuste. Neste momento inicia-se a retirada do tubo; Prossegue a execução do fuste da estaca, socando-se o concreto por camadas sucessivas, mantendo sempre a ponta do tubo abaixo do concreto para garantir a impossibilidade de penetração de água ou solo no interior do concreto.

54 Vantagens: Estacas Franki Grande área da base, fornecendo alta resistência de ponta; Superfície do fuste (lateral) muito rugosa, fornecendo grande resistência lateral devido à boa ancoragem do fuste no solo; Devido às condições de execução, o terreno fica fortemente comprimido; Pode ser executada em grandes profundidades; Suporta grande capacidade de carga. Desvantagens: Grande vibração durante a cravação; Demora no tempo de execução; Custo elevado da mão-de-obra.

55 Estacas Strauss Crava-se o tubo no solo enquanto se retira o solo do interior do tubo com uma sonda.

56 Estacas Strauss Atingida a cota de assentamento, limpa-se totalmente o interior do tubo.

57 Estacas Strauss Atingida a cota de assentamento, limpa-se totalmente o interior do tubo.

58 Estacas Strauss

59 Estacas Strauss Preenche-se o tubo com concreto em camadas sucessivas; Enquanto é feito o preenchimento, retira-se o tubo, com o cuidado de manter a ponta do tubo sempre abaixo do concreto.

60 Estacas Strauss Vantagens: Pouca vibração durante a execução; Custo relativamente baixo (comparado aos demais tipos de estacas mecanizadas); Fácil execução em solo acima do nível da água. Desvantagens: Difícil execução abaixo do nível da água; Difícil cravação em solo resistente.

61 Estaca Raiz

62 Estaca Raiz A perfuração em solo é feita por rotação de tubos com o auxílio de circulação de água, que é injetada pelo interior e retorna à superfície pela face externa. Estes tubos vão sendo emendados à medida que a perfuração avança, sendo posteriormente recuperados após a colocação da armadura e preenchimento do furo com argamassa.

63 Estaca Raiz Após a perfuração atingir a cota de projeto, continua-se a injeção de água, sem avançar a perfuração, para promover a limpeza do furo. A seguir coloca-se a armadura (constante ou variável ao longo do comprimento da estaca). Nas estacas trabalhando à compressão, as emendas das barras podem ser feitas por simples transpasse (devidamente fretado). Nas estacas que trabalham à tração, as emendas devem ser feitas com solda, luvas rosqueadas ou luvas prensadas.

64 Estaca Raiz Injeção de argamassa, de baixo para cima, através de um tubo de injeção (geralmente de PVC com diâmetro de 1 ½ ou 1 ¼ ), até que esta extravase pela parte superior do tubo de revestimento, garantindo-se assim que a água ou a lama de perfuração seja substituída pela argamassa. A argamassa é confeccionada em um misturador de alta turbulência, geralmente acionado por motor-bomba, pra garantir a homogeneidade da mistura.

65 Estaca Raiz Quando a argamassa está saindo pela parte superior do tubo de revestimento, é rosqueado na parte superior deste tubo um tampão metálico ligado a um compressor para permitir aplicar golpes de ar comprimido durante a extração do revestimento, sendo esta extração realizada com uso de um macaco hidráulico. À medida que os tubos vão sendo extraídos o nível da argamassa no interior dos tubos vai baixando, necessitando ser completado antes da aplicação de novo golpe de ar comprimido. Esta operação é repetida várias vezes até a conclusão da retirada do revestimento.