17:50. Departamento de Construção Civil FUNDAÇÕES INDIRETAS PRÉ-MOLDADAS

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1 FUNDAÇÕES INDIRETAS PRÉ-MOLDADAS Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção Versão

2 Fundações indiretas profundas 1. Pré-moldadas 2. Moldadas in loco Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 2

3 Estacas Pré-moldadas Concreto Aço Armado Protendido Perfil Trilho Madeira (usos especiais) Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 3

4 Estacas Pré-moldadas de concreto Não resiste a esforços de tração e flexão e não atravessam camadas resistentes. Podem ser cravadas até níveis abaixo do nível d água Aplicação de rotina: obras de pequeno a médio porte PCC-USP Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 4

5 Estacas Pré-moldadas de concreto Podem ser de concreto armado ou protendido Transporte e içamento Fabricada em segmentos (4 a 12 m) Requerem armaduras especiais para içamento Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 5

6 Estacas Pré-moldadas de concreto O comprimento de cravação real às vezes difere do previsto na sondagem, levando a duas situações Necessidade de corte Necessidade de emenda Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 6

7 Estacas Pré-moldadas de concreto Pode ser produzidas 2 seções Quadrada Circular Sextavada Vazadas ou não Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 7

8 Estacas Pré-moldadas de concreto Seção circular centrifugada Ø 42, 50 e 60 cm e comprimentos 4 a 15 m, possibilitam a cravação de grandes profundidades através de emendas. Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 8

9 Estacas Pré-moldadas de concreto Seção circular centrifugada Podem atingir de 130 a 260 toneladas de capacidade de carga a compressão. Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 9

10 Seqüência executiva Estacas Pré-moldadas de concreto PCC-USP Marcação com piquetes Posicionamento do bate-estaca Ergue-se a estaca (com o guincho do bate-estaca) Posiciona-se Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 10

11 Seqüência executiva Estacas Pré-moldadas de concreto Ergue-se a estaca (com o guincho do bate-estaca) Posiciona-se PCC-USP Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 11

12 Seqüência executiva Estacas Pré-moldadas de concreto Bate estacas Promove um elevado nível de vibração Pode causar problemas em edificações próximas do local PCC-USP Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 12

13 Seqüência executiva Estacas Pré-moldadas de concreto Usar o capacete Função: evitar danos na cabeça da estaca Peça metálica Cepo de madeira dura Cepo de madeira dura Detalhe do capacete Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 13

14 Seqüência executiva Estacas Pré-moldadas de concreto Proteção da cabeça da estaca PCC-USP Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 14

15 Seqüência executiva Estacas Pré-moldadas de concreto Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 15

16 Seqüência executiva Estacas Pré-moldadas de concreto Emenda por solda geotecnia.ufsc.br Benaton Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 16

17 Seqüência executiva Estacas Pré-moldadas de concreto Emenda com capacete em aço PCC-USP Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 17

18 Seqüência executiva Estacas Pré-moldadas de concreto Nega = média de comprimento cravado nos últimos 10 golpes do bate estacas Objetivo: uniformidade de comportamento das estacas como um todo Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 18

19 Seqüência executiva Estacas Pré-moldadas de concreto Cuidado com a altura de queda do martelo Ideal: 1,5 a 2,0 m Abaixo Falsa nega Acima Quebra de estaca Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 19

20 Seqüência executiva Estacas Pré-moldadas de concreto Tipos de bate-estacas Por gravidade:» Equipamento munido de martelo que é levantado através de um guincho e que cai orientado por guias laterais.» Freqüência de pancadas - ± 10 x min.» Peso do martelo - entre 1,0 e 4 ton. Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 20

21 Bate-estacas: por gravidade Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 21

22 Seqüência executiva Estacas Pré-moldadas de concreto Tipos de bate-estacas Hidráulico:» Martelo move-se por força hidráulica para desferir os impactos» Freqüência dos impactos 30 a 80 x min. (Muito mais rápida do que o de gravidade).» Peso do martelo 4 a 5 ton.» Montados em máquinas sobre esteiras, movimentação mais fácil. Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 22

23 Seqüência executiva Tipos de bate-estacas: Hidráulico Martelo hidráulico Estaca Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 23

24 Seqüência executiva Estacas Pré-moldadas de concreto Tipos de bate-estacas Vibratório: (Estacas de aço)» Garra prende as estacas fortemente.» Os impactos são obtidos pela rotação de pesos excêntricos que vibram na cabeça do martelo.» Freqüências de vibração de 20 a 40 Hz.» Permitem cravação e arrancamento de estacas de aço. Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 24

25 Tipos de bate-estacas: Vibratório (Estacas de aço) Martelo vibratório Estaca Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 25

26 Tipos de bate-estacas: Vibratório (Estacas de aço) Martelo vibratório Estaca Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 26

27 Tipos de bate-estacas: Vibratório Permite cravação e arrancamento para reciclagem de estacas de aço. Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 27

28 Seqüência executiva Estacas Pré-moldadas de concreto Final da cravação com a ocorrência de nega Corta-se a sobra da estaca. Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 28

29 Seqüência executiva Estacas Pré-moldadas de concreto Preparo da cabeça da estaca Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 29

30 Seqüência executiva Estacas Pré-moldadas de concreto Preparo da cabeça da estaca - arrasamento PCC-USP Arrasamento mecanizado Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 30

31 Seqüência executiva Estacas Pré-moldadas de concreto Preparo da cabeça da estaca - arrasamento PCC-USP Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 31

32 Seqüência executiva Estacas Pré-moldadas de concreto Preparo estaca e montagem do bloco José Freitas Jr. Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 32

33 Seqüência executiva Estacas Pré-moldadas de concreto Montagem e colocação das armaduras dos blocos José Freitas Jr. Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 33

34 Estacas Pré-moldadas de concreto Controle de execução Locação das estacas Profundidade de cravação Ocorrência de fissuras Verticalidade Nega Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 34

35 Estacas Pré-moldadas de concreto Controle de execução Altura de queda do pilão Execução da emenda Cota de arrasamento da cabeça da estaca Proteção da cabeça da estaca Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 35

36 Estacas metálicas Podem ser perfis laminados (I ou H), perfis soldados, trilhos ou estacas tubulares. Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 36

37 Estacas metálicas Perfis laminados Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 37

38 Estacas metálicas Trilhos ferroviários usados Conjuntos de trilhos soldados para aumentar a capacidade de carga Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 38

39 Estacas metálicas Profundidade até 24 m Boa Durabilidade sempre enterradas Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 39

40 Estacas metálicas Vantagens Podem ser cravadas em quase todos tipos de terrenos Possuem facilidade de corte e emenda Podem atingir grande capacidade de carga Trabalham bem a flexão Se utilizadas em serviços provisórios podem ser reaproveitadas várias vezes Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 40

41 Estacas metálicas Desvantagem Custo maior em relação às estacas pré-moldadas de concreto, Strauss e Franki. Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 41

42 Seqüência executiva Estacas metálicas Uso de guias PCC-USP Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 42

43 Seqüência executiva Estacas metálicas PCC-USP Marcação com piquetes Posicionamento do bate-estaca Ergue-se a estaca (com o guincho do bate-estaca) Posiciona-se Içamento Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 43

44 Seqüência executiva Estacas metálicas Cravação da estaca: proteção da cabeça da estaca Peça metálica Cepo de madeira dura Cepo Não éde usado madeira neste caso!!! dura Detalhe do capacete Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 44

45 Seqüência executiva Estacas metálicas Cravação da estaca PCC-USP Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 45

46 Seqüência executiva Estacas metálicas Emenda = por solda Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 46

47 Seqüência executiva Estacas metálicas PCC-USP Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 47

48 Seqüência executiva Estacas metálicas bloco de coroamento Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 48

49 Estacas metálicas Controle de execução Locação do centro das estacas Profundidade de cravação Emendas Nega Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 49

50 Seqüência executiva Estacas metálicas bloco de coroamento Corte das estacas pouco acima do nível das armaduras inferiores do bloco (José Freitas Jr.) Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 50

51 Martelo Vibratório rio Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 51

52 Estacas de madeira Troncos de arvores cravados com bateestacas de pequenas dimensões. Antes da difusão da utilização do concreto elas eram muito usadas quando a camada de apoio às fundações se encontrava em profundidades grandes. Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 52

53 Estacas de madeira Para a sua utilização é necessário que elas fiquem totalmente abaixo d água. O nível da água não pode variar ao longo de sua vida útil. Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 53

54 Estacas de madeira Preparação de estacas de madeira: Martelos de queda livre Pode ocorrer a destruição de cabeça da estaca pelos esforços de cravação Indicado o uso de um anel metálico nesta região Uso de ponteiras para facilitar a cravação em locais com obstáculos (ex. matacões). Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 54

55 Estacas de madeira Alguns detalhes: PONTEIRAS DE AÇO LIGAÇÕES EM ESTACAS DE MADEIRA Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 55

56 Estacas de madeira Alguns detalhes: REGRA GERAL: Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 56

57 Estacas de madeira Aplicação em obras especiais: Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 57

58 Estacas de madeira Tipos de madeira usadas Eucalipto Aroeira Ipê Grarantã Controle de execução Locação do centro das estacas Profundidade de cravação Proteção da cabeça das estacas (colocação do capacete metálico) Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 58

59 Referências Apostila de fundações da disciplina: Tecnologia da construção de edifícios 1. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Material de aula da disciplina Tecnologia da construção de edifícios 1. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. HACHICH, W. et al. Fundações Teoria e Prática. Editora Pini. 2. ed JOPPERT Jr., I. Fundações e Contenções de Edifícios. Editora Pini. 1. ed Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 59