VIVIANE SUZUKI SIPRIANO ANÁLISE COMPARATIVA DE CUSTOS ENTRE FUNDAÇÕES DO TIPO HÉLICE CONTÍNUA E PRÉ-MOLDADA JOINVILLE SC

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1 0 VIVIANE SUZUKI SIPRIANO ANÁLISE COMPARATIVA DE CUSTOS ENTRE FUNDAÇÕES DO TIPO HÉLICE CONTÍNUA E PRÉ-MOLDADA JOINVILLE SC 2007

2 1 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS CCT DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL DEC VIVIANE SUZUKI SIPRIANO ANÁLISE COMPARATIVA DE CUSTOS ENTRE FUNDAÇÕES DO TIPO HÉLICE CONTINUA E PRÉ-MOLDADA Trabalho de conclusão de curso apresentado ao Curso de Engenharia Civil da Universidade do Estado de Santa Catarina como requisito para colação de grau de Bacharel em Engenharia Civil Orientador: Doutor Edgar Odebrecht JOINVILLE SC 2007

3 2 VIVIANE SUZUKI SIPRIANO ANÁLISE COMPARATIVA DE CUSTOS ENTRE FUNDAÇÕES DO TIPO HÉLICE CONTÍNUA E PRÉ-MOLDADA Trabalho de conclusão de curso aprovado como requisito parcial para obtenção do grau de bacharel, no curso de graduação em Engenharia Civil da Universidade do Estado de Santa Catarina UDESC. Banca Examinadora: Orientador: Profº Dr. Edgar Odebrecht UDESC Universidade do Estado de Santa Catarina Membro: Profº Msc. Sandra Denise Krüger Alves UDESC Universidade do Estado de Santa Catarina Membro: Profº Esp. Marco Otávio Bley do Nascimento UDESC Universidade do Estado de Santa Catarina Joinville, 21 de Novembro de 2007.

4 Aos meus pais, Silvio e Lucia. Aos meus irmãos, Satiko e Hugo. E ao namorado e amigo, Francisco. Amores da minha vida que sempre acreditaram em mim. 3

5 4 AGRADECIMENTOS Agradeço aos meus queridos pais e irmãos, pelo amor incondicional, apoio e confiança que sempre depositaram em mim. Por estarem presentes em todos os momentos da minha vida. Por perdoarem meus erros e comemorarem meus acertos. Ao meu namorado e grande amigo, que tanto me inspira. Obrigada pela paciência e carinho. Pela força que me tornou firme em meus propósitos e pela grande ajuda na execução deste trabalho. Ao professor Edgar, pela grande generosidade em compartilhar seus conhecimentos e dispor de seu tempo para orientar e corrigir este trabalho. A todos os professores ao longo deste período de faculdade, os quais devo minha grande admiração. Aos colegas da empresa Lotus Engenharia, pelo incentivo e por compreender minhas ausências. Por fim, mas tão importantes, às amizades sinceras feitas na faculdade, as quais pretendo levar por toda a minha vida. Obrigada pela cumplicidade e pelo convívio tão prazeroso. Meus sinceros agradecimentos a todos vocês.

6 5 Os autores não conseguem escrever tão rápido como os governos fazem guerras. Escrever requer trabalho de pensar. BERTOLD BRECHT

7 6 RESUMO Entre os tipos de estacas existentes, as pré-moldadas são as mais utilizadas nas obras da região de Joinville (SC). Entretanto, as estacas hélice contínua vêm crescendo neste mercado da construção civil principalmente por ser uma solução de fundação onde há elevada produtividade e ausência de vibração. Este trabalho tem como objetivo comparar estes dois tipos de fundação. Para tal, serão analisadas as características de cada estaca, equipamentos necessários para a execução, suas vantagens e desvantagens, as patologias próprias de cada uma, bem como os métodos de cálculo de capacidade de carga, sendo que todo este estudo abordado será amparado por bibliografias de especialistas na área. Através do estudo de caso de uma obra da região será elaborado o melhor custo-benefício após o dimensionamento dos blocos e estacas e o levantamento de todos os custos referentes à execução destes dois tipos de fundações, como materiais e mão-deobra. Assim, procura-se mostrar a solução mais adequada para as obras de características semelhantes à estudada, para que atenda aos critérios de ordem técnica, econômica e social. PALAVRAS-CHAVE: Estaca pré-moldada. Estaca hélice contínua. Comparação custo-benefício.

8 7 ABSTRACT Among the types of existing prop, the premolded are more used in the construction work in Joinville s region. However, the prop continuous helix come growing in this civil constrution market for being a foundation solution where it has raised productivity absence of vibration. This work has objective to compare these two types of foudations. For such, it will be analysed the characteristcs of each prop, necessary equipments for execution, advantages and disadvantages, the own patology of each one, as well as the calculation methods of load capacity, being that all studies will be supported by bibliografies of specialist in the area. Through the cases study of construction work in the region it will be elaborated the best cost and benefit after sizing of blocks and prop and the survey of all teh refering costs to execute of these two types of foundation, like material and man power. Thus, to try to show the most adequate solution for the construction work of similar characteristic the study, so that it takes care of to the order criteria technique, economic and social. KEY-WORDS: Premolded prop. Continuous helix prop. Compare the best cost and benefit.

9 8 LISTA DE FIGURAS Figura 01 Esquema do bate-estaca sobre rolos com martelo de queda livre Figura 02 Esquema do bate-estaca sobre esteiras com martelo automático Figura 03 Foto de um bate-estaca sobre esteiras com martelo automático Figura 04 Fotos de um martelo hidráulico Figura 05 Detalhe esquemático do capacete da estaca Figura 06 Fotos de rupturas do corpo das estacas devido à baixa resistência do concreto utilizado Figura 07 Recomendações para o içamento e estocagem das estacas prémoldadas de concreto Figura 08 Esquema da excentricidade entre o martelo e capacete Figura 09 Foto de um martelo excêntrico Figura 10 Foto de estaca pré-moldada de concreto com armadura fora de centro Figura 11 Foto do detalhe da haste de perfuração utilizada em obra na região de Joinville-SC Figura 12 Foto de uma retro-escavadeira auxiliando na remoção do solo extraído na perfuração em obra na região de Joinville-SC Figura 13 Armaduras para estacas do tipo-hélice contínua Figura 14 Execução de estaca hélice contínua em obra próxima a hospital na região de Joinville-SC Figura 15 Foto de pontas de estacas hélice contínua com embaulamento... 49

10 9 Figura 16 Foto de uma estaca hélice contínua apresentando estrangulamento ao longo do fuste Figura 17 Vista frontal da cava no fuste da estaca devido à intrusão de argila Figura 18 Placas de argila mole aderidas ao fuste da estaca Figura 19 Verificação do contato concreto-solo na ponta da estaca Figura 20 Foto do detalhe da ponta da haste de perfuração Figura 21 Corte esquemático do edifício em estudo Figura 22 Localização dos furos de sondagem em SPT e CPT Figura 23 Esquema das dimensões principais dos blocos sobre 1, 2 e 3 estacas Figura 24 Esquema de montagem das fôrmas para os blocos B41, B4 e B14 sobre estacas pré-moldadas... 74

11 10 LISTA DE QUADROS Quadro 01 Valores de α em função do tipo de solo e de estaca Quadro 02 Valores de kc em função do tipo de solo e de estaca Quadro 03 Valores do coeficiente α p em função do tipo de solo Quadro 04 Valores do coeficiente α s em função do tipo de solo Quadro 05 Valores do coeficiente de α F em função do tipo de estaca Quadro 06 Valores típicos de α em função do tipo de estaca e do tipo de solo Quadro 07 Valores típicos de β em função do tipo de estaca e do tipo de solo Quadro 08 Capacidade de carga das estacas pré-moldadas de concreto armado protendido Quadro 09 Capacidade de carga das estacas hélice contínua Quadro 10 Itens considerados para análise do custo final dos estaqueamentos.. 79 Quadro 11 Valores dos materiais para confecção dos blocos... 80

12 11 LISTA DE GRÁFICOS Gráfico 01 Perfil de sondagem do CPT Gráfico 02 Perfil de sondagem do CPT Gráfico 03 Perfil de sondagem do CPT Gráfico 04 Comparativo de volume de concreto entre as estacas pré-moldadas e hélice contínua Gráfico 05 Comparativo de área de fôrma entre as estacas pré-moldadas e hélice contínua Gráfico 06 Resumo do aço comparativo entre as estacas pré-moldadas e hélice contínua Gráfico 07 Comparativo de custo entre os dois serviços de estaqueamento Gráfico 08 Comparativo de custos entre blocos sobre estacas pré-moldadas e blocos sobre estacas hélice Gráfico 09 Comparativo final dos custos diretos entre os dois tipos de fundação. 82

13 12 LISTA DE TABELAS Tabela 01 Relação dos pilares do pavimento térreo e suas respectivas dimensões e cargas Tabela 02 Pré-dimensionamento da quantidade de estacas pré-moldadas Tabela 03 Pré-dimensionamento da quantidade de estacas hélice continua Tabela 04 Relação dos pilares com o furo de sondagem mais próximo Tabela 05 Profundidade de projeto para as estacas pré-moldadas Tabela 06 Profundidade de projeto para as estacas hélice contínua... 72

14 13 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO REVISÃO BIBLIOGRÁFICA FUNDAÇÕES EM ESTACAS PRÉ-MOLDADAS DE CONCRETO ARMADO Equipamentos Cravação Vantagens Desvantagens Patologias FUNDAÇÕES EM ESTACAS HÉLICE CONTÍNUA Equipamentos Cravação Perfuração Concretagem Colocação da armadura Vantagens Desvantagens Patologias MÉTODOS DE CÁLCULO DE CAPACIDADE DE CARGA MÉTODO DE BUSTAMANTE & GIASENELLI (1982) MÉTODO DE PHILIPPONNAT (1980) ESTUDO DE CASO DESCRIÇÃO DO PROJETO Projeto arquitetônico Projeto estrutural Perfil geotécnico DIMENSIONAMENTO DA FUNDAÇÃO Pré-dimensionamento do número de estacas Capacidade de carga das estacas Dimensionamento dos blocos de fundação CUSTOS ENVOLVIDOS Estimativa de custo das estacas...76

15 Estimativa de custo dos blocos ANÁLISE DOS RESULTADOS CONCLUSÕES E SUGESTÕES...84 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...86 APÊNDICES...88 ANEXOS...136

16 15 1 INTRODUÇÃO Com a constante evolução da engenharia de fundações, várias soluções de estaqueamento vêm sendo desenvolvidas e lançadas no mercado da construção civil com a promessa de maior produtividade e capacidade de carga, ausência de vibração, aliados a um custo competitivo, visando substituir os métodos mais obsoletos. É de fácil percepção que as estacas pré-moldadas de concreto constituem a alternativa mais difundida em todo o país. O baixo custo devido à grande oferta deste serviço (de pequenas a grandes empresas e de peças estruturais a equipamentos de cravação) é o grande responsável por essa popularidade. Porém, estas estacas não possuem capacidade de carga muito elevada, além de causarem vibração e ruído na fase de cravação. Em contrapartida, e em plena ascensão, estão as estacas do tipo hélice contínua, cujo método de cravação possui quase ausência de vibração por serem moldadas in loco, alcançam grandes capacidades de carga e agilidade executiva em relação à anterior, sendo um diferencial em seus vários aspectos. O presente estudo objetiva comparar os custos necessários para execução destes dois tipos de fundação a fim de alcançar uma análise custo-benefício através de um estudo de caso. Para isto, seu desenvolvimento segmentou-se em três capítulos.

17 16 O primeiro capítulo trata a fundamentação do trabalho através de uma revisão bibliográfica para cada estaca em questão, levantando os equipamentos necessários para sua execução, vantagens, desvantagens e patologias, a fim de formular critérios, amparados por especialistas, para a futura escolha da fundação. O segundo capítulo ainda se refere a uma revisão bibliográfica, porém voltada aos métodos existentes para o cálculo da capacidade de carga de estacas, que podem ser fundamentadas pelo ensaio SPT ou CPT, dependendo do tipo de sondagem realizada. No terceiro é apresentado o estudo de caso. Um edifício na região central da cidade de Joinville-SC com seu perfil geotécnico real, que terá sua fundação (blocos e estacas) dimensionada para esses dois tipos de estacas usando metodologias idênticas e adequados por normas. Após feito todo o dimensionamento necessário, será levantado o quantitativo completo de materiais para sua execução, bem como os equipamentos de apoio próprios de cada um. Então, a partir de uma tabela de preços atualizada, faz-se o cálculo de todos os custos referentes às duas fundações, sendo possível, assim, elaborar uma relação custo-benefício. Esta relação, porém, não pode ser considerada real, pois refere-se a uma obra onde não existem patologias, profundidade da estaca diferente do projeto, danos nas edificações vizinhas, entre outros imprevistos. Assim, estas considerações foram desprezadas por não se ter como mensurá-las. Além disto, não foram analisadas as vigas de travamento que, dependendo da concepção do número de estacas para cada bloco, seu número pode aumentar consideravelmente, alterando o custo final.

18 17 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA A fundação, ou infra-estrutura, é parte imprescindível de uma edificação, pois nela são transmitidas as solicitações de toda a estrutura até uma camada de solo com resistência prevista em projeto. Para tanto, deve ser projetada e executada cuidadosamente como qualquer outro elemento estrutural. Segundo Velloso & Lopes (1998), antes da concepção da fundação, é necessário obter dados importantes quanto às características do terreno, da obra a ser construída e de edificações vizinhas para, assim, desenvolver um bom projeto de fundações, dentre eles: levantamento topográfico do terreno, investigação do subsolo (preliminar e complementar), artigos sobre experiências anteriores na área, tipo e uso que terá a nova obra, bem como seu sistema estrutural e cargas atuantes nas fundações, além do tipo de estrutura e fundações vizinhas, desempenho destas e, finalmente, conseqüências das escavações e vibrações da futura obra. Ainda segundo Velloso & Lopes (1998), o projeto de fundações deve atender aos requisitos de deformações aceitáveis, segurança ao colapso do solo e segurança ao colapso da própria estrutura, devidamente de acordo com a norma NBR 8681/84 que se refere à verificação dos estados-limites último e de utilização de uma estrutura.

19 18 Visto cada item citado, deve-se partir para a escolha da fundação mais adequada à obra. Quanto aos tipos de fundações, existe hoje uma gama de variedades no mercado da construção civil. A fim de convenção, são divididas em superficiais e profundas. As fundações superficiais são principalmente representadas pelos blocos e sapatas, que são opções econômicas desde que o subsolo forneça condições de resistir às cargas da estrutura a pouca profundidade. Se essa condição não for satisfeita, ou seja, apenas a uma grande profundidade o subsolo possui a capacidade de carga necessária de projeto, deve-se optar pelas fundações profundas, onde as cargas são transmitidas ao terreno pela base (resistência de ponta) e superfície lateral (resistência lateral), sendo as estacas, em suas diversas versões, as mais freqüentemente utilizadas. Com uma certa freqüência, um novo tipo de estaca é introduzido no mercado e a técnica de execução de estacas está em permanente evolução (VELLOSO & LOPES, 1998, p. 215). Cada tipo de estaca possui características que melhor se adaptam à obra, seja pelos critérios estabelecidos de custos e prazos ou por outros fatores determinantes, como os levantamentos de pré-concepção citados anteriormente. Para a região de Joinville, é facilmente observada a ampla utilização de estacas pré-moldadas de concreto armado nas construções. Porém, o uso de fundações em estaca hélice contínua tem ganhado espaço no mercado. Partindo desta situação, o estudo será focado entre esses dois tipos de estacas, buscando, assim, critérios de escolha para cada uma de acordo com as peculiaridades desta região.

20 FUNDAÇÕES EM ESTACAS PRÉ-MOLDADAS DE CONCRETO ARMADO De acordo com a classificação das estacas segundo a sua forma de introdução ao terreno, as pré-moldadas são as chamadas estacas de deslocamento ou estacas cravadas, por serem introduzidas através de um processo onde não ocorra a retirada do solo (DÉCOURT, 1998). As estacas pré-moldadas de concreto armado são as que melhor representam esta classe. Por serem amplamente utilizadas na região de Joinville, o estudo destas estacas será de fundamental importância para o desenvolvimento deste trabalho. Também é interessante mencionar a forma como estas são fabricadas. Estas estacas podem ser confeccionadas em concreto armado ou protendido adensado por centrifugação ou por vibração, estes de uso mais corrente (ALONSO, 1998, p. 380). Segundo o Manual da ABEF (Associação Brasileira de Empresas de Engenharia de Fundações e Geotecnia), devem ser concretadas em fôrmas horizontais ou verticais e executadas com concreto adequado, respeitando o tempo de cura necessário para que atinjam resistência compatível com os esforços decorrentes do transporte, içamento, cravação e sua finalidade estrutural, bem como resistência a eventuais solos agressivos, atendendo as NBR 6118/2003 e NBR 9062/2001. Ainda conforme o Manual da ABEF, devido aos esforços surgidos nas atividades descritas acima, estas peças devem ser dotadas de um conjunto de armaduras para resistir tais solicitações. Sendo içadas como elementos bi-apoiados, as estacas devem ser dimensionadas longitudinalmente para resistirem a esforços

21 20 de flexão (momentos positivos e negativos) que, geralmente, são majorados em 30%. Nas extremidades dimensiona-se um reforço da armação transversal, geralmente com bitola de maior diâmetro e espaçamento menor entre estribos, para levar em conta as tensões que surgem durante a cravação. Além disso, a armadura longitudinal deve resistir a eventuais esforços de tração que podem aparecer na fundação da estrutura já em funcionamento, e, intrinsecamente, apresentar um comprimento adequado de espera para ancorar a estaca com o bloco de fundação. Para finalizar, outro dado de dimensionamento que deve ser levado em conta, é a minoração do coeficiente de resistência característico do concreto (γ c = 1,3 em caso de controle sistemático ou γ c = 1,4) Equipamentos Para a cravação das estacas pré-moldadas de concreto armado são necessários equipamentos especiais para levá-las até a profundidade desejada sem danificá-las. Segue abaixo a lista de equipamentos utilizados e suas características de acordo com o Manual da ABEF: a) bate-estacas: aparelho para cravar estacas o qual se movimenta sobre rolos, pranchas ou esteiras, constituído de chassis reforçado e torre rígida, ou guindastes com torres adaptadas para uso de martelo do tipo queda livre, automático ou vibratório (Figuras 1, 2 e 3);

22 21 b) torre guia: deve possuir altura mínima compatível com os maiores elementos de estacas a serem cravados (Figuras 1, 2 e 3); c) guincho: movimentados por motores diesel ou elétricos, providos de, no mínimo, dois tambores com capacidades determinadas em função do peso do martelo e dos elementos de estacas a serem cravados (Figuras 1, 2 e 3); d) martelo: trata-se de um componente do equipamento de cravação o qual fornece a energia necessária à instalação da estaca. Constitui-se de uma massa que cai, sobre a estaca, podendo ser de queda livre, automático (hidráulico) ou vibratório (Figuras 1, 2, 3 e 4); e) máquina de solda: equipamento utilizado para execução de soldas nas emendas das estacas; f) capacete para estaca: elemento metálico, instalado no topo da estaca (cabeça), cuja função é distribuir uniformemente as tensões dinâmicas que surgem em decorrência do impacto do martelo sobre a cabeça das estacas (Figura 5); g) coxim: chapa de madeira de espessura variável, colocada entre a cabeça da estaca e o capacete, com dimensões compatíveis com as das estacas a serem cravadas (Figura 5);

23 22 Figura 1 Esquema do bate-estaca sobre rolos com martelo de queda livre Fonte: Manual de Especificações de Produtos e Procedimentos ABEF, p. 13 Figura 2 Esquema do bate-estaca sobre esteiras com martelo automático. Fonte: Manual de Especificações de Produtos e Procedimentos ABEF, p. 14

24 23 Figura 3 Foto de um bate-estaca sobre esteiras com martelo automático. Fonte: Geoforma Engenharia Ltda. Figura 4 Fotos de um martelo hidráulico. Fonte: Geoforma Engenharia Ltda.

25 24 h) cepo: elemento de madeira dura, com fibras dispostas paralelamente ao eixo da estaca, colocado sobre o capacete metálico sobre o qual se deixa cair o martelo (Figura 5); CEPO DE MADEIRA DURA CAPACETE METÁLICO ESTACA COXIM DE MADEIRA MOLE Figura 5 Detalhe esquemático do capacete da estaca. i) suplemento ou prolonga (quando necessário): elemento metálico ou de concreto, desligado da estaca propriamente dita, utilizado para cravação da estaca no caso em que a cota de arrasamento estiver abaixo do plano de cravação, sendo retirado após a cravação Cravação Para o tipo de estaca em questão, o método de instalação mais utilizado é a cravação por percussão, que pode ser através de pilões (martelos) de queda livre, diesel ou hidráulico. Por apresentarem freqüência constante de golpes na estaca, a cravação com martelos diesel e hidráulicos são bem mais eficientes. Os martelos

26 25 diesel emitem maior ruído e ocorre liberação de gases misturados ao óleo queimado, que são transportados pelo vento atingindo pessoas e edificações existentes. Devido a esse problema social, este martelo é geralmente descartado em obras urbanas (ALONSO, 1998). Embora menos eficientes que os martelos automáticos, neste trabalho será detalhada apenas a cravação com martelo hidráulico, por ser o método mais utilizado na região. A execução da cravação procede da seguinte forma: primeiramente, o bateestaca deve ser posicionado de modo que a estaca fique em cima do piquete locado (indicativo do centro da estaca a cravar). Em seguida, as estacas são içadas, por meio de cabo auxiliar, e levantadas na vertical acompanhando a torre guia. Esta torre deve possuir altura compatível com o tamanho da estaca, ou seja, apresentar altura suficiente para comportar o tamanho da maior estaca a ser cravada na obra mais a altura do martelo em queda livre. Após a estaca em pé, o capacete, preso ao martelo, é descido e realizado o encaixe perfeito na cabeça de estaca. A fim de proteger e distribuir uniformemente as tensões ocasionadas pelo impacto do martelo na cabeça da estaca, o capacete deve estar dotado de coxim (abaixo) e cepo (acima). A seguir, deve-se assentar o pé da estaca sobre o piquete, para isso são tomados cuidados especiais em seu aprumo, para que desça o mais próximo possível na vertical e com o eixo no centro do piquete, acertando a torre nas direções desejadas. Após este procedimento, o operador do bate-estaca, inicia o processo de cravação propriamente dito, soltando o martelo através de queda livre, golpeando a cabeça da estaca até que ela chegue ao nível do terreno ou atinja a nega (penetração permanente da estaca). Quando a estaca atinge a nega, significa que a estaca atingiu profundidade esperada (resistência de ponta e lateral). Caso ainda não tenha atingido a nega, é emendada uma nova estaca acima (luva, solda,

27 26 etc), e prossegue-se a cravação. Quando ela atinge o nível do solo, e está próxima da nega, utiliza-se o suplemento, para prosseguir a cravação até a nega. Ainda é importante mencionar que, quando está prevista a utilização de duas estacas (emenda) para atingir, a princípio, a profundidade necessária de projeto, deve-se preocupar em estaquear primeiro a estaca de menor comprimento para que a emenda fique localizada na maior profundidade possível e não sofra com os deslocamentos do subsolo, já que esta não se trata de um elemento muito rígido e a ligação entre as estacas poderá ser prejudicada. Paralelamente à execução, deve ser realizado o correto acompanhamento dessas etapas, bem como o preenchimento de boletins de previsão de negas, repiques e de controle da cravação de cada estaca Vantagens De todos os materiais de construção, o concreto é um dos que melhor se presta à confecção de estacas e em particular das pré-moldadas pelo controle da qualidade que se pode exercer tanto na confecção quanto na cravação (ALONSO, 1998, p. 380). Este controle é, sem dúvida, um grande ponto positivo para este tipo de estaca, já que as fundações são estruturas enterradas, com condições mínimas de inspeções visuais após sua conclusão. Uma empresa séria no ramo de fabricação de estacas pré-moldadas preza por uma fiscalização criteriosa durante a concretagem, a citar o correto adensamento do concreto, seja por vibração ou por centrifugação, evitando, por

28 27 exemplo, ninhos de concretagem. Moldagem de corpos de provas para verificação da resistência do concreto à compressão (geralmente f ck = 35 MPa), haja vista que o fabricante deverá apresentar os resultados desses ensaios de resistência nas várias idades ao cliente, segundo o item da NBR 6122/1996. Por fim, para o caso de estacas protendidas, o controle se faz necessário para que os aços utilizados sejam adequados para protensão e, não menos importante, que haja uma distribuição uniforme de tensão fio a fio. No canteiro de obras, o controle deve permanecer constante. As vantagens que se tem em relação a isso é, principalmente, a identificação visual de problemas estruturais nas peças antes de sua cravação, como trincas e fissuras e, se o engenheiro responsável tiver conhecimento sobre o assunto, terá critérios para rejeitar ou não a estaca. Ainda outras vantagens são destacadas, como a grande variedade de dimensões e formas das estacas, de modo que se busque uma opção que melhor se adapte às características de projeto. A possibilidade de emendas entre estacas é outra particularidade das pré-moldadas, que pode ser por luvas de encaixe e anéis metálicos (quando não há esforços de tração em nenhuma hipótese e/ou esforços horizontais) ou emendas soldáveis (recomendadas pela NBR 6122/1996), este procedimento é muito utilizado devido às limitações de comprimento da estaca, que será visto a seguir. E, finalmente, a fabricação in loco de estacas, que é uma alternativa adotada por algumas empresas a fim de diminuir custos com ICMS e transporte (neste caso, inexistente), tornar mais dinâmico o fornecimento das peças e, conseqüentemente, encurtar o prazo da obra.

29 Desvantagens Apesar da estaca pré-moldada de concreto armado apresentar muitos pontos positivos, principalmente em relação à sua fabricação, as desvantagens devem ser muito bem analisadas, pois poderão ser decisivas na escolha do tipo de fundação. Dentre elas, cabe mencionar, o período de 28 dias para a cura do concreto, logo, o engenheiro deve se certificar que a fábrica de pré-moldados possui peças em estoque ou fazer o pedido com antecedência. O transporte das estacas, desde a fábrica até o canteiro de obras, é pouco prático e muito oneroso e por esse motivo esses elementos são confeccionados com até 12 metros. Outro problema deste tipo de estaca é que não permite a cravação em solos resistentes (N SPT > 15) como, por exemplo, rochas e matacões, pois durante o processo a peça se choca com o solo duro, fragmentando-se e perdendo sua função estrutural. A cravação por percussão envolve uma quantidade considerável de energia, que é transferida pela queda do martelo até a cabeça da estaca. Para que não haja perda desta energia e que ela não seja transmitida de forma errada, deve existir um acompanhamento dos materiais e equipamentos utilizados, bem como o estaqueamento propriamente dito. Quando isso não ocorre, empresas do ramo podem agir de má fé, fornecendo falsas informações quanto à profundidade da estaca, nega, utilização de equipamentos obsoletos, além da falta de uso de elementos como o coxim e cepo, importantes para que o contato martelo-concreto seja o mais elástico possível e não ocasione a quebra da estaca. Ainda em referência a esta energia, tem-se o problema das vibrações, pois a estaca ao penetrar no solo emite ondas mecânicas que, se não corretamente analisadas,

30 29 podem danificar edificações vizinhas. Quando essas vibrações efetivamente causam danos a essas construções, recai sobre a construtora o ônus de consertá-las Patologias As patologias das fundações em geral são ocasionadas por diversos fatores e surgem desde a concepção do projeto, ausência ou investigação do subsolo insuficiente, passando pela sua execução (má-qualidade dos materiais e equipamentos utilizados), até a pós-conclusão da futura edificação (sobrecargas). Para o presente trabalho, é pertinente focar as patologias referentes à execução do elemento estrutural propriamente dito, que é responsável por uma grande parcela dos problemas de comportamento das fundações. Segundo Milititsky et al. (2005), os possíveis problemas das estacas prémoldadas de concreto armado ou protendido são: a) estacas com concreto de baixa resistência: situações quando o concreto não possui a resistência especificada pelo fabricante, utilização da peça antes do tempo necessário para atingir a resistência adequada, cura não apropriada ou dosagem pobre. Estes fatores podem ocasionar o aparecimento de trincas no manuseio e danos na cabeça da estaca como trincas ou ruptura do corpo do elemento, como mostra a figura 6;

31 30 Figura 6 - Fotos de rupturas do corpo das estacas devido à baixa resistência do concreto utilizado. Fonte: Acervo Profº Edgar Odebrecht b) danos no manuseio da estaca: como mencionado no item 1.2, as estacas devem ser dimensionadas (ao longo do fuste) também para suportar os esforços devido ao seu transporte (içamento, descarga e colocação junto ao bate-estaca), bem como apresentar um reforço nas extremidades para resistir aos esforços provenientes da cravação. Ainda há recomendações para o içamento (laçadas de cabo a 1/3 do comprimento da peça) e estocagem (com apoios de madeira à 1/5 do comprimento das extremidades) das peças, conforme mostrado no site (ver figura 7). A ausência destes cuidados aparece na forma de trincas e fissuras que podem resultar no descarte das estacas;