17:44. Departamento de Construção Civil FUNDAÇÕES INDIRETAS MOLDADAS IN LOCO (PARTE 1)

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1 FUNDAÇÕES INDIRETAS MOLDADAS IN LOCO (PARTE 1) Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção Versão

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

3 Broca Trado mecânico Strauss Franki Hélice contínua Escavada ou estacão Barrete Estacas moldadas in loco Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 3

4 Brocas São executadas in loco sem molde. Casos com baixa intensidade de cargas Terrenos com menor capacidade superficial Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 4

5 Brocas Limitações Só pode ser executada acima do lençol freático Não tem garantia de verticalidade Há perigo de mistura solo-concreto Baixa capacidade de carga (geralmente 4 a 5 tf) Comprimento máximo 6 m (comum: 3,0 a 4,0 m) Trabalha apenas a compressão (as vezes utiliza-se uma armadura para fazer a ligação com outros elementos) Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 5

6 Seqüência executiva Brocas Escavada com trado e preenchida com concreto Ø da broca entre 15 e 30 cm (usual 20 cm) Trado manual com broca helicoidal Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 6

7 Seqüência executiva Brocas De 4 facas ou helicoidais Acoplado a tubos de aço galvanizado para prolongamento Trado manual com broca de 4 facas Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 7

8 Seqüência executiva Brocas Tubos são modulados em 1,2 m de comprimento PCC-USP Trado manual com broca helicoidal Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 8

9 Seqüência executiva Brocas Perfuração é feita por rotação/compressão Trado manual PCC-USP Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 9

10 Seqüência executiva Brocas Perfuração é feita por rotação/compressão Trado manual motorizado Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 10

11 Seqüência executiva Brocas PCC-USP PCC-USP Armação da cabeça da broca para ligação com o bloco Furo preparado com trado manual Broca concretada Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 11

12 Seqüência executiva Brocas Bloco de coroamento das brocas PCC-USP Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 12

13 Seqüência executiva Brocas Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 13

14 Brocas Controle de execução Locação do centro das estacas Profundidade de escavação Tipo de solo retirado como amostra Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 14

15 Trado mecânico a céu aberto É uma versão em maior escala que a broca São executadas in loco sem molde. Suportam cargas de até centenas de toneladas Carga aumenta com: Diâmetro Profundidade Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 15

16 Trado mecânico a céu aberto Viável em solos com capacidade de suporte superficial baixo Em solos pouco permeáveis, devido a velocidade de furação, pode ultrapassar o lençol freático Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 16

17 Trado mecânico a céu aberto - equipamentos Em trator simples Baixo custo Baixa produtividade Diâmetros menores Sobre esteiras Alta produtividade Facilidade de acesso Sobre caminhão Excelente verticalidade Acesso limitado Até diâmetros médios Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 17

18 Trado mecânico a céu aberto - equipamento Máquina c/ operador + 1 auxiliar p/ limpar o trado com pá e alongar a haste Braço hidráulico Motor hidráulico Haste telescópica (manual) m Máquina sobre esteiras Trados de 0,2 a 1,2 m Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 18

19 Trado mecânico - equipamentos Em veículo sobre esteiras Guias para a haste melhoram o alinhamento do furo mas limitam os diâmetros Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 19

20 Trado mecânico - equipamentos Trado, motor e compressor hidráulico instalado em caminhão Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 20

21 Trado mecânico - equipamentos Equipamentos leves para diâmetros pequenos, 25 a 30 cm. (José Freitas Jr.) Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 21

22 Trado mecânico a céu aberto Executadas normalmente em: Diâmetros de até 1,2 metros Profundidades de até 16 m Não tem base alargada Hélice só na extremidade da haste telescópica Só possuem armaduras na extremidade superior A não ser que se deseje resistência a flexão Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 22

23 Trado mecânico a céu aberto Altíssima velocidade de execução Máquinas sobre esteiras acessam qualquer local Aplicável em solos com lençol freático baixo Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 23

24 Trado mecânico a céu aberto Utilizam concreto convencional (slump 60 ±10 mm, brita 1 e 2) de menor custo Onde o caminhão betoneira não tiver acesso pode-se utilizar a bomba ou calhas (p/ baixo) (José Freitas Jr.) Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 24

25 Trado mecânico a céu aberto Em profundidades maiores que 5 m Cuidar com a segregação do concreto Descer o mangote ou funil dentro do buraco Não furar no mesmo dia estacas muito próximas (J. A. Freitas Jr.) Estaca com concreto segregado Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 25

26 Trado mecânico a céu aberto Concretagem Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 26

27 Cortina de estacas com falhas de concretagem (J. A. Freitas Jr.) Estacas Escavadas Causas das falhas: Estribos individuais Concretagens parciais interrompidas por horas (J. A. Freitas Jr.) (J. A. Freitas Jr.) Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 27

28 Trado mecânico a céu aberto Podem ser executadas inclinadas com facilidade Como qualquer estaca escavada não ultrapassa matacões maiores Através do torque da máquina o operador consegue verificar a dureza do solo na ponta Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 28

29 Trado mecânico - Etapas do serviço Haste telescópica Concreto convencional Slump mm (José Freitas Jr.) Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 29

30 Trado mecânico - Etapas do serviço (José Freitas Jr.) Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 30

31 Estaca Strauss Fundação de concreto simples ou armado, moldada in loco e executada com revestimento metálico recuperável. Profundidade: até 24 m Acima do lençol freático Diâmetro: 30 a 45 cm (usual) Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 31

32 Estaca Strauss - Equipamento necessário: Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 32

33 Estaca Strauss - Equipamento necessário: Torre para execução da estaca Strauss PCC-USP Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 33

34 Estaca Strauss - Equipamento necessário: cristinaferraz.com.br Guincho para elevação da sonda PCC-USP Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 34

35 Seqüência executiva Estaca Strauss Abertura de um furo no terreno utilizando com soquete + coroa dentada ou pipeta. até 1,0 a 2,0 m de profundidade. Acoplamento do primeiro tubo (camisa metálica) Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 35

36 Seqüência executiva Estaca Strauss Procede-se o aprofundamento com golpes sucessivos da sonda ou pipeta. Sonda para perfuração do fuste PCC-USP Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 36

37 Seqüência executiva Estaca Strauss Colocar água para amolecer o solo PCC-USP Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 37

38 Seqüência executiva Estaca Strauss Perfuração Sonda posicionada para nova queda Tubo de encamisamento PCC-USP MR Sondagens e Estacas Quando necessário acopla-se outros tubos até atingir a cota necessária. Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 38

39 Seqüência executiva Estaca Strauss Perfuração Sonda no interior do encamisamento PCC-USP Lama acumulada MR Sondagens e Estacas PCC-USP Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 39

40 Seqüência executiva Estaca Strauss Lama saindo da sonda Retirada da lama PCC-USP Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 40

41 Estaca Strauss Início da concretagem Camada inicial de concreto é lançado na tubulação e fortemente apiloada para formação do bulbo. Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 41

42 Estaca Strauss Apiloamento e retirada da camisa (c/ guincho) Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 42

43 Estaca Strauss Concretagem Posicionamento das barras de aço de arranque para ligação com bloco ou baldrames na extremidade superior da estaca Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 43

44 Estaca Strauss Escavação com a sonda e cravação de camisas. Escavação aprofunda com emendas da camisa. Concreto é lançado na camisa e apiloado para formação do bulbo Apiloamento do concreto e retirada da camisa com o guincho Colocação das armaduras. a b c d e Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 44

45 Estaca Strauss Preparo da cabeça da estaca Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 45

46 Estaca Strauss Pontos fortes: Pode ser empregada em terrenos acidentados devido a simplicidade do equipamento utilizado. Limitações: Capacidade de carga < estaca Franki e prémoldadas de concreto Baixa produtividade se comparada às escavadas com trado mecânico Limitada ao nível do lençol freático Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 46

47 Estaca Strauss Controle de execução: Locação das estacas Profundidade de escavação Verticalidade de retirada da camisa Tipos de solo encontrado (retirada de amostras) Cota de arrasamento da cabeça das estacas; Armadura, quando for o caso; Apiloamento do concreto para garantir continuidade do fuste. Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 47

48 Estaca Franki Alto grau de atrito lateral Melhoramento do terreno Profundidade de até 18 m Ø 30 a 60 cm Causa vibração e barulho Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 48

49 Estaca Franki Pilão Tubo camisa de aço Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 49

50 Seqüência executiva Estaca Franki Crava-se no solo um tubo de aço, cuja ponta é obturada por uma bucha de concreto seco, areia e brita, estanque e fortemente comprimida sobre as paredes do tubo. Ao se bater com o pilão na bucha, o mesmo arrasta o tubo, impedindo a entrada de solo ou água. Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 50

51 Seqüência executiva Estaca Franki Atingida a camada desejada, o tubo é preso e a bucha expulsa por golpes de pilão e fortemente socada contra o terreno, de maneira a formar uma base alargada; Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 51

52 Estaca Franki Seqüência executiva Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 52

53 Estaca Franki Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 53

54 Estaca Franki Dobra e posiciona-se as armaduras Estribos helicoidais soldados às armaduras longitudinais PCC-USP Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 54

55 Estaca Franki Inicia-se a concretagem do fuste, em camadas fortemente socadas, extraindo-se o tubo a medida que a concretagem avança. Armadura Pilão Camisa Bucha de concreto Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 55

56 Estaca Franki Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 56

57 Estaca Franki PCC-USP Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 57

58 Estaca Franki Vergalhões CA25 soldados aos estribos Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 58

59 Estaca Franki Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 59

60 Estaca Franki Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 60

61 Estaca Franki Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 61

62 Estaca Franki Pontos fortes: Grande capacidade de carga Podem ser executadas a grande profundidade Não são limitadas pelo lençol freático Pontos fracos: Alta vibração do solo durante a execução Grande área necessária para o bate estacas Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 62

63 Estaca Franki Caso exista uma camada de argila orgânica mole saturada: Alternativa 1: Cravar o tubo até solo firme e encher o mesmo com areia Arrancar o tubo e tornar a cravá-lo no mesmo lugar. Observação: isso irá forma uma camada de areia que irá aumentar a resistência da argila mole, protegendo o concreto fresco do estrangulamento. Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 63

64 Estaca Franki Caso exista uma camada de argila orgânica mole saturada: Alternativa 2: após a cravação do tubo, execução da base e colocação da armação, encher inteiramente o mesmo com concreto plástico (slump 8 a 12 cm). Em seguida, o mesmo é retirado de uma só vez com o auxílio de um equipamento vibrador acoplado ao tubo. A este processo executivo dá-se o nome de estaca Franki com fuste vibrado. Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 64

65 Estaca Franki Controle de execução Locação do centro das estacas Profundidade de cravação/escavação Verticalidade do tubo e de sua retirada da camisa, para não haver estrangulamento do fuste Velocidade de execução; Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 65

66 Estaca Franki Controle de execução Armação das estacas Nega Cota de arrasamento da cabeça da estaca Altura de queda do pilão Volume de concreto empregado na execução do bulbo Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 66

67 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 67

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