Mestrado em Eng.ª Estruturas: Edifícios em B.A. Fundações Indirectas por Estacas

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1 1/198 1/127 2/198 Introdução Principais Métodos Construtivos Principais Aspectos Construtivos Tipos de Comportamento de Estacas Projecto de Estacas 2/127 1

2 3/198 Introdução - Fundações Indirectas Objectivo principal: Utilização: Quando o solo sob a estrutura: transmitir as cargas estruturais ao estrato firme localizado a uma dada profundidade - Não apresenta capacidade resistente para acomodar fundações superficiais - É muito compressível assentamentos - A compressibilidade e/ou a distribuição de cargas é variável assentamentos dif. Quando é necessário resistir a forças horizontais e/ou arrancamentos (tracções) Quando a escavação necessária para atingir o estrato firme não é económica Principais tipos de fundações profundas: Estacas e Barretas (grandes profundidades) (D/B>10) Pegões (pequenas profundidades) (D/B>4) Microestacas (atrito lateral) e Colunas Jet Grouting 3/127 Mestrado Carta Geológica em Eng.ª de Estruturas: Edifícios em B.A. Fundações Portugal Continental Indirectas por Estacas 4/198 Geologia muito heterogénea e algo aleatória Soluções de fundações diversificadas adaptadas às singularidades geológicas geotécnicas e estruturais de cada cenário 4/127 2

3 Estacas - classificação e tipos Quanto ao tipo de material Madeira Betão armado Aço Mistas Solo - cimento Quanto ao comportamento Ponta Atrito lateral Ponta e atrito lateral Pilar Pavimento Enrocamento Maciço de encabeçamento Solo inapto para fundações directas Estaca Estrato firme 5/198 Quanto ao método construtivo Moldadas in - situ Pré-fabricadas e cravadas Perfis metálicos Betão armado Madeira 5/127 6/198 Estacas - tipo de material Estacas de madeira Utilização mais antiga (ex: Baixa Pombalina) Material de boa qualidade e sem defeitos Diâmetro mínimo de 0,30 m Sempre abaixo do NF maior preservação Estacas de betão armado Cravadas ou moldadas Recobrimento mínimo de 4,0 cm (cravadas) Recobrimento mínimo de 6,0 cm (moldadas) Estacas de betão armado pré-esforçado Sempre pré-fabricadas e cravadas Pré-esforço destina-se a evitar a deterioração durante o transporte e cravação Estacas de aço Cravação mais fácil do que com outros tipos de material Perfis laminados (em geral HEB) e perfis tubulares Desvantagem: corrosão, em particular em terrenos com ph <7 (pântanos e turfas) Resolução: Estacas mistas - aumentar secção - revestir a betão Madeira (abaixo do NF) + Betão Aço (perfil) + Betão (barreta) A junta entre os 2 materiais requer cuidados de forma a garantir a eficiente transmissão de esforços 6/127 3

4 (Micro)Estacas de madeira 7/198 7/127 (Micro)Estacas de madeira 8/198 8/127 4

5 (Micro)Estacas de madeira 9/198 9/127 (Micro)Estacas de madeira 10/198 10/127 5

6 11/198 (Micro)Estacas de madeira (efeito da variação do NF) Degradação da estaca de madeira pelo efeito de rebaixamento do NF Piso térreo Grelha de distribuição Estacas madeira NF actual Exemplo de aplicação: Baixa Pombalina microestacas como elemento de tratamento do terreno 11/127 12/198 (Micro)Estacas de madeira Baixa Pombalina 12/127 6

7 13/198 (Micro)Estacas de madeira Baixa Pombalina: grade de distribuição de cargas 13/127 14/198 (Micro)Estacas de madeira Baixa Pombalina: Faseamento construtivo das estacas 14/127 7

8 15/198 (Micro)Estacas de madeira Baixa Pombalina 15/127 16/198 (Micro)Estacas de madeira Baixa Pombalina 16/127 8

9 17/198 Estacas - método construtivo e respectivo campo de aplicação Estacas pré-fabricadas Percussão Rotação Areias e argilas (havendo necessidade de verificar a susceptibilidade para liquefação) Solos brandos, aluvionares, para atingir o estrato rijo Boa resistência ao arrancamento devido às laminas laterais Estacas moldadas Não entubadas Entubadas Furadas Fluido Estabilizador Tubo recuperado Tubo perdido Solos coesivos (quando não é provável o desmoronamento do furo, ex: TC armaduras até 12m) Solos pouco coesivos e/ou com NF Altura das lamas é dimensionada para anular a pressão do solo nas paredes do furo Solos muito pouco coesivos com NF e percolação Obras marítimas ou fluviais 17/127 18/198 Miniestacas metálicas cravadas por percussão: martelo pneumático 18/127 9

10 19/198 Miniestacas cravadas por percussão: tipo TRM em ferro fundido dúctil 19/127 20/198 Miniestacas cravadas por percussão: martelo pneumático sistema seco, apenas com resistência de ponta Via seca Cabeça de cravação 20/127 10

11 21/198 Miniestacas cravadas por percussão: tipo TRM em ferro fundido dúctil Via seca Critério de paragem 21/127 22/198 Miniestacas cravadas por percussão: martelo pneumático sistema com injecção de preenchimento Cabeça de cravação e injecção Via húmida 22/127 22/91 11

12 Miniestacas cravadas por percussão: tipo TRM em ferro fundido dúctil Via húmida atrito lateral 23/198 23/127 24/198 Miniestacas cravadas por percussão: tipo TRM em ferro fundido dúctil Via húmida 24/127 12

13 25/198 Miniestacas cravadas por percussão: martelo pneumático sistema com injecção de preenchimento 25/127 Miniestacas cravadas por percussão: campos de aplicação 26/198 26/127 13

14 Miniestacas cravadas por percussão: energias renováveis 27/198 27/127 28/198 Miniestacas cravadas por percussão: tipo TRM em ferro fundido dúctil Características das Miniestacas 28/127 14

15 29/198 Miniestacas cravadas por percussão: tipo TRM em ferro fundido dúctil Principais acessórios 29/127 30/198 Miniestacas cravadas por percussão: tipo TRM em ferro fundido dúctil Medição do recobrimento 30/127 15

16 31/198 Estacas de betão armado cravadas por percussão: bate-estacas 31/127 Estacas de betão armado cravadas por percussão: bate-estacas 32/198 32/127 16

17 33/198 Estacas de betão armado pré-fabricadas, cravadas à percussão (I) As estacas são formadas por troços pré-fabricados, cujo comprimento é condicionado em geral por razões de transporte Almofada metálica de protecção colocada na cabeça da estaca antes da aplicação da carga de cravação Os troços sobrepõem-se sucessivamente, através de dispositivos de ligação constituídos por colares metálicos e pinos, até perfazerem o comprimento total Norma: EN , Execution of Special Geotechnical Works Displacement Piles 33/127 34/198 Estacas de betão armado pré-fabricadas, cravadas à percussão (II) Secções correntes [mm] N máx serviço [kn] 250x x x x x Betão C45/55 Aço A500NR Solução de aplicação condicionada em terrenos com material pedregoso 34/127 17

18 35/198 Estacas de betão armado pré-fabricadas, cravadas à percussão (III) 35/127 36/198 Estacas de betão armado pré-fabricadas, cravadas à percussão (IV) 36/127 18

19 37/198 Estacas de betão armado pré-fabricadas, cravadas à percussão (V) 37/127 38/198 Efeitos secundários de cravação de estacas 38/127 19

20 39/198 Efeitos secundários de cravação de estacas 39/127 40/198 Efeitos secundários de cravação de estacas 40/127 20

21 41/198 (Micro)Estacas auto perfurantes por rotação Tecnologia Cilindro de aço ou betão com lâminas helicoidas nas suas superfícies laterais (tipo parafuso sem fim) Penetra no solo por rotação Materiais Aço: facilidade de ligação Betão armado (com ou sem préesforço): ligação com chapas Utilização Solos brandos, aluvionares, até atingir o estrato rijo Boa resistência ao arrancamento devido às laminas laterais 41/127 Estacas moldadas furadas (betonagem antes da colocação da armadura) Tecnologia Furação realizada por trado contínuo Furo é preenchido com betão de média trabalhabilidade (slump S4 EN206) Colocação das armaduras no interior do furo (com vibração do betão) exige grande coordenação entre operações Materiais Betão armado Utilização Estaca trado contínuo 42/198 Solos coesivos (quando não é provável o desmoronamento das paredes do furo, ex: TC armaduras até 12m) Norma: EN 1 536, Execution of Special Geotechnical Works Bored Piles 42/127 21

22 Estacas moldadas furadas (trado continuo CFA, Faseamento) 43/198 1ª Fase 2ª Fase 3ª Fase 4ª Fase 5ª Fase 43/127 Mestrado em Mangueira Eng.ª Estruturas: Estacas Edifícios moldadas em B.A. furação com trado contínuo Roldana 44/198 44/199 Cabeça de rotação Prolonga Trado oco Equipamento de furação diâmetros correntes f400mm f600mm f800mm f1000mm Guia e limpadeira Ponteira Comprimento máximo das armaduras: 12m Comprimento máximo da estaca: 20 a 30m Na presença de materiais pedregosos, de dimensão superior a 0,20f, a técnica pode tornar-se desadequada 44/127 22

23 45/198 Estacas moldadas furadas (não entubadas) trado contínuo a) Furação a) Furação c) Colocação de armadura Armadura antes de ser colocada no furo b) Betonagem 45/127 46/198 Estacas moldadas furadas (trado continuo CFA, para rocha) 46/127 23

24 47/198 Estacas moldadas furadas (trado continuo - CFA) 47/127 48/198 Estacas moldadas furadas (trado entubado) 48/127 24

25 Estacas moldadas com fluido estabilizador (não entubadas) Tecnologia 49/198 Furação realizada por trado e/ou balde À medida que a furação progride, estabiliza-se o furo com bentonite Colocação das armaduras no furo Furo é preenchido com betão de grande trabalhabilidade (slump S4 EN206), que dispondo de maior densidade expulsa a bentonite Materiais Betão armado Utilização Solos pouco coesivos e/ou com NF Altura das lamas é dimensionada para anular a pressão do solo nas paredes do furo Estaca furada com equipamento hidráulico rotativo - vara telescópica kelly e balde Norma: EN 1 536, Execution of Special Geotechnical Works Bored Piles 49/127 Mestrado em Eng.ª Estruturas: Estacas Edifícios moldadas em B.A. furação com equipamento hidráulico rotativo (vara telescópica kelly ) Vara kelly Equipamento de furação diâmetros correntes f500mm f600mm f800mm f1000mm Cabeça rotação f1200mm f1500mm Guia f2000mm 50/198 50/199 Balde Comprimento máximo da estaca e das armaduras: 40 a 80m Pode ser utilizada em qualquer tipo de solos 50/127 25

26 Estacas moldadas com fluido estabilizador (tubo de boca) 51/198 51/127 Mestrado Estacas em moldadas Eng.ª Estruturas: com fluido estabilizador: Edifícios em B.A. limpeza com Fundações sistema air Indirectas lift (fase 3) por Estacas 52/198 52/127 26

27 53/198 Estacas moldadas com bentonite (apenas tubo de boca) 53/127 54/198 Estacas moldadas com tubo recuperado (entubadas) Tecnologia Furação realizada por trado e/ou balde sob protecção de tubagem, cuja base deve estar abaixo do fundo do furo Tubagem enterrada por vibração / rotação à medida que o furo avança Colocação das armaduras no furo Betona-se, a partir do fundo do furo, com betão de grande trabalhabilidade (slump S4 EN206) À medida que se betona, extraí-se o tubo devendo a base deste estar sempre cerca de 1,0m abaixo do nível superior da betonagem Utilização Solos muito pouco coesivos com NF e percolação Tubo colocado com mesa rotativa e escavação com grab, suspenso em grua Materiais Betão armado Betão Norma: EN 1 536, Execution of Special Geotechnical Works Bored Piles 54/127 27

28 Mestrado em Eng.ª Estruturas: Estacas Edifícios moldadas em B.A. tubo colocado com mesa rotativa entubadora e furação com grab suspenso em grua Equipamento de furação diâmetros correntes f600mm f800mm f1000mm f1200mm f1500mm f2000mm Comprimento máximo da estaca e das armaduras: 40 a 80m 55/198 55/199 É adequada para solos pedregosos, onde é necessário incrementar a capacidade rotativa, e para a colocação de tubos de boca 55/127 56/198 Estacas moldadas com tubo recuperado (furação com mesa rotativa e grab suspenso em grua) 56/127 28

29 Mestrado em Eng.ª Estruturas: Estacas Edifícios moldadas em tubo B.A. colocado com Fundações Indirectas por mesa Estacas rotativa entubadora e furação equipamento hidráulico rotativo 57/198 57/199 Equipamento de furação diâmetros correntes f600mm f800mm f1000mm f1200mm f1500mm f2000mm Comprimento máximo da estaca e das armaduras: 40 a 80m É adequada para solos pedregosos, onde é necessário incrementar a capacidade rotativa, e para a colocação de tubos de boca 57/127 Mestrado Estacas moldadas em Eng.ª com Estruturas: tubo recuperado Edifícios (entubadas) em B.A. 58/198 58/127 29

30 Estacas moldadas com tubo recuperado (entubadas) 59/198 59/127 60/198 Estacas moldadas com tubo perdido (entubadas) Tecnologia Furação realizada por trado e/ou balde sob protecção de tubagem, cuja base deve estar abaixo do fundo do furo Tubagem enterrada por vibração /rotação à medida que o furo avança Colocação das armaduras no furo Betona-se, a partir do fundo do furo, com betão de grande trabalhabilidade (slump S4 EN206) Materiais Betão armado Utilização Estaca furada com equipamento hidráulico rotativo - vara telescópica kelly Norma: EN 1 536, Execution of Special Geotechnical Works Bored Piles Situação pouco comum, adoptada apenas em obras marítimas /fluviais (ex: obras c/ grande horizonte de projecto, tubos c/ espessura extra de dimensionamento) 60/127 30

31 61/198 Estacas moldadas com tubo perdido entubadas (furação com rotativa hidráulica e balde) 61/127 62/198 Estacas moldadas com tubo perdido (entubadas) Furação com máquina hidráulica rotativa Colocação do tubo moldador com recurso a vibro fonceur 62/127 31

32 63/198 Estacas moldadas com tubo perdido (entubadas) Colocação do tubo moldador com recurso a vibro fonceur Preparação do tubo moldador em estaleiro 63/127 64/198 Estacas moldadas com tubo perdido (entubadas) 64/127 32

33 65/198 Estacas moldadas com tubo perdido (entubadas) 65/127 66/198 Estacas moldadas com tubo perdido (entubadas) 66/127 33

34 Estacas moldadas furadas com vara telescópica Kelly : aspectos construtivos 67/ Ø [mm] Prof. 67/127 Estacas moldadas furadas com vara telescópica Kelly : aspectos construtivos /198 Resistência à Compressão [MPa] 68/127 34

35 Estacas moldadas furadas com vara telescópica Kelly : aspectos construtivos Resistência à Compressão MPa 69/198 D e nt e s F e rr a m e n t a s 69/127 Mestrado Estacas em moldadas Eng.ª Estruturas: aspectos construtivos: Edifícios em ferramentas B.A. furação 70/198 70/127 35

36 Estacas moldadas aspectos construtivos a) Entubamento e furação b) Limpeza do furo c) Colocação da armadura d) Betonagem 71/198 Dispositivos de fixação dos vários troços de tubos 71/127 Estacas moldadas aspectos construtivos a) Entubamento e furação b) Limpeza do furo c) Colocação da armadura d) Betonagem 72/198 Dispositivos de fixação dos vários troços de tubos 72/127 36

37 Estacas moldadas aspectos construtivos: trados a) Entubamento e furação b) Limpeza do furo c) Colocação da armadura d) Betonagem 73/198 Ferramentas de furação com rotativas hidráulicas trados rocha e solos 73/127 74/198 Estacas moldadas aspectos construtivos: trados Trado para solos Trado rocha 74/127 37

38 Estacas moldadas aspectos construtivos: baldes a) Entubamento e furação b) Limpeza do furo c) Colocação da armadura d) Betonagem 75/198 Ferramentas de furação com rotativas hidráulicas - baldes 75/127 76/198 Estacas moldadas aspectos construtivos: baldes Balde com 1 face cortante Balde com 2 faces cortantes 76/127 38

39 77/198 Estacas moldadas aspectos construtivos: caroteiros a) Entubamento e furação b) Limpeza do furo c) Colocação da armadura d) Betonagem Ferramentas de furação com rotativas hidráulicas - caroteiros 77/127 78/198 Estacas moldadas aspectos construtivos: caroteiros Caroteiro de bordos cortantes Caroteiro de faces e bordos cortantes Caroteiro de bordos com roller bits Dispositivo para alargamento da secção da base da estaca 78/127 39

40 Ferramentas de escavação com recurso a grab Estacas moldadas aspectos construtivos a) Entubamento e furação b) Limpeza do furo c) Colocação da armadura d) Betonagem 79/198 Ferramentas de furação com rotativas hidráulicas - caroteiros Desmonte de um bloco de rocha preso no caroteiro 79/127 Estacas moldadas aspectos construtivos a) Entubamento e furação b) Limpeza do furo c) Colocação da armadura d) Betonagem 80/198 80/127 40

41 Estacas moldadas aspectos construtivos a) Entubamento e furação b) Limpeza do furo c) Colocação da armadura d) Betonagem 81/198 Ferramentas de furação tipo percussão com recurso a trépano 81/127 Estacas moldadas aspectos construtivos a) Entubamento e furação b) Limpeza do furo c) Colocação da armadura d) Betonagem 82/198 Caroteiro (furação em rocha) Balde (limpeza do furo) Após a conclusão da furação o furo deve ser limpo com balde ou grab 82/127 41

42 83/198 Estacas moldadas aspectos construtivos: 2500mm de diâmetro 83/127 84/198 Estacas moldadas aspectos construtivos: 3000mm de diâmetro 84/127 42

43 Estacas moldadas aspectos construtivos a) Entubamento e furação b) Limpeza do furo c) Colocação da armadura d) Betonagem 85/198 Colocação de espaçadores à boca do furo para garantir o recobrimento das armaduras 85/127 Estacas moldadas aspectos construtivos a) Entubamento e furação b) Limpeza do furo c) Colocação da armadura Betonagem submersa com recurso a tubo tremie (f min =0,20m), de baixo para cima, podendo condicionar a relação diâmetro / comprimento da estaca A base do tubo deve ser mantida permanentemente no interior da massa de betão, num comprimento mínimo de 2m d) Betonagem 86/198 86/127 43

44 Estacas moldadas aspectos construtivos, furação com alargador da base Estacas moldadas aspectos construtivos a) Entubamento e furação b) Limpeza do furo c) Colocação da armadura d) Betonagem 87/198 87/127 88/198 88/199 Furação com trado Estabilização do furo c/ bentonite Estabilização do furo com o tubo Furação da base com alargador Introdução do tubo moldador Selagem do tubo e remoção da bentonite Remoção do tubo moldador Conclusão da estaca 88/127 44

45 Estacas moldadas com tubo perdido (furação por flying drill) 89/198 89/127 Mestrado Estacas em moldadas: Eng.ª Estruturas: furação através Edifícios do sistema B.A. flying drill em Fundações condições Indirectas de acessibilidade por Estacas condicionada 90/198 90/127 45

46 Mestrado Estacas em moldadas: Eng.ª Estruturas: flying drill Edifícios principais em aplicações B.A. 91/198 91/127 Estacas moldadas com tubo perdido (entubadas flying drill) 92/198 92/127 46

47 Mestrado Estacas moldadas: em Eng.ª Estruturas: flying drill Edifícios em B.A. equipamento de furação 93/198 93/127 Mestrado Estacas em moldadas: Eng.ª Estruturas: flying drill Edifícios furação em com B.A. circulação inversa 94/198 94/127 47

48 Estacas moldadas: flying drill sistemas de furação 95/198 95/127 96/198 Injecção do pé das estacas 96/127 48

49 Vantagens: Conceito: H 97/198 Principais aspectos construtivos com influência no Projecto Desvios de verticalidade, integridade e limpeza Saneamento da cabeça da estaca Betões Armaduras Motivos da excentricidade: heterogeneidade do solo (blocos, camada dura inclinada, etc.) plataforma de trabalho desnivelada Valores máximos admissíveis da excentricidade (e): e e < 0,15 m para estacas de qualquer diâmetro O projecto de fundações deve considerar esta excentricidade (e): N = N M = M + [N x e] + V x H V = V N V M e 97/127 98/198 Principais aspectos construtivos com influência no Projecto Desvios de verticalidade, integridade e limpeza Saneamento da cabeça da estaca Betões Ensaios sónicos para avaliação da integridade das estacas (I) Armaduras Aplicação de uma pancada na cabeça da estaca e medição da perturbação pela onda incidente ao longo da estaca. Qualquer descontinuidade presente na estaca e variações litológicas do terreno atravessado produzem ondas de reflexão A onda incidente, e as suas reflexões, são detectadas por um acelerómetro colocado na estaca e os resultados são obtidos em velocidade - profundidade Detecção de defeitos ou de descontinuidades numa fase anterior à entrada em carga da estaca, em particular: inclusões, fissuras, juntas, alargamento e estrangulamento de diâmetros, alteração nos materiais da estaca Ensaio não destrutivo com possibilidade de ensaiar um número elevado de estacas por dia (50 a 200 unidades), dependente das condições de acessibilidade 98/127 49

50 99/198 Principais aspectos construtivos com influência no Projecto Desvios de verticalidade, integridade e limpeza Saneamento da cabeça da estaca Betões Armaduras Ensaios sónicos para avaliação da integridade das estacas (II) Dispositivos e execução de ensaios sónicos de integridade de estacas 99/ /198 Ensaios sónicos 100/127 50

51 101/198 Ensaios sónicos 101/ /198 Principais aspectos construtivos com influência no Projecto Desvios de verticalidade, integridade e limpeza Saneamento da cabeça da estaca Betões Ensaios sónicos para avaliação da integridade das estacas (III) Ensaio cross-hole - estacas moldadas Emissor Ensaio geofísico a realizar no interior de dois furos, em geral negativos, deixados no interior da mesma estaca, permitindo obter a distribuição espacial da velocidade de propagação das ondas sísmicas (V S ) entre os dois furos Este ensaio é mais completo do que o ensaio sónico convencional, pois a emissão e a recepção são realizadas a várias profundidades, permitindo uma caracterização mais selectiva das singularidades e eventuais defeitos Armaduras Geofones 102/127 51

52 103/198 Ensaios Cross Hole 103/ /198 Ensaios Cross Hole : tubos acoplados às armaduras 104/127 52

53 105/198 Verificação da integridade das estacas: carotagem 105/127 Mestrado Importância em Eng.ª da limpeza Estruturas: do fundo Edifícios do furo em B.A. 106/ /127 53

54 Mestrado Aspectos em construtivos: Eng.ª Estruturas: limpeza Edifícios do fundo em do B.A. furo 107/ / /198 Principais aspectos construtivos com influência no Projecto Desvios de verticalidade, integridade e limpeza Saneamento da cabeça da estaca Betões Armaduras Comprimentos de amarração Recobrimentos mínimos Betão deteriorado 108/127 54

55 109/198 Saneamento da cabeça das estacas: metodologia convencional 109/ /198 Saneamento da cabeça das estacas: metodologia convencional 110/127 55

56 111/198 Saneamento da cabeça das estacas: metodologia convencional 111/ /198 Saneamento da cabeça das estacas: metodologia pré corte 112/127 56

57 113/198 Saneamento da cabeça das estacas: metodologia pré corte 113/ /198 Saneamento da cabeça das estacas: metodologia pré corte Darda ou cunha Furação 114/127 57

58 115/198 Saneamento da cabeça das estacas: metodologia pré corte Corte de estacas com revestimento Corte da estaca 115/ /198 Saneamento da cabeça das estacas: metodologia pré corte Remoção vertical da cabeça da estaca 116/127 58

59 117/198 Saneamento da cabeça das estacas: metodologia pré corte (Recepieux) 117/ /198 Principais aspectos construtivos com influência no Projecto Desvios de verticalidade, integridade e limpeza Dosagem mínima de cimento (com vista a obter uma boa trabalhabilidade): Estacas moldadas c/ ou s/ tubo: 350 kg/m3 Estacas moldadas furadas / c/ lamas: 400 kg/m3 Saneamento da cabeça da estaca Trabalhabilidade - aferida através do ensaio cone de Abrahms: após retirada do cone Slump > 160mm, Classe S4 (NP EN206) Betões Armaduras Diâmetro máximo dos inertes: Estacas cravadas: < 25,0 mm Estacas moldadas c/ ou s/ tubo: < 25mm Estacas moldadas furadas ou c/ lamas: mínimo: 1/4 da malha da gaiola 1/2 recobrimento slump Relações limite A/C < 0,6 cimento > 280kg/m 3 Classe mínima de exposição ambiental EC2 (NP - EN206) 118/127 59

60 119/198 Betões Ensaios de Consistência: NP ENV206 Ensaio de abaixamento ISO 4109 Ensaio Vêbê ISO 4110 Ensaio de compactação ISO 4111 Ensaio de espalhamento ISO / /198 Betões - Classes de Resistência: NP - EN206/EC2 REBAP: B15 B20 B25 B30 B37 B45 B50 B55 B60 Cubos normalizados ISO 4012: 150mm face, curados conforme ISSO 2736 Cilindros normalizados ISO 1920 : f150mm e L=300mm, curados (ISSO 2736) 120/127 60

61 121/198 Betões EC2 Valores do módulo de elasticidade secante aos 28 dias: E cm [MPa] Valores característicos da tensão de rotura à compressão (f ck cilindros), valores médios da resistência à tracção (f cm ) e valores característicos da tensão de rotura à tracção (f tk ), todos em MPa 121/ /198 Betões EC2: Diagrama de Tensões Extensões em Compressão Simples s c <0 f c s cu 0,4 f c f c Tensão máxima e c1 Extensão à tensão fc e cu Extensão última E c Coeficiente de Poisson: n = 0,20 extensões elásticas, n = 0,00 estado fendilhado E cm ec1 ecu e c <0 122/127 61

62 Betões: E (LNEC) / NP EN /198 EN206-1 E464LNEC XC1 XC3 XC4 XC2 XS2 XS3 XS1 XA1 XA1 XA2 XA3 123/ /198 Betões: E (LNEC) (XA1) (XA2) (XA3) Risco Moderado Risco Médio Risco Alto 124/127 62

63 Betões: E (LNEC) / NP EN /198 (XC2) (XC3) (XC4) (XS1) (XS2) (XS3) 125/ /198 Betões: E (LNEC) (XC1) (XC2) (XC3) (XC4) (XS1) (XS2) (XS3) 126/127 63

64 Importância da curva de betonagem no controlo da execução das estacas 127/198 Betões: E (LNEC) (XA1) (XA2) (XA3) 127/127 Mestrado Aspectos em Eng.ª Estruturas: Edifícios em B.A. Fundações construtivos: Indirectas por Estacas betões 128/198 Volume [m 3 ] Curva teórica f800mm Curva real medida Profundidade [m] Identificação da estaca e da data da betonagem 128/127 64

65 129/198 Principais aspectos construtivos com influência no Projecto Desvios de verticalidade, integridade e limpeza Saneamento da cabeça da estaca Betões Armaduras Armaduras em todo o comprimento: para estacas á flexão, tracção e estacas inclinadas Disposições das armaduras: Varões longitudinais: min 6, dispostos simétricamente e igualmente espaçados de forma a conferir maior rigidez à gaiola Cintas: helicoidais p/ eliminar desperdícios Espaçamento máx. armaduras longitudinais: 10cm Espaçamento máximo das cintas ou passo das hélices: Estacas cravadas: < 15,0 cm passo Estacas moldadas: < 20,0 cm Recobrimento mínimo: Estacas pré-fabricadas cravadas 4,0 cm Estacas moldadas furadas 6,0 cm Nº mínimo de varões: n > 6 Diâmetro mínimo: f longitudinal = 12 mm f cintas = 8 mm Armadura long. mín. (A long s ): c x 4 A235 c x 3 A400, A500 (com A c - secção da estaca) 129/ /198 Aços EC2 / REBAP: Diagrama de Tensões Extensões e Classes de Resistência Extensões (-e) f syd Tensões + s c Tracção Es = tg a = 200GPa, Módulo de elasticidade -3,5x10-3 a +10x10-3 Extensões (+e) Classes de resistência: Compressão Aços f syd [MPa] f sycd Tensões - s c Designações: A 400 NR laminado a quente e rugoso A 400 NL laminado a quente liso A 400 ER endurecido a frio e rugoso A 400 EL endurecido a frio e liso A A A Os aços são classificados pelo valor da respectiva tensão de rotura, correspondente a cerca de 1,15 vezes o valor da tensão de cedência (f130/127 syd ) 65

66 131/198 Armaduras Tubulares Espessura extra [mm] para a prevenção da corrosão em solos: EC3 131/ /198 Armaduras Tubulares Espessura extra [mm] para a prevenção da corrosão em água: FNRA (Finlândia), 100 anos de horizonte de projecto 132/127 66

67 133/198 Estacas em ambiente agressivo: zona critica splash 133/ /198 Estacas em ambiente agressivo: zona critica splash 134/127 67

68 135/198 Estacas - comportamento Estacas de ponta Executadas até ao estrato firme rijo (bedrock), desprezando-se o atrito lateral Penetração: poderá ser aconselhável alargamento da ponta ( pata de elefante ) Funcionam como pilares encurvadura por varejamento Estacas por atrito lateral Não atingem o estrato firme, sendo a resistência conferida essencialmente por atrito lateral Necessário verificar possível mobilização de atrito negativo Situações particulares: Areias soltas: cravação compactação resistência lateral Estacas de ponta e atrito lateral Atrito lateral Situação real Especiais Mobilização da ponta: só após vencer atrito lateral assentamentos cuidados: Maior contribuição para a capac. resistente conferida pelo atrito lateral 135/127 Ponta 136/198 Estacas - comportamento Não existe sobreposição de efeitos Distribuição da carga em profundidade Distribuição da resistência lateral em profundidade 136/127 68

69 137/198 Estacas - comportamento Estaca moldada Estaca cravada Qb resistência de ponta mobilizada Qs resistência lateral mobilizada 137/ /198 Estacas comportamento: superfícies de rotura Deformação do solo durante a cravação da estaca (Berezantev 1961) 138/127 69

70 139/198 Estacas comportamento: superfícies de rotura Superfície de rotura assumida por Terzaghi, Sokolovski, Caquot e Kérisel Superfícies de rotura assumidas por Meyerhof, para estacas longas (à esquerda) e curtas (à direita) 139/ /198 Estacas comportamento: superfícies de rotura Para qualquer fenómeno de explicação não linear existem sempre várias teorias Superfície de rotura (Janbu 1976) Superfície de rotura assumida por Vesic e Skempton, Yassin e Gibson 140/127 70

71 141/198 Projecto de Estacas - Faseamento 1 - Determinação das cargas actuantes em cada estaca 2 - Pré-dimensionamento (Geometria) 3 - Cálculo da capacidade de carga 4 - Dimensionamento das estacas, maciços de encabeçamento e vigas de fundação (equilíbrio) 5 - Verificação da Segurança - Etapas 141/ /198 Projecto de Estacas 1 - Determinação das cargas actuantes em cada estaca (I) - transmitidas pela estrutura a) Peso do maciço encabeçamento, peso do terreno e excentricidade N V M e H b) Distribuição das cargas pelas estacas (maciços com mais de 1 estaca) Maciço de duas estacas: N estaca = [N Sd /2] +/- [M Sd /L] V estaca = [V Sd /2] Maciço com mais de duas estacas: N estaca = [N Sd (A i / A i )] + [M Sdx (A i y i /I xg )] + [M Sdy (A i x i /I yg )] i N total = N + [h solo A maciço ] + [ V estaca = [V Sd (A i / A i )], com: x G =( A i x i )/ A i ;I G x = A i (y i -y G ) 2 betão V maciço ] i i i y y G =( A i y i )/ A i ;I G x = A i (y i -y G ) 2 M total = M + [N total e] + [VxH], i i G (com e=0,10m - em geral) y G c c - ponto de aplicação da resultante N total G - centro de gravidade do conjunto das V total = V xg x estacas 142/127 N sd V sd L M sd 71

72 143/198 Projecto de Estacas 1 - Determinação das cargas actuantes em cada estaca (II) - transmitidas pelo terreno Aterro Ph Areia Argila mole Ph Muro cais Encontro de ponte a) Movimentos horizontais de solos compressíveis 143/ /198 Projecto de Estacas 1 - Determinação das cargas actuantes em cada estaca (III) - transmitidas pelo terreno Argila subconsolidada Sobrecarga Atrito negativo b) Consolidação de solos compressíveis 144/127 72

73 145/198 Projecto de Estacas 1 - Determinação das cargas actuantes em cada estaca (IV) - transmitidas pelo terreno c) Expansão volumétrica de solos 145/ /198 Projecto de Estacas 1 - Determinação das cargas actuantes em cada estaca (V) - mecanismos de rotura a) Corte por carregamento vizinho b) Danos em estruturas e infraestruturas 146/127 73

74 147/198 Projecto de Estacas 1 - Determinação das cargas actuantes em cada estaca (VI) - mecanismos de rotura c) Danos na superestrutura por condições de rigidez de fundação heterogéneas 147/ /198 Projecto de Estacas 1 - Determinação das cargas actuantes em cada estaca (VII) - mecanismos de rotura T C H d) Tracção das Estacas e) Compressão das Estacas f) Flexão e corte das Estacas 148/127 74

75 149/198 Projecto de Estacas Rotura por corte e flexão das estacas 149/ /198 Projecto de Estacas Rotura por corte e flexão das estacas 150/127 75

76 151/198 Projecto de Fundações Indirectas Soluções Híbridas: Ponte de Messina (Barretas + Jet Grouting) 151/ /198 Projecto de Fundações Indirectas Soluções Híbridas: Ponte de Messina (Barretas + Jet Grouting) 152/127 76

77 153/198 Projecto de Fundações Indirectas Soluções Híbridas: Ponte de Messina (Barretas + Jet Grouting) 153/ /198 Projecto de Estacas 2 - Pré-dimensionamento (Geometria) (I) a) Escolha da tecnologia de execução das estacas Relatório de Prospecção b) Determinação do comprimento da estaca Informações pré-disponíveis Relatório de Prospecção Geotécnica ponta (qual a profundidade?) Características mecânicas das camada tipo de estaca? e / ou atrito lateral Situação multicamada - Pelo menos 2 camadas de características diferentes são atravessadas - Encastramento: 3f, em solos mínimo 1f, em rochas Encastramento camada 1 camada 2 f L=D 154/127 77

78 f min 0,2 155/198 Projecto de Estacas 2 - Pré-dimensionamento (Geometria) (II) c) Localização em planta Estacas: absorvem esforço axial (efeito de binário) (situação recomendável) Vigas de fundação: absorvem momentos flectores Afastamento mínimo entre estacas: 2,5 a 3,0 diâmetros Afastamento mínimo a obstáculos (ex: constr. vizinhas): 0,70 m, condicionado por equip. Vigas fundação com grande comprimento rigidez flexão momentos equilibrado c/ par de estacas (binário) d) Diâmetros das estacas Diâmetros usuais [mm]: 400, 500, 600, 1000 e 1200 Controlo empírico dos assentamentos - estacas: [N serviço / A estaca ] < 5,0 MPa Esbelteza: [L/f] < 40, depende do processo construtivo e tipo de solo e) Maciços de encabeçamento f) Vigas de fundação Planta Planta f min 0,2 min(3f 0,75m) Alçado f+0,20 f min 0,2 Alçado 4f Vão: L < 7,0m Secção transversal b>0,30m H>(L/10 a L/12; =0,14) H> Devem possuir rigidez à 1,5f flexão para controlar assentamentos diferenciais min 0,2 155/127 L b H 156/198 Projecto de Estacas 2 - Pré-dimensionamento (Geometria) (III) Estaca Pegão f L f L L/f < 10 s máx serviço = 1,5 a 3,0 MPa 10 < L/f < 40 s máx serviço = 5,0 a 6,0 MPa 156/127 78

79 Projecto de Estacas 3 - Cálculo da capacidade de carga de cada estaca EC7 157/198 O EC7 prevê os seguintes estados limites: 157/ /198 Projecto de Estacas 3 - Cálculo da capacidade de carga de cada estaca EC7 A segurança é introduzida através de coeficientes parciais de segurança: Majoração de acções (A) Minoração das propriedades dos materiais (M) Minoração das resistências (R) Para cada estado limite o EC7 prevê valores (ou combinação de valores) de coeficientes parciais adequados 158/127 79

80 159/198 Projecto de Estacas: EC7 Acções (A): majoradas pelos coeficientes G e Q F d = G F G + Q F G Propriedades resistentes (M): minoradas pelos coeficientes f, c e cu f d = atang (f / f ) c d = c / c cu d = cu / cu Resistências (R): minoradas pelos coeficientes R R d = R / R 159/ /198 Projecto de Estacas Verificação da Segurança: EC7 160/127 80

81 161/198 Projecto de Estacas Verificação da Segurança: EC7 161/ /198 Projecto de Estacas 3 - Eurocódigo 7 - EC7 Verificação da segurança de estacas à compressão (princípio orientador: margem segurança dependente do nº de ensaios carga efectuados) N sd = F cd < R cd = R ck / m R ck = R bk + R sk R bk = R e b / = q bk A b R sk = R s e / = q sik A si i m - coeficientes parciais de segurança ( b ; s ; t ) R c - valor resistente de cálculo; b - base (ponta) R ck - valor resistente característico s - shaft (fuste) R b - resistencia de ponta; R e b - valor experimental R s - resistencia lateral; R e s - valor experimental R cd = R bd + R sd = [R bk / b ] + [R sk / s ] = [R ck / t ] N sd = F c <R c = [(R b e / ) / b ] + [(R s e / )/ s ] (*) t - quando a resistência é aferida com o seu valor total 162/127 81

82 Ensaio de arrancamento 163/198 Projecto de Estacas 3 - Cálculo da capacidade de carga de cada estaca - estacas à tracção Verificação da segurança de estacas à tracção (princípio orientador: margem de segurança dependente do nº de ensaios de carga efectuados) Continuar o dimensionamento Verificação da segurança: Conceito de estados limites (EC 7) Verificar se o peso da estaca é suficiente para anular a carga de tracção aplicada no seu coroamento Sim Não Verificar se a diferença é equilibrada pela resistência mobilizada pelo atrito lateral Não Continuar o dimensionamento Alterar solução 163/ /198 Projecto de Estacas 3 - Cálculo da capacidade de carga de cada estaca EC7 164/127 82

83 165/198 Projecto de Estacas Coeficientes parciais de segurança: EC7 M2 165/127 Mestrado Projecto em de Estacas Eng.ª Estruturas: Coeficientes Edifícios parciais em de B.A. segurança: EC7 166/ /127 83

84 167/198 Projecto de Estacas 3 - Cálculo da capacidade de carga de cada estaca - estacas à compressão (I) Métodos de cálculo: Ensaios de carga, Formulas estáticas, Método do penetrómetro Ensaios de carga (adoptados em cenários particulares) - Realiza-se numa estaca real carga aplicada na cabeça ou base da estaca - Vantagens: método que funciona como investimento - Desvantagens: os resultados podem não ser extrapoláveis Ensaios de carga estáticos 167/127 Projecto de Estacas: EC7 ensaios de campo e ensaios de carga dinâmicos 168/ /127 84

85 R p R p 169/198 Projecto de Estacas 3 - Cálculo da capacidade de carga de cada estaca - estacas à compressão (II) Métodos de cálculo: Ensaios de carga, Formulas estáticas, Método do penetrómetro Admite: Capacidade de carga = % Resistência de ponta + Resistência por atrito lateral Factor Segurança Global para ser mobilizada necessita de atinge o valor máximo para Q u = Q P /3+ Q L /2>Q serviço deformações pequenas deformações Admite que a resistência de ponta e lateral se desenvolvem em simultaneo e de forma independente do assentamento da estaca Principais formulas: Caquot e Kerisel, Método do Laboratório de Delft e Método de Meyerhof Método do Laboratório de Delft: Q = Q P + Q L (capacidade de carga a partir do CPT) R R p Resistência de ponta L f f S1 H Resistência lateral 1 Q P = 0,5 x [R p + R p ] Q L = [ fh i R Li ] f c avaliada com base na S2 H 2 i f c - factor correctivo configuração do bolbo 8,0B de pressões a partir de S3 H 0,33 - estacas cravadas 3 3,5B valores médios de R p 1,00 - estacas moldadas 169/127 R L1 R L2 R L3 170/198 Projecto de Estacas 3 - Cálculo da capacidade de carga de cada estaca - estacas à compressão (III) Métodos de cálculo: Ensaios de carga, Formulas estáticas, Método do penetrómetro Q = Q P + Q L (capacidade de carga a partir do penetrómetro estático) Resistência de ponta Q P = A p k c q ca depende de: - encastramento da estaca - tecnologia de execução Resistência lateral: Q L = f H i q Si ], q Si = q ci /a ci i depende de: - tipo de terreno - tecnologia de execução da estaca 170/127 85

86 171/198 Projecto de Estacas 3 - Cálculo da capacidade de carga de cada estaca - estacas à compressão (III) Métodos de cálculo: Ensaios de carga, Formulas estáticas, Método do penetrómetro Tecnologia de execução Grupo I Grupo II estacas moldadas furadas (não entubadas) estacas cravadas estacas moldadas c/ lamas bent. (não entubadas) poços ou pegões estacas moldadas entubadas (c/ ou s/ recuper. do tubo) barretas (painéis de paredes moldadas com configuração em I, U, T, etc.) Categoria da Fundação Categoria IA - estacas moldadas furadas ou c/ lamas - poços, pegões e barretas k c - factor de suporte penetrómetrico A p - área da ponta A L área do fuste Resistência de ponta equivalente - q ca [MPa] média de q c entre +/- 1,5f, em relação à ponta (CPT) lodos e argilas - q ca = (1 a 2 N SPT )/10 argilas siltosas/arenosas - q ca =(3N SPT )/10 areias argilosas - q ca =(4N SPT )/10 Categoria IIA - estacas cravadas pré-fabricadas - estacas cravadas pré-esforçadas - estacas cravadas com macacos Categoria IB - estacas moldadas entubadas Categoria IIB - estacas cravadas - percussão areias finas a médias, siltosas/arenosas - q ca = (5N SPT )/10 areias médias/grosseiras com seixo - q ca = (6N SPT )/10 (alternativa de pré-dimensionamento ao gráfico do CPT) 171/ /198 Projecto de Estacas Método do Penetrómetro Base da estaca B- diâmetro da estaca Cálculo da resistência de ponta equivalente 172/127 86

87 H 173/198 Projecto de Estacas 3 - Cálculo da capacidade de carga de cada estaca - estacas à compressão (III) Métodos de cálculo: Ensaios de carga, Formulas estáticas, Método do penetrómetro Q P = A P x k c x q ca (resistência de ponta) Q L = (A Li x q si ) (resistência lateral) i k c - factor de suporte penetrómetrico q c - resistência de ponta (CPT) q s = q c / a c < q máx s (atrito lateral unitário) Natureza do solo q c teór. k c a c q máx s [MPa] [MPa] Grupo I Grupo II IA IB IIA IIB IA IB IIA IIB lodos e argilas moles <1,0 0,40 0, ,015 0,015 0,015 0,015 argilas de consist. média 1,0 a 5 0,35 0, ,035 0,035 0,035 0,035 argilas e siltes duras e rijas >5,0 0,45 0, ,035 0,035 0,035 0,035 areias e siltes soltas <5,0 0,40 0, ,035 0,035 0,035 0,035 areias e seixos media/comp. 5,0 a 12 0,40 0, ,080 0,035 0,080 0,080 areias e seixos compactos > 12,0 0,30 0, ,120 0,080 0,012 0, / /198 Projecto de Estacas 4 - Dimensionamento das estacas, maciços de encabeçamento e vigas de fundação (I) Estacas à compressão s serviço < 5.0 MPa f N serviço sd A long s min A cintas sw/s Modelo de cálculo: obtenção dos esforços dimensionar aos e.l.últimos de resistência à flexão como um pilar kn 6f12 f8//0, kn 6f16 f8//0, kn 7f16 f8//0, kn 8f20 f10//0, kn 8f25 f10//0, kn 12f25 f10//0,15 Maciços de 1 estaca f Maciço[m] A s long A sw/s cintas B N sd 0,20 a 0,15 Alçado f N sd V sd A s A sw/s A s Msd 0,20 a 0,15 k horizontal 400 0,7x0,7x0,7 f10//0.15 f10//0, ,8x0,8x0,7 f10//0.15 f10//0, ,9x0,9x0,8 f10//0.15 f10//0, ,1x1,1x0,8 f10//0.10 f10//0, ,3x1,3x1,0 f12//0.15 f12//0, ,5x1,5x1,0 f12//0.15 f12//0,15 174/127 87

88 175/198 Projecto de Estacas: Diâmetros Comerciais e Cargas 175/ /198 Projecto de Estacas Maciços de Encabeçamento (1 estaca) 176/127 88

89 H 177/198 Projecto de Estacas Maciços de Encabeçamento (2 estacas) 177/ /198 Projecto de Estacas - Faseamento 4 - Dimensionamento das estacas, maciços de encabeçamento e vigas de fundação (II) Maciços de 2 estacas N sd estaca = [N sd / 2] + [M sd / L] + [(V sd H) / L] N sd V sd A s L M sd A s N sd estribos A sw/s F estaca sd N estaca N estaca sd sd B A s cintas A sw/s A s Modelo de cálculo para L>2H (bielas e tirantes) F estaca sd = [N estaca sd ]x[lx0,5/0,9h] Modelo de cálculo para L>2H (viga) M sd N sd L A estribos sw/s = [F estaca sd - 1 B d]/[0.9 d f syd ] A s = F sd estaca /f syd Vigas de fundação M sd maciço = M sd maciço / (Bd 2 f cd ) w = (1 + ) A s estribos A sw/s A s = w B d f cd / f syd [ = 1: A s = A s ] H d A sw/s estribos = [V sd - 1 B d]/[0.9 d f syd ] A s B Modelo de cálculo M sd L M sd 178/127 89

90 179/198 Projecto de Estacas - Faseamento 4 - Dimensionamento das estacas, maciços de encabeçamento e vigas de fundação (III) Método da consola equivalente - cálculo do momento máximo (M max ) na estaca a partir M max = m L T F h do valor do esforço transverso no seu coroamemto (F h ) m = factor de redução (gráfico) l - distância entre o ponto de aplicação (este método simplificado não de F h e a cota do terreno resistente define a secção de M max e não L T = L + l (comprimento equiv.) a solicitações horizontais contabiliza de forma rigorosa L = [(E estaca I estaca situações multicamada, devendo ) / G s ] G s = E s / [2(1+n)], módulo de distorção (considerar um valor médio em ser adoptado apenas em fase de (compr. elástico - válido se L > 4L ) situações de multicamada) pré-dimensionamento) 179/127 Projecto de Estacas Armaduras longitudinais 180/ /127 90

91 Mestrado Projecto em de Eng.ª Estacas Estruturas: de Secção Edifícios Circular em Ábacos B.A. para cálculo de armaduras longitudinais em aço A235 (f syd =204MPa) 181/198 Os esforços de flexão condicionam muito as armaduras da estaca 181/127 Mestrado Projecto em de Eng.ª Estacas Estruturas: de Secção Edifícios Circular em Ábacos B.A. para cálculo de armaduras longitudinais em aço A400 (f syd =348MPa) 182/198 O valor de esforço axial crítico corresponde a n=0,40 182/127 91

92 Mestrado Projecto em de Eng.ª Estacas Estruturas: Ábacos Edifícios para cálculo em B.A. de armaduras longitudinais em aço A400 e betão C20/25: f500mm 183/198 N Rd [kn] Ábaco r (% armadura), M Rd, N Rd Estacas f 500mm M Rd [knm] r = A s / A c A400 C20/25 183/127 Mestrado Projecto em de Eng.ª Estacas Estruturas: Ábacos Edifícios para cálculo em B.A. de armaduras longitudinais em aço A400 e betão C20/25: f600mm 184/198 N Rd [kn] Ábaco r (% armadura), M Rd, N Rd Estacas f 600mm M Rd [knm] r = A s / A c A400 C20/25 184/127 92

93 Mestrado Projecto em de Eng.ª Estacas Estruturas: Ábacos Edifícios para cálculo em B.A. de armaduras longitudinais em aço A400 e betão C20/25: f800mm 185/198 N Rd [kn] Ábaco r (% armadura), M Rd, N Rd Estacas f 800mm M Rd [knm] r = A s / A c A400 C20/25 185/127 Mestrado Projecto em de Eng.ª Estacas Estruturas: Ábacos Edifícios para cálculo em B.A. de armaduras longitudinais em aço A400 e betão C20/25: f1000mm 186/ /91 N Rd [kn] Ábaco r (% armadura), M Rd, N Rd Estacas f 1000mm M Rd [knm] r = A s / A c A400 C20/25 186/127 93

94 187/198 Projecto de Estacas Maciços de Encabeçamento 4 Estacas (Pormenorização Tipo com armadura de suspensão) Necessidade de armadura de suspensão 187/ /198 Projecto de Estacas Maciços de Encabeçamento 3 e 4 Estacas (Pormenorização Tipo) 3 Estacas 4 Estacas 188/127 94

95 189/198 Projecto de Estacas Maciços de Encabeçamento de 4 Estacas 189/ /198 Projecto de Estacas Maciços de Encabeçamento 5 e 6 Estacas (Pormenorização Tipo) 5 Estacas 6 Estacas 190/127 95

96 191/198 Conceito de Estados Limites: Rotura e Utilização 5 - Verificação da Segurança - Etapas Carga E.L. Último E.L. Utilização (comb. rara acções) Margem Segurança em relação à rotura Deformação admissível Deformação 191/ /198 Conceito de Estados Limites: Rotura e Utilização 192/127 96

97 193/198 Conceito de Estados Limites: Rotura e Utilização 193/ /198 Conceito de Estados Limites: Rotura e Utilização 194/127 97

98 195/198 Conceito de Estados Limites: Utilização (d / L) 1/100 1/200 1/300 1/400 1/500 1/600 1/700 1/800 1/900 1/1000 Limite para equipamentos sensíveis Limite para contraventamentos Aparecimento de fendas em edifícios Aparecimento de fendas em paredes resistentes Limite de segurança para pontes rolantes Limite a partir do qual se torna visível a inclinação de edifícios altos Limite de segurança em paredes de alvenaria flexíveis (h/l < 1 / 4) Limite associado a danos estruturais em edifícios (E.L. Últimos) 195/ /198 Projecto de Estacas 5 - Verificação da Segurança - Etapas a) - Estados Limites Últimos Capacidade de carga das estacas - terreno: - Conceito de estados limites (EC 7): N sd compressão < R c ; N sd tracção < R t - Conceito de factor de segurança global: Q u = Q P /3 + Q L /2 > Q serviço Flexão do maciço de encabeçamento e estacas - estrutura (EC2, REBAP) Punçoamento do maciço de encabeçamento - estrutura (EC2, REBAP) Esforço transverso do maciço de encabeçamento e estacas - estrutura (EC2, REBAP) b) - Estados Limites de Utilização Deformação vertical das estacas, fórmulas da resistência de materiais - estrutura + terreno: w = w 1 + w 2 - Deformação vertical da estaca: w 1 = [N x h] / [A estaca x E estaca ] - Assentamento devido ao terreno de fundação: w 2 = [0.35 N x d ]/ [A estaca x E s ] Deformação vertical, transversal e rotação: - modelos de interacção solo estrutura 196/127 98

99 Projecto de Estacas E.L. Utilização Projecto de Estacas E.L. Utilização Q 197/198 h L d EA Es,ns db Substrato 197/ / /127 99