ESTACA ESCAVADA, BARRETE E CONCEITOS BÁSICOS, EXECUÇÃO RAIZ (EM SOLO OU ROCHA) : E ESTUDO DE CASOS. Eng. Frederico F. Falconi Eng. Virgínia L.
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- Derek Melgaço Frade
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2 ESTACA ESCAVADA, BARRETE E RAIZ (EM SOLO OU ROCHA) : CONCEITOS BÁSICOS, EXECUÇÃO E ESTUDO DE CASOS Eng. Frederico F. Falconi Eng. Virgínia L. Maset
3 INTRODUÇÃO O que é fundação? São elementos estruturais cuja função é transmitir para o terreno as ações atuantes na estrutura. Uma fundação deve transferir e distribuir seguramente as ações da superestrutura ao solo, de modo que não cause recalques prejudiciais ao sistema estrutural ou ruptura do solo. A escolha do tipo de fundação deve considerar aspectos que vão desde a natureza dos solos até o orçamento completo da obra. Deverão ser conhecidos pelo menos: natureza e características do solo no local da obra; posicionamento do lençol freático; disposição, grandeza e natureza das cargas a serem transferidas ao subsolo; limitações dos tipos de fundações existentes no mercado e as restrições técnicas impostas a cada tipo de fundação; Levantamento planialtimétrico e cadastral da área e das áreas vizinhas; Condições das construções vizinhas à área da construção; orçamento completo (material, mão-de-obra, transporte) das soluções possíveis.
4 CRITÉRIOS DE PROJETO E DIMENSIONAMENTO Carga admissível Carga aplicada sobre a estaca que não causa ruptura e provoca apenas recalques suportáveis pela estrutura. QR QR + W = QP + QL ql QL QR = AP.qP + U.Σ(Δl.qL) qp QP
5 CRITÉRIOS DE PROJETO E DIMENSIONAMENTO Estado Limite Último (ELU) Limite de ruptura do elemento estrutural Limite de ruptura do maciço de solo
6 CRITÉRIOS DE PROJETO E DIMENSIONAMENTO Estado Limite de Serviço (ELS) Limite de recalques e deformações excessivas
7 CRITÉRIOS DE PROJETO E DIMENSIONAMENTO Ruptura física (Quu): δs/δq tende a infinito Ruptura convencional (Quc): relacionada a deslocamentos no topo da estaca Deslocamento em estacas escavadas: em argila: 10% ф em solos granulares: 30% ф
8 CRITÉRIOS DE PROJETO E DIMENSIONAMENTO Em que: QR = QU = AP.qP + U.Σ(Δl.qL) QR: carga de ruptura; QU: carga última (ELU); AP: área de ponta; qp: resistência de ponta; U: perímetro da estaca; ql: adesão lateral; l: comprimento da estaca na camada considerada.
9 CRITÉRIOS DE PROJETO E DIMENSIONAMENTO São certas as afirmações? 1. Utiliza-se uma única sondagem como sendo representativa e adota-se esse valor para toda a obra; 2. Fixa-se a carga admissível e verifica-se em quais profundidades isso ocorre; 3. Fixa-se a profundidade e verifica-se qual a carga admissível; 4. Verifica-se a profundidade e qual a carga admissível naquela profundidade.
10 CRITÉRIOS DE PROJETO E DIMENSIONAMENTO Pré-moldada φ25cm para 30tf ou Estacão φ80cm para 250tf?
11 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE: ESTACÕES E BARRETES
12 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Existem basicamente dois tipos de estacas escavadas com fluido estabilizante: a) Estacões: estacas circulares com diâmetro variável entre 0,8 e 3,0m, escavadas por rotação. b) Barretes ou estacas diafragma: estacas com seção transversal retangular ou alongadas, escavadas com clam-shells. 40, 50, 60, 70,80, 100, 120 x250 ou 320 cm
13 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Definições e características Essas estacas são executadas geralmente quando se tem cargas elevadas e condições adversas do subsolo que tornam difícil e/ou antieconômico o uso de outros tipos de fundação; Trata-se de estacas moldadas in loco com uso de fluido estabilizante (lama bentonítica ou polímero) cuja função é estabilizar as paredes das escavações, garantir a boa qualidade das peças executadas com concretagem submersa e manter resíduos da escavação em suspensão, evitando sua deposição no fundo da escavação. Esse tipo de estaca não causa vibração, porém necessita de área relativamente grande para a instalação dos equipamentos e acessórios necessários à sua escavação; Tem-se utilizado polímeros(poliacrilamida) ou técnicas para substituição total ou parcial da lama bentonítica.
14 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Características do fluido estabilizante Densidade Balança de lama 1,025 a 1,100 g/cm³ Viscosidade Funil de Marsh 30 a 90 s (lama bentonítica) > 100s (polímero) ph Papel ph 7 a 11 Teor de areia Baroid sand content < 3% (lama bentonítica) 0% (polímeros toda a areia decanta)
15 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Características do concreto fck > 30 MPa Consumo mínimo de cimento = 400kg/m³ Abatimento ( Slump-test ) = cm Fator água/cimento = 0,55 Diâmetro máximo do agregado não superior a 10% do diâmetro interno do tubo tremonha pedra 1 com dimensão máxima característica de 19mm.
16 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacão em solo
17 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacão em solo
18 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacão em solo
19 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacão em solo
20 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacão em solo
21 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacão em solo 42,0m de armação
22 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacão em solo
23 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE
24 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE
25 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE
26 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Equipamento Altura da torre (m) Peso (tf) Diâmetro máximo da estaca (m) Profundidade máxima da estaca (m) Profundidade máxima da barrette (m) Mait HR ,50 54,00 1,80 50 Mait HR ,50 54,00 2,00 60 Mait HR ,70 80,00 2,10 70 Mait HR ,00 80,50 2,10 80 Bauer BG 28 26,70 95,00 2,00 70 Bauer BG 36 30,50 140,00 2,50 70 Bauer BG 40 27,50 140,00 3,00 80 Bauer BG C.Grande B125 1,50 40 C.Grande B170 0,60 22 C.Grande B250 2, C.Grande B300 2, C.Grande B300XP 2, C.Grande C400 1,00 x 2,50 30 C.Grande C600 1,00 x 3,20 42 C.Grande C850 2,50 72 CMV TH ,50 48 CMV TH 16 1,60 48 CMV TH ,80 60 CMV CF 20 2,50 90 CMV CF 30 0,60 x 3,20 30 CMV CF 50 1,00 x 2,50 34 S150 Hid. 2,50 90 S150 Mec 2,50 90 Soilmec R312 1,60 38 Soilmec R622 1,80 50
27 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE
28 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE
29 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE
30 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE
31 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE
32 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE
33 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE
34 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE
35 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Arrasamento das estacas
36 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Arrasamento das estacas X
37 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Arrasamento das estacas
38 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Vídeo: Metodologia executiva estacas escavadas com fluido estabilizante. Fonte: Roca Fundações S/S Ltda.
39 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Vídeo: Desarenador vibratório. Fonte: Acervo ZF.
40 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Perfuração em solo e rocha alterada
41 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacão em rocha alterada
42 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacão em rocha alterada
43 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacão em rocha alterada
44 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacão em rocha alterada
45 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacão em rocha alterada
46 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacão em rocha alterada
47 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacão em rocha alterada
48 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacão em rocha alterada
49 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacão em rocha alterada boletim de concretagem
50 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacão em rocha alterada
51 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacão em rocha alterada
52 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Testemunho de sondagem rocha alterada
53 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacão em rocha sã
54 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacão em rocha sã
55 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacão em rocha sã
56 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacão em rocha sã
57 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacão em rocha sã
58 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacão em rocha sã
59 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacão em rocha sã
60 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacão em rocha sã
61 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacão em rocha sã
62 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Testemunho de sondagem rocha sã
63 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Alternativa para embutimento em rocha em obras on shore Processo executivo estaca φ1,20m 1º passo: perfuração em solo com caçamba em um diâmetro acima da perfuração em rocha rendimento de 15m/h. Equipamento envolvido no processo: Perfuratriz hidráulica
64 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Alternativa para embutimento em rocha em obras on shore Processo executivo estaca φ1,20m 2º passo: encamisamento provisório do trecho em solo. Equipamento envolvido no processo: Guindaste de apoio
65 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Alternativa para embutimento em rocha em obras on shore Processo executivo estaca φ1,20m 3º passo: engaste da estaca em rocha com ф1,20m com martelo rotopercussor rendimento de 1 a 2m/h. Equipamento envolvido no processo: Martelo rotopercussor
66 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Alternativa para embutimento em rocha em obras on shore Processo executivo estaca φ1,20m 4º passo: engaste com alargamento da estaca em rocha com ф1,20m (A). Exige três compressores em série de 1200pcm cada. O engastamento na rocha pode ser feito até φ3,50m (B) com martelo rotopercussor. (A) (B) Equipamento envolvido no processo: Martelo rotopercussor 1,20m até 3,50m
67 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Alternativa para embutimento em rocha em obras on shore Processo executivo estaca φ1,20m 5º passo: recuperação da camisa metálica, concretagem, air lift e retirada da tubulação.
68 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Alternativa para embutimento em rocha em obras on shore
69 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estudo de caso
70 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estudo de caso
71 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estudo de caso Escavação de 6m de rock socket :
72 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estudo de caso
73 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE
74 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacas barrete Equipamento perfuração em solo:
75 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacas barrete Equipamento perfuração em solo:
76 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacas barrete Vídeo: Escavação com clam shell. Fonte: Acervo ZF.
77 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacas barrete Equipamento perfuração em rocha
78 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacas barrete
79 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacas barrete
80 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacas barrete
81 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacas barrete
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83 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacas barrete
84 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacas barrete
85 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacas barrete
86 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacas barrete
87 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacas barrete
88 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacas barrete Vídeo: Hidrofresa. Fonte: Geofix.
89 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacas barrete
90 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacas barrete
91 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Estacas barrete Vídeo: Arrasamento de estaca barrete. Fonte: Acervo ZF.
92 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Dimensionamento A resistência de uma estaca depende da resistência do atrito lateral ao longo do fuste e da resistência de ponta. A primeira é totalmente mobilizada com deslocamentos milimétricos, enquanto para mobilização total da resistência de ponta podem ser necessários deslocamentos da ordem de 10 a 15% do diâmetro, ou seja, valores centimétricos. A NBR6122/2010 recomenda que 80% da carga de trabalho adotada seja resistida pelo atrito lateral.
93 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Dimensionamento A norma recomenda ainda que a carga admissível não seja superior a 50% da soma da resistência de atrito com a resistência de ponta, ou seja fator de segurança igual a 2. Com relação ao recalque admissível para a superestrutura, exige um coeficiente de segurança mínimo de 1,5 em relação à carga que induz o recalque admissível.
94 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Dimensionamento Com relação à carga estrutural admissível, limita o fck a um valor máximo de 20MPa, aplicado fator de redução de 1,9 para levar em conta as condições de concretagem submersa.
95 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Dimensionamento Para as estacas submetidas apenas a compressão, se a tensão de compressão for menor ou igual a 5 MPa a estaca só precisará ser armada no trecho superior com armadura mínima. Espaçamento usual entre eixos de estacas é de 2,5 diâmetros.
96 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Métodos de previsão de capacidade de carga Métodos teóricos Para o dimensionamento em projeto de fundações profundas, foram desenvolvidos métodos teóricos sobre a interação estaca-solo envolvendo diversos parâmetros geotécnicos relacionados à natureza do solo que, na maioria das vezes, não são facilmente obtidos. Pode-se observar que essas diversas teorias conduzem a resultados tremendamente díspares. De fato, o fator Nq varia cerca de cinco vezes entre os valores máximo e mínimo para f = 30 e cerca de dez vezes para f = 40. Além do mais, uma variação de apenas 5 no ângulo de atrito, de 30 para 35, pode significar um aumento de aproximadamente 100% na capacidade da carga, segundo Vesic (1963) e Berezantsev et al (1961), ou de cerca de 150%, segundo Meyerhof (1951). Décourt, 1996
97 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Métodos de previsão de capacidade de carga Métodos semi-empíricos Por conta da complexidade dos parâmetros dos métodos teóricos, muitos pesquisadores desenvolveram métodos semi-empíricos baseados em provas de carga estáticas, estudos estatísticos e em sua própria experiência, levando em consideração as características do solo de determinada região. Os mais utilizados para estacas escavadas são: Décourt-Quaresma; Aoki-Velloso; A.Teixeira; D. Cabral
98 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Métodos de previsão de capacidade de carga Métodos semi-empíricos Todos os métodos são baseados na fórmula sendo que: (parcela de ponta) (atrito lateral) AS: área lateral da estaca AP: área de ponta da estaca α e β: coeficientes que variam conforme o tipo de estaca e o tipo de solo
99 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Métodos de previsão de capacidade de carga Décourt e Quaresma (1978) Décourt e Quaresma desenvolveram um método de capacidade de carga com base nos valores de NSPT. Originalmente o método foi desenvolvido para estacas prémoldadas. Alguns estudos tentaram adequar o método a outros tipos de estacas e também ao ensaio SPT-T. A tensão de ruptura de ponta é dada por: N = número médio de golpes na cota de ponta, 1m acima e 1m abaixo O atrito lateral unitário é dado por: N = número médio de golpes ao longo do fuste
100 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Métodos de previsão de capacidade de carga Décourt e Quaresma (1978) Uma vez obtida a capacidade de carga da estaca QU, deve-se obter a carga de trabalho de projeto. Segundo os autores:
101 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Métodos de previsão de capacidade de carga Aoki e Velloso (1975) No método de Aoki e Velloso, tanto a resistência de ponta qp quanto o atrito lateral qs são avaliados em função da tensão de ponta qc do ensaio de penetração do cone CPT. Na ausência de ensaio CPT, são utilizados os valores de NSPT de acordo com a seguinte correlação: Assim, teremos:
102 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Métodos de previsão de capacidade de carga Aoki e Velloso (1975) Obtida a capacidade de carga da estaca QU, deve-se obter a carga de trabalho de projeto. Para o método de Aoki e Velloso:
103 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Métodos de previsão de capacidade de carga Teixeira (1996) Este método de previsão de capacidade de carga de estacas foi apresentado no 3 Seminário de Engenharia de Fundações Especiais e Geotecnia (SEFE III), realizado em São Paulo. Pelo método de Teixeira, a capacidade de carga à compressão de uma estaca pode ser obtida a partir da equação geral, introduzindose parâmetros α e β em função do tipo de estaca e do tipo de solo. Valor médio do SPT medido no intervalo de 4φ acima da ponta da estaca e 1φ abaixo Valor médio do SPT ao longo da estaca
104 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Métodos de previsão de capacidade de carga Teixeira (1996) Obtida a capacidade de carga da estaca QU, deve-se obter a carga de trabalho de projeto. Para o método de Teixeira: Para estacas escavadas a céu aberto (tipo III): Para demais estacas (tipo I, II e IV):
105 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Métodos de previsão de capacidade de carga David Cabral (2000) Em 2000, David Cabral propôs um método para determinação da capacidade de carga de estacas escavadas embutidas em rocha. Segundo o autor: Deve-se contar apenas com a capacidade de carga do trecho em rocha (exceto para comprimento da estaca em solo > 20φ e SPT>10); A capacidade de ponta da estaca é diretamente proporcional à eficiência da limpeza da perfuração. Ponta: Atrito lateral: 2,5 a 3,5% da resistência de ponta
106 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Exemplo de obra estacão
107 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Exemplo de obra estacão
108 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Exemplo de obra estacão
109 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Exemplo de obra estacão
110 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Exemplo de obra estacão 80cm p/ 250tf 140cm p/ 769tf 516 = 258tf = 364tf 0, = 1276,5tf = 784tf 0, = 257tf 1, = 944tf 1,3 4
111 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Patologias Falta de viga de coroamento em parede diafragma:
112 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Patologias Falha de concretagem:
113 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Patologias Falta de desarenação:
114 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Patologias Falta de desarenação:
115 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Patologias Falta de desarenação: Vídeo: Patologia em parede diafragma. Fonte: Acervo ZF.
116 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Patologias Falta de desarenação:
117 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Patologias Falha na concretagem devido a desbarrancamento durante a escavação (os 2m superiores foram argamassados): dificuldade na dosagem do polímero.
118 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Patologias Cabeça do tirante com vazamento:
119 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Patologias Ficha reduzida devido à dificuldade de perfuração:
120 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Patologias Ficha reduzida devido à dificuldade de perfuração: DETALHE TÍPICO DOS TUBOS DE PVC PARA EXECUÇÃO DE ESTACAS RAIZ Ø TUBOS DE PVC Ø150mm C/ PONTA FECHADA 100,50 (C.A. PAREDE GUIA) * TUBO DE PVC Ø 150mm
121 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Patologias
122 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Patologias
123 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Patologias
124 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Patologias
125 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Patologias
126 ESTACAS RAIZ
127 ESTACAS RAIZ Definições e propriedades Estaca raiz é uma estaca escavada moldada in loco, injetada com argamassa e considerada de pequeno diâmetro, entre 100 e 450mm, elevada capacidade de carga baseada essencialmente na resistência por atrito lateral do terreno; Indicada para grande variedade de situações como locais de difícil acesso, subsolo com presença de matacões, reforço de fundações existentes, entre outros; Se constatada a presença de rocha na ponta, pode ser empregada também como estaca com resistência de ponta. Em ambos os casos, o cálculo de uma fundação em estacas raiz é semelhante ao método clássico utilizado em outros tipos de estacas, e baseia-se na capacidade de carga da mesma isoladamente; As estacas raiz tem a grande vantagem de atravessar qualquer tipo de terreno, inclusive rocha, matacão, concreto armado e alvenaria. Não causam vibração nem descompressão do terreno.
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139 ESTACAS RAIZ Procedimento 1. Perfuração: é realizada por rotação de tubos auxiliada por circulação de água. Na extremidade do tubo é acoplada uma coroa de perfuração adequada às características geológicas da obra.
140 ESTACAS RAIZ Procedimento 2. Instalação da armação: após a perfuração, continua-se com a injeção de água sem avançar a perfuração, para limpeza do furo. A seguir instala-se a armadura, constante ou variável ao longo do fuste.
141 ESTACAS RAIZ Diâmetro nominal da estaca Diâmetro mínimo externo do tubo de revestimento Diâmetro interno do tubo de revestimento Diâmetro do martelo de fundo mm mm mm mm
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152 ESTACAS RAIZ Vídeo: Metodologia executiva estacas raiz. Fonte: Roca Fundações S/S Ltda.
153 ESTACAS RAIZ Vídeo: Estaca raiz perfuração em rocha. Fonte: Acervo ZF.
154 ESTACAS RAIZ F = 2 γc 1,5 γs 1,19 γf1 1,4 fck (tf/cm 2 ) 0,2 fyk (tf/ cm 2 ) 5 γn variável NBR Diâmetro (cm) Carga (tf) Área (cm 2 ) 78,54 113,10 176,71 201,06 314,16 490,87 754, ,25 γn = 1+4e/d 1,20 1,17 1,13 1,13 1,10 1,08 1,06 1,05 e = 0,5 cm Ac (cm 2 ) 75,09 108,80 170,51 193,65 304,51 479,17 739, ,61 As (cm 2 ) 3,45 4,30 6,20 7,42 9,65 11,71 14,84 15, % 4,59% 3,95% 3,64% 3,83% 3,17% 2,44% 2,01% 1,20% Ac (cm 2 ) 74,55 108,24 169,97 193,15 304,03 478,59 739, ,97 As (cm 2 ) 3,99 4,86 6,75 7,91 10,13 12,29 15,54 17, % 5,35% 4,49% 3,97% 4,10% 3,33% 2,57% 2,10% 1,33%
155 ESTACAS RAIZ
156 ESTACAS RAIZ ODEX
157 ESTACAS RAIZ ODEX
158 ESTACAS RAIZ ODEX
159 ESTACAS RAIZ ODEX
160 ESTACAS RAIZ ODEX
161 ESTACAS RAIZ ODEX
162 ESTACAS RAIZ ODEX
163 ESTACAS RAIZ ODEX
164 ESTACAS RAIZ ODEX
165 ESTACAS RAIZ ODEX
166 ESTACAS RAIZ ODEX
167 ESTACAS RAIZ ODEX
168 ESTACAS RAIZ ODEX
169 ESTACAS RAIZ ODEX
170 ESTACAS RAIZ ODEX
171 ESTACAS RAIZ ODEX
172 ESTACAS RAIZ SYMMETRIX
173 ESTACAS RAIZ SYMMETRIX Vídeo: Martelo Symmetrix. Fonte: Atlas Copco.
174 ESTACAS RAIZ Reforço de fundações
175 ESTACAS RAIZ Reforço de fundações
176 ESTACAS RAIZ Sondagem necessidade de estaca raiz
177 ESTACAS RAIZ Sondagem necessidade de estaca raiz
178 ESTACAS RAIZ Sondagem necessidade de estaca raiz
179 ESTACAS RAIZ Sondagem necessidade de estaca raiz Matacão Matacão Rocha
180 ESTACAS ESCAVADAS COM FLUIDO ESTABILIZANTE Métodos de previsão de capacidade de carga Métodos semi-empíricos Assim como para estacas escavadas, os métodos para cálculo de capacidade de carga de estacas raiz são baseados na fórmula sendo que: (parcela de ponta) (atrito lateral) AS: área lateral da estaca AP: área de ponta da estaca α e β: coeficientes que variam conforme o tipo de estaca e o tipo de solo
181 ESTACAS RAIZ Métodos de previsão de capacidade de carga David Cabral (1986) O método de David Cabral é utilizado na previsão de capacidade de carga de estacas raiz pois leva em conta a pressão de injeção da nata de cimento durante o processo de execução. Esse método leva em consideração a variação de camadas atravessadas pela estaca.
182 ESTACAS RAIZ Métodos de previsão de capacidade de carga David Cabral (1986) Carga resistida pelo atrito lateral: Carga resistida pela ponta: B0 = 1 + 0,11t 0,01φ N: SPT t: pressão de injeção em kgf/cm² φ: diâmetro final da estaca em cm B1.N e B2.N [kgf/cm²] B0.B1.N 2,0kgf/cm² B0.B2.N 50kgf/cm²
183 ESTACAS RAIZ Métodos de previsão de capacidade de carga David Cabral (1986) Obtida a capacidade de carga da estaca QU, deve-se obter a carga de trabalho de projeto. Para o método de David Cabral:
184 ESTACAS RAIZ Métodos de previsão de capacidade de carga Lizzi (1985) Assim como o método de David Cabral, o método de estimativa de carga de Lizzi também foi desenvolvido para estacas raiz e baseia-se nos resultados de sondagens de simples reconhecimento à percussão. PR: carga de ruptura.
185 ESTACAS RAIZ Métodos de previsão de capacidade de carga Lizzi (1985) α: coeficiente que depende do tipo de solo em que se situa a ponta da estaca; NP: média dos valores dos SPTs medidos 1m acima e 1m abaixo da ponta da estaca (valores acima de 40 golpes devem ser tomados iguais a 40); AP: área de ponta da estaca; β: índice de atrito lateral; N: média dos valores dos SPTs medidos ao longo do fuste da estaca; P: perímetro do fuste da estaca; L: comprimento útil da estaca. PAD: carga admissível.
186 ESTACAS RAIZ Sondagem estacão e estaca raiz
187 ESTACAS RAIZ Sondagem estacão e estaca raiz
188 ESTACAS RAIZ Sondagem estacão e estaca raiz
189 ESTACAS RAIZ Casos de obra
190 ESTACAS RAIZ Casos de obra
191 ESTACAS RAIZ Casos de obra
192 ESTACAS RAIZ Casos de obra
193 ESTACAS RAIZ Casos de obra
194 ESTACAS RAIZ Casos de obra
195 ESTACAS RAIZ Casos de obra
196 ESTACAS RAIZ Casos de obra
197 ESTACAS RAIZ Casos de obra
198 ESTACAS RAIZ Casos de obra
199 ESTACAS RAIZ Casos de obra
200 ESTACAS RAIZ Casos de obra
201 ESTACAS RAIZ Casos de obra
202 ESTACAS RAIZ Casos de obra
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204 ESTACAS RAIZ Casos de obra
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210 ESTACAS RAIZ Casos de obra
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228 ESTACAS RAIZ Casos de obra
229 ESTACAS RAIZ Casos de obra
230 ESTACAS RAIZ Casos de obra
231 ESTACAS RAIZ Casos de obra
232 ESTACAS RAIZ Casos de obra
233 ESTACAS RAIZ Casos de obra
234 ESTACAS RAIZ Casos de obra
235 PROVAS DE CARGA ESTÁTICA Consiste, basicamente, em aplicar esforços estáticos à estaca e registrar os deslocamentos correspondentes. Normatizada pela NBR /2006. Funções: Comprovação de desempenho das fundações; Diminuição do fator de segurança de projeto, se executada previamente à fundação com resultados satisfatórios (prova de carga prévia).
236 PROVAS DE CARGA ESTÁTICA A NBR 6122:2010 tornou obrigatória a execução de provas de carga estática em obras que tiverem um número de estacas superior ao valor da coluna B da tabela: Tipo de estaca B Número total de estacas da obra a partir do qual serão obrigatórias provas de carga Pré-moldada 100 Madeira 100 Aço 100 Hélice e hélice de deslocamento (monitoradas) 100 Estacas escavadas com ou sem fluido φ 70cm 75 Raiz 75 Microestaca 75 Trado segmentado 50 Franki 100 Escavadas sem fluido φ < 70cm 100 Strauss 100
237 PROVA DE CARGA INSTRUMENTADA EM PROFUNDIDADE EM ESTACA ESCAVADA DE GRANDE DIÂMETRO (SANTOS SP)
238 PROVA DE CARGA INSTRUMENTADA EM PROFUNDIDADE EM ESTACA ESCAVADA DE GRANDE DIÂMETRO (SANTOS SP)
239 PROVA DE CARGA INSTRUMENTADA EM PROFUNDIDADE EM ESTACA ESCAVADA DE GRANDE DIÂMETRO (SANTOS SP)
240 PROVA DE CARGA INSTRUMENTADA EM PROFUNDIDADE EM ESTACA ESCAVADA DE GRANDE DIÂMETRO (SANTOS SP)
241 PROVA DE CARGA INSTRUMENTADA EM PROFUNDIDADE EM ESTACA ESCAVADA DE GRANDE DIÂMETRO (SANTOS SP)
242 PROVA DE CARGA INSTRUMENTADA EM PROFUNDIDADE EM ESTACA ESCAVADA DE GRANDE DIÂMETRO (SANTOS SP)
243 PROVA DE CARGA INSTRUMENTADA EM PROFUNDIDADE EM ESTACA ESCAVADA DE GRANDE DIÂMETRO (SANTOS SP)
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