FATEC - SP Faculdade de Tecnologia de São Paulo. ESTACAS DE CONCRETO PARA FUNDAÇÕES - carga de trabalho e comprimento

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1 FATEC - SP Faculdade de Tecnologia de São Paulo ESTACAS DE CONCRETO PARA FUNDAÇÕES - carga de trabalho e comprimento Prof. Manuel Vitor Curso - Edifícios

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3 ESTACAS PRÉ-MOLDADAS DE CONCRETO NBR 6122/1996

4 NBR 6122/1996: CARGA DE TRABALHO DAS ESTACAS = tensão média atuante na seção de concreto < 6,0 MPa Traduzindo por um exemplo: -Estaca seção circular, diâmetro = 20 cm -Seção (S) = 314 cm 2 ; -σconcreto = Q/S -σconcreto = 60 kgf/cm 2 ; -Carga da estaca (Q) = 60 x 314 = kgf ou 190 kn

5 Exercício Considerando o critério da NBR 6122/96, calcular a carga de trabalho das estacas pré-moldadas de concreto Diâmetro (cm) Carga de trabalho (kn) Seção (cm) 15 15x x x x x40 Carga de trabalho (kn)

6 Estacas cravadas de concreto Tipo de estaca Dimensão Carga usual (tf) Carga máx. (tf) Obs. Pré-moldada vibrada Quadrada = 60 a 90 kgf/cm 2 20 x x x x Disponíveis até 8 m Podem ser emendadas Pré-moldada vibrada Circular = 90 a 110 kgf/cm Disponíveis até 10 m Podem ser emendadas Podem ter furo central Pré-moldada protendida Circular = 100 a 140 kgf/cm Disponíveis até 12 m Podem ser emendadas Com furo central (ocas) Pré-moldada centrifugada = 90 a 11 kgf/cm Disponíveis até 12 m Podem ser emendadas Com furo central (ocas) e paredes de 6 a 12 cm Tipo Franki = 60 a 100 kgf/cm Tubos até 25 m (podem ser emendados) Cargas maiores requerem armaduras/bases especiais

7 Estacas moldadas in situ com pré-escavação Tipo de estaca Dimensão (cm) Carga usual (tf) Carga máx. (tf) Obs. 25 cm 20 Não são indicadas na Tipo Strauss 32 cm ocorrência de argilas = 40 kgf/cm 2 38 cm 45 muito moles 45 cm diâmetro acabado 20 cm Tipo raiz diâmetro acabado 25 cm = 100 kgf/cm diâmetro acabado 30 cm diâmetro acabado 35 cm

8 Estacas escavadas Tipo de estaca Dimensão Carga usual Carga máx. Obs. (cm) (tf) (tf) Tipo broca Executadas até o NA = 40 a 40 kgf/cm Escavadas circulares Escavação estabilizada = 30 a 50 kgf/cm com lama ou camisa de aço Estacas diafragmas 40 x Escavação estabilizada ou barretes 60 x com lama = 30 a 50 kgf/cm 2 80 x x

9 Estacas de aço cravadas Tipo de estaca Tipo / Dimensão Carga máx. (tf) Peso / Metro (kgt/m) Trilhos usados = 800 kgf/cm 2 TR 25 TR 32 TR 37 TR 45 TR 50 2 TR 32 2 TR 37 3 TR 32 3 TR ,6 32,0 37,1 44,6 5-,3 64,0 74,2 96,0 111,3 Perfis I e H = 800 kgf/cm 2 (correto: descontar 1,5 mm para corrosão e aplicar = kgf/cm 2 ) H 6 I 8 I 10 I 12 2 I 10 2 I ,1 27,3 37,7 60,6 75,4 121,2

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12 Exercício Para uma estaca pré-moldada centrifugada, calcular o diâmetro e a espessura da parede para uma carga de 575 kn. Utilizar as recomendações da norma NBR 6122/2010.

13 PARA ESTIMAR O COMPRIMENTO DE ESTACAS ou, PONTA APOIADA EM CAMADA DE SOLO COM SPT > 20

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16 PROJETO DE ESTAQUEAMENTO Conhecimento do tipo de solo; Planta de locação dos pilares; e Planta de cargas na fundação. Escolha do tipo de estaca; e Cálculo do número de estacas por bloco.

17 CÁLCULO DO NÚMERO DE ESTACAS Carga de Trabalho de Projeto: P e P n e Número de estacas: n P MED 3 1,10 P P e Obs: 1,10 é um coeficiente que leva em conta o peso próprio do bloco divide-se por três para que boa parte dos blocos tenham 3 estacas, pois, estes blocos tem boa estabilidade e rigidez e são econômicos.

18 OBSERVAÇÕES a) Número de estacas aproximado para o número inteiro mais próximo; b) A princípio n>3, para que o bloco tenha rigidez em relação a dois eixos ortogonais; c) n<3 desde que haja elemento estrutural que confira rigidez na direção mais fraca (viga baldrame ou alavanca); d) Evitar blocos com mais de 5 ou 6 estacas, pois, será maior o custo do bloco. e) Num mesmo bloco devem ser utilizadas estacas com mesma carga de trabalho.

19 Exercício 1 Definir as estacas pré-moldadas para apoio de um pilar com carga de 1300kN, cravadas em solo com o perfil do esquema. Responder: a) Quantidade e diâmetro das estacas; b) Comprimento estimado das estacas, até à superfície do terreno. c) )

20 Exercício 2 Definir as estacas pré-moldadas para apoio de pilares com as seguintes cargas: - P1 = 520 kn (3x18,6cm) - P2 = 980 kn (3x25,6cm) - P3 = kn (3x29,5cm) - P4 = kn (3x40,2cm) Exercício 3 De modo a utilizar somente dois tipos de estacas na obra, utilizar a de diâmetro 25,6cm no pilar de 520 kn e a de 40,2cm no pilar de 1300 kn. Encontrar a quantidade dessas estacas nos referidos pilares. - P1 = 520 kn (3x18,6cm) ou (2x25,6cm) - P3 = kn (3x29,5cm) ou (2x40,2cm)

21 Exercício 4 Para os pilares de 520kN e 1300kN calcular a tensão resultante na seção da estaca para a alternativa com duas estacas. - P1 = 520 kn (2x25,6cm) σconcreto = 5,6 MPa - P3 = 1300 kn (2x40,2cm) σconcreto = 5,6 MPa

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24 Exercício 5 Para as estacas dos exerc. 2 e 3, encontrar (a) o comprimento das estacas; (b) nos casos onde a profundidade não é suficiente, encontrar o novo diâmetro de estacas que poderão ser cravadas neste terreno, para a mesma carga. a) P1 = P3 estacas com 17m b) P2 (980kN) 3x27,4cm P4 (2420kN) 3x43,0cm

25 c) se insistirmos na utilização somente das estacas de diâmetro 25,6 e 40,2cm, I - qual será a solução para os pilares P2 e P4, no mesmo terreno? P2 (980kN) 4x25,6 cm; P4 (2420kN) 4x40,2cm. II qual o novo comprimento das estacas nessa solução? P2 = 16m; P4 = 16m Resposta final P1 :2 estacas 25,6cm, com 17,0m P2 :4 estacas 25,6cm, com 16,0m P3 :2 estacas 40,2cm, com 17,0m P4 :4 estacas 40,2cm, com 16,0m.

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28 Exercício 6 Para um pilar com carga de 2000kN dimensionar a fundação em estacas tipo Strauss para o terreno do perfil de sondagem a seguir. Responder: a) Quantidade e diâmetro das estacas. (4 x ø42 cm) b) Comprimento das estacas considerando uma escavação de 3m em relação à superfície do terreno. Exercício 7 Para esse mesmo solo estudar a alternativa em estaca centrifugada. a) 3 x ø(36,5) adotar 42cm, espessura parede estaca> 7,7cm b) Comprimento = 7m

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