UNIVERSIDADE REGIONAL DO NOROESTE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL UNIJUI CLAUDINEI ADRIANO FAGUNDES

Transcrição

1 UNIVERSIDADE REGIONAL DO NOROESTE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL UNIJUI CLAUDINEI ADRIANO FAGUNDES ESTUDO COMPARATIVO DA FUNDAÇÃO DE UM EDIFÍCIO MODELO: ESTACA ROTATIVA X PRÉ-MOLDADA Santa Rosa 2016

2 CLAUDINEI ADRIANO FAGUNDES ESTUDO COMPARATIVO DA FUNDAÇÃO DE UM EDIFÍCIO MODELO: ESTACA ROTATIVA X PRÉ-MOLDADA Trabalho de Conclusão de Curso de Engenharia Civil apresentado como requisito parcial para obtenção do título de Engenheiro Civil. Orientador: Eder Claro Pedrozo Santa Rosa 2016

3 CLAUDINEI ADRIANO FAGUNDES ESTUDO COMPARATIVO DA FUNDAÇÃO DE UM EDIFÍCIO MODELO: ESTACA ROTATIVA X PRÉ-MOLDADA Este Trabalho de Conclusão de Curso foi julgado adequado para a obtenção do título de ENGENHEIRO CIVIL e aprovado em sua forma final pelo professor orientador e pelo membro da banca examinadora. Santa Rosa, 20 de dezembro de Prof. Eder C. Pedrozo Mestre pela Universidade Federal de Santa Maria - Orientador Prof. Diorges C. Lopes Coordenador do Curso de Engenharia Civil/UNIJUÍ BANCA EXAMINADORA Carlos Alberto Simões Pires Wayhs (UNIJUÍ) Mestre pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul, (UFRGS)

4 Dedico este trabalho aos meus familiares e amigos, pelo apoio incondicional.

5 AGRADECIMENTOS Agradeço primeiramente a Deus, pela etapa que se conclui, pelo caminho trilhado, e pelo aprendizado adquirido. Aos meus familiares e amigos, pelo apoio e incentivo em todos os momentos. A instituição e corpo docente, por oportunizar os meios necessários, para que se cumprisse mais esta valiosa etapa da vida.

6 RESUMO FAGUNDES, C.A. Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x estaca pré-moldada Trabalho de Conclusão de Curso. Curso de Engenharia Civil, Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul UNIJUÍ, Santa Rosa, Este trabalho apresenta um estudo de caso de fundações profundas, no qual é proposto um comparativo de viabilidade técnica e econômica para dois modelos executivos: estaca rotativa e estaca pré-moldada. Para tal, buscou-se a caracterização dos modelos de fundações existentes no mercado atual, as suas condicionantes executivas e suas vantagens para aplicação, bem como a identificação das singularidades de um projeto e interpretação do boletim de sondagem de um ensaio SPT. Além disso, objetivou-se verificar o dimensionamento de blocos de coroamento e suas variações para os dois modelos de fundações. Para tal, foram aplicadas metodologias de cálculo, partindo da identificação das cargas atuantes em um edifício, para cada tipo de estaca. Como resultado, buscou-se identificar o método mais viável para cada modelo do edifício proposto, e apontar possíveis melhorias para resultados e estudos futuros. Palavras-chave: Fundações. Estaca rotativa. Estaca Pré-moldada.

7 ABSTRACT FAGUNDES, C.A. Comparative study of the foundation of a building model: cutting rotational x stake pre-shaped Work Completion of course. Course of Civil Engineering, Regional University of Rio Grande do Sul state Northwest - UNIJUÍ, Santa Rosa, This paper presents a case study of deep foundations, which proposed a comparative technical and economic feasibility of two business models: rotary cutting and cutting precast. To do this, search the characterization of models of existing foundations in the current market, its executive constraints and advantages for application, as well as the identification of singularities of a design and interpretation of survey reports of a SPT test. Furthermore, the objective is to verify the design of crown blocks and variations for the two models of foundations. For this purpose, calculation methods applied are based on identifying the loads acting on a building, for each type of pile. As a result, we expect to identify the most viable method for each model of the proposed building, and pointing out possible improvements to results and future studies. Keywords: Foundations. Rotary cutting. Cutting pre-shaped.

8 LISTA DE FIGURAS Figura 1 Estaqueamento padronizados de até 05 estacas Figura 2 Medição de nega e repique Figura 3 Esquema de bloco sobre uma estaca Figura 4 Esquema de forças de bloco sobre duas estacas Figura 5 Esquema de bloco sobre três estacas Figura 6 Delineamento do Projeto de TCC Figura 7 Bloco e armadura exemplo, sobre uma estaca Figura 8 Bloco e armadura exemplo sobre duas estacas Figura 9 Bloco e armadura exemplo sobre duas estacas escavadas de ø 70 cm Figura 10 Bloco e armadura exemplo sobre uma estaca pré-moldada Figura 11 Bloco e armadura exemplo sobre duas estacas pré-moldadas Figura 12 Bloco exemplo sobre 03 estacas pré-moldadas

9 LISTA DE TABELAS Tabela 1 Valores orientativos de capacidade de carga em estacas pré-moldadas Tabela 2 Valores orientativos para estaca escavada Tabela 3 Fatores de correção F1 e F Tabela 4 Coeficientes K e para correlações Tabela 5 Fator característico do solo C Tabela 6 coeficientes e em função do tipo de estaca e do tipo de solo Tabela 7 Estados de compacidade e consistência do solo Tabela 8 Efeitos favoráveis da sequência de construção da fundação Tabela 9 Sondagem adotada para dimensionamento Tabela 10 Valores Mínimos e Médios Nspt Tabela 11 Nspt mínimos adotados Tabela 12 Planta de Cargas Tabela 13 Valores adotados de K e, conforme faixa de solo Tabela 14 Valores de F1 e F2 conforme tipo de estaca Tabela 15 Cálculo Estacas Faixa de cargas Tabela 16 Cálculo de Estacas Faixa de cargas Tabela 17 Cálculo de Estacas para pilares da Faixa de cargas Tabela 18 Definição do parâmetro C, conforme tipo de solo Tabela 19 Parâmetros α e β conforme tipo de solo Tabela 20 Cálculo Estacas para pilares da Faixa de cargas Tabela 21 Cálculo de Estacas para pilares da Faixa de cargas Tabela 22 Cálculo de Estacas para pilares da Faixa de cargas Tabela 23 Parâmetros para estacas pré-moldadas Tabela 24 Cálculo Estacas para pilares da Faixa de cargas Tabela 25 Cálculo de Estacas para pilares da Faixa de cargas Tabela 26 Cálculo de Estacas para pilares da Faixa de cargas Tabela 27 Cálculo Estacas para pilares da Faixa de cargas Tabela 28 Cálculo de Estacas para pilares da Faixa de cargas

10 Tabela 29 Cálculo de Estacas para pilares da Faixa de cargas Tabela 30 Estacas adotadas conforme faixas de cargas Tabela 31 Quantitativos finais estacas escavadas Tabela 32 Dimensões adotadas para blocos Tabela 33 Armaduras adotadas para blocos de estacas escavadas Tabela 34 Estacas adotadas conforme faixas de cargas Tabela 35 Quantitativos estacas pré-moldadas Tabela 36 Dimensões finais dos blocos Tabela 37 Armaduras adotadas para blocos de estacas pré-moldadas Tabela 38 Custos estacas escavadas Tabela 39 Custos estacas pré-moldadas

11 LISTA DE GRÁFICOS Gráfico 1 Sondagem de 05 furos Gráfico 2 Valores Nspt mínimos e médios por camada Gráfico 3 Estacas escavadas: Decóurt e Quaresma x Aoki e Velloso Gráfico 4 Resistências: Lateral x Ponta Gráfico 5 Estacas pré-moldadas Aoki e Velloso x Decóurt e Quaresma Gráfico 6 Estacas pré-moldadas Aoki e Velloso e Decóurt e Quaresma Gráfico 7 Comparativo Resistências totais entre modelos Gráfico 8 Comparativo entre Blocos Gráfico 9 Comparativo do custo de concreto dos blocos Gráfico 10 Comparativo de custos estacas Gráfico 11 Comparativo final de custos entre estacas com blocos

12 LISTA DE SIGLAS E SIMBOLOS ABNT ABGE ASTM MPa CPT Associação Brasileira de Normas Técnicas; Associação Brasileira de Geologia de Engenharia; American Society for Testing and Materials; Mega Pascal; Cone Penetration Test (Teste de penetração de cone); Índice de resistência da camada do solo (Standart Penetration Test); K kn m cm Coeficiente de conversão da resistência de ponta do cone para NSPT; Kilo Newton; Metro; Centímetro; Diâmetro; Tensão característica; Fator característico do solo; Fator característico do solo; Tensão de tração superior; Tensão de tração inferior; Dimensão do bloco; Taxa de armadura; Coeficiente de majoração de segurança; Tensão de tração característica do concreto;

13 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO CONTEXTO PROBLEMA Questões de Pesquisa Objetivos de Pesquisa Delimitação FUNDAÇÕES... Erro! Indicador não definido. 2.1 HISTÓRICO DAS FUNDAÇÕES CARACTERIZAÇÃO DAS FUNDAÇÕES CLASSIFICAÇÃO DAS FUNDAÇÕES Fundações superficiais Fundações profundas Estacas pré-moldadas Estacas Rotativas Escavadas CAPACIDADE DE CARGA DE ESTACAS Procedimento de controle de capacidade de carga através da Nega Repique de estacas Controle por instrumentação PROVAS DE CARGA Prova de carga estática Prova de carga dinâmica MÉTODOS DE PREVISÃO DE CAPACIDADE DE CARGA Métodos semi-empíricos... 39

14 Método de Aoki e Veloso Método de Décourt e Quaresma DIMENSIONAMENTO DE BLOCOS SOBRE ESTACAS Bloco rígido Bloco flexível Bloco sobre uma estaca Bloco sobre duas estacas Bloco sobre três estacas DADOS GEOTÉCNICOS Standard Penetration Test (SPT) DESEMPENHO DAS FUNDAÇÕES METODOLOGIA ESTRATÉGIA DE PESQUISA DELINEAMENTO RESULTADOS DADOS GEOTÉCNICOS OBTIDOS PROJETO DE FUNDAÇÕES UTILIZADO DIMENSIONAMENTO ESTACAS ESCAVADAS Dimensionamento das estacas escavadas através do método Aoki e Velloso Dimensionamento das estacas escavadas através do método Decóurt e Quaresma DIMENSIONAMENTO ESTACAS PRÉ-MOLDADAS Dimensionamento estacas pré-moldadas através do método de Aoki e Velloso... 81

15 4.4.2 Dimensionamento das estacas pré-moldadas através do método Decóurt e Quaresma DIMENSIONAMENTO DOS BLOCOS SOBRE ESTACAS Blocos sobre 01 estaca para alternativa estaca escavada Bloco sobre duas estacas para alternativa estaca escavada Dimensionamento de bloco sobre uma estaca para alternativa estaca prémoldada Dimensionamento de bloco sobre duas estacas para alternativa estaca prémoldada Dimensionamento de bloco sobre três estacas para alternativa estaca prémoldada RESULTADOS DO DIMENSIONAMENTO COMPARATIVO DE RESULTADOS Comparativo de custos CONCLUSÕES REFERÊNCIAS ANEXOS

16 18 1 INTRODUÇÃO A primeira preocupação do Engenheiro que vai projetar um edifício é a escolha de uma solução estrutural adequada, que consiga conciliar a resolução dos problemas arquitetônicos e funcionais com a necessidade de garantir resistência à estrutura devida as ações a que irá estar sujeita (AZEVEDO, 1999). A estrutura de um edifício pode ser considerada como um subsistema estrutural que inclui a infraestrutura (sapatas, tubulões ou estacas) embutidas no sistema geotécnico. Esses dois subsistemas compõem um sistema único sujeito a um conjunto de forças ativas externas, as chamadas ações, normalmente subdivididas em ações permanentes, variáveis e excepcionais (CINTRA; AOKI, 2011). Conforme Alonso (1991) as fundações devem ser projetadas e executadas para garantir sob a ação das cargas em serviço, as condições mínimas de segurança, funcionalidade e durabilidade. Devem atender aos coeficientes de segurança contra ruptura, fixados pelas normas técnicas, tanto no que diz respeito às resistências dos elementos estruturais que as compõem, quanto ao solo que lhe dá suporte. Também devem garantir deslocamentos compatíveis com o tipo e a finalidade a que se destina a estrutura, apresentando vida útil no mínimo igual a da estrutura. O ponto de maior cuidado são as ações que se desenvolvem nas seções de transição da superestrutura para a infraestrutura, em especial, as seções correspondentes ao topo das fundações, bem como os deslocamentos verticais para baixo dessas seções (os recalques das fundações) (CINTRA; AOKI, 2011). Em todas as fases do empreendimento é importante considerar, segundo Maffei (2007), que o gerenciamento é feito a partir de procedimentos técnicos, os quais habilitam o profissional para executar qualquer obra com qualidade, dentro do orçamento, no prazo contratual e com segurança. Esta metodologia poderá ser adotada tanto pelo profissional que atua na construtora ou montadora, quanto pelo profissional que atua como gerente em nome do contratante da obra seja como funcionário ou com seu próprio escritório. Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

17 CONTEXTO Conforme Velloso (2010), a fundação se encarrega do processo de transmitir a carga da superestrutura ao terreno pela base, no caso da resistência de ponta, e por sua superfície lateral considerando a resistência de fuste ou ainda, a combinação das duas. Para isso, empregam-se estacas ou tubulões (formato cilíndrico), para fundações profundas. Também se executam as fundações superficiais, em modelos prismáticos, que se apoiam sobre o solo, tendo suas dimensões da base respondendo pela transmissão dos esforços. Araújo (2003) demonstra requisitos para se obter uma fundação de qualidade, a saber: deve estar assente em profundidade adequada para que sua estrutura não seja interferida por escavações e instalações adjacentes, devem resistir às rupturas dos solos e ainda os recalques sofridos devem ser de mesma dimensão com a adaptação das estruturas. Para fundações escavadas, o processo de perfuração do solo deve garantir que a futura resistência lateral dos elementos de fundações seja assegurada, caso contrário deve ser minimizada no cálculo, para efeito de segurança, conforme NBR 6122 (ABNT 2010). As estacas executadas através de trados helicoidais de perfuração devem ser aplicadas em solos com boa coesividade, visto que não seja empregado nenhum tipo de fluido estabilizante durante o processo, a fim de conter o desmoronamento lateral. As interações de solos e estrutura nada mais são do que a influência recíproca gerada entre a superestrutura e o sistema de fundação (fundação e solo), iniciando ainda na fase de construção e estendendo-se até que seja obtido um equilíbrio: tensões e deformações estabilizadas, tanto na estrutura quanto no maciço de solos (COLARES, 2006). Para tanto, deve se levar em consideração a proposta de fundação definida inicialmente, e seu comportamento ao longo da vida da estrutura. Segundo Gonçalves (2006), as oscilações do teor de umidade do solo também podem interferir no desempenho das estacas. A variação ocorre devido à demora entre o tempo de escavação e concretagem, podendo gerar o desprendimento dos grãos das faces laterais da perfuração. O teor de umidade também é alterado quando do aumento de precipitações, o que também pode reduzir o valor de sucção do solo. Com a diminuição do valor de sucção, há Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

18 20 ocorrência de redução da coesão aparente do solo, o que pode provocar a queda de rigidez das ligações entre partículas sólidas e redução da resistência ao cisalhamento. Conforme Branco (2006), alguns problemas que interferem no desempenho deste tipo de estaca estão relacionados na maioria das vezes ao processo executivo. Porém, podem surgir alterações de desempenho devido a possíveis mudanças no teor de umidade natural do maciço. Ocorre uma redução das tensões confinantes do solo em função da remoção do mesmo pelo processo executivo, tanto no fundo da cavidade quanto ao longo do fuste da estaca, podendo promover desprendimento das partículas sólidas por alívio de tensões na direção da escavação. Devido a este processo, ocorrerá uma redução na capacidade de absorção de cargas pelo solo, transmitidas pelo elemento estrutural de fundação. Para minimizar esta perda de capacidade de carga, se faz necessário a concretagem imediata após a escavação da estaca. Conforme Alonso (1991) a escolha de uma fundação para uma determinada construção só deve ser feita após constatar que a mesma satisfaz as condições técnicas e econômicas da obra em apreço. Para tanto devem ser conhecidos elementos como: proximidade dos edifícios limítrofes e seus tipos de fundações, natureza e características do subsolo no local da obra, grandeza das cargas e limitação dos tipos de fundações existentes no mercado. 1.2 PROBLEMA Durante a composição do orçamento, devem ser consideradas possíveis onerações decorrentes de alterações de cronograma, como logística e cumprimento de prazos, por parte dos fornecedores. Considerando que a fundação de uma estrutura não é o item de maior custo da obra e pode variar entre 3% a 7% do custo total previsto para o empreendimento (JOPPERT JR, 2007). O custo usual de uma fundação depende das cargas e condições do solo, ocorrendo a necessidade de reforço de fundações, decorrentes de patologias, este valor pode tornar-se muitas vezes superiores ao custo inicial (MILITITSKY; CONSOLI; SCHNAID, 2015). Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

19 21 As condicionantes de cada modelo construtivo propõe uma análise comparativa dentre seus processos. Considerando que conheceremos o perfil do solo através de sondagem SPT, é possível identificar as variáveis de cada método executivo Questões de Pesquisa Questão Principal: A partir da planta de cargas de uma edificação e das condicionantes que regem dois modelos construtivos de fundações profundas, que são as estacas de concreto moldadas no local, do tipo rotativa, e as de concreto pré-moldadas, considerando que se conhece o perfil do solo através de sondagem SPT, como escolher o tipo de fundação mais adequado ao projeto? Questões secundárias: 1. Quais as vantagens e desvantagens no emprego de cada um dos dois tipos de fundação do estudo? 2. Qual dos modelos escolhidos possui maior viabilidade técnica e econômica para o projeto em questão? Objetivos de Pesquisa Objetivo principal Empregar o processo de dimensionamento de fundações profundas para cada modelo de fundação, e identificar as características de cada um. Objetivos secundários Comparar os modelos de fundações, destacando suas vantagens e desvantagens. Identificar dentre as propostas, a mais viável técnica e economicamente. Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

20 Delimitação Estudo de caso para um edifício modelo pré-determinado. Adotando-se para o dimensionamento de fundações profundas, a aplicação de dois modelos para fins comparativos: estacas rotativas e estacas pré-moldadas. Para isto o estudo será baseado nos requisitos da NBR- 6122/2010, aplicando os métodos de cálculo de Aoki e Velloso (1975) e também Décourt e Quaresma, (1978). Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

21 23 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Este capítulo trata do histórico, caracterização e classificação dos modelos de fundações. 2.1 HISTÓRICO DAS FUNDAÇÕES Com a necessidade de possuir habitações estáveis e seguras, ao constatar a sua capacidade de cultivo, o ser humano deixou de ser nômade. As construções de suas habitações tornaram-se uma necessidade permanente. Segundo Azevedo (1999), o meio físico é o cenário onde se inserem as obras de engenharia, é importante conhecer as potencialidades e as suas limitações para implantação de uma obra. Adaptando-se facilmente às mais variadas condições naturais, quer em latitude quanto em altitude o homem se dispersou pelos continentes interagindo intensa e profundamente com o meio ambiente. Na superfície da terra ele constrói suas obras como moradias, estradas, barragens, túneis, portos, canais, etc. (AZEVEDO, 1999). A concepção de projeto envolve várias etapas, desde a caracterização de programa de necessidades, até a orçamentação da obra. O ambiente físico, descrito a partir das condições do subsolo constitui-se num pré-requisito para projetos geotécnicos seguros e econômicos. No Brasil o custo envolvido na execução de sondagens de reconhecimento normalmente varia entre 0,2% e 0,5% do custo total das obras convencionais. As informações geotécnicas são indispensáveis á previsão dos custos fixos associados ao projeto e sua solução, (SCHNAID, 2012). Alguns riscos decorrentes da investigação do subsolo devem pautar o processo, como parâmetros na adoção de fatores de segurança, visto que estes são as maiores causas de problemas nas fundações. Conforme Schnaid, (2012) a experiência internacional faz referência frequente ao fato de que o conhecimento geotécnico e o controle de execução são mais importantes para satisfazer aos requisitos fundamentais de um projeto do que a precisão dos modelos de cálculo e os coeficientes de segurança adotados. A investigação insuficiente e a interpretação inadequada de resultados contribuem para erros de projeto, e tornam-se decisivos Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

22 24 no momento de escolha do tipo de fundação a ser empregado, gerando superdimensionamento das estruturas, ou mesmo apontando soluções ineficientes para o projeto. Conforme Wayhs (2015), no momento de definição das fundações, devem compor o orçamento investimentos suficientes para garantir um programa geotécnico extensivo, de modo a reduzir custos e minimizar riscos, contextualizando a aplicabilidade de cada técnica e os parâmetros de projeto passíveis de obtenção. 2.2 CARACTERIZAÇÃO DAS FUNDAÇÕES Conforme definição da NBR 6122 (ABNT 2010) as fundações devem transmitir a carga ao terreno pela base ou pela superfície lateral, para fundações profundas, e através da base de apoio no solo, para fundações superficiais. 2.3 CLASSIFICAÇÃO DAS FUNDAÇÕES As fundações são classificadas em dois grandes grupos, quais sejam fundações superficiais e fundações profundas Fundações superficiais Também são chamadas de rasas ou diretas, as fundações superficiais são aquelas em que a carga é transmitida ao terreno, predominantemente, pelas pressões distribuídas sob a base da fundação e em que a profundidade de assentamento, em relação ao terreno adjacente, é inferior a duas vezes a menor dimensão da fundação NBR 6122 (2010) Fundações profundas Conforme NBR 6122 (ABNT 2010), as fundações profundas estão assentes a uma profundidade superior ao dobro de sua menor dimensão em planta. As fundações profundas transmitem a carga ao terreno pela base (resistência de base ou de ponta), por sua superfície lateral (resistência lateral ou de fuste), ou por uma combinação das duas. Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

23 25 A disposição das estacas deve ser feita sempre que possível de modo a conduzir a blocos de menor volume, ocorrendo superposição de estacas de dois ou mais pilares, pode-se unir os mesmos por um único bloco. Para pilares de divisa deve-se recorrer ao uso de vigas de equilíbrio (ALONSO, 2010). Ainda conforme Alonso (2010), a disposição das estacas em torno do centro de carga do pilar deve obedecer ao indicado na Figura 1 Figura 1 Estaqueamento padronizados de até 05 estacas Fonte: Adaptado de Alonso (2010) Segundo definição da NBR 6122 (ABNT 2010) são definições de fundações profundas: Estaca: Elemento de fundação profunda executado inteiramente por equipamentos ou ferramentas, sem que, em qualquer fase de sua execução, haja descida de Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

24 26 operário. Os materiais empregados podem ser: madeira, aço, concreto prémoldado, concreto moldado in loco ou pela combinação dos anteriores. Tubulão: Elemento de fundação profunda, escavada no terreno, em que, pelo menos na sua etapa final, há descida de pessoas, que se faz necessária para alargamento da base ou pelo menos a limpeza do fundo da escavação, uma vez que neste tipo de fundação as cargas são transmitidas preponderantemente pela ponta. Estaca pré-moldada ou pré-fabricada em concreto: estaca constituída em segmentos de concreto pré-moldado ou pré-fabricado introduzida no terreno por golpes de martelo de gravidade, de explosão, hidráulico ou martelo vibratório. Para fins exclusivamente geotécnicos não há distinção entre estacas pré-moldadas e pré-fabricadas, e para os efeitos da norma são denominadas pré-moldadas. Estacas de concreto moldada in loco: estaca executada preenchendo-se, com concreto ou argamassa, perfurações previamente executadas no terreno. Estaca de reação (mega ou prensada): estaca introduzida no terreno por meio de macaco hidráulico reagindo contra uma estrutura existente ou criada especificamente para esta finalidade. Estaca raiz: estaca armada e preenchida com argamassa de cimento e areia, moldada in loco executada através de perfuração rotativa ou roto-percussiva, revestida integralmente, no trecho em solo, por um conjunto de tubos metálicos recuperáveis. Estaca escavada com injeção ou microestaca: estaca moldada in loco, armada, executada através de perfuração rotativa ou roto-percussiva e injetada com calda de cimento por meio de um tubo com válvulas (manchete). Estaca escavada mecanicamente: estaca executada por perfuração do solo através de trado mecânico sem emprego de revestimento ou fluido estabilizante. Um caso particular da estaca escavada mecanicamente é a estaca broca executada, usualmente, por perfuração com trado manual. Estaca escavada, com fluido estabilizante: estaca moldada in loco sendo a estabilidade da parede de perfuração assegurada pelo uso de fluido estabilizante ou Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

25 27 água quando tiver revestimento metálico. Recebe a denominação de estaca escavada quando a perfuração é feita por uma caçamba acoplada a uma perfuratriz e estaca barrete quando a seção for retangular e escava com a utilização de clamshell. Estaca tipo Strauss: Tipo de fundação profunda executada por perfuração através de balde sonda (piteira), com uso parcial ou total de revestimento recuperável e posterior concretagem. Estaca tipo Franki: Tipo de fundação profunda caracterizada por ter uma base alargada, obtida introduzindo-se no terreno certa quantidade de material granular ou concreto, por meio de golpes de um pilão. O fuste pode ser moldado no terreno com revestimento perdido ou não ou ser constituído por um elemento prémoldado. Estaca mista: Tipo de fundação profunda constituída de dois (e não mais do que dois) elementos de materiais diferentes (madeira, aço, concreto pré-moldado e concreto moldado in loco). Estaca metálica ou de aço: estaca cravada constituída de elemento estrutural produzido industrialmente, podendo ser de perfis laminados ou soldados, simples ou múltiplos, tubos de chapa dobrada ou calandrada, tubos com ou sem costura e trilhos. Estaca hélice contínua monitorada: estaca de concreto moldada in loco mediante a introdução por rotação de um trado helicoidal contínuo no terreno e injeção de concreto pela própria haste central do trado simultaneamente com sua retirada, sendo que a armadura é introduzida após a concretagem da estaca. Estaca hélice de deslocamento monitorada: estaca de concreto moldada in loco que consiste na introdução de um trado apropriado no terreno, por rotação, sem que haja retirada do material, o que ocasiona um deslocamento do solo junto ao fuste e á ponta. A injeção de concreto é feita pelo interior do tubo central do qual estão colocadas as aletas do trado simultaneamente à sua retirada por rotação. Estaca trado vazado e segmentado: estaca moldada in loco, mediante a introdução no terreno, por rotação, de um trado helicoidal constituído por segmentos de Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

26 28 pequeno comprimento (aproximadamente de 10 m) rosqueados e injeção de concreto pela própria haste central do trado simultaneamente á sua retirada Estacas pré-moldadas A norma NBR 9062 (ABNT, 1985) - Projeto e Execução de Estruturas de Concreto Pré- Moldado define estrutura pré-fabricada como elemento pré-moldado executado industrialmente, mesmo em instalações temporárias em canteiros de obra, ou em instalações permanentes de empresa destinada para este fim que atende aos requisitos mínimos de mão-de-obra qualificada; a matéria-prima dos elementos pré-fabricados deve ser ensaiada e testada quando no recebimento pela empresa e previamente à sua utilização. De acordo com RICHARDSON (1991), a garantia da qualidade é uma potencialidade da técnica de pré-moldagem para os diversos elementos produzidos. O emprego de parâmetros de projeto para caracterizar o concreto, que se relacionam diretamente com a durabilidade, tais como, baixo fator água/cimento, nível de adensamento satisfatório, possibilidade de cura controlada, garantia do cobrimento de armadura, dentre outros fatores de produção, permitem aperfeiçoar o controle de execução de tais elementos. Segundo Veloso e Lopes (2004) estacas pré-moldadas são previamente fabricadas antes de sua cravação. A cravação pode ser executada à percussão ou por escavação, ou ainda, mista. Quando da cravação á percussão, deste tipo de fundação, esse tipo de estaca é considerada de grande deslocamento, por serem introduzidas no solo, sem a prévia retirada deste. Para este tipo de fundação, de acordo com Gonçalves (2007), admite-se a execução de estacas pré-moldadas através de prensagem ou vibração, mas usualmente aplica-se o sistema de percussão. Este sistema aplica sucessivos golpes no topo da estaca para introduzi-la no solo. Os golpes são gerados pela queda do martelo, que deve ter sua carga previamente definida em projeto, conforme o porte da fundação a ser instalada no solo. Gonçalves (2007) compara o martelo de cravação de estacas como uma fonte de energia utilizada para gerar um pulso de força Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

27 29 na estaca, suficiente para vencer a parcela de resistência oferecida pelo solo, e por consequência provocar o deslocamento, ou seja, a penetração da estaca no solo. Para este procedimento de cravação á percussão podem ser empregados três tipos de martelos: queda livre, hidráulico, ou a diesel. Conforme a NBR 6122 (ABNT, 2010), as estacas pré-moldadas de concreto nas duas extremidades, devem possuir um reforço da armadura transversal, para levar em conta as tensões de cravação. Deve-se ainda prever a emenda das estacas para resistir aos esforços solicitantes, e cuidar com o topo da estaca para que o mesmo não venha a ser danificado durante a cravação. O fabricante deve apresentar curvas de interação flexo-compressão e flexo-tração do elemento estrutural. Ainda conforme NBR 6122 (2010), o sistema de cravação deve estar sempre bem ajustado e com todas as suas partes constituintes, tanto estruturais quanto acessórias, em perfeito estado a fim de evitar quaisquer danos às estacas durante a cravação e deve ser dimensionado de modo a levar a estaca até a profundidade prevista sem danificá-la. Para essa finalidade, o uso de martelos mais pesados e com menor altura de queda, é mais eficiente do que o uso de martelos mais leves e com grande altura de queda. O martelo não atinge diretamente o topo da estaca, para amortecer o choque é instalado o capacete metálico, que se encaixa na cabeça da estaca entre duas placas de madeira denominadas cepo e coxim, respectivamente. O elemento cepo, que recebe os golpes do martelo é confeccionado em madeira dura. O coxim que tem a função de amortecer os golpes é confeccionado de madeira mole. (GONÇALVES, 2007). Ainda segundo Gonçalves (2007) a fim de obter um melhor desempenho na cravação destas estacas, nem sempre é conveniente ter um concreto de alta resistência á compressão, por não ser a principal característica deste processo. É necessário assegurar as condições ideais do módulo de elasticidade e resistência á tração que são fatores que influenciam diretamente o desempenho da estaca nesse processo. De maneira geral aplica-se para estacas pré-fabricadas cimento de alta resistência inicial (ARI) para que se alcance a resistência mínima para desforma o mais breve possível. Para que se obtenha boa trabalhabilidade no concreto são empregados aditivos plastificantes na proporção máxima de 1% de cimento utilizado. A quantidade de Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

28 30 cimento utilizado neste concreto varia entre 350 e 420 kg/m³ e o fator água cimento encontra-se na faixa de 0,4 a 0,5 (GONÇALVES, 2007). Conforme Guerrin e Lavaur (2002) durante a cravação a estaca está sujeita á tensões consideráveis, conforme o tipo de estaca, do terreno e do modo de cravação. Dentre os problemas que a estaca pode apresentar durante a cravação, devido ás tensões excessivas, destaca-se o esmagamento de cabeça, esmagamento da ponta da estaca, trincas transversais ou quebra da estaca (NBR 6122, ABNT 2010). Alonso (2010) recomenda valores orientativos de capacidade de cargas a partir das características das estacas pré-moldadas conforme Tabela 1 Tabela 1 Valores orientativos de capacidade de carga em estacas pré-moldadas Estacas pré-moldadas Tipo de estaca Seção de fuste quadrada Seção de fuste circular Seção Comprimento transversal Carga (kn) d (m) a (m) nominal (m) (cm ou pol.) 15 x ,60 0,30 3 a 8 20 x ,60 0,30 3 a x ,65 0,35 3 a x ,75 0,40 3 a x ,90 0,40 3 a x ,00 0,50 3 a ,60 0,30 4 a ,65 0,30 4 a ,75 0,35 4 a ,90 0,40 4 a ,00 0,50 4 a ,30 0,50 4 a ,50 0,50 4 a 16 Fonte: Adaptado de Alonso (2010) Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

29 Estacas Rotativas Escavadas As estacas escavadas, conforme Velloso e Lopes (2002) podem causar uma descompressão do solo de suporte. A intensidade desta alteração será maior ou menor dependendo do tipo de suporte. Apresentam-se as estacas escavadas sem suporte, em que as descompressões são pronunciadas, devido á forma executiva. Por outro lado as estacas escavadas com o auxílio de camisas metálicas que avançam praticamente no mesmo nível que a ferramenta de escavação, em que o alívio é muito reduzido. Entre estas duas situações estariam as estacas escavadas com emprego de lama bentonítica para fins de contenção da descompressão. O processo executivo consiste basicamente na perfuração até a cota necessária, limpeza do furo, colocação da armadura (se for o caso) e posterior lançamento do concreto com auxílio de funil de concretagem (tremonha). Segundo Milititsky (2015) podem ocorrer alguns problemas com ênfase nos aspectos construtivos específicos para solos tropicais. Para o funcionamento adequado das estacas escavadas, é importante o controle da execução do estaqueamento. Durante a execução das estacas escavadas, devem ser observados os seguintes fatores: verticalidade da escavação; comprimento e diâmetro reais; limpeza do fundo da escavação; possíveis desmoronamentos do fuste durante a escavação; tempo decorrido entre fim da escavação e a concretagem; irregularidades na concretagem; volume de concreto utilizado; horário de início e fim de cada etapa de concretagem. Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

30 32 Segundo Reese e O Neill (1970), é importante reconhecer que a grandeza das tensões cisalhantes que podem se desenvolver ao longo do fuste de uma estaca escavada poderia ser influenciado por vários parâmetros, incluindo o método de construção (seco ou úmido), composição do solo, geometria base relação água/cimento do concreto, tipo de carregamento(curto e longo prazo) e condições ambientais, resultando em contração ou expansão da superfície do solo. Em solos residuais compactos, conforme Chang e Zhu (2004) a partir de resultados da variação da tensão horizontal durante a construção de estacas escavadas ocorrem uma drástica redução da tensão horizontal, depois da escavação do furo e uma gradual recuperação durante e depois da concretagem com valores de 80 a 94 % do valor inicial respectivamente para 0,5 e 0,90 m distantes da face do furo. Os efeitos provocados na interface fundação-solo podem aumentar ou diminuir dependendo do concreto usado (relação água/cimento), do potencial de sucção do solo ao redor do furo (sucção matricial), da temperatura ambiente do solo, da taxa na qual o concreto é lançado (efeito da segregação) entre outros. Alonso (2010) recomenda valores de carga admissíveis para estacas escavadas conforme Tabela 2. Tabela 2 Valores orientativos para estaca escavada Estacas escavadas (cm) d (cm) Área (m²) N máx (KN) Perímetro = 3 = 4 = 5 (cm) MPa Mpa Mpa 80 1,60 0,50 2, ,80 0,79 3, ,00 1,13 3, , , ,60 2,56 5, Fonte: Adaptado de Alonso (2010) Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

31 CAPACIDADE DE CARGA DE ESTACAS Conforme Cintra e Aoki (2010) denomina-se fundação por estacas, quando se considera o sistema formado pelo elemento estaca (elemento estrutural) e o maciço que a envolve (elemento geotécnico). Para determinação da capacidade de carga considera-se a aplicação de uma carga de compressão P na cabeça do elemento, que vai mobilizar as tensões de resistência por adesão ou atrito lateral, entre o solo e o fuste da estaca, e também as tensões resistentes normais à base ou ponta da estaca (os termos são relacionados ao tipo de solo: adesão em argila e atrito em areia; porém predomina o uso da expressão atrito lateral, para qualquer tipo de solo) (CINTRA e AOKI 2010). Ainda conforme Cintra e Aoki (2010) no inicio da aplicação de carga, ocorre a mobilização parcial do atrito lateral ao longo do fuste da estaca. Os segmentos da estaca apresentarão parcelas diferentes deste atrito, conforme as características geotécnicas das diferentes camadas e profundidades. A partir da total mobilização do atrito lateral, começa atuar a mobilização da resistência de ponta. Com o aumento da carga, também ocorre a gradativa mobilização da resistência de ponta, até seu valor máximo, a partir daí a estaca estaria na iminência de deslocar-se incessantemente para baixo. Esta condição de recalque incessante, mantida a carga, caracteriza a ruptura do elemento de fundação por estaca, sendo este modo classificado de ruptura nítida. Também ocorre a partir da interpretação dos gráficos de carga x recalque, de provas de carga estática, a ruptura física e a ruptura convencional (CINTRA e AOKI 2010). A ruptura considerada é restrita á conceituação de capacidade de carga em termos geotécnicos, em que o material da estaca é considerado suficientemente resistente para que não haja ruptura da própria estaca. Em casos em que a capacidade de resistência á compressão da estaca é inferior á capacidade de carga geotécnica, deve prevalecer o limite de resistência da própria estaca (CINTRA e AOKI 2010). Segundo Alonso (1989) quanto á resistência estrutural da estaca é possível considerar que para estacas com cargas de compressão inferiores á 5 MPa, não há necessidade de armaduras, a partir destes valores a estaca se sujeita á outros esforços (tração, flexão, torção ou cortante). Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

32 34 Conforme NBR 6122 (ABNT 2010), quando estacas ou tubulões forem submetidos á cargas de compressão e tiverem sua cota de arrasamento acima do nível do terreno, levada em conta eventual erosão, ou atravessarem solos moles devem ser verificadas á flambagem. Segundo Cintra e Aoki (2010) as tensões resistentes ao longo do fuste e na base compõem as duas parcelas de resistência que formam a capacidade de resistência daquele elemento, conforme equação 01. (1) Em que: : Capacidade de carga do elemento de fundação por estaca : Parcela de resistência por atrito lateral : Parcela de resistência pela base ou ponta Para obtenção da resistência de ponta (, basta multiplicar a resistência de ponta em unidades de tensão ( ), pela área da seção transversal da ponta ou base da estaca ( ) conforme equação 02 (CINTRA; AOKI, 2010). (2) Segundo Wayhs (2015), para o caso de estaca pré-moldada de concreto com seção vazada, considera-se a seção como maciça, para definição de área de cálculo devido ao embuchamento que ocorre na cravação. Para a parcela de atrito lateral ( ), somam-se as forças de atrito resistente nos diversos segmentos de estaca representando o perímetro (U) do fuste, conforme equação 03. (3) Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

33 35 Para estacas pré-moldadas de concreto com seção vazada utiliza-se o perímetro externo para fins de cálculo da parcela de atrito lateral, considerando as duas parcelas, obtêm-se na equação 04: (4) A partir de dados obtidos por diversos pesquisadores, a mobilização máxima de atrito lateral é atingida para baixos valores de recalque da estaca, geralmente em torno de 5 a 10 mm, independente do tipo de estaca e do diâmetro de seu fuste. Já para a mobilização máxima da resistência de ponta é necessário recalques bem mais elevados, com valores que chegam a 10% do diâmetro da base para estacas cravadas, e de até 30% do diâmetro da base para estacas escavadas, diferença esta justificada pelo processo executivo das estacas (CINTRA e AOKI 2010) Procedimento de controle de capacidade de carga através da nega Segundo Alonso (1991), para estacas cravadas à percussão emprega-se o processo de controle de capacidade de carga durante a cravação, através da nega. Este indicador corresponde á medida de cravação permanente da estaca, quando sobre a mesma se aplica um golpe de pilão. De forma genérica determina-se a nega a partir de um décimo de penetração para dez golpes. Para estacas do tipo Franki, segundo a prescrição da NBR 6122 (ABNT 2010), determinase a nega ao final de cravação do tubo, por exemplo, não se configurando uma determinação de capacidade de carga. Considerando que a mesma só ficara pronta após o alargamento da base e posterior concretagem do fuste, com remoção do tubo. Adota-se o controle da energia aplicada para introdução dos volumes pré-fixados de concreto seco para alargamento da base. Para o caso das estacas escavadas, Strauss, micro estacas e tubulões, não existem procedimentos de controle de carga durante a sua instalação. A cota de apoio destes elementos baseia-se na análise de investigações geotécnicas, em que estas investigações devem garantir confiabilidade para fins de determinação (WAYHS, 2015). Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

34 36 As equações de controle pela nega conforme equação 05 foram estabelecidas, comparando-se a energia disponível no topo da estaca com aquela gasta para promover a ruptura do solo, a partir de sua cravação, somadas as perdas por atrito e por impacto necessárias para vencer a inércia da estaca dentro da porção de solo (Alonso, 1991) (5) Em que: W = peso do pilão h = altura de queda do pilão R = resistência do solo á penetração da estaca s = nega correspondente ao valor de h As equações de cálculo de nega ( ) apontam valores para controle do estaqueamento, prevendo uniformidade ao longo da cravação, equiparando estacas de comprimentos iguais com valores de nega aproximadamente iguais. As três equações de cálculo mais usuais são as equações 06, 07 e 08. (6) (7) (8) Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

35 37 Em que P é o peso próprio da fundação e R é a resistência imposta pelo solo á cravação da mesma. Para a equação de Brix adota-se R igual 5 vezes a carga admissível da estaca, e para a equação dos holandeses igual a 10 vezes. A partir das deduções de Souza Filho e Abreu (1990), é comum adotarem-se para estacas pré-moldadas de concreto as seguintes energias de cravação ( ), conforme equação 09 e 10. (9) (10) Repique de estacas Aplicando um golpe de martelo ou pilão na cabeça de uma estaca, esta sofre um deslocamento. Uma das parcelas deste deslocamento é a parte elástica, denominada repique, que pode ser registrado através de gráficos conforme Figura 2 gerados no golpe de cravação da estaca. O repique do instante de cravação permite estimar a carga mobilizada (Aoki, 1985). O repique compõe-se de duas parcelas, sendo uma correspondente ao fuste, e a outra relativa ao deslocamento elástico da ponta da estaca. Figura 2 Medição de nega e repique Fonte: Adaptado de Aoki (1986) Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

36 Controle por instrumentação Para estacas pré-fabricadas a recomendação é para aplicar o ensaio após um período de repouso, que pode ser de um ou dois dias, para perfis granulares, e de ate cinco dias para perfis argilosos. Conforme NBR 6122 (2010) pode ser reduzido o fator de segurança a partir da disposição de um número adequado de provas de carga, e quando os elementos ensaiados tem algum grau de representação no conjunto estrutural, reduzindo desta maneira o grau de incertezas no projeto geotécnico. 2.5 PROVAS DE CARGA Para determinação do comportamento de fundações profundas sob a ação de cargas, de acordo com Milititski (1991), as provas de carga são os ensaios mais adequados. Alguns fatores como a dificuldade de se conhecer as propriedades do solo no local, e as alterações das condições iniciais do solo, ocasionadas pela execução das estacas, além do comportamento estaca-solo, determinam a importância da aplicação destes métodos Prova de carga estática De acordo com Aoki e Velloso (1985), a prova de carga estática é do tipo tensão x deformação realizada no solo estudado para receber solicitações ou um elemento estrutural de fundação executado para obra ou para testes. Empregado principalmente na verificação de desempenho de um elemento estrutural de fundação quanto á ruptura e recalques. Dentre os ensaios mais comuns, destaca-se o ensaio com carga incremental, aplicando-se a carga até a estabilização (ensaio lento SML: slow maintaned load ), e aqueles em que os incrementos de carga são mantidos por um tempo preestabelecido normalmente por volta de 15 minutos (ensaio rápido, conhecido como QML: quick maintained load ). Os ensaios de carga cíclica, os CLT (ciclic load test) e SCT ( swedish ciclic test ), são ensaios especiais para atender a determinado padrão do carregamento (MILITITSKI, 1991). Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

37 39 O ensaio de carga incremental mantida lenta é o que mais se aproxima do carregamento que a estaca terá sob a estrutura. Para a estabilização completa são necessárias faixas de tempo elevadas, para tanto a NBR (ABNT, 2006), admite que se considere estabilizado o recalque quando o incremento do recalque, lido entre dois tempos sucessivos, não ultrapassar a 5% do recalque medido naquele estágio de carga. Nas provas de carga de compressão, aplica-se o carregamento com macaco hidráulico reagindo contra um sistema de reação, geralmente uma viga ou estrutura metálica Prova de carga dinâmica De acordo com a NBR 6122 (2010), tanto o ensaio de carregamento dinâmico, quanto á prova de carga estática não levada á ruptura, podem ser aplicados para determinar a capacidade de carga de uma estaca. A prova de carga estática é exigida para determinar a real carga de ruptura da estrutura. Também prevê a redução do fator de segurança de 2,0 para 1,6, em qualquer estaqueamento em que seja feito um número previamente estabelecido de ensaios. 2.6 MÉTODOS DE PREVISÃO DE CAPACIDADE DE CARGA Conforme Wayhs (2015) ocorrem dois tipos de métodos estáticos disponíveis para o cálculo de carga axial de uma estaca isolada: - Métodos teóricos ou racionais; - Métodos Semi-Empíricos; O cálculo é realizado através de fórmulas, prezando a resistência ao cisalhamento estática que pode ser mobilizada no solo. A resistência ao cisalhamento do solo é determinada através de ensaios de laboratório ou ensaios in situ, conforme a necessidade do método aplicado Métodos semi-empíricos Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

38 40 Baseados em ensaios in situ de penetração dinâmica (SPT) ou penetração estática (CPT) Método de Aoki e Veloso Aoki e Velloso (1975) propõem critérios para a determinação da resistência de ponta ( e da resistência lateral ( ) que compõem a capacidade de carga da estaca (R). Desenvolvido a partir de um estudo comparativo entre os resultados de prova de carga em estacas e de SPT, aplicando-se tanto para dados de SPT, quanto para CPT. Segundo Schnaid (2012) a teoria para estimativa de capacidade de carga para estacas é fundamentada no ensaio de penetração estática, porém com o emprego do coeficiente K, torna-se possível o uso direto dos resultados de ensaios SPT em tal abordagem (coeficiente K é o coeficiente de conversão da resistência do cone para ) e o coeficiente α expressa a relação entre as resistências de ponta e lateral do ensaio de penetração estática. Os valores de resistência de fuste de ponta da estaca, conforme as camadas distintas que esta atravessa, geram parcelas características de resistências conforme o tipo de solo da faixa, sendo conforme equações 11 e 12. = (11) = U (12) Em que: = capacidade de carga do solo na cota de apoio do elemento estrutural de fundação. = área da seção transversal da ponta. = tensão média de adesão ou de atrito lateral na camada de espessura. U = perímetro da seção do fuste. Os valores de e podem ser calculados a partir da resistência de ponta ( ) e do atrito lateral ( ) medido em ensaios de penetração CPT conforme equações 13 e 14: Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

39 41 (13) (14) Os coeficientes de transformação e englobam o tipo de estaca e o efeito de escala entre a estaca (protótipo) e o cone do CPT (modelo) cujos valores são indicados na Tabela 3. Tabela 3 Fatores de correção F1 e F2 Tipo de Estaca F1 F2 Franki 2,50 2 F1 Metálica 1,75 2 F1 Pré-Moldada 1 + D/0,80 2 F1 Escavada 3,0 2 F1 Raiz, Hélice contínua e Ômega 2,0 2 F1 Fonte: Adaptado de Aoki Veloso, Quando não se mede o valor de pode-se correlaciona-lo com a resistência de ponta (15) Em que é função do tipo de solo. Quando não se dispõe de ensaio CPT, o valor da resistência de ponta pode ser estimado com uma correlação com o índice de resistência á penetração dos ensaios de penetração dinâmica SPT. (16) Em que K depende do tipo de solo conforme Tabela 4. Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

40 42 Tabela 4 Coeficientes K e para correlações Tipo de terreno K (Mpa) (%) Areia 1,00 1,4 Areia siltosa 0,80 2,0 Areia silto argilosa 0,70 2,4 Areia argilosa 0,60 3,0 Areia argilo siltosa 0,50 2,8 Silte 0,40 3,0 Silte arenoso 0,55 2,2 Silte areno argiloso 0,45 2,8 Silte argiloso 0,23 3,4 Silte argilo arenoso 0,25 3,0 Argila 0,20 6,0 Argila arenosa 0,35 2,4 Argila areno siltosa 0,30 2,8 Argila siltosa 0,22 4,0 Argila silto arenosa 0,33 3,0 Fonte: Adaptado de Schnaid, Com base no valor N, podem ser reescritas as equações 17 e 18: (17) (18) Em que e correspondem ao índice de resistência à penetração na cota de apoio do elemento estrutural de fundação, e o índice de resistência à penetração médio na camada de solo de espessura obtidos a partir da sondagem mais próxima. A capacidade de carga (R) de um elemento de fundação isolado pode ser estimada pela fórmula semi-empírica na equação 19: Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

41 43 (19) Para determinar os valores de resistência, quando a ponta da estaca se situa entre dois valores do índice de resistência à penetração do SPT, calcula-se para os dois valores correspondentes da capacidade de carga, interpolando linearmente para determinar o valor de R deste elemento de fundação (AOKI; VELLOSO, 1985). A partir do valor médio da capacidade de carga dos elementos isolados de fundação ( ) e um coeficiente de segurança de no mínimo 2 (Aoki, 1976), a carga admissível ( ), (equação 20), oriunda da análise de ruptura geotécnica: (20) Método de Décourt e Quaresma Em um elemento isolado de fundação, as parcelas de resistência e da capacidade de carga (R), podem ser expressas através das equações 21 e 22: (21) (22) A estimativa de tensão de adesão ou de atrito lateral ( ) é feita com o valor médio do índice à penetração do SPT ao longo do fuste ( ) de acordo com Décourt (1982) os valores de ( ) são obtidos na equação 23: ( ) (23) Segundo Wayhs (2015) considerando um limite superior para estacas de deslocamento. Ocorre a impossibilidade construtiva de estacas pré-moldadas e tubos Franki em Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

42 44 terrenos com SPT da ordem de 50 golpes. Para estacas pré-moldadas o limite é de 15 a 35 golpes em solos arenosos e 30 golpes em solos argilosos. A capacidade de carga do solo á ponta da estaca ( ) é dada pela equação 24: (24) Em que: = valor médio de resistência á penetração na ponta ou base do elemento estrutural de fundação obtido a partir de três valores: o correspondente ao nível de ponta ou de base, e o imediatamente anterior e o imediatamente superior (WAYHS, 2015). C = é um fator característico do solo conforme Tabela 5 Tabela 5 Fator característico do solo Tipo de Solo C (Kpa) Argila 120 Silte argiloso 200 Silte arenoso 250 Areia 400 Fonte: Adaptado de Décourt e Quaresma, 1978 A norma na versão 2010 prevê que a carga admissível de uma estaca seja determinada, através da aplicação de um coeficiente de segurança global igual a 2,0 á soma das cargas de ponta e lateral, conforme equação 25. (25) De acordo com Decóurt (1982) devem ser empregados 4 coeficientes de segurança parciais, descritos nas equações 26 e 27. Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

43 45 = coeficiente de segurança relativo aos parâmetros do solo (1,1 para atrito lateral, e 1,35 para resistência de ponta). = coeficiente de segurança relativo á formulação adotada (igual a 1,0). = coeficiente de segurança para evitar recalques excessivos (igual a 1,0 para atrito lateral e 2,5 para resistência de ponta). Fw = coeficiente de segurança relativo á carga de trabalho da estaca (igual a 1,2) Obtendo-se: (26) + (27) Para os elementos isolados de fundação seu valor médio ( admissível, desde que atenda ao coeficiente de segurança global 2. ) representa a carga Para a equação da capacidade de carga Décourt (1996), introduziu os coeficientes e, na equação da capacidade de carga para aplicação em estacas escavadas com lama bentonítica, estacas escavadas em geral (inclusive tubulões á céu aberto), estacas tipo hélice contínua e raiz e estacas injetadas sob altas pressões. Os valores propostos para e estão determinados na tabela 06, e compondo a equação 28; o método original permanece para estacas de deslocamento pré-moldadas, metálicas e Franki. (28) Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

44 46 Tabela 6 coeficientes e em função do tipo de estaca e do tipo de solo Estaca Solo Cravada Escavada Escavada (c/ Hélice (Padrão) (em geral) bentonita) Contínua Raiz Injetada (alta pressão) Argilas 1,0 1,0 0,85 0,80 0,85 0,90 0,30 1,0 0,85 1,50 1,0 3,0 Solos Interm. 1,0 1,0 0,60 0,65 0,60 0,75 0,30 1,0 0,60 1,50 1,0 3,0 Areias 1,0 1,0 0,50 0,50 0,50 0,60 0,30 1,0 0,50 1,5 1,0 3,0 Fonte: Adaptado de Aoki e Cintra, DIMENSIONAMENTO DE BLOCOS SOBRE ESTACAS Conforme Rebello (2008), nas fundações profundas, de modo geral, a transmissão dessas cargas aos elementos de fundação não pode ser feita diretamente. Neste caso a transmissão de cargas ocorre por meio dos elementos de ligação entre a superestrutura e os elementos de fundação, estes elementos são denominados blocos de fundação ou bloco de estaca. Ainda conforme Rebello (2008), para um comportamento uniforme na transmissão de cargas às estacas, deve-se, para determinado bloco, usar estacas de um único tipo e de idêntica capacidade de carga. Conforme Carvalho e Pinheiro (2009) as forças concentradas encontradas como carga sob os blocos, provêm da reação das fundações. Para fins de cálculo deve-se considerar nula a contribuição do solo no elemento, ou seja, o bloco passa a desempenhar apenas a função de transferência de carga, a tensão do solo em seu apoio é totalmente desprezada. Para fins de dimensionamento é recomendável armadura de pele, principalmente quando a armadura principal tem diâmetro elevado, para reduzir a abertura de fissuras, estimando-se uma um valor de 1/8 da seção da armadura principal em cada face do bloco (ALONSO 2010). Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

45 Bloco rígido Os blocos sobre estacas podem ser considerados rígidos ou flexíveis por critério análogo ao definido para sapatas. Para o caso de blocos rígidos em que a altura obedece a equação 29: (29) direção. Adotando ( ) como uma das dimensões do bloco e ( ) a dimensão do pilar na mesma Segundo a NBR 6118 (ABNT 2014) os blocos rígidos tem comportamento estrutural caracterizado por: a) Trabalho á flexão nas duas direções, mas com trações essencialmente concentradas nas linhas sobre as estacas (reticulado definido pelo eixo das estacas, com faixas de largura igual a 1,2 vezes o seu diâmetro); b) Forças transmitidas do pilar para as estacas essencialmente por bielas de compressão, de forma e dimensões complexas; c) Trabalho ao cisalhamento também em duas direções, não apresentando ruínas por tração diagonal, e sim por compressão nas bielas, analogamente ás sapatas Bloco flexível Conforme recomendação da NBR 6118 (ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas 2014), para este tipo de bloco deve ser realizada uma análise mais completa, desde a distribuição dos esforços nas estacas, dos tirantes de tração, até a necessidade de verificação da punção. Conforme definição de Carvalho e Pinheiro (2009), caso a determinação imposta a blocos rígidos não seja satisfeita, o bloco é considerado flexível. Deve-se neste caso, constituir-se de duas os mais bielas para que o bloco receba a carga do pilar. Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

46 Bloco sobre uma estaca Para Alonso (2010) a altura do bloco recomendada deve ser da ordem de 1,2 vezes o diâmetro da estaca e igual ao comprimento de ancoragem da armadura de espera do pilar. Conforme Rebello (2008) deve ser considerada uma distância mínima igual a um diâmetro da estaca entre seu eixo e as faces do bloco, a altura do bloco não deve ser inferior a duas vezes o diâmetro da estaca ou 40 cm, adotando-se para tal o maior dos dois valores. A estaca deve penetrar no bloco pelo menos 10 cm, garantindo com o arrasamento da estaca que sua armadura fique inserida no bloco em toda a altura do mesmo. Segundo Rodrigues (2015) o bloco deve se prolongar pelo menos 10 á 15 cm em torno do pilar e da estaca, em qualquer direção, é recomendado 15 cm, a altura do bloco deve ser suficiente para a ancoragem da armadura do pilar e das estacas. O dimensionamento é semelhante ao método das bielas, as tensões superiores e inferiores são calculadas através das equações 30 e 31. (30) (31) Em que: e = Tensões de tração superiores e inferiores atuantes no bloco = Carga do pilar e = Dimensões do bloco = Menor dimensão do pilar = Altura útil do bloco Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

47 49 Ainda conforme Rodrigues (2015), o dimensionamento das armaduras horizontais deve ser conforme equações 32 e 33: (32) (33) Em que: e = Armaduras horizontais superiores e inferiores = 1,4 (Coeficiente de majoração) = 43,5 kn/cm² A recomendação de armadura vertical ocorre para elementos comprimidos, descrito nas equações 34 e 35: (34) (35) Segundo Rodrigues (2015), devem ser colocados estribos horizontais fechados para o esforço de fendilhamento. (36) Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

48 50 A altura de embutimento da estaca a ser considerada deve ser em torno de 10 cm além da altura do bloco, conforme Figura 3. Figura 3 Esquema de bloco sobre uma estaca Fonte: Adaptado de Alonso, A armadura consiste em estribos horizontais e verticais, é recomendável que os blocos sobre uma estaca sejam ligados por cintas aos blocos vizinhos em, pelo menos, duas direções aproximadamente ortogonais (ALONSO, 2010) Bloco sobre duas estacas Conforme Rodrigues (2015) para blocos sobre duas estacas deve ser mantida uma distância mínima entre as mesmas, para evitar que influências mútuas interfiram no seu comportamento. Para o caso das estacas moldadas in loco, pode ocorrer a desestruturação do solo nas proximidades do fuste da estaca, prejudicando a transmissão do atrito lateral, para estacas prémoldadas, durante a cravação pode ocorrer atrito negativo, sobre a estaca já cravada. A distância mínima a ser adotada deve ser de 2,5 diâmetros para estacas pré-moldadas e de 3 diâmetros para estacas moldadas in loco. A recomendação do ângulo entre o eixo do pilar e das estacas é de no mínimo 45 (REBELLO 2008). Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

49 51 Para o cálculo das dimensões de comprimento L e largura B, do bloco empregam-se as equações 37 e 38: (37) (38) Onde: = diâmetro da estaca (cm) = espaçamento entre as estacas (cm). Para o cálculo da altura útil do bloco aplica-se a equação 39: (39) Segundo Alonso (2010) verifica-se o esmagamento da biela, adotando-se um valor para a dimensão d (altura útil do bloco) devendo ser d e/2, sendo o espaçamento entre eixos das estacas. Em que: { = a tensão de tração característica do concreto { Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

50 52 = Distância do centro da estaca ao centro da biela. No caso de bloco sobre duas estacas. = Largura do bloco na seção considerada = Altura útil do bloco = = 1,96 Ainda conforme Alonso (2010) aplica-se para as faces laterais do bloco estribos horizontais com As = 1/8 As em cada face. O dimensionamento segue o esquema da Figura 4. Figura 4 Esquema de forças de bloco sobre duas estacas Fonte: Adaptado de Alonso, Para o cálculo da tensão atuante e da taxa de armadura aplicam-se as equações 40 e 41: (40) Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

51 53 (41) Bloco sobre três estacas Para este bloco deve-se ressaltar a necessidade de fazer coincidir os centros de gravidade do bloco com o centro do grupo de estacas. A disposição das armaduras apresenta-se em duas possibilidades: na primeira sendo dispostas na direção dos eixos que passam pelos centros do grupo de estacas e de gravidade do bloco, e uma segunda possibilidade ocorre a armadura paralela ás faces do bloco (REBELLO 2008). Conforme Alonso (2010) para o caso de blocos sobre três estacas também parte-se de uma relação d e/2 análoga ao bloco sobre duas estacas, realizando a verificação se não ocorre esmagamento da biela, conforme Figura 5, aplicando para o cálculo as equações 42 e 43. (42) (43) Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

52 54 Figura 5 Esquema de bloco sobre três estacas Fonte: Adaptado de Alonso, DADOS GEOTÉCNICOS A obtenção dos dados geotécnicos do solo se dá através de investigação geotécnica por meio da execução de ensaios de campo e de laboratório. Ensaios estes complementares, com vantagens e desvantagens de ambas as partes. Aplicam-se ensaios de campo quando amostragens indeformadas são difíceis e até impossíveis de serem obtidas, como no caso de solos extremamente moles. Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

53 55 De acordo com Baroni (2010), a dificuldade em obtenção de amostras indeformadas de boa qualidade para ensaios com alto nível de confiabilidade, contribuem para a popularização dos ensaios de campo. Ensaios estes que se apresentam com custo mais baixo e resultados mais rápidos quando comparados aos de laboratório, porém exigindo a complementação de laboratório em alguns casos (MASSAD, 2003) Standard Penetration Test (SPT) O ensaio de sondagem á percussão SPT, é o método mais corriqueiro de investigação do solo em praticamente todo o mundo. Normatizado pela norma brasileira NBR 6484 (ABNT 2001). A metodologia prevê a perfuração por trados e circulação de água através de um trépano de lavagem como equipamento de escavação. As amostras do solo devem ser coletadas a cada metro de profundidade por meio de amostrador-padrão, de diâmetro externo de 50 mm. O procedimento de ensaio consiste na cravação deste amostrador no fundo de uma escavação (revestida ou não), usando um peso de 65,0 kg, caindo de uma altura de 750 mm. O resultado do ensaio consiste em um perfil estratigráfico do subsolo com descrição de um geólogo ou eng. geotécnico e com o valor de um índice conhecido com a cada metro, conforme especificado na da NBR 6484 (ABNT, 2001). O NSPT é o número de golpes necessário para fazer o amostrador penetrar 300 mm, após uma cravação inicial de 150 mm (SCHNAID, 2012). Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

54 56 Tabela 7 Estados de compacidade e consistência do solo Solo Areias e siltes arenosos Argilas e siltes argilosos Índice de Resistência á penetração N Designação 4 Fofa 5 a 8 Pouco compacta 9 a 18 Medianamente compacta 19 a 40 Compacta >40 Muito compacta 2 Muito mole 3 a 5 Mole 6 a 10 Média 11 a 19 Rija >19 Dura Fonte: Adaptado da NBR 6484 (ABNT, 2001) De acordo com Baroni (2010) a medida do número de golpes nos ensaios de SPT em argilas muito moles não pode ser relacionada aos parâmetros de resistência desta. Neste caso se trata de um solo muito mole, em alguns casos, o valor do NSPT não representa de fato o valor obtido, e sim, que o operador segurou a haste para que o amostrador não se perdesse dentro da argila mole. Desta forma o objetivo da execução dos ensaios SPT é o de identificar o perfil de subsolo e auxiliar na execução dos demais ensaios. Segundo Schnaid (2012) o ensaio tem sido empregado para: amostragem de identificação de diferentes horizontes, passando pela previsão de tensão admissível de fundações diretas em solos granulares, até correlações diretas com outras propriedades geotécnicas. Ainda conforme Schnaid (2012), a primeira atribuição do SPT consiste na determinação do perfil de subsolo e na identificação tátil visual das diferentes camadas a partir do material no amostrador padrão. A classificação é obtida por meio da combinação do testemunho de sondagem com as medidas de resistência à penetração. Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

55 DESEMPENHO DAS FUNDAÇÕES Segundo Gusmão Filho (2006), deve ser inerente ao bom desempenho do sistema estrutural de uma obra o conceito de segurança quanto á ruptura dos materiais envolvidos, e quanto aos movimentos e deformações próprias ou induzidos, em decorrência do seu carregamento, de sua construção e do seu uso em determinado ambiente. A garantia de estabilidade de uma boa fundação, conforme Alonso (1991) deve ser bem amparada nos quesitos de projeto, execução e controle. As etapas de controle de qualidade em fundações devem envolver materiais, carga admissível e recalques. O controle de material que comporá os elementos estruturais da fundação, no que diz respeito à sua seleção, quanto às suas resistências, sua integridade estrutural e sua durabilidade. O controle da capacidade de carga do binômio solo-fundação deve ser exercido durante a fase de instalação dos elementos estruturais que comporão a fundação. Para o caso das fundações moldadas in loco, onde se requer um tempo mínimo para cura do concreto, podem ser empregados alguns recursos para abreviar o tempo como aceleradores de pega, aditivos ou cimento de alta resistência inicial, para realizar o controle de capacidade de carga com mais brevidade. Ainda conforme Alonso (1991), á medida que a fundação vai sendo carregada pela estrutura, devem ser observadas as medidas de recalques e de cargas reais atuantes na fundação. O controle de uma obra compõe-se em assegurar a garantia de qualidade dos materiais usados e antecipação de situações envolvendo um desempenho diferente do previsto. Isto se dá através de um conjunto de estratégias contra erros humanos que frequentemente são a causa principal de acidentes de obras, consequentemente podem ocorrer deformações excessivas ou movimentos indesejados que podem levar á ruptura da estrutura. (GUSMÃO FILHO, 2006). Quanto aos efeitos das atividades de construção civil, considerando a garantia da estabilidade estrutural, estas atividades provocam mudanças no estado de tensões existentes no terreno, aumentando ou diminuindo sua intensidade. Essas alterações provocam movimentos na obra ou no entorno, para tanto deve ser estipulado um limite para estas alterações de estado de tensões (GUSMÃO FILHO, 2006). Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

56 58 Ainda conforme Gusmão Filho (2006). As mudanças são de três tipos, conforme seja o efeito provocado no solo e na água contida no subsolo: Mudanças causadas no estado de tensões do terreno, ou seja, nas pressões verticais, nas pressões horizontais e nas poro-pressões. Mudanças causadas no regime hídrico. Mudanças causadas nas propriedades do solo. A partir das constatações de Schnaid (2012), conforme vários autores, algumas prédeterminações caracterizam os modelos de fundações levando em conta os efeitos da instalação da estaca no solo e as variações de ângulo de atrito na interface solo-estaca. Conclui-se que estacas pré-moldadas possuem atrito lateral unitário superior ás estacas metálicas em função de maior rugosidade na interface solo-estaca, já as estacas escavadas mobilizam menores resistências de ponta e atrito lateral, quando comparadas aos de outros tipos de estacas, em função do alívio de tensões induzido durante a instalação. Para a atividade de cravação de estacas ocorrem vários efeitos no solo e no entorno. Para cravações em areia ocorre a densificação de areia fofa e média, melhorando a capacidade de carga da estaca e o recalque nas estruturas próximas. Se for em areia densa o aumento da pressão lateral afrouxa e esmaga a areia abaixo da ponta e o efeito global é o mesmo mas, prejudicando obras do entorno. Para areias e siltes saturados a cravação aumenta a pressão neutra, provocando a perda substancial e temporária da resistência por liquefação, neste caso deve se evitar este tipo de fundação. Para o caso de areias densas e saturadas realiza-se um intervalo de cravação para melhorar a resistência. Em estacas cravadas em argilas saturadas de baixa sensitividade, o aumento da resistência lateral e poro pressão reduz a resistência ao cisalhamento e faz crescer a compressibilidade. As estacas previamente cravadas e as estruturas adjacentes temporariamente levantam e depois recalcam, uma medida de controle seria a cravação do centro para os lados do bloco. A cravação em argilas altamente sensitivas pode gerar aumento da poro pressão produzindo efeitos de amolgamento em grandes áreas, promovendo recalques nas estruturas próximas, a solução seria o emprego de fundações diretas. (GUSMÃO FILHO, 2006). Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

57 59 No caso de estacas ou tubulões escavados, ainda conforme Gusmão Filho (2006) ocorre uma redução das pressões vertical e lateral pela abertura do furo, ou o colapso de solo dentro do furo, ou seja, um enfraquecimento do solo adjacente. O efeito é uma redução da capacidade de carga destes elementos e movimentos nas estruturas vizinhas. Pode ocorrer também a redução das pressões de água em volta do furo, que rebaixa o lençol, resultando piping de finos não coesivos. As recomendações vão desde uma cravação cuidadosa, com o emprego de suporte do furo, á um rebaixamento cuidadoso ou então a concretagem especial, embaixo de água. Segundo Gusmão Filho (2006) a sequência da execução de fundações também garante a margem de segurança de desempenho da obra conforme Tabela 8. Tabela 8 Efeitos favoráveis da sequência de construção da fundação Sequência Cravar estacas a partir do centro para os lados, ao invés dos lados para o centro. Em solos argilosos e saturados, cravar estacas até o nível de escavação do bloco, deixando a sobrecarga no lugar antes de fazer a escavação. Manter o topo das estacas pranchas adjacentes dentro de 1,50 m mutuamente, durante a cravação. Rebaixar o nível de água com a escavação e deixar a água subir gradualmente, quando a fundação estiver construída. Retirar de 2 a 3 m de solo em faixas, nas cavas profundas. Concretar a fundação assim que abrir a faixa. Escavar até o nível de escoramento, fazendo-se a instalação das escoras imediatamente após a cravação. Efeito favorável Reduz-se o levantamento das estacas já cravadas. Reduz-se o levantamento do terreno em volta. O risco de perda de entrosamento entre pranchas é também reduzido. Ajuda a reduzir o levantamento e subsequentes recalques de fundações compensadas (flutuantes). Reduz o levantamento e subsequentes recalques de fundação compensadas (flutuantes). Reduz os movimentos da parede escavada e os recalques atrás da mesma. Fonte: Adaptado de Gusmão Filho (2006) Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

58 60 3 METODOLOGIA A pesquisa envolve a revisão bibliográfica acerca dos modelos de estruturas de fundações existentes no mercado, suas particularidades, vantagens e desvantagens para o emprego construtivo. Também revisará as metodologias de cálculo empregadas para o dimensionamento de fundações profundas. 3.1 ESTRATÉGIA DE PESQUISA Trata-se de um estudo de caso 3.2 DELINEAMENTO As etapas que envolvem o estudo estão descritas conforme Figura 6. Figura 6 Delineamento do Projeto de TCC Fonte: Autoria própria Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

59 61 As etapas definidas para o estudo são: Pesquisa bibliográfica: nesta fase inicial do trabalho ocorreu o levantamento de dados acerca de modelos de fundações existentes. Caracterização dos modelos de fundações: foram evidenciadas as diferenças executivas e de aplicação dos modelos de fundações. Definição das condicionantes do projeto escolhido: o projeto de edificação definido para estudo foi analisado a fim de se conhecer seus pontos específicos que exigiam tal aplicação de modelo de infraestrutura. Aplicação do cálculo para cada caso: após a definição das condicionantes do projeto, foram dimensionados os dois modelos de fundações. Foram verificadas a aplicação das condições propostas: após a conclusão do dimensionamento, realizada a verificação de atendimento das necessidades do projeto. Comparativo: após o dimensionamento, executaram-se nesta etapa, as comparações entre os modelos propostos. Destacando todas as vantagens e desvantagens de cada proposta. Comparativo de orçamento: realizado o levantamento de custos conforme preços correntes de mercado, para comparativo. Conclusões: Evidenciado conforme proposta inicial deste estudo, a comparação dos métodos, objetivando apontar todos os aspectos. Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

60 62 4 RESULTADOS Este capítulo apresenta os resultados do dimensionamento, conforme parâmetros adotados. A sondagem empregada no dimensionamento origina-se da disciplina de Projetos Integrados (2016), da etapa de dimensionamento de Fundações. As planilhas e os gráficos foram gerados através do Sofware Excel tendo como base os modelos empregados na disciplina de Fundações (2015) sendo estas disciplinas do curso de Engenharia Civil campus Santa Rosa. 4.1 DADOS GEOTÉCNICOS OBTIDOS Conforme Schnaid (2000) os dados da sondagem adotada para dimensionamento devem ser apresentados em uma única planilha padrão. A partir desta foi elaborado um gráfico para os valores de sondagens e outro para valores mínimos e médios do por camada de sondagem. Segundo Wayhs (2015) a metodologia Aoki Veloso considera a camada de solo impenetrável para > 40. Para tanto foi adotado como assente das fundações a cota de 26,0 m, considerando o furo de sondagem mais curto, sendo o furo n 04 e levando em conta que a partir deste nível de cota os valores de contribuição do solo quanto á parcela de resistência lateral atuariam como acréscimo da capacidade de carga ao elemento de fundação, conforme Anexo A. Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

61 63 Tabela 9 Sondagem adotada para dimensionamento Sondagem Prof. (m) S1 S2 S3 S4 S5 Nspt Nspt Nspt Nspt Nspt Fonte: Adaptado do boletim de sondagem (Anexo A) Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

62 Profundidade (m) 64 Gráfico 1 Sondagem de 05 furos Valores Nspt furo S1 2ª e 3ª furo S2 2ª e 3ª furo S3 2ª e 3ª furo S4 2ª e 3ª furo S5 2ª e 3ª Fonte: Adaptado do boletim de sondagem (Anexo A) Segundo Wayhs (2015) para efeito de garantia de segurança no dimensionamento, os dados obtidos na sondagem a serem considerados para o cálculo devem ser os valores mínimos, conforme exemplificado na Tabela 10. Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

63 65 Tabela 10 Valores Mínimos e Médios Nspt Prof. Menor Nspt Nspt Médio 1 4 6, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,25 Fonte: Adaptado do boletim de sondagem (Anexo A) Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

64 Profundidade (m) 66 Gráfico 2 Valores Nspt mínimos e médios por camada Valores Nspt SPT mínimo SPT médio Fonte: Adaptado do boletim de sondagem (Anexo A) Para fins de dimensionamento, conforme Wayhs (2015) considerando como critério de segurança para este estudo foram adotados padrões mínimos de caracterização de resistência do solo e valores de mínimos para cálculo. Os dados de Nspt adotados e caracterização das camadas do solo estão relacionados na Tabela 11. Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

65 67 Prof. (m) Tabela 11 Nspt mínimos adotados Classificação Tipo de solo NSPT 1,0 Argila 4 2,0 Argila 4 3,0 Argila 3 4,0 Argila 4 5,0 Argila 5 6,0 Argila 5 7,0 Argila 5 8,0 Silte Argiloso 6 9,0 Silte Argiloso 8 10,0 Silte Argiloso 11 11,0 Silte Argiloso 10 12,0 Silte Argiloso 13 13,0 Silte Argiloso 12 14,0 Silte Argiloso 14 15,0 Silte Argiloso 15 16,0 Silte Argiloso 11 17,0 Silte Argiloso 12 18,0 Silte Argiloso 10 19,0 Silte Argiloso 11 20,0 Silte Argiloso 13 21,0 Silte Argiloso 14 22,0 Silte Argiloso 16 23,0 Silte Argiloso 18 24,0 Silte Argiloso 18 25,0 Silte Argiloso 27 26,0 Silte Argiloso 28 Fonte: Autoria Própria (2016) Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

66 68 Os métodos de cálculo de Aoki e Velloso apontaram um dimensionamento diferenciado em relação ao método de cálculo de Decout e Quaresma. Para fins de garantia de segurança foram adotados os valores de dimensionamento mais críticos de Decourt e Quaresma. Conforme recomenda Wayhs (2015) a escolha das cotas de assentamento das estacas foi determinada, tendo em vista atender a menor variação de comprimentos de modelos construtivos. Procurou-se adotar comprimentos de estacas que atendessem á menor variação de modelos, sendo que as cargas do edifício padrão se enquadravam em uma larga faixa de valores. Para estacas escavadas foram determinados para cálculo 02 diâmetros de execução, sendo de 50 e 70 cm, dividindo-se as cargas da planta em três faixas que se aproximam, adotando-se para tais blocos de uma e de duas estacas, conforme a carga. Para as estacas pré-moldadas como solução ao projeto, foi adotado o modelo de estaca protendida centrifugada de seção vazada, de 02 diâmetros, sendo estes de 33 e 42 cm, com cargas de capacidade no estrutural de 900 e 1400 kn, conforme catálogo do fabricante. 4.2 PROJETO DE FUNDAÇÕES UTILIZADO Para o dimensionamento realizado partiu-se de uma planta de cargas, de um projeto já executado em fundações na cidade de Três de Maio RS. Utilizaram-se os dados desta planta de cargas (conforme Anexo B), obtida em projeto de um edifício denominado Edifício Rubi de 13 pavimentos. Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

67 69 Tabela 12 Planta de Cargas Planta de cargas Edifício Rubi Pilar Carga tf Cargas kn Pilar Carga tf Cargas kn 1 18,60 182, , , ,10 226, , , ,20 227, , , ,10 246, , , ,90 224, , , ,10 167, ,40 141, ,00 274, ,90 234, ,50 338, ,10 334, ,60 368, , , ,00 333, , , ,30 365, , , ,80 360, , , ,50 210, , , ,50 279, , , ,50 299, ,30 91, , , , , , , , , , , ,80 96, , , , , , , , , , , , , , , , ,04 Fonte: Adaptado Anexo B A partir das cargas calculadas para o edifício, foram dimensionadas as fundações em dois modelos construtivos: estacas escavadas rotativas e pré-moldadas. Adotou-se as cargas em kn conforme informações obtidas direto da planta de cargas. Para facilitar a escolha das fundações foram divididas as cargas dos pilares em três faixas: Faixa 01 (amarelo) com cargas entre 182,35 kn e 368,63 kn; Faixa 02 (laranja) com cargas entre 1331,37 kn e 1949,02; Faixa 03(vermelho) com cargas entre 2129,41 kn e 3166,67 kn, conforme Tabela 12. Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

68 DIMENSIONAMENTO ESTACAS ESCAVADAS A resistência do concreto utilizada neste tipo de fundação foi de Fck = 15 Mpa, de acordo com a tabela 04 da NBR 6122 (ABNT, 2010) Dimensionamento das estacas escavadas através do método Aoki e Velloso Aplicação da metodologia de cálculo Aoki e Velloso para a faixa de cargas 01, com os pilares 01 á 15 com carga situada entre 141,18 kn e 368,63 kn. Resistência de ponta da 1ª camada: Resistência lateral da 1ª camada: Em que: e, segundo a caracterização do solo conforme Tabela 13. Área de ponta: = = = = 0,196 m² Perímetro: Valores de e, obtidos da Tabela 14. Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

69 71 Tabela 13 Valores adotados de K e, conforme faixa de solo. Tipo de terreno K (Mpa) (%) Areia 1,00 1,4 Areia siltosa 0,80 2,0 Areia silto argilosa 0,70 2,4 Areia argilosa 0,60 3,0 Areia argilo siltosa 0,50 2,8 Silte 0,40 3,0 Silte arenoso 0,55 2,2 Silte areno argiloso 0,45 2,8 Silte argiloso 0,23 3,4 Silte argilo arenoso 0,25 3,0 Argila 0,20 6,0 Argila arenosa 0,35 2,4 Argila areno siltosa 0,30 2,8 Argila siltosa 0,22 4,0 Argila silto arenosa 0,33 3,0 Fonte: Adaptado de Aoki e Velloso (1795) Tabela 14 Valores de F1 e F2 conforme tipo de estaca Tipo de Estaca F1 F2 Franki 2,50 2 F1 Metálica 1,75 2 F1 Pré-Moldada 1 + D/0,80 2 F1 Escavada 3,0 2 F1 Raiz, Hélice contínua e Ômega 2,0 2 F1 Fonte: Adaptado de Aoki e Velloso (1795) Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

70 72 Carga admissível: = ( ) = ( ) Capacidade de carga total para estaca, 1ª camada de solo (kn): A carga admissível calculada através do método de cálculo de Aoki e Velloso, aplicando estaca escavada de ø de 50 cm, na camada de 1 metro de profundidade é de 50,15 KN. Para esta carga é necessário considerar profundidades maiores a fim de suportar a carga máxima de 368,63 kn. Conforme a sondagem realizada os valores de diferem camada á camada, sendo necessário verificar todas as faixas de cargas admissíveis. Adotando-se os diâmetros de ø 50 cm e ø 70 cm, foram calculadas as estacas através das planilhas de cálculo á seguir. Conforme as faixas de cargas e pilares, sendo adotadas 01 e 02 estacas, apoiadas na cota 21 e 26 (considerada impenetrável), conforme carga. Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

71 73 Fonte: Adaptado da disciplina de Fundações (2015) Conforme planilha de cálculo demonstrada na Tabela 15, foi adotado o comprimento de 21 m de profundidade para a estaca da Faixa de carga 01, com estaca de diâmetro de 50 cm Considerou-se a necessidade de manter valores de crescentes nas cotas abaixo da ponta da estaca, para tanto, somente a partir da cota de profundidade de 18 m a sondagem apresentou valores coerentes para tal decisão de projeto. Para esta escolha foram dimensionados blocos de coroamento de uma estaca. Tabela 15 Cálculo Estacas Faixa de cargas Pilares 1 a 15, 28 a 30, 37 e 40 (cargas até 368,63 kn) = 37,6 tf F1 F2 Diametro estaca (cm)= 50 ESTACA ESCAVADA Nova NBR 2010 FS = 2 3,00 6 MÉTODO DE AOKI E VELOSO Prof. (m Tipo de solo NSPT Qb NSPT QL Ab Per ΔL K α F1 F2 Qb FS Qb/FS Ql FS Ql/Fs (kn) (kn) (ponta) (kn) (kn) (fuste) Ql/fs Qadm(kN) 1,0 Argila 4 4 0,196 1,57 1, ,02 3,00 6,00 91,63 2,0 45,81 8,80 2 4,40 4,40 50,21 2,0 Argila 4 4 0,196 1,57 1, ,02 3,00 6,00 91,63 2,0 45,81 8,80 2 4,40 8,80 54,61 3,0 Argila 3 3 0,196 1,57 1, ,02 3,00 6,00 68,72 2,0 34,36 6,60 2 3,30 12,10 46,46 4,0 Argila 4 4 0,196 1,57 1, ,02 3,00 6,00 91,63 2,0 45,81 8,80 2 4,40 16,49 62,31 5,0 Argila 5 5 0,196 1,57 1, ,02 3,00 6,00 114,54 2,0 57,27 11,00 2 5,50 21,99 79,26 6,0 Argila 5 5 0,196 1,57 1, ,02 3,00 6,00 114,54 2,0 57,27 11,00 2 5,50 27,49 84,76 7,0 Argila 5 5 0,196 1,57 1, ,02 3,00 6,00 114,54 2,0 57,27 11,00 2 5,50 32,99 90,26 8,0 Silte argiloso 6 6 0,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 176,71 2,0 88,36 19,79 2 9,90 42,88 131,24 9,0 Silte argiloso 8 8 0,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 235,62 2,0 117,81 26, ,19 56,08 173,89 10,0 Silte argiloso ,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 323,98 2,0 161,99 36, ,14 74,22 236,21 11,0 Silte argiloso ,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 294,52 2,0 147,26 32, ,49 90,71 237,98 12,0 Silte argiloso ,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 382,88 2,0 191,44 42, ,44 112,15 303,60 13,0 Silte argiloso ,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 353,43 2,0 176,71 39, ,79 131,95 308,66 14,0 Silte argiloso ,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 412,33 2,0 206,17 46, ,09 155,04 361,20 15,0 Silte argiloso ,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 441,79 2,0 220,89 49, ,74 179,78 400,67 16,0 Silte argiloso ,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 323,98 2,0 161,99 36, ,14 197,92 359,91 17,0 Silte argiloso ,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 353,43 2,0 176,71 39, ,79 217,71 394,43 18,0 Silte argiloso ,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 294,52 2,0 147,26 32, ,49 234,21 381,47 19,0 Silte argiloso ,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 323,98 2,0 161,99 36, ,14 252,35 414,34 20,0 Silte argiloso ,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 382,88 2,0 191,44 42, ,44 273,79 465,23 21,0 Silte argiloso ,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 412,33 2,0 206,17 46, ,09 296,88 503,05 Carga máxima para uma estaca no pilar com carga critica P15 503,05 A faixa de cargas 01, contem 20 pilares de dimensões 20 x 40 cm. Foram dimensionados blocos com armaduras variáveis conforme a carga dos pilares, com objetivo de redução de consumo de aço, adotando-se blocos cúbicos de 70 cm de lado. Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

72 74 Fonte: Adaptado da disciplina de Fundações (2015) De acordo com recomendações de Wayhs (2015) para a escolha das estacas da faixa de cargas 02 (Tabela 16), o comprimento adotado para estacas de 50 cm de diâmetro, até encontrar solo firme. Levando em conta a capacidade de resistência de carga para 01 estaca ser de 1065,71 kn, foram adotadas duas estacas para todos os pilares da faixa considerando a carga máxima da faixa: 1949,02 kn. Para tal escolha foram dimensionados blocos de coroamento para duas estacas. Para os blocos de coroamento, foram adotadas dimensões de um bloco padrão conforme item: Dimensionamento de blocos adotou-se a variação das armaduras conforme as cargas dos pilares, para otimizar o consumo de aço. A faixa de cargas 02 inclui 17 pilares de dimensões variando até 25 x 80 cm. Tabela 16 Cálculo de Estacas Faixa de cargas Pilares 16,17,20 a 22,25 a 27,32 a 35, 36,41,42 e 43,44 (cargas até 1949,02 kn) = 198,8 TFtf F1 F2 Diametro estaca (cm)= 50 ESTACA ESCAVADA Nova NBR 2010 FS = 2 3,00 6 MÉTODO DE AOKI E VELOSO Prof. (m Tipo de solo NSPT Qb NSPT QL Ab Per ΔL K α F1 F2 Qb FS Qb/FS Ql FS Ql/Fs (kn) (kn) (ponta) (kn) (kn) (fuste) Ql/fs Qadm(kN) 1,0 Argila 4 4 0,196 1,57 1, ,02 3,00 6,00 91,63 2,0 45,81 8,80 2 4,40 4,40 50,21 2,0 Argila 4 4 0,196 1,57 1, ,02 3,00 6,00 91,63 2,0 45,81 8,80 2 4,40 8,80 54,61 3,0 Argila 3 3 0,196 1,57 1, ,02 3,00 6,00 68,72 2,0 34,36 6,60 2 3,30 12,10 46,46 4,0 Argila 4 4 0,196 1,57 1, ,02 3,00 6,00 91,63 2,0 45,81 8,80 2 4,40 16,49 62,31 5,0 Argila 5 5 0,196 1,57 1, ,02 3,00 6,00 114,54 2,0 57,27 11,00 2 5,50 21,99 79,26 6,0 Argila 5 5 0,196 1,57 1, ,02 3,00 6,00 114,54 2,0 57,27 11,00 2 5,50 27,49 84,76 7,0 Argila 5 5 0,196 1,57 1, ,02 3,00 6,00 114,54 2,0 57,27 11,00 2 5,50 32,99 90,26 8,0 Silte argiloso 6 6 0,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 176,71 2,0 88,36 19,79 2 9,90 42,88 131,24 9,0 Silte argiloso 8 8 0,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 235,62 2,0 117,81 26, ,19 56,08 173,89 10,0 Silte argiloso ,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 323,98 2,0 161,99 36, ,14 74,22 236,21 11,0 Silte argiloso ,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 294,52 2,0 147,26 32, ,49 90,71 237,98 12,0 Silte argiloso ,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 382,88 2,0 191,44 42, ,44 112,15 303,60 13,0 Silte argiloso ,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 353,43 2,0 176,71 39, ,79 131,95 308,66 14,0 Silte argiloso ,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 412,33 2,0 206,17 46, ,09 155,04 361,20 15,0 Silte argiloso ,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 441,79 2,0 220,89 49, ,74 179,78 400,67 16,0 Silte argiloso ,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 323,98 2,0 161,99 36, ,14 197,92 359,91 17,0 Silte argiloso ,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 353,43 2,0 176,71 39, ,79 217,71 394,43 18,0 Silte argiloso ,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 294,52 2,0 147,26 32, ,49 234,21 381,47 19,0 Silte argiloso ,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 323,98 2,0 161,99 36, ,14 252,35 414,34 20,0 Silte argiloso ,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 382,88 2,0 191,44 42, ,44 273,79 465,23 21,0 Silte argiloso ,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 412,33 2,0 206,17 46, ,09 296,88 503,05 22,0 Silte argiloso ,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 471,24 2,0 235,62 52, ,39 323,27 558,89 23,0 Silte argiloso ,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 530,14 2,0 265,07 59, ,69 352,96 618,03 24,0 Silte argiloso ,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 530,14 2,0 265,07 59, ,69 382,65 647,72 25,0 Silte argiloso ,196 1,57 1, ,03 3,00 6,00 795,21 2,0 397,61 89, ,53 427,18 824,79 26,0 Silte argiloso ,196 1,57 1, ,03 3,00 6, ,10 2,0 589,05 98, ,48 476, ,71 Carga máxima para uma estaca no pilar com carga crítica P 17 Carga máxima para duas estacas no pilar com carga crítica P 17 Carga máxima para tres estacas no pilar com carga crítica P , , ,118 Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

73 75 Fonte: Adaptado da disciplina de Fundações (2015) Para o dimensionamento das estacas da faixa 03 de 07 (Tabela 17) pilares com, com cargas entre 2129,41 kn e 3166,67 kn, foram adotados blocos de duas estacas com diâmetros de 70 cm. Considerando 01 estaca de 70 cm de diâmetro com resistência de 1821,86 kn, são necessárias 02 estacas por pilar. O comprimento das estacas para esta faixa de cargas adotado foi até encontrar solo impenetrável. Análogo ao caso anterior, foram dimensionados blocos de coroamento para duas estacas. Tabela 17 Cálculo de Estacas para pilares da Faixa de cargas Pilares 18,19,23,24 e 31, 38 e 39 (cargas até 3166,67 kn) F1 F2 Diametro estaca (cm)= 70 ESTACA ESCAVADA Nova NBR 2010 FS = 2 3,00 6 MÉTODO DE AOKI E VELOSO Prof. (m) Tipo de solo NSPT Qb NSPT QL Ab Per ΔL K α F1 F2 Qb FS Qb/FS Ql FS Ql/Fs (kn) (ponta) (kn) (kn) (fuste) (kn) Ql/fs Qadm(kN) 1,0 Argila 4 4 0,385 2,20 1, ,024 3,00 6,00 179,59 2,0 89,80 12,32 2 6,16 6,16 95,95 2,0 Argila 4 4 0,385 2,20 1, ,024 3,00 6,00 179,59 2,0 89,80 12,32 2 6,16 12,32 102,11 3,0 Argila 3 3 0,385 2,20 1, ,024 3,00 6,00 134,70 2,0 67,35 9,24 2 4,62 16,93 84,28 4,0 Argila 4 4 0,385 2,20 1, ,024 3,00 6,00 179,59 2,0 89,80 12,32 2 6,16 23,09 112,89 5,0 Argila 5 5 0,385 2,20 1, ,024 3,00 6,00 224,49 2,0 112,25 15,39 2 7,70 30,79 143,03 6,0 Argila 5 5 0,385 2,20 1, ,024 3,00 6,00 224,49 2,0 112,25 15,39 2 7,70 38,48 150,73 7,0 Argila 5 5 0,385 2,20 1, ,024 3,00 6,00 224,49 2,0 112,25 15,39 2 7,70 46,18 158,43 8,0 Silte argiloso 6 6 0,385 2,20 1, ,028 3,00 6,00 346,36 2,0 173,18 27, ,85 60,04 233,22 9,0 Silte argiloso 8 8 0,385 2,20 1, ,028 3,00 6,00 461,81 2,0 230,91 36, ,47 78,51 309,42 10,0 Silte argiloso ,385 2,20 1, ,028 3,00 6,00 634,99 2,0 317,50 50, ,40 103,91 421,41 11,0 Silte argiloso ,385 2,20 1, ,028 3,00 6,00 577,27 2,0 288,63 46, ,09 127,00 415,63 12,0 Silte argiloso ,385 2,20 1, ,028 3,00 6,00 750,45 2,0 375,22 60, ,02 157,02 532,24 13,0 Silte argiloso ,385 2,20 1, ,028 3,00 6,00 692,72 2,0 346,36 55, ,71 184,73 531,09 14,0 Silte argiloso ,385 2,20 1, ,028 3,00 6,00 808,17 2,0 404,09 64, ,33 217,05 621,14 15,0 Silte argiloso ,385 2,20 1, ,028 3,00 6,00 865,90 2,0 432,95 69, ,64 251,69 684,64 16,0 Silte argiloso ,385 2,20 1, ,028 3,00 6,00 634,99 2,0 317,50 50, ,40 277,09 594,59 17,0 Silte argiloso ,385 2,20 1, ,028 3,00 6,00 692,72 2,0 346,36 55, ,71 304,80 651,16 18,0 Silte argiloso ,385 2,20 1, ,028 3,00 6,00 577,27 2,0 288,63 46, ,09 327,89 616,52 19,0 Silte argiloso ,385 2,20 1, ,028 3,00 6,00 634,99 2,0 317,50 50, ,40 353,29 670,78 20,0 Silte argiloso ,385 2,20 1, ,028 3,00 6,00 750,45 2,0 375,22 60, ,02 383,31 758,53 21,0 Silte argiloso ,385 2,20 1, ,028 3,00 6,00 808,17 2,0 404,09 64, ,33 415,63 819,72 22,0 Silte argiloso ,385 2,20 1, ,028 3,00 6,00 923,63 2,0 461,81 73, ,95 452,58 914,39 23,0 Silte argiloso ,385 2,20 1, ,028 3,00 6, ,08 2,0 519,54 83, ,56 494, ,68 24,0 Silte argiloso ,385 2,20 1, ,028 3,00 6, ,08 2,0 519,54 83, ,56 535, ,24 25,0 Silte argiloso ,385 2,20 1, ,028 3,00 6, ,62 2,0 779,31 124, ,34 598, ,36 26,0 Silte argiloso ,385 2,20 1, ,028 3,00 6, ,07 2,0 1154,53 138, ,27 667, ,86 Carga máxima para uma estaca no pilar com carga crítica P 38 Carga máxima para duas estacas no pilar com carga crítica P , , Dimensionamento das estacas escavadas através do método Decóurt e Quaresma Para o mesmo modelo de estaca escavada, com o mesmo diâmetro, foi aplicado o dimensionamento através do método de cálculo de Decóurt e Quaresma. Para fins de dimensionamento considerou-se a primeira faixa de pilares de 01 á 15, em que a carga situa-se entre 141,18 kn e 368,3 kn. Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

74 76 O parâmetro C foi adotado conforme o solo definido na Tabela 18 Tabela 18 Definição do parâmetro C, conforme tipo de solo Tipo de Solo C (Kpa) Argila 120 Silte argiloso 200 Silte arenoso 250 Areia 400 Fonte: Adaptado de Aoki e Velloso (1975) Parâmetros α e β obtidos conforme Tabela 19 Estaca Solo Tabela 19 Parâmetros α e β conforme tipo de solo Cravada Escavada Escavada (c/ Hélice (Padrão) (em geral) bentonita) Contínua Raiz Injetada (alta pressão) Argilas 1,0 1,0 0,85 0,80 0,85 0,90 0,30 1,0 0,85 1,50 1,0 3,0 Solos 1,0 1,0 0,60 0,65 0,60 0,75 0,30 1,0 0,60 1,50 1,0 3,0 Interm. Areias 1,0 1,0 0,50 0,50 0,50 0,60 0,30 1,0 0,50 1,5 1,0 3,0 Fonte: Adaptado de Decóurt e Quaresma (1996) Resistencia de ponta da estaca na 1ª camada: Resistencia lateral da estaca na 1ª camada: ( ) ( ) Resistencia total da estaca na 1ª camada: Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

75 77 Conforme o método de Decóurt e Quaresma ocorre uma clara valorização da resistência por atrito lateral da estaca, no comparativo direto com o método de Aoki e Velloso. Para a camada inicial o método apresentou a resistência de 11,91 kn, enquanto que o método de Aoki apontava a resistência por atrito lateral na mesma camada foi de 4,40 kn. No entanto as capacidades de cargas totais foram semelhantes para uma mesma cota de profundidade. A carga admissível calculada através do método de cálculo de Decourt e Quaresma, aplicando estaca escavada de ø de 50 cm, na camada de 1 metro de profundidade é de 40,13 KN. Para esta carga é necessário considerar profundidades maiores a fim de suportar a carga máxima de 368,63 kn. Conforme a sondagem realizada os valores de diferem camada á camada, sendo necessário verificar todas as faixas de cargas admissíveis. Adotando-se os diâmetros de ø 50 cm e ø 70 cm, foram calculadas as estacas através das planilhas de cálculo á seguir. Conforme as faixas de cargas e pilares, sendo adotadas 01 e 02 estacas, sendo apoiadas na cota 21 e 26 (considerada impenetrável), conforme carga. Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

76 78 a= 0,60 b= 0,65 (solo intermediário e estaca escavada em geral Nova NBR 2010 FS=2 MÉTODO DE DÉCORT E QUARESMA C FS Qb FS Cs Al (ponta) (kn) (fuste) (Cs x Al)/fs Ql/fs Qadm (kn) 1, ,27 23,33 1, ,91 11,91 40,19 2, ,27 23,33 1, ,91 23,82 52,10 3, ,21 20,00 1, ,21 34,03 55,24 4, ,27 23,33 1, ,91 45,95 74,22 5, ,34 26,67 1, ,61 59,56 94,90 6, ,34 26,67 1, ,61 73,17 108,52 7, ,34 26,67 1, ,61 86,79 122,13 8, ,69 30,00 1, ,32 102,10 172,79 9, ,25 36,67 1, ,72 120,82 215,07 10, ,59 46,67 1, ,82 144,64 274,23 11, ,81 43,33 1, ,12 166,77 284,58 12, ,15 53,33 1, ,23 193,99 347,15 13, ,37 50,00 1, ,53 219,52 360,89 14, ,93 56,67 1, ,93 248,45 413,38 15, ,71 60,00 1, ,63 279,08 455,79 16, ,59 46,67 1, ,82 302,90 432,49 17, ,37 50,00 1, ,53 328,43 469,80 18, ,81 43,33 1, ,12 350,55 468,36 19, ,59 46,67 1, ,82 374,37 503,96 20, ,15 53,33 1, ,23 401,60 554,75 21, ,93 56,67 1, ,93 430,53 595,46 Carga máxima para uma estaca 595,46 Prof. (m) Tabela 20 Cálculo Estacas para pilares da Faixa de cargas 01. Fonte: Adaptado da disciplina de Fundações (2015) Para a faixa de cargas 01 (Tabela 20) foram adotadas estacas de 21m com capacidade de carga de 595,46 kn. Para a aplicação da metodologia de cálculo de Decóurt e Quaresma, verificaram-se as variações de capacidade de cargas por atrito lateral e ponta por camadas. Adotando os resultados das cotas de assentamento de 21 e 26 m como no método de Aoki e Velloso, foi adotado o mesmo dimensionamento de blocos, visto que a capacidade de cargas das estacas calculadas atende á necessidade da das cargas dos pilares. Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

77 79 Tabela 21 Cálculo de Estacas para pilares da Faixa de cargas 02. a= 0,60 b= 0,65 (solo intermediário e estaca escavada em geral Nova NBR 2010 FS=2 MÉTODO DE DÉCORT E QUARESMA Prof. (m) C FS Qb FS Cs (ql) Al (ponta) (kn) (fuste) (Cs x Al)/fs Ql/fs Qadm (kn) 1, ,27 23,33 1, ,91 11,91 40,19 2, ,27 23,33 1, ,91 23,82 52,10 3, ,21 20,00 1, ,21 34,03 55,24 4, ,27 23,33 1, ,91 45,95 74,22 5, ,34 26,67 1, ,61 59,56 94,90 6, ,34 26,67 1, ,61 73,17 108,52 7, ,34 26,67 1, ,61 86,79 122,13 8, ,69 30,00 1, ,32 102,10 172,79 9, ,25 36,67 1, ,72 120,82 215,07 10, ,59 46,67 1, ,82 144,64 274,23 11, ,81 43,33 1, ,12 166,77 284,58 12, ,15 53,33 1, ,23 193,99 347,15 13, ,37 50,00 1, ,53 219,52 360,89 14, ,93 56,67 1, ,93 248,45 413,38 15, ,71 60,00 1, ,63 279,08 455,79 16, ,59 46,67 1, ,82 302,90 432,49 17, ,37 50,00 1, ,53 328,43 469,80 18, ,81 43,33 1, ,12 350,55 468,36 19, ,59 46,67 1, ,82 374,37 503,96 20, ,15 53,33 1, ,23 401,60 554,75 21, ,93 56,67 1, ,93 430,53 595,46 22, ,50 60,00 1, ,63 461,16 649,65 23, ,06 60,00 1, ,63 491,79 703,85 24, ,06 60,00 1, ,63 522,42 734,48 25, ,09 60,00 1, ,63 553,05 871,14 26, ,24 60,00 1, ,63 583, ,92 Carga máxima para uma estaca Carga máxima para duas estacas Carga máxima para tres estacas 1054, , ,76 Fonte: Adaptado da disciplina de Fundações (2015) Para a faixa de cargas 02 com 17 pilares, foram adotados duas estacas de 50 cm de diâmetro até cota impenetrável, com capacidade de carga calculada de 2109,84 kn por pilar, conforme Tabela 21, com dimensionamento de blocos análogo ao método de Aoki e Velloso. Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

78 80 Tabela 22 Cálculo de Estacas para pilares da Faixa de cargas 03. a= 0,60 b= 0,65 (solo intermediário e estaca escavada em geral Nova NBR 2010 FS=2 MÉTODO DE DÉCORT E QUARESMA C FS Qb FS Cs Al (ponta) (kn) (fuste) (Cs x Al)/fs Ql/fs Qadm (kn) 1, ,42 23,33 2, ,68 16,68 72,09 2, ,42 23,33 2, ,68 33,35 88,77 3, ,56 20,00 2, ,29 47,65 89,21 4, ,42 23,33 2, ,68 64,32 119,74 5, ,27 26,67 2, ,06 83,38 152,66 6, ,27 26,67 2, ,06 102,44 171,71 7, ,27 26,67 2, ,06 121,50 190,77 8, ,54 30,00 2, ,44 142,94 281,49 9, ,73 36,67 2, ,21 169,15 353,87 10, ,00 46,67 2, ,35 202,50 456,50 11, ,91 43,33 2, ,97 233,47 464,38 12, ,18 53,33 2, ,12 271,59 571,77 13, ,09 50,00 2, ,74 307,33 584,41 14, ,27 56,67 2, ,50 347,83 671,10 15, ,36 60,00 2, ,88 390,71 737,07 16, ,00 46,67 2, ,35 424,06 678,06 17, ,09 50,00 2, ,74 459,80 736,89 18, ,91 43,33 2, ,97 490,77 721,68 19, ,00 46,67 2, ,35 524,12 778,12 20, ,18 53,33 2, ,12 562,24 862,42 21, ,27 56,67 2, ,50 602,74 926,01 22, ,45 60,00 2, ,88 645, ,07 23, ,63 60,00 2, ,88 688, ,14 24, ,63 60,00 2, ,88 731, ,02 25, ,45 60,00 2, ,88 774, ,72 26, ,63 60,00 2, ,88 817, ,78 Carga máxima para uma estaca Carga máxima para duas estacas 1740, ,56 Prof. (m) Fonte: Adaptado da disciplina de Fundações (2015) Para a faixa de cargas 03, com 07 pilares, foram adotados duas estacas de 70 cm de diâmetro até cota impenetrável, com capacidade de carga de 3481,56 kn, conforme Tabela 22, com dimensionamento de blocos análogo ao método de Aoki e Velloso. Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

79 DIMENSIONAMENTO ESTACAS PRÉ-MOLDADAS Para o dimensionamento de estacas pré-moldadas foi empregado o modelo de estaca em concreto protendido de seção circular vazada para facilitar a cravação no solo. Foram adotados dois diâmetros conforme a necessidade de capacidade de carga do elemento estrutural, conforme catálogo do fabricante em Anexo. Os diâmetros de estacas adotados foram de 33 cm com capacidade de carga de 900 kn e 42 cm com capacidade de carga de 1400 kn no concreto, para estacas únicas e blocos de duas e três estacas por pilar, conforme necessidade Dimensionamento estacas pré-moldadas através do método de Aoki e Velloso Os parâmetros de cálculo para o solo adotados são os mesmos para o cálculo de estacas escavadas. As variações se restringem ás características do elemento estrutural, aplicando para o caso novos fatores F1 e F2 para estacas pré-moldadas, conforme Tabela 23. Os cálculos estão dispostos nas tabelas á seguir. Tabela 23 Parâmetros para estacas pré-moldadas Tipo de Estaca F1 F2 Franki 2,50 2 F1 Metálica 1,75 2 F1 Pré-Moldada 1 + D/0,80 2 F1 Escavada 3,0 2 F1 Raiz, Hélice contínua e Ômega 2,0 2 F1 Fonte: Adaptado de Aoki e Velloso (1975) Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

80 82 Tabela 24 Cálculo Estacas para pilares da Faixa de cargas Pilares 1 a 15, 28 a 30, 37 e 40 (cargas até 368,63 kn) = 37,6 tf Diametro estaca (cm)= 33 ESTACA PRÉ-MOLDADA EM CONCRETO Capacidade de carga estaca: 90 ton 882,35 kn F1 F2 Nova NBR 2010 FS=2 1,40 2,79 MÉTODO DE AOKI E VELOSO Prof. (m) Tipo de solo NSPT Qb NSPT QL Ab Per ΔL K α F1 F2 Qb FS Qb/FS (kn) Ql FS Ql/Fs (kn) (ponta) (kn) (fuste) (kn) Ql/fs Qadm(kN) 1,0 Argila 4 4 0,086 1,04 1, ,024 1,40 2,79 85,77 2,0 42,89 12,48 2 6,24 6,24 49,13 2,0 Argila 4 4 0,086 1,04 1, ,024 1,40 2,79 85,77 2,0 42,89 12,48 2 6,24 12,48 55,36 3,0 Argila 3 3 0,086 1,04 1, ,024 1,40 2,79 64,33 2,0 32,17 9,36 2 4,68 17,15 49,32 4,0 Argila 4 4 0,086 1,04 1, ,024 1,40 2,79 85,77 2,0 42,89 12,48 2 6,24 23,39 66,28 5,0 Argila 5 5 0,086 1,04 1, ,024 1,40 2,79 107,22 2,0 53,61 15,60 2 7,80 31,19 84,80 6,0 Argila 5 5 0,086 1,04 1, ,024 1,40 2,79 107,22 2,0 53,61 15,60 2 7,80 38,99 92,60 7,0 Argila 5 5 0,086 1,04 1, ,024 1,40 2,79 107,22 2,0 53,61 15,60 2 7,80 46,79 100,40 8,0 Silte argiloso 6 6 0,086 1,04 1, ,028 1,40 2,79 165,42 2,0 82,71 28, ,04 60,82 143,53 9,0 Silte argiloso 8 8 0,086 1,04 1, ,028 1,40 2,79 220,56 2,0 110,28 37, ,71 79,54 189,82 10,0 Silte argiloso ,086 1,04 1, ,028 1,40 2,79 303,28 2,0 151,64 51, ,73 105,27 256,91 11,0 Silte argiloso ,086 1,04 1, ,028 1,40 2,79 275,70 2,0 137,85 46, ,39 128,66 266,51 12,0 Silte argiloso ,086 1,04 1, ,028 1,40 2,79 358,42 2,0 179,21 60, ,41 159,07 338,28 13,0 Silte argiloso ,086 1,04 1, ,028 1,40 2,79 330,85 2,0 165,42 56, ,07 187,15 352,57 14,0 Silte argiloso ,086 1,04 1, ,028 1,40 2,79 385,99 2,0 192,99 65, ,75 219,90 412,89 15,0 Silte argiloso ,086 1,04 1, ,028 1,40 2,79 413,56 2,0 206,78 70, ,09 254,99 461,76 16,0 Silte argiloso ,086 1,04 1, ,028 1,40 2,79 303,28 2,0 151,64 51, ,73 280,72 432,36 17,0 Silte argiloso ,086 1,04 1, ,028 1,40 2,79 330,85 2,0 165,42 56, ,07 308,79 474,21 18,0 Silte argiloso ,086 1,04 1, ,028 1,40 2,79 275,70 2,0 137,85 46, ,39 332,18 470,04 19,0 Silte argiloso ,086 1,04 1, ,028 1,40 2,79 303,28 2,0 151,64 51, ,73 357,92 509,55 20,0 Silte argiloso ,086 1,04 1, ,028 1,40 2,79 358,42 2,0 179,21 60, ,41 388,33 567,53 21,0 Silte argiloso ,086 1,04 1, ,028 1,40 2,79 385,99 2,0 192,99 65, ,75 421,08 614,07 Carga máxima para uma estaca no pilar com carga critica P15 614,07 Fonte: Adaptado da disciplina de Fundações (2015) Tabela 25 Cálculo de Estacas para pilares da Faixa de cargas Pilares 16,17,20 a 22,25 a 27,32 a 35, 36,41,42 e 43,44 (cargas até 1949,02 kn) = 198,8 tf Diametro estaca (cm)= 42 ESTACA PRÉ- MOLDADA EM CONCRETO Capacidade de carga estaca: 140 ton 1372,55 kn F1 F2 Nova NBR 2010 FS=2 1,50 3,01 MÉTODO DE AOKI E VELOSO Prof. (m) Tipo de solo NSPT Qb NSPT QL Ab Per ΔL K α F1 F2 Qb FS Qb/FS (kn) Ql FS Ql/Fs (kn) (ponta) (kn) (fuste) (kn) Ql/fs Qadm(kN) 1,0 Argila 4 4 0,139 1,32 1, ,024 1,50 3,01 128,96 2,0 64,48 14,74 2 7,37 7,37 71,85 2,0 Argila 4 4 0,139 1,32 1, ,024 1,50 3,01 128,96 2,0 64,48 14,74 2 7,37 14,74 79,22 3,0 Argila 3 3 0,139 1,32 1, ,024 1,50 3,01 96,72 2,0 48,36 11,05 2 5,53 20,27 68,63 4,0 Argila 4 4 0,139 1,32 1, ,024 1,50 3,01 128,96 2,0 64,48 14,74 2 7,37 27,64 92,12 5,0 Argila 5 5 0,139 1,32 1, ,024 1,50 3,01 161,20 2,0 80,60 18,42 2 9,21 36,85 117,45 6,0 Argila 5 5 0,139 1,32 1, ,024 1,50 3,01 161,20 2,0 80,60 18,42 2 9,21 46,06 126,66 7,0 Argila 5 5 0,139 1,32 1, ,024 1,50 3,01 161,20 2,0 80,60 18,42 2 9,21 55,27 135,87 8,0 Silte argiloso 6 6 0,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 248,72 2,0 124,36 33, ,58 71,85 196,21 9,0 Silte argiloso 8 8 0,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 331,62 2,0 165,81 44, ,11 93,96 259,77 10,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 455,98 2,0 227,99 60, ,40 124,36 352,35 11,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 414,53 2,0 207,26 55, ,64 151,99 359,26 12,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 538,89 2,0 269,44 71, ,93 187,92 457,36 13,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 497,43 2,0 248,72 66, ,16 221,08 469,80 14,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 580,34 2,0 290,17 77, ,69 259,77 549,94 15,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 621,79 2,0 310,90 82, ,45 301,22 612,12 16,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 455,98 2,0 227,99 60, ,40 331,62 559,61 17,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 497,43 2,0 248,72 66, ,16 364,78 613,50 18,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 414,53 2,0 207,26 55, ,64 392,42 599,68 19,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 455,98 2,0 227,99 60, ,40 422,82 650,81 20,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 538,89 2,0 269,44 71, ,93 458,74 728,19 21,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 580,34 2,0 290,17 77, ,69 497,43 787,60 22,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 663,24 2,0 331,62 88, ,22 541,65 873,27 23,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 746,15 2,0 373,07 99, ,74 591,39 964,47 24,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 746,15 2,0 373,07 99, ,74 641, ,21 25,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3, ,22 2,0 559,61 149, ,61 715, ,36 26,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3, ,11 2,0 829,05 165, ,91 798, ,71 Carga máxima para uma estaca no pilar com carga crítica Carga máxima para duas estacas no pilar com carga crítica Carga máxima para tres estacas com capacidade de carga no concreto de 764,61 kn cada 1014, , ,63 Fonte: Adaptado da disciplina de Fundações (2015) Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

81 83 Fonte: Adaptado da disciplina de Fundações (2015) Para o dimensionamento de estacas pré-moldadas através do método de Aoki e Velloso, conforme as três faixas de cargas por grupos de pilares. Foram adotadas: Faixa de cargas 01 (Tabela 24): estaca de 33 cm de diâmetro com 14 m de comprimento, para Faixa de cargas 02 (Tabela 25): duas estacas de 42 cm de diâmetro e comprimento definido pela nega por pilar, e Faixa de cargas 03 (Tabela 26): 03 estacas de 42 cm de diâmetro até cota impenetrável de solo Dimensionamento das estacas pré-moldadas através do método Decóurt e Quaresma Para a aplicação da metodologia de Decóurt e Quaresma foram adotados os elementos com as mesmas características de resistência estrutural e diâmetros. Os cálculos estão dispostos nas tabelas á seguir. Tabela 26 Cálculo de Estacas para pilares da Faixa de cargas Pilares 18,19,23,24 e 31, 38 e 39 (cargas até 3166,67 kn) = 323 tf Diametro estaca (cm)= 42 ESTACA PRÉ-MOLDADA EM CONCRETO Capacidade de carga estaca: 140 ton 1372,55 kn F1 F2 Nova NBR 2010 FS=2 1,50 3,01 MÉTODO DE AOKI E VELOSO Prof. (m) Tipo de solo NSPT Qb NSPT QL Ab Per ΔL K α F1 F2 Qb FS Qb/FS (kn) Ql FS Ql/Fs (kn) (ponta) (kn) (fuste) (kn) Ql/fs Qadm(kN) 1,0 Argila 4 4 0,139 1,32 1, ,024 1,50 3,01 128,96 2,0 64,48 14,74 2 7,37 7,37 71,85 2,0 Argila 4 4 0,139 1,32 1, ,024 1,50 3,01 128,96 2,0 64,48 14,74 2 7,37 14,74 79,22 3,0 Argila 3 3 0,139 1,32 1, ,024 1,50 3,01 96,72 2,0 48,36 11,05 2 5,53 20,27 68,63 4,0 Argila 4 4 0,139 1,32 1, ,024 1,50 3,01 128,96 2,0 64,48 14,74 2 7,37 27,64 92,12 5,0 Argila 5 5 0,139 1,32 1, ,024 1,50 3,01 161,20 2,0 80,60 18,42 2 9,21 36,85 117,45 6,0 Argila 5 5 0,139 1,32 1, ,024 1,50 3,01 161,20 2,0 80,60 18,42 2 9,21 46,06 126,66 7,0 Argila 5 5 0,139 1,32 1, ,024 1,50 3,01 161,20 2,0 80,60 18,42 2 9,21 55,27 135,87 8,0 Silte argiloso 6 6 0,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 248,72 2,0 124,36 33, ,58 71,85 196,21 9,0 Silte argiloso 8 8 0,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 331,62 2,0 165,81 44, ,11 93,96 259,77 10,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 455,98 2,0 227,99 60, ,40 124,36 352,35 11,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 414,53 2,0 207,26 55, ,64 151,99 359,26 12,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 538,89 2,0 269,44 71, ,93 187,92 457,36 13,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 497,43 2,0 248,72 66, ,16 221,08 469,80 14,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 580,34 2,0 290,17 77, ,69 259,77 549,94 15,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 621,79 2,0 310,90 82, ,45 301,22 612,12 16,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 455,98 2,0 227,99 60, ,40 331,62 559,61 17,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 497,43 2,0 248,72 66, ,16 364,78 613,50 18,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 414,53 2,0 207,26 55, ,64 392,42 599,68 19,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 455,98 2,0 227,99 60, ,40 422,82 650,81 20,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 538,89 2,0 269,44 71, ,93 458,74 728,19 21,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 580,34 2,0 290,17 77, ,69 497,43 787,60 22,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 663,24 2,0 331,62 88, ,22 541,65 873,27 23,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 746,15 2,0 373,07 99, ,74 591,39 964,47 24,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3,01 746,15 2,0 373,07 99, ,74 641, ,21 25,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3, ,22 2,0 559,61 149, ,61 715, ,36 26,0 Silte argiloso ,139 1,32 1, ,028 1,50 3, ,11 2,0 829,05 165, ,91 798, ,71 Carga máxima para uma estaca no pilar com carga crítica Carga máxima para duas estacas no pilar com carga crítica Carga máxima para tres estacas no pilar com carga crítica Carga máxima para quatro estacas no pilar com carga crítica 1627, , , ,84 Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

82 84 a= 1,00 b= 1,00 Estacas pré moldadas de concreto - todos os solos Nova NBR 2010 FS=2 MÉTODO DE DÉCORT E QUARESMA C FS Qb FS Cs Al (ponta) (kn) (fuste) (Cs x Al)/fs Ql/fs Qadm (kn) 1, ,53 23,33 1, ,10 12,10 32,62 2, ,53 23,33 1, ,10 24,19 44,72 3, ,40 20,00 1, ,37 34,56 49,95 4, ,53 23,33 1, ,10 46,65 67,18 5, ,66 26,67 1, ,82 60,48 86,13 6, ,66 26,67 1, ,82 74,30 99,96 7, ,76 26,67 1, ,82 88,12 130,89 8, ,32 30,00 1, ,55 103,67 154,99 9, ,42 36,67 1, ,01 122,68 191,10 10, ,08 46,67 1, ,19 146,87 240,95 11, ,53 43,33 1, ,46 169,33 254,86 12, ,19 53,33 1, ,65 196,98 308,17 13, ,64 50,00 1, ,92 222,90 325,53 14, ,74 56,67 1, ,37 252,27 372,01 15, ,29 60,00 1, ,10 283,37 411,67 16, ,08 46,67 1, ,19 307,56 401,64 17, ,64 50,00 1, ,92 333,48 436,12 18, ,53 43,33 1, ,46 355,94 441,47 19, ,08 46,67 1, ,19 380,13 474,22 20, ,19 53,33 1, ,65 407,78 518,97 21, ,74 56,67 1, ,37 437,15 556,89 Carga máxima para uma estaca 372,01 Prof. (m) Fonte: Adaptado da disciplina de Fundações (2015) A metodologia de Decóurt e Quaresma apresentou resultados semelhantes, com estacas com as mesmas características, e capacidade de cargas totais aproximadas, na mesma cota de assentamento. Para tanto o dimensionamento das estacas pré-moldadas adotado tem as mesmas dimensões do método de Aoki e Velloso. Tabela 27 Cálculo Estacas para pilares da Faixa de cargas 01 Para a faixa de cargas 01 a estaca de 33 de diâmetro com 14 m de comprimento, apresentou resultado de 372,01 kn aos 14 metros de profundidade, conforme Tabela 27. Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

83 85 Tabela 28 Cálculo de Estacas para pilares da Faixa de cargas 02 a= 1,00 b= 1,00 Estacas pré moldadas de concreto - todos os solos Nova NBR 2010 FS=2 MÉTODO DE DÉCORT E QUARESMA Prof. (m) C FS Qb FS Cs Al (ponta) (kn) (fuste) (Cs x Al)/fs Ql/fs Qadm (kn) 1, ,25 23,33 1, ,39 15,39 48,64 2, ,25 23,33 1, ,39 30,79 64,04 3, ,94 20,00 1, ,19 43,98 68,92 4, ,25 23,33 1, ,39 59,38 92,63 5, ,56 26,67 1, ,59 76,97 118,53 6, ,56 26,67 1, ,59 94,56 136,13 7, ,27 26,67 1, ,59 112,15 181,43 8, ,13 30,00 1, ,79 131,95 215,07 9, ,84 36,67 1, ,19 156,14 266,97 10, ,40 46,67 1, ,79 186,92 339,32 11, ,54 43,33 1, ,59 215,51 354,06 12, ,11 53,33 1, ,19 250,70 430,81 13, ,25 50,00 1, ,99 283,69 449,94 14, ,96 56,67 1, ,38 321,07 515,03 15, ,82 60,00 1, ,58 360,65 568,47 16, ,40 46,67 1, ,79 391,44 543,84 17, ,25 50,00 1, ,99 424,43 590,68 18, ,54 43,33 1, ,59 453,02 591,56 19, ,40 46,67 1, ,79 483,80 636,20 20, ,11 53,33 1, ,19 518,99 699,10 21, ,96 56,67 1, ,38 556,38 750,34 22, ,67 60,00 1, ,58 595,96 817,63 23, ,38 60,00 1, ,58 635,54 884,92 24, ,38 60,00 1, ,58 675,13 924,51 25, ,07 60,00 1, ,58 714, ,78 26, ,18 60,00 1, ,58 754, ,47 Carga máxima para uma estaca Carga máxima para duas estacas Carga máxima para tres estacas 1308, , ,42 Fonte: Adaptado da disciplina de Fundações (2015) Para a Faixa de cargas 02, com 17 pilares, a estaca de 42 cm de diâmetro com comprimento controlado pela nega até cota impenetrável, apresentou capacidade de carga de 1308,47 kn, adotando-se duas estacas por pilar, com capacidade total de 2616,94 kn, conforme Tabela 28. Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

84 86 Tabela 29 Cálculo de Estacas para pilares da Faixa de cargas 03. a= 1,00 b= 1,00 Estacas pré moldadas de concreto - todos os solos Nova NBR 2010 FS=2 MÉTODO DE DÉCORT E QUARESMA Prof. (m) C FS Qb FS Cs Al (ponta) (kn) (fuste) (Cs x Al)/fs Ql/fs Qadm (kn) 1, ,25 23,33 1, ,39 15,39 48,64 2, ,25 23,33 1, ,39 30,79 64,04 3, ,94 20,00 1, ,19 43,98 68,92 4, ,25 23,33 1, ,39 59,38 92,63 5, ,56 26,67 1, ,59 76,97 118,53 6, ,56 26,67 1, ,59 94,56 136,13 7, ,27 26,67 1, ,59 112,15 181,43 8, ,13 30,00 1, ,79 131,95 215,07 9, ,84 36,67 1, ,19 156,14 266,97 10, ,40 46,67 1, ,79 186,92 339,32 11, ,54 43,33 1, ,59 215,51 354,06 12, ,11 53,33 1, ,19 250,70 430,81 13, ,25 50,00 1, ,99 283,69 449,94 14, ,96 56,67 1, ,38 321,07 515,03 15, ,82 60,00 1, ,58 360,65 568,47 16, ,40 46,67 1, ,79 391,44 543,84 17, ,25 50,00 1, ,99 424,43 590,68 18, ,54 43,33 1, ,59 453,02 591,56 19, ,40 46,67 1, ,79 483,80 636,20 20, ,11 53,33 1, ,19 518,99 699,10 21, ,96 56,67 1, ,38 556,38 750,34 22, ,67 60,00 1, ,58 595,96 817,63 23, ,38 60,00 1, ,58 635,54 884,92 24, ,38 60,00 1, ,58 675,13 924,51 25, ,07 60,00 1, ,58 714, ,78 26, ,18 60,00 1, ,58 754, ,47 Carga máxima para uma estaca Carga máxima para duas estacas Carga máxima para tres estacas Carga máxima para quatro estacas 1308, , , ,89 Fonte: Adaptado da disciplina de Fundações (2015) Para a Faixa de cargas 03 com 07 pilares, foram adotadas estacas de 42 cm de diâmetro, até cota impenetrável. Para atender a cargas dos pilares foram adotadas 03 estacas por pilar, com capacidade total de cargas de 4925,42 kn, conforme Tabela 29. Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

85 DIMENSIONAMENTO DOS BLOCOS SOBRE ESTACAS O dimensionamento dos blocos foi realizado conforme metodologia adotada, aplicando as equações conforme formulário Blocos sobre 01 estaca para alternativa estaca escavada Para os elementos de fundações dimensionados com apenas uma estaca escavada, foram dimensionados os blocos de coroamento para atender ao Intertravamento do topo das estacas, através das vigas baldrame. Para as estacas escavadas de diâmetro de 50 cm, foram aplicadas as equações conforme a carga dos pilares, considerando neste caso a carga maior para fundações de uma estaca de 368,3 kn, para pilares de dimensões 20 x 40 cm. Adotando-se 15 cm excedentes da maior dimensão do diâmetro da estaca para cada lado. O bloco adotado é cubico. Adotando para altura útil uma das seguintes condições: Como para o caso a altura útil calculada é: Considera-se altura do bloco, para fins de homogeneização das dimensões será adotado para todos os pilares de dimensões 20X40 cm. Cálculo da tensão de tração superior: Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

86 88 Cálculo da tensão de tração inferior: ( ) Cálculo da armadura horizontal superior: Armadura adotada: 5 ø 5,0 mm (1,00 cm²) Cálculo da armadura horizontal inferior: Armadura adotada: 5 ø 8,0 mm (2,50 cm²) Armaduras verticais: A armadura vertical a ser adotada será o prolongamento das armaduras inferiores e superiores, formando estribos verticais, visto que a armadura Estribos horizontais fechados: Armadura adotada: 3 ø 5,0 mm (0,60 cm²), para posicionar um estribo no centro, e um em cada extremidade, conforme Figura 7. Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

87 89 Figura 7 Bloco e armadura exemplo, sobre uma estaca. Fonte: Autoria própria Bloco sobre duas estacas para alternativa estaca escavada Para o dimensionamento dos blocos sobre duas estacas escavadas, foram empregadas as equações de cálculo, conforme diâmetro da estaca, neste caso de 50 cm. O espaçamento entre estacas escavadas é de 03 vezes seu diâmetro, sendo, portanto de 1,5 m. também se optou por blocos de duas estacas de 70 cm de diâmetro, conforme carga dos pilares, sendo seu espaçamento de 2,10 m. Para concreto de 20 Mpa. Para as estacas de diâmetros de 50 cm, a carga máxima do pilar crítico (P17), a ser considerada para o cálculo é de 1949,02 kn, com seção de 25 X 60 cm. Cálculo das dimensões do bloco: Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

88 90 Altura útil do bloco Adotada altura útil = 75 cm. Verificação da biela: { ( ) Tensão horizontal atuante no bloco: Área de aço calculada para a seção: Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

89 91 Armadura adotada: 08 ø 20,0 mm (25,2 cm²) Estribos horizontais: Armadura adotada: 07 ø 08,0 mm (3,50 cm²), conforme Figura 8. Figura 8 Bloco e armadura exemplo sobre duas estacas Fonte: Autoria própria Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

90 92 Para bloco de duas estacas de diâmetros de 70 cm a carga máxima do pilar crítico a ser considerada é de 3166,67 kn, com seção de 25 X 100 cm. Cálculo das dimensões do bloco: Altura útil do bloco Adotada altura útil = 110 cm. Verificação da biela: { ( ) Tensão horizontal atuante no bloco: Área de aço calculada para a seção: Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

91 93 Armadura adotada: 08 ø 25,0 mm (40,00 cm²) Estribos horizontais: Armadura adotada: 10 ø 08,0 mm (5,00 cm²), conforme Figura 9. Figura 9 Bloco e armadura exemplo sobre duas estacas escavadas de ø 70 cm. Fonte: Autoria própria Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

92 Dimensionamento de bloco sobre uma estaca para alternativa estaca pré-moldada Para os elementos de fundações dimensionados com apenas uma estaca pré-moldada, foram dimensionados os blocos de coroamento para atender ao inter-travamento do topo das estacas, através das vigas baldrame. Para as estacas pré-moldadas centrifugadas com seção vazada de diâmetro de 33 cm, com capacidade de carga estrutural de 90 ton, ou seja, 882,35 kn, com concreto superior a 35 Mpa, foram aplicadas as equações conforme a carga dos pilares, considerando neste caso a carga maior para a primeira faixa de pilares de 368,3 kn, para pilares de dimensões 20 X 40 cm. Para tanto o elemento suporta a carga máxima estruturalmente Adotando-se 15 cm excedentes da maior dimensão do pilar para cada lado. O bloco adotado é cubico. Adotando para altura útil uma das seguintes condições: Como para o caso a altura útil calculada é: Considera-se altura do bloco, para fins de homogeneização das dimensões será adotado para todos os pilares de dimensões 20X40 cm. Cálculo da tensão de tração superior: Cálculo da tensão de tração inferior: ( ) Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

93 95 Cálculo da armadura horizontal superior: Armadura adotada: 4 ø 8,0 mm (2,00 cm²) Cálculo da armadura horizontal inferior: Armadura adotada: 5 ø 8,0 mm (2,50 cm²) Armaduras verticais: A armadura vertical a ser adotada será o prolongamento das armaduras inferiores e superiores, formando estribos verticais, visto que a armadura Estribos horizontais fechados: Armadura adotada: 3 ø 5,0 mm (0,60 cm²), para posicionar um estribo no centro, e um em cada extremidade, conforme Figura 10. Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

94 96 Figura 10 Bloco e armadura exemplo sobre uma estaca pré-moldada Fonte: Autoria própria Dimensionamento de bloco sobre duas estacas para alternativa estaca pré-moldada Para o dimensionamento dos blocos sobre duas estacas pré-moldadas, foram empregadas as equações de cálculo, conforme diâmetro da estaca, neste caso estaca centrifugada de seção vazada de 42 cm de diâmetro, com capacidade de carga de 40 ton, ou seja, 1375,55 kn, com concreto superior a 35 Mpa. O espaçamento entre estacas pré-moldadas observado é de 2,5 vezes seu diâmetro, sendo, portanto de 1,05 m. Optou-se por manter a divisão de faixas de cargas, para fins de dimensionamento, conforme estacas escavadas, para esta faixa de blocos de duas estacas pré-moldadas. Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

95 97 Para as estacas de diâmetros de 42 cm, a carga máxima do pilar crítico (P17), a ser considerada para o cálculo é de 1949,02 kn, com seção de 25 X 60 cm. Portanto são necessárias duas estacas para suportar a carga estruturalmente: 1949,02/1375,55 = 1,41 estacas, adotado 02 estacas por pilar. Cálculo das dimensões do bloco: Altura útil do bloco Adotada altura útil = 72 cm. Verificação da biela: { ( ) Tensão horizontal atuante no bloco: Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

96 98 Área de aço calculada para a seção: Armadura adotada: 06 ø 20,0 mm (18,90 cm²) Estribos horizontais: Armadura adotada: 05 ø 08,0 mm (2,50 cm²), conforme Figura 11. Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

97 99 Figura 11 Bloco e armadura exemplo sobre duas estacas pré-moldadas Fonte: Autoria própria Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

98 Dimensionamento de bloco sobre três estacas para alternativa estaca pré-moldada Para bloco de três estacas pré-moldadas de diâmetros de 42 cm a carga máxima do pilar crítico a ser considerada é de 3166,67 kn, com seção de 25 X 100 cm. Para tal dimensionamento considerou-se três estacas por bloco visto que: 3166,67/1372,55 = 2,31 estacas, ou seja, sendo adotadas 03 estacas para este pilar. Adotando para altura útil d a seguinte condição: Adotado: Altura do bloco d+10 cm = = 110 cm Dimensão h Verificação da biela: { ( ) Tensão horizontal atuante no bloco: Área de aço a ser considerada: Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

99 101 Armadura adotada: 04 ø 25,0 mm (20,00 cm²) Estribos horizontais: Armadura adotada: 05 ø 08,0 mm (2,50 cm²) Detalhamento do bloco conforme Figura 12. Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

100 102 Figura 12 Bloco exemplo sobre 03 estacas pré-moldadas Fonte: Autoria própria Claudinei Fagundes Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

101 RESULTADOS DO DIMENSIONAMENTO Para as fundações em estacas escavadas, conforme planta de cargas e os resultados adotados conforme Aoki e Velloso e Decóurt e Quaresma, apresentam-se na Tabela 30, as fundações escolhidas. Tabela 30 Estacas adotadas conforme faixas de cargas Planta de cargas Rubi Faixa de cargas 01 Faixa de cargas 02 Faixa de cargas 03 Pilar Carga tf Cargas kn Estaca Pilar Carga tf Cargas kn Estaca Pilar Carga tf Cargas kn Estaca 1 18,60 182, , , , , ,10 226, , , , , ,20 227, , , , , ,10 246, , , , ,41 2 ø ,90 224, , , , , ,10 167, , , , , ,00 274, , , , , ,50 338, , , ,60 368, , ,90 2 ø ,00 333,33 1 ø , , ,30 365,69 cm , , ,80 360, , , ,50 210, , , ,50 279, , , ,50 299, , , ,40 141, , , ,90 234, , , ,10 334, ,30 91, ,80 96,08 Fonte: Autoria própria A definição das quantidades referentes ás estacas escavadas está na Tabela 31. Tabela 31 Quantitativos finais estacas escavadas Estacas Escavadas Faixa 01 Faixa 02 Faixa 03 Total Diâm. Adotados (cm) Comp. Adotados (m) N de estacas Total comp. (m) Vol. de concreto (m³) 99,73 390,34 160,73 650,80 Fonte: Autoria própria Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

102 104 Os resultados dos blocos apresentam-se na Tabela 32 Pilares Tabela 32 Dimensões adotadas para blocos Dimen. Pilar (cm) Blocos adotados estacas escavadas ø Dimensões bloco (cm) N estacas (cm) Comp. Larg. Altura Faixa x , Faixa x , Faixa x , Fonte: Autoria própria Tabela 33 Armaduras adotadas para blocos de estacas escavadas Armaduras Faixa 01 Pilares N estacas ø (cm) Superior Inferior Estribo Qtd ø Qtd ø Qtd ø 1 á 6, 13 e 29 3 ø 5 mm 3 ø 8 mm 3 ø 5 mm 20 x 40 7,8,10,14,15,30 4 ø 5 mm 4 ø 8 mm 3 ø 5 mm 1 50,00 9,11 e 12 5 ø 5 mm 5 ø 8 mm 3 ø 5 mm 28,37 e 40 2 ø 5 mm 3 ø 5 mm 3 ø 5 mm Comprimentos de cada armadura Faixa x 80 e 25 x 60 Armaduras Pilares N estacas ø (cm) Área/Seção Estribo Qtd ø Qtd ø 20,26 e 36 8 ø 20 mm 6 ø 8 mm 16,22, 32 á 34, 41, 44 6 ø 20 mm 5 ø 8 mm 2 50,00 21,25,35,42 e 43 7 ø 20 mm 5 ø 8 mm 17 e 27 8 ø 20 mm 7 ø 8 mm Comprimentos de cada armadura Faixa 03 Pilares N estacas ø (cm) Área/Seção Armaduras Estribo 25 x 70, 20 x 100, 25 x 100, 20x 195 Qtd ø Qtd ø 18 e 19 7 ø 25 mm 8 ø 8 mm 23 e 24 6 ø 25 mm 8 ø 8 mm ,00 7 ø 20 mm 6 ø 8 mm 38 8 ø 25 mm 10 ø 8 mm 39 8 ø 25 mm 9 ø 8 mm Comprimentos de cada armadura Fonte: Autoria própria Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

103 105 Para as fundações em estacas pré-moldadas, conforme planta de cargas e os resultados adotados conforme Aoki e Velloso e Decóurt e Quaresma, apresentam-se na Tabela 34. Tabela 34 Estacas adotadas conforme faixas de cargas Planta de cargas Rubi Faixa de cargas 01 Faixa de cargas 02 Faixa de cargas 03 Pilar Carga tf Cargas kn Estaca Pilar Carga tf Cargas kn Estaca Pilar Carga tf Cargas kn Estaca 1 18,60 182, , , , , ,10 226, , , , , ,20 227, , , , , ,10 246, , , , , ,90 224, , , , , ,10 167, , , , , ,00 274, , , , , ,50 338, , ,35 2 ø ,60 368, , ,90 cm 10 34,00 333,33 1 ø , , ,30 365,69 cm , , ,80 360, , , ,50 210, , , ,50 279, , , ,50 299, , , ,40 141, , , ,90 234, , , ,10 334, ,30 91, ,80 96,08 Fonte: Autoria própria Os valores quantitativos referentes ás estacas pré-moldadas está na Tabela ø 42 cm Tabela 35 Quantitativos estacas pré-moldadas Estacas Pré-Moldadas Faixa 01 Faixa 02 Faixa 03 Total Diâm. Adotados (cm) Comp. Adotados (m) N de estacas Comp. Total (m) Fonte: Autoria própria Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

104 106 Os resultados dos blocos apresentam-se na Tabela 36. Pilares Tabela 36 Dimensões finais dos blocos Blocos adotados estacas pré-moldadas ø N estacas (cm) Comp. Dimen. Pilar (cm) Dimensões bloco (cm) Larg. Altura Faixa x , Faixa x , Faixa x , Fonte: Autoria própria Armaduras Faixa 01 Pilares N estacas ø (cm) Superior Inferior Estribo Qtd ø Qtd ø Qtd ø 1 á 6, 13, 28,37 e 40 3 ø 8 mm 3 ø 8 mm 3 ø 5 mm 20 x 40 7 e 29 3 ø 8 mm 4 ø 8 mm 3 ø 5 mm 1 33,00 14 e 15 3 ø 8 mm 4 ø 8 mm 3 ø 5 mm 8 á 12 e 30 4 ø 8 mm 5 ø 5 mm 4 ø 5 mm Faixa 02 Pilares N estacas ø (cm) 25 x 80 e 25 x 60 Tabela 37 Armaduras adotadas para blocos de estacas pré-moldadas Comprimentos de cada armadura Armaduras Área/Seção Estribo Qtd ø Qtd ø 16,22,33,41 e 44 6 ø 16 mm 3 ø 8 mm 17 e 27 6 ø 20 mm 4 ø 8 mm 2 42,00 20,26, e 43 5 ø 20 mm 4 ø 8 mm 21,25,32,34 e 35 4 ø 20 mm 4 ø 8 mm Comprimentos de cada armadura Faixa x 70, 20 x 100, 25 x 100, 20x 195 Armaduras Pilares N estacas ø (cm) Área/Seção Estribo Qtd ø Qtd ø 18,19 e 39 6 ø 20 mm 5 ø 8 mm 23 e 31 5 ø 20 mm 5 ø 8 mm 3 42, ø 20 mm 4 ø 8 mm 38 7 ø 20 mm 5 ø 8 mm Comprimentos de cada armadura Fonte: Autoria própria Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

105 Capacidade de carga em kn COMPARATIVO DE RESULTADOS Conforme dimensionamento realizado foi possível apontar os comparativos entre os modelos de fundações e os métodos de cálculo aplicados. Para o cálculo da capacidade de carga total o método de cálculo de Aoki e Velloso que prioriza a resistência de ponta, no comparativo com Decóurt e Quaresma, apresentou menores índices de resistência para estacas escavadas, ao longo das camadas de solo, conforme gráficos á seguir. Gráfico 3 Estacas escavadas: Decóurt e Quaresma x Aoki e Velloso 2000, , , , , ,00 800,00 600,00 400,00 200,00 0, Profundidade (m) 1821, ,78 Aoki e Velloso Decóurt e Quaresma Fonte: Autoria própria Considerando os diâmetros de estacas adotados de 50 cm e 70 cm, para blocos de 01 e 02 estacas cada um. A camada de apoio considerada foi de 26 m de profundidade, para capacidade de carga do elemento conforme a área de base e a área lateral de cada estaca. O Gráfico 3, aponta par uma aproximação de capacidade de carga total, para os dois métodos de cálculo aplicados. Já o Gráfico 4 demonstra a variação da capacidade de carga, quando comparadas a resistência lateral e de ponta dos elementos. Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

106 Capacidade de carga em kn Capacidade de carga em kn 108 Gráfico 4 Resistências: Lateral x Ponta 1400, , ,00 800,00 600,00 400,00 200,00 0,00 13,0 14,0 15,0 16,0 17,0 18,0 19,0 20,0 21,0 22,0 23,0 24,0 25,0 26,0 Cota de profundidade a partir de 13 m Resistencia de ponta (Aoki e Velloso) Resistência lateral (Aoki e Velloso) Resistencia de Ponta (Decóurt e Quaresma) Resistência lateral (Decóurt e Quaresma) Fonte: Autoria própria Para estacas pré-moldadas destaca-se as resistências totais através dos dois métodos de previsão de capacidade de carga, com valores inversos quanto aos métodos, porém aproximados. Gráfico 5 Estacas pré-moldadas Aoki e Velloso x Decóurt e Quaresma 1800, , , , ,00 800, , ,47 Aoki e Velloso 600,00 400,00 200,00 Decóurt e Quaresma 0, Profundidade em metros Fonte: Autoria própria Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

107 Resistência total da estaca (kn) Capacidade de carga (kn) ,00 800,00 700,00 600,00 500,00 400,00 300,00 200,00 100,00 0,00 Gráfico 6 Estacas pré-moldadas Aoki e Velloso e Decóurt e Quaresma 13,0 14,0 15,0 16,0 17,0 18,0 19,0 20,0 21,0 22,0 23,0 24,0 25,0 26,0 Profundiadade a partir de 13 m Decóurt e Quaresma resistência lateral Decóurt e Quaresma resistência de ponta Aoki e Veloso Resistência de ponta Aoki e Veloso Resistência lateral Fonte: Autoria própria A capacidade de carga lateral para estacas pré-moldadas supera a resistência de ponta no método de Decóurt e Quaresma, conforme Gráfico 6. A capacidade de carga total calculada para escavadas de 70 cm e pré-moldadas de 42 cm de diâmetro, está demonstrada no Gráfico 7. Gráfico 7 Comparativo Resistências totais entre modelos Profundidade (m) 1821, ,71 Estacas prémoldad as Estacas escavad as Fonte: Autoria própria Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

108 Custo Total do concreto Custo total de aço (R$) Comparativo de custos O comparativo de custos de consumo de aço entre os blocos apresenta-se no Gráfico 8. Gráfico 8 Comparativo entre Blocos 3500, , , , , ,00 500,00 0, ,50 Blocos estacas escavadas 1156,71 Blocos estacas pré-moldadas Fonte: Autoria própria Através do dimensionamento dos blocos verificou-se o consumo de aço de 428,20 Kg para os blocos de coroamento das estacas pré-moldadas, com custo de R$ 1.156,71, somente para armaduras. Enquanto que os blocos de coroamento para fundações escavadas consumiram 1.097,77 Kg de aço, com custo da armadura de R$ 2944,50. Com diferença final entre os dois dimensionamentos de R$ 1.787,79. Gráfico 9 Comparativo do custo de concreto dos blocos R$ ,00 R$ ,00 R$ ,48 R$ ,00 R$ ,81 R$ ,00 R$ 5.000,00 R$ 0,00 Blocos Estacas escavadas Blocos Estacas pré-moldadas Fonte: Autoria própria Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

109 111 Para o dimensionamento dos blocos de concreto, conforme cálculo com aplicação de concreto Fck de 20 MPa, a preço corrente no mercado local de R$ 335,00/m³. Os valores foram calculados com base nos volumes de consumo de 59,49 m³ de concreto para os blocos das estacas escavadas, e 35,30 m³ de concreto para os blocos das estacas pré-moldadas. Sendo identificada a diferença de R$ 8.102,67, em função da variação de volumes dos blocos adotados para cada dimensionamento, conforme Gráfico 9. Tabela 38. A estimativa de custos das fundações, para o modelo estacas escavadas, apresenta-se na Tabela 38 Custos estacas escavadas Estacas Comp. Total linear (m) Custo R$/ml Total ø 50 cm 420,00 R$ 124,31 R$ ,20 ø 70 cm 1248,00 R$ 146,37 R$ ,76 Total R$ ,96 Fonte: Autoria própria Para estacas pré-moldadas o custo final, apresenta-se na Tabela 39. Tabela 39 Custos estacas pré-moldadas Estacas Pré-moldadas Diâmetros Custo R$/ml Total ø 33 cm R$ 149,88 R$ ,40 ø 42 cm R$ 196,22 R$ ,64 Total R$ ,04 Fonte: Autoria própria O custo das estacas escavadas foi de R$ ,96, considerando os custos dos elementos por metro linear, conforme o diâmetro de cada estaca. Para as estacas pré-moldadas o custo total foi de R$ , considerando o custo conforme o diâmetro e comprimento linear de cada estaca. seguir. O comparativo de custos entre os modelos de fundações está demonstrado nos gráficos á Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

110 Custo Total do concreto Custo Total do concreto 112 Gráfico 10 Comparativo de custos estacas R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 R$ 0,00 R$ ,96 Estacas escavadas R$ ,04 Estacas pré-moldadas Fonte: Autoria própria O custo total final incluindo os blocos de coroamento está demonstrado no Gráfico 11. Gráfico 11 Comparativo final de custos entre estacas com blocos R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 R$ ,00 R$ 0,00 R$ ,94 Estacas escavadas R$ ,56 Estacas pré-moldadas Fonte: Autoria própria Os valores apresentados levam em conta a execução das estacas com os blocos de coroamento. Para as fundações em pré-moldados foram desconsiderados os custos referentes ao frete e possível custo extra, referente ao fornecimento. A partir das considerações, o custo final apresentou-se R$ ,62 mais barato para as fundações em estacas escavadas, representado 20% de diferença. Valores adotados conforme orçamentos (Anexo C). Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

111 113 5 CONCLUSÃO Concluindo este trabalho, foi possível verificar inúmeros aspectos dos quais dependem a execução de um bom projeto de fundações. A importância de análise das condições locais para execução da infraestrutura, passa pela correta execução e posterior interpretação da sondagem de reconhecimento das camadas do solo. Após, verificando-se as possibilidades executivas conforme as necessidades do projeto, adotando-se parâmetros de segurança que vão garantir a eficiência do sistema como um todo. Para o comparativo de modelos de fundações, identificamos as variações das condições de execução e a atuação de cada modelo. Através dos métodos de dimensionamento de Aoki e Velloso e Décourt e Quaresma, constatou-se variações na capacidade de carga. Com prioridade de capacidade de carga para ponta no caso de Aoki e Velloso e, para o método de Decóurt e Quaresma a capacidade preponderante da fundação está na resistência lateral do elemento sendo aproximadamente três vezes maior para este, no comparativo direto por camada de solo. Entre os as fundações comparadas através dos dois métodos de cálculo, o resultado de capacidade de carga total apresentou-se aproximado. As variações de capacidade de cargas totais, situaram-se entre 62,6 kn/m (escavadas) á 70,1 kn/m(pré-moldadas), em valores médios para estacas de 26 m de comprimento. No comparativo quanto aos blocos de coroamento, o menor custo de blocos é das estacas pré-moldadas, com consumo de concreto 40% inferior, e aço 60% inferior ao das estacas escavadas, devido aos menores diâmetros de estacas com menores consumos de volumes de aço e concreto. As dimensões de blocos padronizados podem alterar os quantitativos finais, no comparativo, mesmo adotando alguns blocos de 03 estacas para estaca pré-moldada, o custo total ainda apresentaram-se menor que os blocos de estacas escavadas, com diâmetros de barras situados em uma mesma faixa. Para o comparativo de custos diretamente entre os modelos de fundações, o menor custo é o das estacas escavadas sendo 20 % menor, conforme os diâmetros adotados. Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

112 114 A diferença permanece ainda, porém menor, quando inclusos os valores dos blocos de coroamento. O custo dos blocos representou em torno de 10 % do custo das estacas escavadas e 4% para as estacas pré-moldadas, tendo pouca representatividade nos valores finais. Os modelos escolhidos para dimensionamento, conforme as cargas de projeto, para este estudo, apontam iguais possibilidades executivas. Os dados apresentados pela sondagem possibilitam a execução de fundações escavadas ou a percussão, conforme o considerado para fins de dimensionamento. A escolha passa pela necessidade de adequação ao cronograma executivo, visto que a execução de fundações em prémoldados ocorre mais rapidamente quando comparada com o modelo em escavadas. Levando em conta a mão de obra e tempo de cura do concreto para as fundações escavadas e custos adicionais para a execução de estacas pré-moldadas como transporte e cravação, devem-se avaliar as possibilidades do orçamento da obra. Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

113 115 REFERÊNCIAS AOKI, N. VELLOSO, D.A. Considerações sobre previsão e desempenho de alguns tipos de fundações profundas sob ação de cargas verticais. In SEFE, , Porto Alegre.. An aproximate method to estimate the bearing of piles. In Panamerican conference on soil mechanics and foundation engeneering, 5., Anais... Buenos Aires: [sn], ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, NBR 6118/2014: Projeto de estruturas de concreto Procedimento: Rio de Janeiro, p.. NBR 6024/2012: informação e documentação numeração progressiva das seções de um documento apresentação. Rio de Janeiro, p.. NBR 6027/2012: informação e documentação sumário apresentação. Rio de Janeiro, p.. NBR 14724/2011: informação e documentação trabalhos acadêmicos apresentação. 3. ed. Rio de Janeiro, p.. NBR 6122/2010: Projeto e execução de fundações: Rio de Janeiro, p.. NBR 12131/2006: Estacas - Prova de carga estática - Método de ensaio. Rio de Janeiro, p.. NBR 6028/2003: informação e documentação resumo apresentação. Rio de Janeiro, p.. NBR 6023/2002: informação e documentação referências elaboração. Rio de Janeiro, p.. NBR 6484/2001 Solo - Sondagens de simples reconhecimento com SPT - Método de ensaio. Rio de Janeiro, p. AZEVEDO, A.M. Análise estática e dinâmica de estruturas de edifícios. Laboratório Nacional de Engenharia Civil, ARAÚJO, J. M. Curso de concreto armado. 2.ed. Rio Grande: Dunas, v. 231 p. il. Inclui bibliografias. ALONSO U. R. Dimensionamento de fundações profundas. São Paulo: Edgard Blücher, Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

114 116 ALONSO U. R. Previsão e controle das fundações. São Paulo: Edgard Blücher, p. ALONSO U. R. Exercícios de fundações. São Paulo: Edgard Blücher, ed. 206 p. BARONI, M. Investigação Geotécnica em Argilas Orgânicas muito Compressíveis em Depósitos da Barra da Tijuca. Rio de Janeiro: Dissertação (mestrado) UFRJ/ COPPE/ Programa de Engenharia Civil, BRANCO, C. J. M. C. Provas de carga dinâmica em estacas escavadas de pequeno diâmetro com ponta modificada f. Tese (Doutorado em Engenharia-Área Geotecnia) Escola de Engenharia de São Carlos - USP, São Carlos, CARVALHO, R. C. PINHEIRO, L. M. Cálculo e Detalhamento de Estruturas usuais de Concreto Armado. Rio de Janeiro: Pini, CHANG, M. F.., ZHU, H. Construction Effect on load Transfer along Bored Piles. Journal of Geotech and Geonvir. Engrg, 2004 CINTRA, J. C. A.; AOKI, Nelson. Fundações por estacas: projeto geotécnico. Oficina de Textos, COLARES, G.M. Programa para análise da interação solo-estrutura no projeto de edifícios. Dissertação de mestrado na EESC da USP. São Carlos, SP, DE AZEVEDO GUSMÃO FILHO, J.. Fundações do conhecimento geológico à prática da engenharia. Editora Universitária UFPE, DÉCOURT, L.; QUARESMA, A. R.. Capacidade de carga de estacas a partir de valores SPT, In: COBRAMSEF, 6,. 1978, Rio de Janeiro. Anais... Rio de Janeiro: ABMS, Análise e projeto de fundações profundas: Estacas. In: Fundações: Teoria e pratica. São Paulo: Pini/ABMS/ABEF, GONÇALVES, C. et al. Estimativa de carga de ruptura de uma estaca, através da execução de prova de carga dinâmica com auxílio do PDA. In: SEMINÁRIO DE ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES ESPACIAIS E GEOTECNIA, 3., São Paulo, Anais... São Paulo, V. 1, p GURRIN, A. LAVAUR, R.C. Tratado de concreto armado: as fundações, São Paulo: Hemus, 2002, v.2. Claudinei Fagundes (claudineifagundes97@hotmail.com). Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

115 117 GUSMÃO FILHO, J. Desempenho de obras geotécnicas, Recife: Ed. Universitária da UFPE, 2006, 523 p. JOPPERT JR. I. Fundações e contenções de edifícios. Qualidade total na gestão do projeto e execução. PINI. São Paulo, p. MAFFEI, W. Primeira fase do gerenciamento: planejamento e orçamento da obra para concorrência. Curso Gerenciamento de obras; IAP: São Paulo. Agos MASSAD, F. Obras de Terra: Curso Básico de Geotecnia. São Paulo: Oficina de Textos, MILITITSKY, J. Provas de carga estáticas relatos de conhecimento In: SEFE, São Paulo. Anais... São Paulo: ABEF/ABMS, MILITITSKY, J.; CONSOLI, N. C.; SCHNAID, F.. Patologia das fundações. Oficina de Textos, REBELLO Y. C. P. Fundações Guia prático de projeto, execução e dimensionamento. São Paulo: Zigurate, p. REESE, L.C. O NEILL, M. W. Generalizad analysis of pile Foundations. JSMFD, ASCE, RICHARDSON, J. G. Quality in precast concrete. New York, John Wiley & Sons Inc, (1991). RODRIGUES, P.C. Notas de Aula da disciplina de Concreto Armado III. Curso de graduação em Engenharia Civil. Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul. Santa Rosa, SCHNAID, F.; ODEBRECHT, E. Ensaios de Campo e suas aplicações à Engenharia de Fundações: 2ª edição. Oficina de Textos, SOUZA FILHO, J.M.; ABREU, P.S.B. Procedimentos para controle de cravação de estacas pré-moldadas de concreto. Palestra no Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia de Fundações, Salvador, V.1, p VELLOSO, D.A. Fundações: volume 2: fundações profundas. São Paulo: Oficina de textos, LOPES, F. R. Fundações, volume 1: Critérios de projeto investigação do subsolo Fundações Superficiais. São Paulo: Nova Ed., Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

116 118.. Fundações: Fundações Profundas. Rio de Janeiro: COPPE/UFRJ, v. 2, 472p WAYHS, C. A. S. P. Notas de Aula da disciplina de Fundações. Curso de graduação em Engenharia Civil. Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul. Santa Rosa, aspx#categoria_660 Claudinei Fagundes Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso. Santa Rosa DCEEng/UNIJUÍ, 2016.

117 119 ANEXO A SONDAGEM SPT ADOTADO Estudo comparativo da fundação de um edifício modelo: estaca rotativa x pré-moldada

118 RELATÓRIO DE SONDAGEM À OBJETIVA ARQUITETURA, CONSTRUÇÕES E INCORPORAÇÕES LTDA PALMEIRA DA MISSÕES / RS

119 Porto Alegre, 25 de novembro de 2013 À OBJETIVA ARQUITETURA, CONSTRUÇÕES E INCORPORAÇÕES LTDA Ref. OBRA /1874 Palmeira da Missões / RS Ass.: Relatório de Sondagem Prezados Senhores: Vimos através desta apresentar-lhes o relatório de sondagem de reconhecimento do subsolo da obra em epígrafe, constantes de 5 furos, F1, F2, F3, F4 e F5 totalizando 143,15 metros lineares perfurados em solo. As perfurações foram feitas por percussão simples com auxílio de circulação de água e protegidas por um revestimento de 2 ½. A extração das amostras foi realizada com o amostrador padrão com as seguintes características, diâmetro interno 1 3/8 diâmetro externo 2. Durante o ensaio de penetração standard indicou-se o número de golpes de um soquete de 65 kg, que cai por gravidade de uma altura de 75cm, para penetrar 30cm do amostrador caracterizado acima, nas camadas de solo atravessadas. Nos perfis individuais também são indicados os níveis d água quando encontrados. Quando necessário, para fins de execução de fundações é indicado uma melhor verificação com um furo de maior diâmetro. Anexo, enviamos a locação e os perfis individuais dos furos conforme a ABNT prescreve. Prontos para qualquer maior esclarecimento, subscrevemo-nos. Atenciosamente, Norton Quites Eng. Civil - CREA/RS

120 SONDAGEM COTA F1 0,85m PESO: 65 kg ALTURA DE QUEDA:75 cm REVESTIMENTO mm = 2.1/2" AMOSTRADOR { ø INTERNO 34.9mm = 13/8" ø EXTERNO 50.0mm = 2" COTA EM RELAÇÃO AO RN NÍVEL D'ÁGUA NÚMERO DE GOLPES PARA PENETRAÇÃO DE 30 cm DO AMOSTRADOR Nº DE GRÁFICO GOLPES * ** PROFUNDIDADE (m) AMOSTRAS PROFUND. DA CAMADA CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS MÉTODO DE PERFURAÇÃO NÍVEL D'ÁGUA INICIAL: Não foi encontrado até 2,45m NÍVEL D'ÁGUA APÓS 24HS: Não foi encontrado até 8,00m (furo fechado) ,60 Argila pouco arenosa, cor vermelha, de consistência mole à rija. Alteração de granulação fina, argilosa, cor roxa variada, de medianamente compacta a muito compacta. Continua... PERCUSSÃO 20 CLIENTE: OBJETIVA ARQUITETURA, CONSTRUÇÕES E INCORPORAÇÕES LTDA OBRA: OS: RUA RIO BRANCO ESQUINA COM RUA FRANCISCO PINHEIRO PALMEIRA DAS MISSÕES / RS 2013/1874 PRANCHA: ESCALA: PERCUSSÃO INÍCIO: FIM: INÍCIO: ROTATIVA * 1ª E 2ª PENETRAÇÃO ** 2ª E 3ª PENETRAÇÃO FIM: ELABORADO POR: JEAN TREMARIN NORTON QUITES ENG. CIVIL - CREA

121 SONDAGEM COTA F1 0,85m PESO: 65 kg ALTURA DE QUEDA:75 cm REVESTIMENTO mm = 2.1/2" AMOSTRADOR { ø INTERNO 34.9mm = 13/8" ø EXTERNO 50.0mm = 2" COTA EM RELAÇÃO AO RN NÍVEL D'ÁGUA NÍVEL D'ÁGUA INICIAL: Não foi encontrado até 2,45m NÍVEL D'ÁGUA APÓS 24HS: Não foi encontrado até 8,00m (furo fechado) NÚMERO DE GOLPES PARA PENETRAÇÃO DE 30 cm DO AMOSTRADOR Nº DE GRÁFICO GOLPES * ** / /15 20/ /15 21/ /15 21/15 20/15 PROFUNDIDADE (m) AMOSTRAS PROFUND. DA CAMADA 30,45 CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS Continuação Alteração de granulação fina, argilosa, cor roxa variada, de medianamente compacta a muito compacta. LIMITE DE SONDAGEM MÉTODO DE PERFURAÇÃO PERCUSSÃO CLIENTE: OBJETIVA ARQUITETURA, CONSTRUÇÕES E INCORPORAÇÕES LTDA OBRA: OS: RUA RIO BRANCO ESQUINA COM RUA FRANCISCO PINHEIRO PALMEIRA DAS MISSÕES / RS 2013/1874 PRANCHA: ESCALA: PERCUSSÃO INÍCIO: FIM: INÍCIO: ROTATIVA * 1ª E 2ª PENETRAÇÃO ** 2ª E 3ª PENETRAÇÃO FIM: ELABORADO POR: JEAN TREMARIN NORTON QUITES ENG. CIVIL - CREA

122 SONDAGEM COTA F2 0,80m PESO: 65 kg ALTURA DE QUEDA:75 cm REVESTIMENTO mm = 2.1/2" AMOSTRADOR { ø INTERNO 34.9mm = 13/8" ø EXTERNO 50.0mm = 2" COTA EM RELAÇÃO AO RN NÍVEL D'ÁGUA NÚMERO DE GOLPES PARA PENETRAÇÃO DE 30 cm DO AMOSTRADOR Nº DE GRÁFICO GOLPES * ** PROFUNDIDADE (m) AMOSTRAS PROFUND. DA CAMADA CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS MÉTODO DE PERFURAÇÃO NÍVEL D'ÁGUA INICIAL: Não foi encontrado até 2,45m NÍVEL D'ÁGUA APÓS 24HS: Não foi encontrado até 10,00m (furo fechado) / / ,60 Argila pouco arenosa, cor vermelha, de consistência mole à rija. Alteração de granulação fina, argilosa, cor roxa variada, de medianamente compacta a muito compacta. Continua... PERCUSSÃO 20 CLIENTE: OBJETIVA ARQUITETURA, CONSTRUÇÕES E INCORPORAÇÕES LTDA OBRA: OS: RUA RIO BRANCO ESQUINA COM RUA FRANCISCO PINHEIRO PALMEIRA DAS MISSÕES / RS 2013/1874 PRANCHA: ESCALA: PERCUSSÃO INÍCIO: FIM: INÍCIO: ROTATIVA * 1ª E 2ª PENETRAÇÃO ** 2ª E 3ª PENETRAÇÃO FIM: ELABORADO POR: JEAN TREMARIN NORTON QUITES ENG. CIVIL - CREA

123 SONDAGEM COTA F2 0,80m PESO: 65 kg ALTURA DE QUEDA:75 cm REVESTIMENTO mm = 2.1/2" AMOSTRADOR { ø INTERNO 34.9mm = 13/8" ø EXTERNO 50.0mm = 2" COTA EM RELAÇÃO AO RN NÍVEL D'ÁGUA NÍVEL D'ÁGUA INICIAL: Não foi encontrado até 2,45m NÍVEL D'ÁGUA APÓS 24HS: Não foi encontrado até 10,00m (furo fechado) NÚMERO DE GOLPES PARA PENETRAÇÃO DE 30 cm DO AMOSTRADOR Nº DE GRÁFICO GOLPES * ** / /15 19/ PROFUNDIDADE (m) AMOSTRAS PROFUND. DA CAMADA 25,85 28,75 30,45 CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS Continuação Alteração de granulação fina, argilosa, cor roxa variada, de medianamente compacta a muito compacta. Alteração de granulação fina, argilosa, cor roxa variada, de compacta à medianamente compacta. Alteração de granulação fina, argilosa, cor roxa variada, compacta. LIMITE DE SONDAGEM MÉTODO DE PERFURAÇÃO PERCUSSÃO CLIENTE: OBJETIVA ARQUITETURA, CONSTRUÇÕES E INCORPORAÇÕES LTDA OBRA: OS: RUA RIO BRANCO ESQUINA COM RUA FRANCISCO PINHEIRO PALMEIRA DAS MISSÕES / RS 2013/1874 PRANCHA: ESCALA: PERCUSSÃO INÍCIO: FIM: INÍCIO: ROTATIVA * 1ª E 2ª PENETRAÇÃO ** 2ª E 3ª PENETRAÇÃO FIM: ELABORADO POR: JEAN TREMARIN NORTON QUITES ENG. CIVIL - CREA

124 SONDAGEM COTA F3 1,05m PESO: 65 kg ALTURA DE QUEDA:75 cm REVESTIMENTO mm = 2.1/2" AMOSTRADOR { ø INTERNO 34.9mm = 13/8" ø EXTERNO 50.0mm = 2" COTA EM RELAÇÃO AO RN NÍVEL D'ÁGUA NÚMERO DE GOLPES PARA PENETRAÇÃO DE 30 cm DO AMOSTRADOR Nº DE GRÁFICO GOLPES * ** PROFUNDIDADE (m) AMOSTRAS PROFUND. DA CAMADA CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS MÉTODO DE PERFURAÇÃO NÍVEL D'ÁGUA INICIAL: Não foi encontrado até 2,45m NÍVEL D'ÁGUA APÓS 24HS: Não foi encontrado até 8,00m (furo fechado) ,80 Argila pouco arenosa, cor vermelha, de consistência mole à média. Alteração de granulação fina, argilosa, cor roxa variada, de pouco compacta a muito compacta. Continua... PERCUSSÃO 20 CLIENTE: OBJETIVA ARQUITETURA, CONSTRUÇÕES E INCORPORAÇÕES LTDA OBRA: OS: RUA RIO BRANCO ESQUINA COM RUA FRANCISCO PINHEIRO PALMEIRA DAS MISSÕES / RS 2013/1874 PRANCHA: ESCALA: PERCUSSÃO INÍCIO: FIM: INÍCIO: ROTATIVA * 1ª E 2ª PENETRAÇÃO ** 2ª E 3ª PENETRAÇÃO FIM: ELABORADO POR: JEAN TREMARIN NORTON QUITES ENG. CIVIL - CREA

125 SONDAGEM COTA F3 1,05m PESO: 65 kg ALTURA DE QUEDA:75 cm REVESTIMENTO mm = 2.1/2" AMOSTRADOR { ø INTERNO 34.9mm = 13/8" ø EXTERNO 50.0mm = 2" COTA EM RELAÇÃO AO RN NÍVEL D'ÁGUA NÍVEL D'ÁGUA INICIAL: Não foi encontrado até 2,45m NÍVEL D'ÁGUA APÓS 24HS: Não foi encontrado até 8,00m (furo fechado) NÚMERO DE GOLPES PARA PENETRAÇÃO DE 30 cm DO AMOSTRADOR Nº DE GRÁFICO GOLPES * ** /15 15/ /5 19/ /10 10/ / PROFUNDIDADE (m) AMOSTRAS PROFUND. DA CAMADA 28,10 CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS Continuação Alteração de granulação fina, argilosa, cor roxa variada, de pouco compacta a muito compacta. LIMITE DE SONDAGEM IMPENETRÁVEL À PERCUSSÃO Para determinação de material impenetrável somente com o uso de sondagem rotativa PERCUSSÃO MÉTODO DE PERFURAÇÃO CLIENTE: OBJETIVA ARQUITETURA, CONSTRUÇÕES E INCORPORAÇÕES LTDA OBRA: OS: RUA RIO BRANCO ESQUINA COM RUA FRANCISCO PINHEIRO PALMEIRA DAS MISSÕES / RS 2013/1874 PRANCHA: ESCALA: PERCUSSÃO INÍCIO: FIM: INÍCIO: ROTATIVA * 1ª E 2ª PENETRAÇÃO ** 2ª E 3ª PENETRAÇÃO FIM: ELABORADO POR: JEAN TREMARIN NORTON QUITES ENG. CIVIL - CREA

126 SONDAGEM COTA F4 0,95m PESO: 65 kg ALTURA DE QUEDA:75 cm REVESTIMENTO mm = 2.1/2" AMOSTRADOR { ø INTERNO 34.9mm = 13/8" ø EXTERNO 50.0mm = 2" COTA EM RELAÇÃO AO RN NÍVEL D'ÁGUA NÚMERO DE GOLPES PARA PENETRAÇÃO DE 30 cm DO AMOSTRADOR Nº DE GRÁFICO GOLPES * ** PROFUNDIDADE (m) AMOSTRAS PROFUND. DA CAMADA CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS MÉTODO DE PERFURAÇÃO NÍVEL D'ÁGUA INICIAL: Não foi encontrado até 2,45m NÍVEL D'ÁGUA APÓS 24HS: Não foi encontrado até 10,00m (furo fechado) / / ,50 Argila pouco arenosa, cor vermelha, de consistência mole à rija. Alteração de granulação fina, argilosa, cor roxa variada, de medianamente compacta a muito compacta. Continua... PERCUSSÃO 20 CLIENTE: OBJETIVA ARQUITETURA, CONSTRUÇÕES E INCORPORAÇÕES LTDA OBRA: OS: RUA RIO BRANCO ESQUINA COM RUA FRANCISCO PINHEIRO PALMEIRA DAS MISSÕES / RS 2013/1874 PRANCHA: ESCALA: PERCUSSÃO INÍCIO: FIM: INÍCIO: ROTATIVA * 1ª E 2ª PENETRAÇÃO ** 2ª E 3ª PENETRAÇÃO FIM: ELABORADO POR: JEAN TREMARIN NORTON QUITES ENG. CIVIL - CREA

127 SONDAGEM COTA F4 0,95m PESO: 65 kg ALTURA DE QUEDA:75 cm REVESTIMENTO mm = 2.1/2" AMOSTRADOR { ø INTERNO 34.9mm = 13/8" ø EXTERNO 50.0mm = 2" COTA EM RELAÇÃO AO RN NÍVEL D'ÁGUA NÍVEL D'ÁGUA INICIAL: Não foi encontrado até 2,45m NÍVEL D'ÁGUA APÓS 24HS: Não foi encontrado até 10,00m (furo fechado) NÚMERO DE GOLPES PARA PENETRAÇÃO DE 30 cm DO AMOSTRADOR Nº DE GRÁFICO GOLPES * ** / /15 20/ PROFUNDIDADE (m) AMOSTRAS PROFUND. DA CAMADA 26,70 CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS Continuação Alteração de granulação fina, argilosa, cor roxa variada, de medianamente compacta a muito compacta. LIMITE DE SONDAGEM IMPENETRÁVEL À PERCUSSÃO Para determinação de material impenetrável somente com o uso de sondagem rotativa PERCUSSÃO MÉTODO DE PERFURAÇÃO CLIENTE: OBJETIVA ARQUITETURA, CONSTRUÇÕES E INCORPORAÇÕES LTDA OBRA: OS: RUA RIO BRANCO ESQUINA COM RUA FRANCISCO PINHEIRO PALMEIRA DAS MISSÕES / RS 2013/1874 PRANCHA: ESCALA: PERCUSSÃO INÍCIO: FIM: INÍCIO: ROTATIVA * 1ª E 2ª PENETRAÇÃO ** 2ª E 3ª PENETRAÇÃO FIM: ELABORADO POR: JEAN TREMARIN NORTON QUITES ENG. CIVIL - CREA

128 SONDAGEM COTA F5 0,70m PESO: 65 kg ALTURA DE QUEDA:75 cm REVESTIMENTO mm = 2.1/2" AMOSTRADOR { ø INTERNO 34.9mm = 13/8" ø EXTERNO 50.0mm = 2" COTA EM RELAÇÃO AO RN NÍVEL D'ÁGUA NÚMERO DE GOLPES PARA PENETRAÇÃO DE 30 cm DO AMOSTRADOR Nº DE GRÁFICO GOLPES * ** PROFUNDIDADE (m) AMOSTRAS PROFUND. DA CAMADA CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS MÉTODO DE PERFURAÇÃO NÍVEL D'ÁGUA INICIAL: Não foi encontrado até 2,45m NÍVEL D'ÁGUA APÓS 24HS: N.F.O ,60 Argila pouco arenosa, cor vermelha, de consistência mole à média. Alteração de granulaçãio fina, argilosa, cor roxa variada, de medianamente compacta a muito compacta. Continua... PERCUSSÃO 20 CLIENTE: OBJETIVA ARQUITETURA, CONSTRUÇÕES E INCORPORAÇÕES LTDA OBRA: OS: RUA RIO BRANCO ESQUINA COM RUA FRANCISCO PINHEIRO PALMEIRA DAS MISSÕES / RS 2013/1874 PRANCHA: ESCALA: PERCUSSÃO INÍCIO: FIM: INÍCIO: ROTATIVA * 1ª E 2ª PENETRAÇÃO ** 2ª E 3ª PENETRAÇÃO FIM: ELABORADO POR: JEAN TREMARIN NORTON QUITES ENG. CIVIL - CREA

129 SONDAGEM COTA F5 0,70m PESO: 65 kg ALTURA DE QUEDA:75 cm REVESTIMENTO mm = 2.1/2" AMOSTRADOR { ø INTERNO 34.9mm = 13/8" ø EXTERNO 50.0mm = 2" COTA EM RELAÇÃO AO RN NÍVEL D'ÁGUA NÍVEL D'ÁGUA INICIAL: Não foi encontrado até 2,45m NÍVEL D'ÁGUA APÓS 24HS: N.F.O. NÚMERO DE GOLPES PARA PENETRAÇÃO DE 30 cm DO AMOSTRADOR Nº DE GRÁFICO GOLPES * ** / PROFUNDIDADE (m) AMOSTRAS PROFUND. DA CAMADA 27,45 CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS Continuação Alteração de granulação fina, argilosa, cor roxa variada, de medianamente compacta a muito compacta. Alteração de granulação fina, argilosa, cor roxa variada, compacta. LIMITE DE SONDAGEM IMPENETRÁVEL À PERCUSSÃO Para determinação de material impenetrável somente com o uso de sondagem rotativa MÉTODO DE PERFURAÇÃO PERCUSSÃO CLIENTE: OBJETIVA ARQUITETURA, CONSTRUÇÕES E INCORPORAÇÕES LTDA OBRA: OS: RUA RIO BRANCO ESQUINA COM RUA FRANCISCO PINHEIRO PALMEIRA DAS MISSÕES / RS 2013/1874 PRANCHA: ESCALA: PERCUSSÃO INÍCIO: FIM: INÍCIO: ROTATIVA * 1ª E 2ª PENETRAÇÃO ** 2ª E 3ª PENETRAÇÃO FIM: ELABORADO POR: JEAN TREMARIN NORTON QUITES ENG. CIVIL - CREA