Departamento de Construção Civil. Fundações indiretas profundas. 1. Pré-moldadas 2. Moldadas in loco

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1 FUNDAÇÕES INDIRETAS PRÉ-MOLDADAS Fundações indiretas profundas 1. Pré-moldadas 2. Moldadas in loco Concreto Armado Protendido Aço Perfil Trilho Madeira (usos especiais) Estacas Pré-moldadas Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. Versão Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 2 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 3 Não resiste a esforços de tração e flexão e não atravessam camadas resistentes. Podem ser cravadas até níveis abaixo do nível d água Aplicação de rotina: obras de pequeno a médio porte Podem ser de concreto armado ou protendido Transporte e içamento Fabricada em segmentos (4 a 12 m) Requerem armaduras especiais para içamento O comprimento de cravação real às vezes difere do previsto na sondagem, levando a duas situações Necessidade de corte Necessidade de emenda Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 4 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 5 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 6 Pode ser produzidas 2 seções Quadrada Circular Sextavada Vazadas ou não Seção circular centrifugada Ø 42, 50 e 60 cm e comprimentos 4 a 15 m, possibilitam a cravação de grandes profundidades através de emendas. Seção circular centrifugada Podem atingir de 130 a 260 toneladas de capacidade de carga a compressão. Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 7 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 8 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 9

2 Marcação com piquetes Posicionamento do bate-estaca Ergue-se a estaca (com o guincho do bate-estaca) Posiciona-se Ergue-se a estaca (com o guincho do bate-estaca) Posiciona-se Bate estacas Promove um elevado nível de vibração Pode causar problemas em edificações próximas do local Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 10 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 11 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 12 Usar o capacete Função: evitar danos na cabeça da estaca Estacas Pré-moldadas de concreto Proteção da cabeça da estaca Estacas Pré-moldadas de concreto Peça metálica Cepo de madeira dura Cepo de madeira dura Detalhe do capacete Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 13 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 14 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 15 Emenda por solda Anéis de aço, soldados nas armaduras das extremidades das estacas quando da sua fabricação, são soldados com eletrodos durante o processo de emenda na cravação Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 16 Estacas Prémoldadas de concreto Emenda com luva de aço A luva de aço é encaixada na estaca quando da emenda na cravação Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr Nega = média de comprimento cravado nos últimos 10 golpes do bate estacas Objetivo: uniformidade de comportamento das estacas como um todo Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 18

3 Cuidado com a altura de queda do martelo Ideal: 1,5 a 2,0 m Abaixo Falsa nega Acima Quebra de estaca Tipos de bate-estacas Por gravidade:» Equipamento munido de martelo que é levantado através de um guincho e que cai orientado por guias laterais.» Freqüência de pancadas - ± 10 x min.» Peso do martelo - entre 1,0 e 4 ton. Fundações indiretas profundas Bate-estacas: por gravidade Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 19 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 20 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 21 Estacas Pré-moldadas Martelo a gravidade Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 22 Arquivo: Filmes concreto / Fundações /Bate estaca MRV 1.wmv Tipos de bate-estacas Hidráulico:» Martelo move-se por força hidráulica para desferir os impactos» Freqüência dos impactos 30 a 80 x min. (Muito mais rápida do que o de gravidade).» Peso do martelo 4 a 5 ton.» Montados em máquinas sobre esteiras, movimentação mais fácil. Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 23 Tipos de bate-estacas: Hidráulico Martelo hidráulico Estaca Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 24 Bate estaca hidráulico Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 25 Arquivo: Filmes concreto / Fundações / Bate Estaca Rhinus.wmv Estaqueando na água Bate estaca hidráulico Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 26 Arquivo: Filmes concreto / Fundações / piles on pier.wmv Tipos de bate-estacas Vibratório: (Estacas de aço)» Garra prende as estacas fortemente.» Os impactos são obtidos pela rotação de pesos excêntricos que vibram na cabeça do martelo.» Freqüências de vibração de 20 a 40 Hz.» Permitem cravação e arrancamento de estacas de aço. Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 27

4 Tipos de bate-estacas: Vibratório (Estacas de aço) Martelo vibratório Estaca Tipos de bate-estacas: Vibratório (Estacas de aço) Martelo vibratório Estaca Tipos de bate-estacas: Vibratório Permite cravação e arrancamento para reciclagem de estacas de aço. Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 28 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 29 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 30 Estaqueando na água Bate estaca hidráulico Arquivo: Filmes concreto / Fundações / Hydraulic Pile Driver.wmv Final da cravação com a ocorrência de nega Corta-se a sobra da estaca. Preparo da cabeça da estaca Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 31 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 32 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 33 Preparo da cabeça da estaca - arrasamento Preparo da cabeça da estaca - arrasamento Preparo estaca e montagem do bloco Arrasamento mecanizado José Freitas Jr. Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 34 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 35 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 36

5 Montagem e colocação das armaduras dos blocos Controle de execução Locação das estacas Profundidade de cravação Ocorrência de fissuras Verticalidade Nega Controle de execução Altura de queda do pilão Execução da emenda Cota de arrasamento da cabeça da estaca Proteção da cabeça da estaca José Freitas Jr. Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 37 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 38 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 39 Podem ser perfis laminados (I ou H), perfis soldados, trilhos ou estacas tubulares. Perfis laminados Trilhos ferroviários usados Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 40 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 41 Conjuntos de trilhos soldados para aumentar a capacidade de carga Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 42 Profundidade até 24 m Boa Durabilidade sempre enterradas Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 43 Vantagens Podem ser cravadas em quase todos tipos de terrenos Possuem facilidade de corte e emenda Podem atingir grande capacidade de carga Trabalham bem a flexão Se utilizadas em serviços provisórios podem ser reaproveitadas várias vezes Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 44 Desvantagem Custo maior em relação às estacas pré-moldadas de concreto, Strauss e Franki. Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 45

6 Uso de guias Marcação com piquetes Posicionamento do bate-estaca Ergue-se a estaca (com o guincho do bate-estaca) Posiciona-se Içamento Cravação da estaca: proteção da cabeça da estaca Peça metálica Cepo de madeira dura Cepo Não éde usado madeira neste caso!!! dura Detalhe do capacete Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 46 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 47 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 48 Cravação da estaca Emenda = por solda Cravação de estaca metálica bate estaca a gravidade Arquivo: Filmes concreto / Fundações / Estaca perfil de aço.wmv Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 49 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 50 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 51 bloco de coroamento Controle de execução Locação do centro das estacas Profundidade de cravação Emendas Nega Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 52 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 53 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 54

7 bloco de coroamento Corte das estacas pouco acima do nível das armaduras inferiores do bloco (José Freitas Jr.) Martelo Vibratório rio Arquivo: Filmes concreto / Fundações / Martelo Vibratorio Tnkers.wmv Troncos de arvores cravados com bateestacas de pequenas dimensões. Antes da difusão da utilização do concreto elas eram muito usadas quando a camada de apoio às fundações se encontrava em profundidades grandes. Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 55 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 56 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 57 Para a sua utilização é necessário que elas fiquem totalmente abaixo d água. O nível da água não pode variar ao longo de sua vida útil. Preparação de estacas de madeira: Martelos de queda livre Pode ocorrer a destruição de cabeça da estaca pelos esforços de cravação Indicado o uso de um anel metálico nesta região Uso de ponteiras para facilitar a cravação em locais com obstáculos (ex. matacões). Alguns detalhes: PONTEIRAS DE AÇO LIGAÇÕES EM ESTACAS DE MADEIRA Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 58 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 59 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 60 Alguns detalhes: REGRA GERAL: Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 61 Aplicação em obras especiais: Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 62 Tipos de madeira usadas Eucalipto Aroeira Ipê Grarantã Controle de execução Locação do centro das estacas Profundidade de cravação Proteção da cabeça das estacas (colocação do capacete metálico) Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 63

8 Estaca de madeira Bate estacas de 4ª 4 geração... Agora o modelo de 5ª 5 geração... Arquivo: Filmes concreto / Fundações / Estacas madeira[1].wmv Arquivo: Filmes concreto / Fundações / human pile drivers.wmv Arquivo: Filmes concreto / Fundações / Batendo estacas 2.wmv Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 64 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 65 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 66 Referências Apostila de fundações da disciplina: Tecnologia da construção de edifícios 1. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Material de aula da disciplina Tecnologia da construção de edifícios 1. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. HACHICH, W. et al. Fundações Teoria e Prática. Editora Pini. 2. ed JOPPERT Jr., I. Fundações e Contenções de Edifícios. Editora Pini. 1. ed Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 67