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

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1 FUNDAÇÕES INDIRETAS MOLDADAS IN LOCO (PARTE 2) Fundações indiretas profundas 1. Pré-moldadas 2. Moldadas in loco Broca Trado mecânico Strauss Franki Hélice contínua monitorada Escavada ou estacão Barrete Estacas moldadas in loco 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 Hélice contínua monitorada Profundidade de até 24 m Ø até 100 cm Baixo grau de ruído e vibração Perfuração em solos pouco coesos Perfuração abaixo do nível da água Controle a partir o torque Hélice contínua monitorada O trado é uma peça contínua que é cravado no solo por rotação, sem nunca ser retirado do solo, até ser alcançada a profundidade desejada. Hélice contínua monitorada Trado contínuo 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 Hélice contínua monitorada Fases de execução Hélice contínua monitorada Escavada com hélice mecânica Terra sai na superfície Ponta de descarga do trado Hélice contínua monitorada Concretagem simultânea à retirada da hélice Concreto injetado sob pressão (José Freitas Jr.) PCC-USP 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 Hélice contínua monitorada - Concretagem Características do concreto f ck 20 MPa Bombeável 1. Alcançada a profundidade desejada, o concreto é bombeado através do tubo central. 2. A hélice passa a ser extraída do terreno sem girar ou girando lentamente no sentido da perfuração. 3. A pressão do concreto é controlada de forma que este preencha os vazios causados pela extração da hélice. DMC agregados pedrisco Slump = 200 a 240 mm Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 10 Hélice contínua monitorada - Armação Colocada logo após a concretagem (concreto fresco) PCC-USP Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 11 Hélice contínua monitoramento: Computador registra diversas informações durante a perfuração e a concretagem, controlando: Prumo e nivelamento da torre Velocidade de perfuração e rotação Velocidade de concretagem Torque do motor hidráulico Cota de profundidade Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 12 Hélice contínua nua monitorada Arquivo: Filmes concreto / Fundações / hélice contínua.wmv Hélice contínua nua monitorada Arquivo: Filmes concreto / Fundações / Hélice contínua 2.wmv Seção circular (Ø 20 a 200 cm) Escavação mecânica com equipamento rotativo Uso de lama bentonítica Concretada com uso de tremonha Profundidade: 30 a 70 m Não é limitado pelo lençol freático 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 Lama Bentonítica: água + bentonita Material tixotrópico Em dispersão muda seu estado físico Repouso = gelatinoso Agitação = fluidifica-se Rocha vulcânica (mineral predominante = montimorilonita) Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 16 Lama Bentonítica Efeito estabilizante (pressão hidrostática da lama no interior da escavação > à exercida externamente pelo lençol freático) A granulometria do terreno deve impedir a dispersão da lama (areia?). Jazidas no Brasil: Bahia e Rio Grande do norte Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 17 Lama Bentonítica Preparada em uma central de lama (mistura da bentonita com água, transportada em pó - sacos 50 kg). Misturadores de alta turbulência. Concentração de bentonita: entre 25 e 70 kg de bentonita por m 3 de H 2 O. Função da viscosidade e densidade necessária. Deve-se ter um laboratório de controle de qualidade. Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 18

3 Escavação do terreno com preenchimento da perfuração com lama bentonítica Coroa rotativa Equipamento de escavação Mesa rotativa que aciona uma haste telescópica que tem em sua extremidade inferior a broca de perfuração Equipamento: Guindaste de esteira Trado helicoidal Caçamba Cortante dentada Coroa rotativa Martelo piteira Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 19 PCC-USP Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 20 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 21 Posicionamento das armaduras (quando necessário) Concretagem submersa Estacas escavadas com lama bentonítica Estacão com lama bentonítica tica (com tremonha e bomba sugando a lama) Arquivo: Filmes concreto / Fundações / Estacao com lama bentonitica.wmv Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 22 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 23 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 24 PCC-USP Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 25 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 26 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 27

4 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 Estacão escavado na água Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 31 Arquivo: Filmes concreto / Fundações / Tubulão em água.wmv Estacão encamisado em solo mole, furando até a rocha Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 32 Arquivo: Filmes concreto / Fundações / Drilled Shaft Installation.wmv Estacas Barretes Estaca Barretes: Seção retangular, executada por escavação com guindaste acoplado a clamshell Também usa lama bentonítica e é concretada com uso de tremonha. Tremonha Bomba p/ recuperação da lama bentonítica Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 33 Arquivo: Filmes concreto / Fundações / Video_parede diafragma.wmv Estacas barrete Equipamento de escavação Clamshell mecânico ou hidráulico Outros procedimentos são idênticos ao apresentado para as estacas escavadas. Clamshell Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 34 Estacas barrete Equipamento de escavação Central de lama bentonítica Clamshell Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 35 Estacas barrete (semelhante a estaca escavada) Com seção retangular Chapa-junta é retirada após a concretagem Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 36

5 Estacas escavadas e Barretes Pontos fortes Rápida execução: capacidade de suportar cargas elevadas Não há vibração (não afeta estruturas vizinhas) Pode chegar a grande profundidade A medida que se escava é possível avaliar amostras do terreno conferindo dados do projeto. Estaca barrete com lama bentonítica tica Parede diafrágma Arquivo: Filmes concreto / Fundações / Parede de Diafragma.wmv Parede diafrágma e atirantamento Arquivo: Filmes concreto / Fundações / estaca barrete.wmv 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 Estacas escavadas e Barretes Controle de execução Locação do centro da estaca Profundidade de escavação Velocidade de concretagem x ascensão da tremonha Posicionamento da armadura Concretagem submersa Atividades após a execução das estacas: Arrasamento de estaca É necessário preparar a cabeça das estacas para uma perfeita ligação com os elementos estruturais. O concreto desta região é de qualidade inferior (possibilidade de contaminação com solo, exsudação, etc.) Desse modo, deve-se terminar a concretagem no mínimo 20 cm acima da cota de arrasamento. Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 40 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 41 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 42 Arrasamento de estaca Operação manual ou mecânica: Manual (ponteiro e marreta) Mecânica (rompedor ou martelete pneumático) O sentido do corte deve ser de baixo para cima. Arrasamento de estaca Operação manual ou mecânica: Arrasamento de estacas com martelete pneumático Arquivo: Filmes concreto / Fundações / arasamento.wmv Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 43 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 44 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 45

6 Arrasador mecânico de estacas Arquivo: Filmes concreto / Fundações / Arrasador de Estacas.wmv Finalidade: Transferir as cargas da superestrutura (pilares) para as estacas de fundações. Montagem das fôrmas: 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 Montagem das fôrmas: Montagem das fôrmas: Montagem das fôrmas: Bloco para uma estaca Bloco para mais de uma estaca Nivelamento com mangueira de nível 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 Montagem das armaduras: Pode ser montada fora do local Montagem das armaduras: Montagem das armaduras: Pode ser montada in loco 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 Montagem das armaduras: Posicionar espaçadores: Curiosidade: O que acham deste caso? Arranque ou espera do pilar Certo ou errado? 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 Pode estar certo. Tudo depende do projeto. Lançamento do concreto com calha: Lançamento do concreto funil: Locais de difícil acesso para o caminhão betoneira O pilar pode ser inclinado mesmo Locais de fácil acesso do caminhão betoneira 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 Vibração do concreto: Vibração do concreto: Acabamento da superfície: Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 61 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 62 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 63

8 Cura e desforma: Cura e desforma: Vigas de travamento e baldrame Viga baldrame Armaduras de arranque ou esperas Armaduras de arranque ou esperas Vigas de travamento: impedem deslocamentos horizontais dos blocos. Vigas de baldrame: Servem de base para o erguimento das vedações 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 Viga baldrame Mesma seqüência executiva dos blocos Posicionamento das fôrmas Espaçadores Concretagem e vibração Cura Desfôrma Posicionamento das fôrmas Espaçadores Concretagem e vibração Cura Desfôrma Viga baldrame Mesma seqüência executiva dos blocos espaçadores Problema de engenharia... Arquivo: Filmes concreto / Filmes engraçados / Problema de engenharia.wmv Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 67 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 68 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 69 Problema de engenharia... F horizontal = F vertical / 2 tg α F horizontal α F vertical α = 5 o F vertical = 60 / 2 kg F horizontal = 343 kg!!! 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. 70 Prof. Dr. Marcelo Medeiros Rev. Prof. José de Almendra Freitas Jr. 71