Universidade Federal do Paraná Disciplina: Construção Civil II Departamento de Construção Civil Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 1 17:50 • INDIRETAS PRÉ-MOLDADAS FUNDAÇÕES Versão 2013 Versão 2013
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• INDIRETAS PRÉ-MOLDADAS
FUNDAÇÕES
Versão 2013Versão 2013
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Fundações indiretas profundas
1. Pré-moldadas2. Moldadas in loco
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Estacas Pré-moldadas• Concreto
�Armado
�Protendido
• Aço�Perfil
�Trilho
• Madeira (usos especiais)
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Fundações indiretas profundas
• Estacas Pré-moldadas de concreto
– 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
PCC-USP
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• Estacas Pré-moldadas de concreto
– Podem ser de concreto armado ou protendido
– Transporte e içamento• Fabricada em segmentos (4 a 12 m)
• Requerem armaduras especiais para içamento
Fundações indiretas profundas
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• Estacas Pré-moldadas de concreto– O comprimento de cravação real às vezes
difere do previsto na sondagem, levando a duas situações
• Necessidade de corte
• Necessidade de emenda
Fundações indiretas profundas
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• Estacas Pré-moldadas de concreto– Pode ser produzidas 2 seções
• Quadrada
• Circular
• Sextavada
• Vazadas ou não
Fundações indiretas profundas
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• Estacas Pré-moldadas de concreto– Seção circular centrifugada
Ø 42, 50 e 60 cm e comprimentos 4 a 15 m, possibilitam a cravação de grandes profundidades através de emendas.
Fundações indiretas profundas
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• Estacas Pré-moldadas de concreto– Seção circular centrifugada
Podem atingir de 130 a 260 toneladas de capacidade de carga a compressão.
Fundações indiretas profundas
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• Estacas Pré-moldadas de concreto
Seqüência executiva
• Marcação com piquetes
• Posicionamento do bate-estaca
• Ergue-se a estaca (com o guincho do bate-estaca)
• Posiciona-se
PCC-USP
Fundações indiretas profundas
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• Estacas Pré-moldadas de concreto
Seqüência executiva
• Ergue-se a estaca (com o guincho do bate-estaca)
• Posiciona-se
PCC-USP
Fundações indiretas profundas
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• Estacas Pré-moldadas de concreto
Seqüência executiva
• Bate estacas
• Promove um elevado nível de vibração
• Pode causar problemas em edificações próximas do local
PCC-USP
Fundações indiretas profundas
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• Estacas Pré-moldadas de concreto• Usar o capacete
– Função: evitar danos na cabeça da estaca
Detalhe do capacete
Cepo de madeira dura
Cepo de madeira dura
Peça metálica
Seqüência executiva
Fundações indiretas profundas
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• Estacas Pré-moldadas de concreto
Seqüência executiva
Proteção da cabeça da estaca
PCC-USP
Fundações indiretas profundas
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• Estacas Pré-moldadas de concreto
Seqüência executiva
Fundações indiretas profundas
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Seqüência executiva
Fundações indiretas profundas• Estacas Pré-moldadas
de concreto– Emenda por solda
Benatongeotecnia.ufsc.br
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Seqüência executiva
• Estacas Pré-moldadas de concreto– Emenda com capacete
em aço
Fundações indiretas profundas
PCC-USP
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• Estacas Pré-moldadas de concreto
• “Nega” = média de comprimento cravado nos últimos 10 golpes do bate estacas
– Objetivo: uniformidade de comportamento das estacas como um todo
Seqüência executiva
Fundações indiretas profundas
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• Estacas Pré-moldadas de concreto• Cuidado com a altura de queda do martelo
– Ideal: 1,5 a 2,0 m
– Abaixo – Falsa nega
– Acima – Quebra de estaca
Seqüência executiva
Fundações indiretas profundas
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• Estacas Pré-moldadas de concreto– Tipos de bate-estacas
• Por gravidade:
» Equipamento munido de martelo que élevantado 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.
Seqüência executiva
Fundações indiretas profundas
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Fundações indiretas profundas
Bate-estacas:
por gravidade
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• Estacas Pré-moldadas de concreto– 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.
Seqüência executiva
Fundações indiretas profundas
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Tipos de bate-estacas:
Hidráulico
Seqüência executiva
Martelo hidráulico
Estaca
Fundações indiretas profundas
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• Estacas Pré-moldadas de concreto– Tipos de bate-estacas
• Vibratório:» 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.
Seqüência executiva
Fundações indiretas profundas
(Estacas de aço)
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Fundações indiretas profundas
Estaca
Martelo vibratório
(Estacas de aço)
Tipos de bate-estacas:
Vibratório
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Fundações indiretas profundasTipos de bate-estacas:
Vibratório
Estaca
Martelo vibratório
(Estacas de aço)
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Fundações indiretas profundas
Tipos de
bate-estacas:
Vibratório
Permite cravação e
arrancamento para
reciclagem de estacas
de aço.
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• Estacas Pré-moldadas de concretoFinal da cravação com a ocorrência de nega
Corta-se a sobra da estaca.
Seqüência executiva
Fundações indiretas profundas
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• Estacas Pré-moldadas de concreto
Seqüência executiva
Fundações indiretas profundas
Preparo da cabeça da estaca
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• Estacas Pré-moldadas de concreto
Seqüência executiva
Fundações indiretas profundas
Preparo da cabeça da estaca - arrasamento
PCCPCC--USPUSP
ww
w.v
arsh
itha.
net
Arrasamento mecanizadoArrasamento mecanizado
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• Estacas Pré-moldadas de concreto
Seqüência executiva
Fundações indiretas profundas
Preparo da cabeça da estaca - arrasamento
PCCPCC--USPUSP www.archiexpo.com
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• Estacas Pré-moldadas de concreto
Seqüência executiva
Preparo estaca e montagem do bloco
José Freitas Jr.
Fundações indiretas profundas
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• Estacas Pré-moldadas de concreto
Seqüência executiva
Montagem e colocação das armaduras dos blocos
José Freitas Jr.
Fundações indiretas profundas
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• Estacas Pré-moldadas de concreto– Controle de execução
• Locação das estacas
• Profundidade de cravação
• Ocorrência de fissuras
• Verticalidade
• Nega
Fundações indiretas profundas
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• Estacas Pré-moldadas de concreto– Controle de execução
• Altura de queda do pilão
• Execução da emenda
• Cota de arrasamento da cabeça da estaca
• Proteção da cabeça da estaca
Fundações indiretas profundas
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• Estacas metálicas– Podem ser perfis laminados (I ou H),
perfis soldados, trilhos ou estacas tubulares.
Fundações indiretas profundas
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• Estacas metálicas– Perfis laminados
Fundações indiretas profundas
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• Estacas metálicas– Trilhos ferroviários
usados
Conjuntos de trilhos soldados para aumentar a capacidade de carga
Fundações indiretas profundas
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• Estacas metálicas– Profundidade – até 24 m
– Boa Durabilidade – sempre enterradas
Fundações indiretas profundas
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• Estacas metálicas– 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
Fundações indiretas profundas
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• Estacas metálicas– Desvantagem
• Custo maior em relação às estacas pré-moldadas de concreto, Strauss e Franki.
Fundações indiretas profundas
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• Estacas metálicas– Uso de guias
Seqüência executiva
PCC-USP
Fundações indiretas profundas
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• Estacas metálicas
• Marcação com piquetes
• Posicionamento do bate-estaca
• Ergue-se a estaca (com o guincho do bate-estaca)
• Posiciona-se
Içamento
Seqüência executiva
PCC-USP
Fundações indiretas profundas
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• Estacas metálicas– Cravação da estaca: proteção da cabeça da
estaca
Seqüência executiva
Detalhe do capacete
Cepo de madeira dura
Cepo de madeira dura
Peça metálica
Não é usado neste caso!!!
Fundações indiretas profundas
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• Estacas metálicas– Cravação da estaca
Seqüência executiva
PCC-USP
Fundações indiretas profundas
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• Estacas metálicas– Emenda = por solda
Seqüência executiva
Fundações indiretas profundas
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• Estacas metálicas
Seqüência executiva
PCC-USP
Fundações indiretas profundas
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• Estacas metálicas – bloco de coroamento
Seqüência executiva
Fundações indiretas profundas
www.state.nj.uswww.14thstviaductreplacement.com
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• Estacas metálicas– Controle de execução
• Locação do centro das estacas
• Profundidade de cravação
• Emendas
• Nega
Fundações indiretas profundas
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• Estacas metálicas – bloco de coroamento– Corte das estacas
pouco acima do
nível das armaduras
inferiores do bloco
Seqüência executiva
Fundações indiretas profundas
(Jos
éF
reita
s Jr
.)
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Martelo VibratMartelo Vibratóóriorio
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• Estacas de madeira– Troncos de arvores cravados com bate-
estacas 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.
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• Estacas de madeira– 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.
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• Estacas de madeira– 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).
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• Estacas de madeira– Alguns detalhes:
PONTEIRAS DE AÇO
LIGAÇÕES EM ESTACAS DE
MADEIRA
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REGRA GERAL:
Fundações indiretas profundas
• Estacas de madeira– Alguns detalhes:
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• Estacas de madeira– Aplicação em obras especiais:
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• Estacas de madeira– 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)
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Fundações indiretas profundasReferências
• 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. 1998.
• JOPPERT Jr., I. Fundações e Contenções de Edifícios. Editora Pini. 1. ed. 2007.