Fund Profundas

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Text of Fund Profundas

  • UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO

    Faculdade de Engenharia

    Programa de apoio acadmico

    Ttulo: Fundaes Profundas

    rea de projeto: Desenvolvimento de material didtico

    Departamento: Estruturas e Fundaes

    Coordenador: Prof. Jos Martinho de Azevedo Rodrigues

  • NDICE

    FUNDAO PROFUNDA 3-9

    CLASSIF. DAS ESTACAS DE ACORDO COM A SUA CONSTITUIO E MODO DE EXEC. 10-13

    CLASSIF. DAS ESTACAS DE ACORDO COM DESLOCAMENTO DO SOLO 14-16

    CLASSIF. DAS ESTACAS QUANTO AO CARREGAMENTO E O MODO... 17-19

    ESTACAS PR-MOLDADAS DE CONCRETO ARMADO 20-30

    ND. DAS CARACTERSTICAS DOS PRINCIPAIS TIPOS DE ESTACAS PR-MOLDADAS... 31

    CARACTERSTICAS DOS PRINCIPAIS TIPOS DE ESTACAS PR-MOLDADAS 32-46

    EMENDAS DE ESTACAS MISTAS TIPO SOBRAF 47

    ESTACAS DE MADEIRA 48-57

    NDICE DAS CARACTERSTICAS DOS PRINCIPAIS TIPOS DE ESTACAS DE MADEIRA 58

    CARACTERSTICAS DOS PRINCIPAIS TIPOS DE ESTACAS DE MADEIRA 59-62

    ESTACAS METLICAS - AO 63-77

    NDICE DAS CARACTERSITCAS DOS PRINCIPAIS TIPOS DE ESTACAS METLICAS 78

    CARACTERSTICAS DOS PRINCIPAIS TIPOS DE ESTACAS METLICAS 79-86

    ESTACAS CRAVADAS COM INJEO DGUA, COM APARAFUSAMENTO, COM VIBRAO 87-89

    PROBLEMAS EXECUTIVOS GERADOS PELA CRAVAO DAS ESTACAS 90-94

    ESTACAS MOLDADAS NO SOLO 95-117

    PROBLEMAS EXECUTIVOS OU PRINCIPAIS DEFEITOS QUE POSSAM OCORRER... 118-121

    DETERMINAO DO TRMINO DA CRAVAO DO TUBO FRANKI 122-124

    LIMPEZA E PREPARO DA CABEA DA ESTACA 125-126

    ESPECIFICAES PARA PREPARO DA CABEA DAS ESTACAS 127

    FUNDAES ARTIFICIAIS OU CONSOLIDAO DAS CAVAS DE FUNDAO 128-133

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  • Prof. J. Martinho Fundaes Profundas

    Caractersticas

    Quando o solo prximo da superfcie do terreno no oferece caractersticas de suporte adequadas para receber uma fundao superficial, rasa ou direta, torna-se necessrio transmitir as cargas estruturais (provenientes da superestrutura ou infra-estrutura) a camadas de solo mais resistentes situadas a maiores profundidades.

    Neste caso emprega-se uma fundao profunda, a qual arbitrariamente dividida em trs grupos principais:

    Estacas 1 1

    N.T.

    Fuste

    C.A.F.

    .

    .

    .

    .

    .

    ..

    .

    .

    .

    B = F B = F ponta

    camadaresistente

    ponta

    Tubules

    N.T.

    1 1

    Fuste

    B > FB = Fbase no alargada

    basealargada

    camadaresistente

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  • Prof. J. Martinho Caixes

    Fuste

    Base

    camada resistenteB > F

    N.A.

    1

    onde:

    1 = bloco de coroamento ou capeamento

    p = dimetro da ponta da estaca F = dimetro do fuste da estaca, tubulo ou caixo B = dimetro da base do tubulo/caixo que poder ser ou no alargada Obs.:

    1) As estacas moldadas in situ do tipo Franki, embora admitamos a ponta alargada, pelo processo executivo, no consideramos no clculo de capacidade de carga P>F , ficando o alargamento a favor da segurana.

    2) Quando da execuo da estaca Franki, poder-se- calcular o dimetro da ponta da estaca, associando-o em funo do volume de concreto utilizado na confeco da mesma ao volume de uma esfera, da pode-se determinar o dimetro da ponta alargada.

    3) Em estacas metlicas podemos ter: p>F . Notar que o processo construtivo para se obter o acima exposto, far com que o atrito lateral ao longo do fuste seja eliminado.

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  • Prof. J. Martinho Estacas

    As estacas so caracterizadas pelo grande comprimento, quando comparado com a dimenso da seo transversal, sendo implantadas no subsolo por equipamento situado superfcie do terreno.

    Em geral as estacas so empregadas em grupos de duas ou mais estacas, solidarizadas por um bloco, rgido de concreto armado denominado bloco de coroamento ou capeamento.

    Consideraes iniciais

    A fundao em estacas a mais antiga e mais difundida das fundaes profundas. Coexistem no mercado muitos tipos de estacas, alguns patenteados, o que significa que todas elas tm seu campo de aplicao.

    Esta variedade, no entanto, de certo modo torna difcil a escolha do tipo, tcnica e economicamente, mais conveniente para um caso especfico. Os autores, as firmas especializadas e as normas de fundaes procuram dar indicaes visando facilitar esta tarefa.

    Apresentaremos aqui, de modo resumido, as caractersticas principais das estacas utilizadas entre ns.

    Requisitos bsicos de uma fundao

    As fundaes, sejam do tipo profundas ou superficiais, devero atender a dois requisitos bsicos, a saber:

    Critrio de ruptura

    A fundao deve apresentar um fator de segurana satisfatrio, tanto quanto ao material que constitui a fundao (capacidade de carga interna ou carga estrutural da fundao), bem como ao terreno no qual ela transmitir a carga ao terreno de fundao (capacidade de carga do terreno de fundao);

    Critrio de recalque

    A fundao dever apresentar deformaes que sejam compatveis com o tipo de estrutura a ser suportada pela fundao.

    Definio do tipo de fundao

    Embora a definio do tipo de fundao dependa de uma srie de fatores, tanto tcnicos quanto econmicos, relacionaremos a seguir alguns fatores que norteiam a escolha do tipo de fundao:

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  • Prof. J. Martinho a carga que deve suportar o tempo disponvel para execuo dos servios as caractersticas do solo que a estaca atravessar, bem como a dos estratos

    onde ela se apoiar

    as dimenses da obra a disponibilidade de equipamento e a facilidade de transport-lo obra a disponibilidade de material para a obra as condies das estruturas vizinhas tipos de vizinhos etc...

    Noes fundamentais quanto aos esforos sobre as estacas

    As estacas devem ser capazes de resistir, sem apresentar danos, aos seguintes esforos, quando for o caso:

    carga vertical de projeto esforos provenientes de impacto durante a cravao esforos de flexo que ocorram durante seu manejo esforos de flexo devidos a excentricidade entre o ponto de aplicao das

    cargas e o centro de gravidade do estaqueamento

    esforos de trao esforos horizontais aplicados no topo da estaca e/ou bloco de coroamento esforos horizontais aplicados a uma determinada profundidade:

    a) empuxo de terra

    b) efeito de Tschebotarioff

    etc... As cargas de trabalho das estacas geralmente so especificadas considerando a estaca como elemento estrutural, sendo o problema do engenheiro geotcnico a fixao do comprimento necessrio para que o solo contribua com resistncia igual ou maior que a carga de trabalho estrutural da estaca.

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  • Prof. J. Martinho A capacidade de carga da estaca pode ser determinada, atravs a utilizao de:

    Frmulas Estticas de Capacidade de Carga Frmulas Dinmicas de Capacidade de Carga Aplicao da Equao da Onda Provas de Carga

    O assunto acima ser abordado em captulo especial em apostila especfica de Capacidade de Carga.

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  • Prof. J. Martinho Definies

    Sugiro tambm que se leia a NBR-6122/96 da A.B.N.T para complementao das mesmas.

    Estacas pr-moldadas

    So estacas fornecidas prontas em todo o seu comprimento ou em partes, a serem emendadas e que so implantadas no solo por meio de percusso, jato de gua, vibrao, prensagem, ou colocadas em perfuraes praticadas ou executadas no terreno.

    Na prtica de fundaes, a denominao estaca pr-moldada normalmente atribuda s estacas de concreto armado (vibradas, centrifugadas, protendidas), sendo as estacas de ao e de madeira diferenciadas pelo prprio material constituinte da estaca.

    Estacas moldadas in situ

    So estacas que so executadas enchendo-se de concreto uma perfurao prvia praticada no terreno com ou sem emprego de um tubo de revestimento.

    Estacas mistas

    So estacas obtidas da combinao de estacas pr-moldadas ou de estacas pr-moldadas e moldadas in situ.

    Obs.:

    1. As estacas moldadas in situ tambm diferem entre si pelo efeito provocado no solo circundante, isto , conforme a estaca comprime (estacas de deslocamento) ou descomprime o solo. Assim, temos:

    1.1. Estacas de descompresso

    No empregam revestimento

    Estacas de perfurao manual (brocas) ou perfurao mecnica.

    1.2. Estacas de descompresso parcial

    Estacas com tubo de revestimento instalado com ponta aberta mediante perfurao interna.

    1.2.1. Estaca com revestimento recuperado

    ex.: estaca Strauss

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  • Prof. J. Martinho

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    1.2.2. Estaca com revestimento perdido

    ex.: estaca tubular ou tubada, revestimento constitudo por tubo de ao de parede grossa.

    1.3. Estacas de compresso

    Estacas com tubo de revestimento instalado com ponta fechada mediante cravao dinmica.

    1.3.1. Estacas com revestimento recuperado

    ex.: estaca tipo Franki (armada)

    estaca tipo simplex (no armada)

    1.3.2. Estacas com revestimento perdido

    ex.: estaca tipo Raymond:

    revestimento de chapa de ao corrugada fina, cravada com auxlio de mandril de ao.

    ex.: estaca tubular ou tubada:

    revestimento constitudo por tubo de ao de parede grossa instalado com ponta fechada.

    ex.: estaca west:

    revestimento constitudo por anis pr-moldados de concreto armado, cravado com auxlio de mandril de ao.

  • Prof. J. Martinho

    CLASSIFICAO DAS ESTACAS DE ACORDO COM A SUA CONSTITUIO E MODO DE EXECUO

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  • Prof. J. Martinho 1. Pr-moldadas

    1.1. Concreto armado prism ticasc nicas

    vibradascentrifugadasprotendidas

    Vibradas: - Estacas de concreto armado de um modo geral: POE, CAVAN, MEGA, P.C.A., etc...

    Centrifugadas: - Estaca tipo SCAC

    Protendi