tc025 fundações b x

Universidade Federal do Paraná Disciplina: Construção Civil II

Departamento de Construção Civil

Prof. Dr. Marcelo Medeiros Grupo de Materiais de Construção 1

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FUNDAÇÕES

• INDIRETAS MOLDADAS IN LOCO

(PARTE 1)

Versão 2013Versão 2013




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Fundações indiretasprofundas

1. Pré-moldadas2. Moldadas in loco




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Estacas moldadas in loco

• Broca

• Trado mecânico• Strauss

• Franki• Hélice contínua

• Escavada ou estacão• Barrete




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Fundações indiretas profundas

• Brocas– São executadas “in loco” sem molde.

– Casos com baixa intensidade de cargas

– Terrenos com menor capacidade superficial




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• Brocas– Limitações

• Só pode ser executada acima do lençol freático

• Não tem garantia de verticalidade

• Há perigo de mistura solo-concreto• Baixa capacidade de carga (geralmente 4 a 5 tf)• Comprimento máximo ≈ 6 m (comum: 3,0 a 4,0 m)• Trabalha apenas a compressão (as vezes utiliza-se uma

armadura para fazer a ligação com outros elementos)




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• Brocas– Escavada com trado e

preenchida com concreto

– Ø da broca – entre 15 e 30 cm (usual – 20 cm)

Seqüência executiva

Trado manual com broca helicoidal




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• Brocas

– De 4 facas ou helicoidais

– Acoplado a tubos de aço galvanizado para prolongamento


Trado manual com broca de 4 facas




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• Brocas– Tubos são modulados em

1,2 m de comprimento

Trado manual com broca helicoidal


PCC-USP




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Fundações indiretas profundas• Brocas

– Perfuração é feita por rotação/compressão


Trado manual

PCC-USP




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Fundações indiretas profundas• Brocas

– Perfuração é feita por rotação/compressão


Trado manual motorizado




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PCC-USP

Furo preparado com trado manual

• Brocas

Broca concretada

PCC-USP

Armação da cabeça da broca para

ligação com o bloco




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• Brocas

Bloco de coroamento das brocas


PCC-USP




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• Brocas





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• Brocas– Controle de execução

• Locação do centro das estacas

• Profundidade de escavação• Tipo de solo retirado como amostra




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• Trado mecânico a céu aberto– É uma versão em maior escala que a broca

– São executadas “in loco” sem molde.

– Suportam cargas de até centenas de toneladas

• Carga aumenta com:

– Diâmetro

– Profundidade




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• Trado mecânico a céu aberto– Viável em solos com capacidade de suporte

superficial baixo

– Em solos pouco permeáveis, devido a velocidade de furação, pode ultrapassar o lençol freático




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Fundações indiretas profundas• Trado mecânico a céu aberto - equipamentos

Sobre esteirasEm trator simples Sobre caminhão•Baixo custo•Baixa produtividade•Diâmetros menores

•Excelente verticalidade•Acesso limitado•Até diâmetros médios

•Alta produtividade•Facilidade de acesso




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Fundações indiretas profundas• Trado mecânico a céu aberto - equipamento

Máquina sobre esteiras

Haste telescópica (manual) 8 + 8 m

Trados de 0,2 a 1,2 m

Motor hidráulicoBraço

hidráulico

Máquina c/ operador + 1 auxiliar p/ limpar o trado com pá e alongar a haste




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• Trado mecânico - equipamentosEm veículo sobre esteiras Guias para a haste melhoram o

alinhamento do furo mas limitam os diâmetros




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• Trado mecânico - equipamentos

Trado, motor e compressor hidráulico

instalado em caminhão




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Fundações indiretas profundas• Trado mecânico - equipamentos

Equipamentos leves para diâmetros pequenos, 25 a 30 cm.

(José Freitas Jr.)




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Fundações indiretas profundas• Trado mecânico a céu aberto

– Executadas normalmente em:• Diâmetros de até 1,2 metros

• Profundidades de até 16 m

– Não tem base alargada

– Hélice só na extremidade da haste telescópica

– Só possuem armaduras na extremidade superior• A não ser que se deseje resistência a flexão




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• Trado mecânico a céu aberto– Altíssima velocidade de execução

– Máquinas sobre esteiras acessam qualquer local

– Aplicável em solos com lençol freático baixo




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• Trado mecânico a céu aberto– Utilizam concreto convencional (slump 60 ±10

mm, brita 1 e 2) de menor custo

– Onde o caminhão betoneira não tiver acesso pode-se utilizar a bomba ou calhas (p/ baixo)

(José Freitas Jr.)




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• Trado mecânico a céu aberto– Em profundidades maiores que

5 m• Cuidar com a segregação do

concreto– Descer o mangote ou funil dentro do

buraco

• Não furar no mesmo dia estacas muito próximas

Estaca com concretosegregado

(J. A

. Fre

itas

Jr.)




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– Concretagem




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Estacas EscavadasCausas das falhas:Estribos individuaisConcretagens parciais interrompidas por horas

(J. A. Freitas Jr.)

(J. A. Freitas Jr.)

(J. A. Freitas Jr.)


Cortina de estacas com

falhas de concretagem




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– Podem ser executadas inclinadas com facilidade

– Como qualquer estaca escavada não ultrapassa matacões maiores

– Através do torque da máquina o operador consegue verificar a dureza do solo na ponta




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• Trado mecânico - Etapas do serviçoConcreto convencional

Slump 60+- 10 mmHaste telescópica

(Jos

éF

reita

s Jr

.)




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(Jos

éF

reita

s Jr

.)

• Trado mecânico - Etapas do serviço




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• Estaca Strauss– Fundação de concreto simples ou armado,

moldada in loco e executada com revestimento metálico recuperável.

– Profundidade: até 24 m

– Acima do lençol freático

– Diâmetro: 30 a 45 cm (usual)




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• Estaca Strauss - Equipamento necessário:




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Fundações indiretas profundas• Estaca Strauss - Equipamento necessário:

www.fxsondagens.com.brwww.fxsondagens.com.br PCC-USP

Torre para execução da estaca Strauss




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• Estaca Strauss - Equipamento necessário:

PCC-USP

Guincho para elevação da sonda

cristinaferraz.com.br




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• Estaca Strauss– Abertura de um furo no

terreno utilizando com soquete + coroa dentada ou “pipeta”. até 1,0 a 2,0 m de profundidade.

– Acoplamento do primeiro tubo (camisa metálica)




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Fundações indiretas profundas• Estaca Strauss

– Procede-se o aprofundamento com golpes sucessivos da sonda ou “pipeta”.


Sonda para perfuração do fuste

PCC-USP




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PCC-USP

• Estaca Strauss– Colocar água para amolecer o

solo




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• Estaca Strauss– Perfuração

Sonda posicionada para nova queda


Tubo de encamisamento

Quando necessário acopla-se

outros tubos até atingir a

cota necessária.

PCC-USP

MR Sondagens e Estacas




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Fundações indiretas profundas• Estaca Strauss

– Perfuração


PCC-USP

Sonda no interior do

encamisamento

Lama acumulada

PCC-USPMR Sondagens e Estacas




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• Estaca Strauss


Retirada da lama

Lama saindo da sonda

PCC-USP




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• Estaca Strauss– Início da concretagem

Camada inicial de concreto élançado na tubulação e fortemente apiloada para formação do bulbo.




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• Estaca Strauss

Apiloamento e retirada da camisa (c/ guincho)




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• Estaca Strauss– Concretagem

• Posicionamento das barras de aço de arranque para ligação com bloco ou baldrames na extremidade superior da estaca




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Estaca Strauss

Escavação com a sonda e cravação de

camisas.

Escavação aprofunda

com emendas da camisa.

Concreto é lançado na camisa e apiloado para

formação do bulbo

Apiloamento do concreto e retirada da

camisacom o guincho

Colocação das

armaduras.

aa bb cc dd ee




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• Estaca Strauss

Preparo da cabeça da estaca




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• Estaca Strauss– Pontos fortes:

• Pode ser empregada em terrenos acidentados

devido a simplicidade do equipamento utilizado.

– Limitações:• Capacidade de carga < estaca Franki e pré-

moldadas de concreto

• Baixa produtividade se comparada às escavadas com trado mecânico

• Limitada ao nível do lençol freático




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• Estaca Strauss– Controle de execução:

• Locação das estacas

• Profundidade de escavação

• Verticalidade de retirada da camisa

• Tipos de solo encontrado (retirada de amostras)

• Cota de arrasamento da cabeça das estacas;

• Armadura, quando for o caso;

• Apiloamento do concreto para garantir continuidade do fuste.




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• Estaca Franki– Alto grau de atrito lateral

– Melhoramento do terreno

– Profundidade de até 18 m

– Ø 30 a 60 cm

– Causa vibração e barulho




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Pilão

Estaca Franki

Tubo camisa de aço




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• Estaca Franki– Crava-se no solo um tubo de aço, cuja ponta é

obturada por uma bucha de concreto seco, areia e brita, estanque e fortemente comprimida sobre as paredes do tubo.

– Ao se bater com o pilão na bucha, o mesmo arrasta o tubo, impedindo a entrada de solo ou água.





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• Estaca Franki

– Atingida a camada desejada, o tubo é preso e a bucha expulsa por golpes de pilão e

fortemente socada contra o terreno, de maneira a formar uma base alargada;





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Estaca Franki Seqüência executiva




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Estaca Franki

ww

w.h

ayw

ardb

aker

.com




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• Estaca Franki– Dobra e posiciona-se as armaduras

PCC-USP

Estribos helicoidais soldados às armaduras

longitudinais




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• Estaca Franki– Inicia-se a concretagem

do fuste, em camadas fortemente socadas, extraindo-se o tubo a medida que a concretagem avança.

Pilão

Camisa

Bucha de concreto

Armadura





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Estaca Franki




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Estaca Franki

PCC-USP




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Estaca Franki Vergalhões CA25 soldados aos

estribos




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Estaca Franki




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Fundações indiretas profundas• Estaca Franki

– Pontos fortes:• Grande capacidade de carga

• Podem ser executadas a grande profundidade• Não são limitadas pelo lençol freático

– Pontos fracos:• Alta vibração do solo durante a execução• Grande área necessária para o bate estacas




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• Estaca Franki– Caso exista uma camada de argila orgânica

mole saturada:• Alternativa 1: Cravar o tubo até solo firme e encher o

mesmo com areia

• Arrancar o tubo e tornar a cravá-lo no mesmo lugar.

Observação: isso irá forma uma camada de areia que irá aumentar a resistência da argila mole, protegendo o concreto fresco do “estrangulamento”.




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Fundações indiretas profundas• Estaca Franki

– Caso exista uma camada de argila orgânica mole saturada:

• Alternativa 2: após a cravação do tubo, execução da base e colocação da armação, encher inteiramente o mesmo com concreto plástico (slump 8 a 12 cm).

• Em seguida, o mesmo é retirado de uma só vez com o auxílio de um equipamento vibrador acoplado ao tubo.

• A este processo executivo dá-se o nome de estaca Franki com fuste vibrado.




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• Estaca Franki– Controle de execução

• Locação do centro das estacas

• Profundidade de cravação/escavação• Verticalidade do tubo e de sua retirada da camisa,

para não haver estrangulamento do fuste• Velocidade de execução;




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• Estaca Franki– Controle de execução

• Armação das estacas

• Nega

• Cota de arrasamento da cabeça da estaca

• Altura de queda do pilão

• Volume de concreto empregado na execução do bulbo




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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.

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