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Cat. H.lice 98 - geofix fundações

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Obra: Av. Zachi Narchi, 536 - SP<br />

Execução das estacas junto à fachada de vidro.<br />

Verificação da integridade do fuste das estacas - (NBR 6122 item 7.9.7.1.3)<br />

SP (11) 3686-9333<br />

www.<strong>geofix</strong>.com.br / e-mail: <strong>geofix</strong>@<strong>geofix</strong>.com.br<br />

MG (31) 3262-0247 RJ (21) 2225-6301<br />

Criação / Produção / Diagramação - 10/<strong>98</strong><br />

Hé<strong>lice</strong> Contínua Monitorada


INTRODUÇÃO<br />

Esta é a 2ª Edição do <strong>Cat</strong>álogo<br />

Técnico da GEOFIX, que substitui a<br />

1ª, lançada há dois anos, durante o<br />

evento SEFE III - 3º Seminário de<br />

Engenharia de Fundações Especiais e<br />

Geotecnia, realizado em São Paulo<br />

nos dias 25 a 27/11/96, numa promoção<br />

conjunta da ABEF e ABMS<br />

(Núcleo Regional de São Paulo).<br />

Aquela época, apenas 5 empresas<br />

executavam esse tipo de estaca no<br />

Brasil. Hoje, decorridos dois anos, e<br />

tendo em vista a boa aceitação desse<br />

tipo de estaca, nosso mercado já<br />

conta com, pelo menos, 15 empresas.<br />

Neste período, vários artigos foram<br />

publicados, sobre esse tipo de<br />

estaca, ressaltando-se suas aplicações<br />

e limitações, e os ajustes e adaptações<br />

necessários aos processos executivos,<br />

inicialmente importados da experiência<br />

européia. Estas adaptações, e consequentemente<br />

sua influência no<br />

desempenho das estacas (integridade<br />

e capacidade de carga), tornaram-se<br />

necessárias para afastar riscos decorrentes<br />

da importação pura e simples<br />

da tecnologia existente em outros países.<br />

Cabe lembrar que o Brasil dispõe de<br />

uma imensa extensão territorial com<br />

formação geológica diversificada e<br />

com os mais diversos tipos de solos, não<br />

só os sedimentares mas também os<br />

tropicais e, particularmente, os residuais,<br />

conforme já observava Terzaghi no<br />

opening adress do II ICSMFE<br />

(Rotterdam, 1948).<br />

Não se pode esquecer a máxima<br />

de que em <strong>fundações</strong> não se pode<br />

generalizar. Cada caso é um caso, que<br />

requer um estudo próprio que<br />

considere todas suas condicionantes<br />

geológico-geotécnicas e os<br />

demais dados disponíveis. Por exemplo:<br />

a afirmativa de que as estacas de<br />

deslocamento melhoram a capacidade<br />

de carga quando comparadas<br />

com as estacas escavadas só é válida<br />

para os solos granulares com compacidade<br />

fofa a medianamente compacta.<br />

Em solos tropicais argilosos e estruturados<br />

como os nossos, esta afirmativa<br />

nem sempre é verdadeira. São<br />

notórios, entre nós, os problemas de<br />

perda de capacidade de carga de<br />

estacas de deslocamento decorrentes<br />

do fenômeno de “levantamento”<br />

nestes solos. Além deste problema, as<br />

estacas de deslocamento também<br />

podem ter reduzida sua capacidade<br />

de carga em decorrência de um outro<br />

fenômeno denominado “relaxação”<br />

(perda de carga com o tempo, como<br />

ocorreu com as estacas de deslocamento<br />

do Viaduto João Moura, em SP,<br />

e ocorre nas <strong>fundações</strong> com esse<br />

mesmo tipo de estacas em solos<br />

expansivos como os massapês do<br />

Recôncavo Baiano e os folhelhos do<br />

Vale do Paraíba, só para citar alguns).<br />

Neste tipo de solos, não há dúvida,<br />

hoje em dia, que as estacas tipo<br />

escavadas (principalmente quando<br />

não usam água na perfuração), como<br />

ocorre com a estaca hé<strong>lice</strong> contínua,<br />

têm um desempenho muito melhor do<br />

que as estacas de deslocamento pois<br />

não “rompem” a estrutura desses solos<br />

e ao não usarem água em qualquer<br />

etapa executiva evitam o problema da<br />

perda de carga provocado pela<br />

expansão de seus componentes<br />

minerológicos (montmorilonita),<br />

tirando assim, maior partido da sua<br />

capacidade de carga.<br />

Com respeito aos equipamentos<br />

que o mercado oferece para a<br />

execução de estacas hé<strong>lice</strong> contínua,<br />

é bom frisar que os mesmos são de<br />

manipulação relativamente simples<br />

criando-se a falsa impressão que é<br />

fácil executar esse tipo de estaca.<br />

Nesta hipótese simplista, pode ocorrer<br />

que os profissionais envolvidos na sua<br />

execução e controle nem sempre se<br />

apercebam de todas as relações que<br />

ocorrem entre a proporção do corte<br />

do trado, a quantidade de solo por ele<br />

transportado e as pressões mínimas<br />

necessárias na sua interface, para<br />

garantir a integridade do fuste, quando<br />

da etapa da concretagem. Esta é<br />

certamente uma das fases que requer<br />

atenção especial, pois ainda não existem<br />

no mercado (nacional e fora do Brasil)<br />

equipamentos satisfatórios, para<br />

medir, com precisão, o fluxo de concreto,<br />

pois o mesmo não é injetado de forma<br />

contínua (as bombas de injeção<br />

trabalham com dois pistões, de tal<br />

sorte que o concreto não é injetado de<br />

forma contínua, ou seja quando um<br />

pistão está injetando concreto o outro<br />

está se movendo no sentido contrário).<br />

O controle do volume injetado, por<br />

este procedimento, é feito em função<br />

dos picos de pressão de cada pistão e<br />

do intervalo de tempo entre cada<br />

injeção. Este procedimento de medida<br />

tem, pelo menos entre nós, como<br />

grande desvantagem a variedade de<br />

bombas de injeção disponíveis no mercado,<br />

que muitas vezes são antigas ou<br />

mal cuidadas (e na grande maioria<br />

totalmente reformadas), o que exige<br />

dos executores de estacas hé<strong>lice</strong><br />

contínua, uma permanente aferição<br />

e ajuste, durante a concretagem,<br />

para garantir que o volume por<br />

elas injetado esteja em consonância<br />

com o registrado pelo sistema de<br />

monitoração.<br />

Vale ressaltar que apesar de todas<br />

as etapas do processo executivo<br />

deste tipo de estaca serem controladas<br />

por monitoração, fator importante<br />

para que a equipe possa tomar<br />

decisões rápidas durante a execução,<br />

não se pode esquecer, que como<br />

qualquer outro tipo de fundação, a<br />

experiência e o conhecimento da<br />

equipe envolvida no processo é de<br />

fundamental importância.<br />

FIGURA 8 - DIMENSIONAMENTO À FLEXÃO COMPOSTA<br />

FIGURA 9 - RESULTADO DE PROVA DE CARGA HORIZONTAL<br />

FIGURA 10 - BLOCOS PADRÃO<br />

Nd = ϒf N<br />

Md = ϒf M<br />

fcd = 0,85 fck / ϒc<br />

fyd = fyk / ϒs<br />

As = ρ . Ac . fcd<br />

fyd<br />

A c = π . D 2<br />

η =<br />

µ =<br />

4<br />

Nd D 2 x fcd<br />

Md D 3 x fcd<br />

Sondagem SP - 30 (Solotécnica - Rel SP 81<strong>98</strong>)<br />

Estaca hé<strong>lice</strong><br />

contínua<br />

fck = 20 MPa<br />

ϒf = 1,4<br />

ϒs = 1,15<br />

ϒc = 1,8


8<br />

FOTO 3 - MONTAGEM DE PROVA DE CARGA HORIZONTAL CUJO RESULTADO É NOTADO NA FIGURA 9.<br />

FIGURA 7 - EXEMPLO DE CARGA ADMISSÍVEL INFERIOR AO INDICADO NA TABELA 2<br />

Mesa rotativa<br />

Centralizador<br />

Tampa metálica<br />

provisória<br />

Figura 1a - Introdução da hé<strong>lice</strong><br />

Mangote de alta<br />

pressão flexível<br />

CONCRETO<br />

abatimento 20 a 24 cm<br />

cimento ≥ 400 kg/m 3<br />

fck = 20 MPa<br />

agregados:<br />

areia e pedrisco<br />

Figura 1b - Concretagem<br />

Haste tubular<br />

(Ø int = 4 ou 5”)<br />

Figura 1c - Instalação da armadura<br />

FIGURA 1 - FASES DA EXECUÇÃO DA ESTACA<br />

HÉLICE CONTÍNUA.<br />

A estaca hé<strong>lice</strong> contínua (continuous<br />

flight auger - CFA) é uma estaca de<br />

concreto moldada “in loco”, executada<br />

mediante a introdução no terreno, por<br />

rotação, de um trado helicoidal<br />

circundante a uma haste tubular<br />

(Fig. 1a) e injeção de concreto, pela<br />

própria haste, simultaneamente com sua<br />

retirada, sem rotação (Fig.1b).<br />

Para evitar que durante a introdução<br />

do trado haja entrada de solo<br />

ou água na haste tubular, existe, em<br />

sua face inferior, uma tampa metálica<br />

provisória, que é expulsa ao início da<br />

fase de concretagem.<br />

As operações de introdução do<br />

trado e concretagem ocorrem de<br />

maneira contínua e ininterrupta de tal<br />

sorte que as paredes onde se formará<br />

DEFINIÇÃO E<br />

EXECUÇÃO<br />

a estaca estão sempre suportadas;<br />

acima da ponta do trado, pelo solo<br />

que se encontra entre as pás da hé<strong>lice</strong><br />

e abaixo desta cota, pelo concreto<br />

que está sendo bombeado,sempre<br />

com pressão positiva, para evitar<br />

descontinuidade do fuste. A medida<br />

que o trado vai sendo retirado, um<br />

limpador mecânico remove o solo confinado<br />

entre as pás da hé<strong>lice</strong>, e uma<br />

pá carregadeira remove esse solo<br />

para fora da área do estaqueamento.<br />

Todas as fases de execução da estaca<br />

são monitoradas por instrumento<br />

eletrônico, instalado na cabine e à<br />

frente do operador, que se encontra<br />

acoplado a sensores estrategicamente<br />

dispostos conforme se mostra na<br />

Figura 2.<br />

1 - Profundidade<br />

2 - Inclinação X:Y<br />

3 - Velocidade de rotação<br />

4 - Torque<br />

5 - Pressão do concreto<br />

6 - Fluxo de concreto<br />

7 - Caixa de conexão<br />

FIGURA 2 - LOCALIZAÇÃO DOS SENSORES NA PERFURATRIZ.<br />

1


O concreto utilizado é do tipo<br />

bombeável com resistência característica<br />

fck = 20 MPa, consumo mínimo<br />

de cimento (de preferência de alto<br />

forno face à seu maior tempo de<br />

pega) de 400 kg por m 3 de concreto<br />

(para garantir o bombeamento sem<br />

uso de plastificantes), abatimento de<br />

(22 ± 2) cm e tendo por agregados<br />

areia e pedrisco. Além disso, por ser a<br />

concretagem feita sob pressão, e<br />

tendo o concreto abatimento alto, não<br />

se pode executar uma estaca próxima<br />

a outra recentemente concluída pois<br />

pode haver ruptura do solo entre as<br />

mesmas. Como regra geral orientativa,<br />

recomenda-se que só se execute uma<br />

estaca quando todas, num raio mínimo<br />

de 5 diâmetros, já tenham sido concretadas<br />

há pelo menos 1 dia.<br />

O processo executivo acima<br />

descrito, impõe que a armadura seja<br />

instalada após a concretagem da estaca<br />

(Fig.1c) e, portanto com as dificuldades<br />

inerentes a esse processo de<br />

instalação, principalmente quando a<br />

cota de arrasamento é profunda e<br />

abaixo do nível da água. Neste caso<br />

a boa técnica ( quando não se dispõe<br />

de revestimento neste trecho) impõe<br />

que a concretagem seja levada até<br />

próximo do nível do terreno, para<br />

evitar que caia terra dentro da cava<br />

antes da introdução da armadura.<br />

Este excesso de concreto deverá ser<br />

FOTO 1 - NECESSIDADE DE ARMAR AS ESTACAS PARA GARANTIA DE INTEGRIDADE DURANTE A ESCAVAÇÃO.<br />

cortado quando do preparo da<br />

cabeça da estaca. Por esta razão,<br />

é sempre preferível que o terreno<br />

seja escavado próximo à cota de<br />

arrasamento, antes da execução do<br />

estaqueamento, para melhorar as<br />

Corte A<br />

A<br />

Perfil H metálico<br />

solidário ao pilão<br />

Pilão cilíndrico<br />

P ≥ 1000kg<br />

“DISCO METÁLICO”<br />

para empurrar a<br />

armadura<br />

≈150 cm<br />

A<br />

Armadura<br />

devidamente<br />

enrijecida<br />

FIGURA 3 - INTRODUÇÃO DA ARMADURA COM PILÃO<br />

condições de execução e a qualidade<br />

da estaca. A prática de não armar a<br />

cabeça da estaca, conforme permite a<br />

NBR 6122, quando só existem forças<br />

de compressão que aplicam à mesma<br />

uma tensão inferior a 5 MPa, não é<br />

recomendada. Deve-se sempre armar<br />

a cabeça da estaca para garantir sua<br />

integridade estrutural, na fase de<br />

escavação para a execução dos blocos<br />

que, geralmente, é feita com<br />

auxílio de escavadeiras mecânicas<br />

que “batem” nas estacas durante sua<br />

operação, por mais cuidadoso que<br />

seja o operador (Foto 1). Se a cota de<br />

arrasamento é profunda e não se dispõe<br />

de revestimento nesse trecho, essa<br />

armadura deve-se constituir de barras<br />

isoladas que serão cravadas uma a<br />

uma, para evitar os riscos inerentes à<br />

introdução de armadura com estribos<br />

que pode carregar, junto consigo,<br />

uma “bucha”de solo, criando um<br />

vazio no corpo da estaca. Atendidos<br />

estes ítens, e reduzindo-se o tempo<br />

entre o final da concretagem e o início<br />

da instalação da armadura a cerca de<br />

5 min. é possível instalar “manualmente”,<br />

ou seja, utilizando-se o peso<br />

da própria gaiola, armaduras com até<br />

12 m de comprimento.<br />

a) - esquema b) - vista de armadura sendo instalada<br />

ÀS CARGAS TRANSVERSAIS<br />

O dimensionamento de estacas<br />

hé<strong>lice</strong> contínua sujeitas a esforços<br />

transversais e imersas em solos com<br />

coeficiente de reação horizontal (ηh)<br />

crescendo de forma aproximadamente<br />

linear com a profundidade, pode ser<br />

feito utilizando-se o método de<br />

Matlock e Reese, quando a estaca é<br />

do tipo longa, ou o denominado<br />

“método russo”, quando a estaca é<br />

curta. Por ser um tema que foge aos<br />

objetivos deste catálogo técnico, que<br />

Diâmetro Diâmetr<br />

(cm) (cm)<br />

25<br />

30<br />

35<br />

40<br />

50<br />

60<br />

70<br />

80<br />

90<br />

100<br />

Diâmetro<br />

Diâmetr<br />

(cm)<br />

25<br />

30<br />

35<br />

40<br />

50<br />

60<br />

70<br />

80<br />

90<br />

100<br />

1<br />

0,20<br />

0,25<br />

0,30<br />

0,36<br />

0,49<br />

0,64<br />

0,81<br />

1,00<br />

1,21<br />

1,44<br />

a<br />

45<br />

50<br />

55<br />

60<br />

70<br />

80<br />

90<br />

100<br />

110<br />

120<br />

b<br />

110<br />

125<br />

145<br />

160<br />

200<br />

230<br />

265<br />

300<br />

335<br />

370<br />

procura dar os conceitos básicos de<br />

dimensionamento sem entrar profundamente<br />

nas considerações teóricas,<br />

sugere-se aos interessados no assunto<br />

recorrer, por exemplo ao Capítulo 4<br />

do livro “Dimensionamento de<br />

Fundações Profundas” de autoria de<br />

Alonso, U.R., editado pela Editora<br />

Edgard Blücher - pp.66-104).<br />

Conhecidos os esforços transversais<br />

atuantes na estaca, o dimensionamento<br />

estrutural pode ser feito com base<br />

no gráfico da Figura 8.<br />

A Foto 3 mostra a montagem de uma<br />

Dimensões (cm)<br />

2<br />

0,50<br />

0,63<br />

0,80<br />

0,96<br />

1,40<br />

1,84<br />

2,39<br />

3,00<br />

3,69<br />

4,44<br />

3<br />

0,90<br />

1,09<br />

1,38<br />

1,68<br />

2,58<br />

3,40<br />

4,49<br />

5,71<br />

7,10<br />

8,65<br />

c<br />

65<br />

75<br />

90<br />

100<br />

130<br />

150<br />

175<br />

200<br />

225<br />

250<br />

TABELA 4 - DIMENSÕES BÁSICAS DOS BLOCOS PADRÃO<br />

4<br />

1,21<br />

1,56<br />

2,10<br />

2,56<br />

4,00<br />

5,29<br />

7,02<br />

9,00<br />

11,22<br />

13,69<br />

5a<br />

1,49<br />

1,92<br />

2,58<br />

3,15<br />

4,95<br />

6,55<br />

8,72<br />

11,17<br />

13,97<br />

17,07<br />

d<br />

57<br />

65<br />

78<br />

87<br />

113<br />

130<br />

152<br />

173<br />

195<br />

217<br />

Bloco Tipo Tipo<br />

nº nº<br />

5b<br />

1,77<br />

2,28<br />

3,06<br />

3,74<br />

5,92<br />

7,82<br />

10,44<br />

13,38<br />

16,75<br />

20,50<br />

prova de carga horizontal em estaca<br />

hé<strong>lice</strong> contínua com 50 cm de<br />

diâmetro e 12 m de comprimento,<br />

armada, nos 10 primeiros metros, com<br />

8 Ø 22mm e estribos Ø 8,0 mm cada<br />

20cm, cujo resultado é apresentado<br />

na Figura 9.<br />

GEOMETRIA DOS BLOCOS PADRÃO PADRÃO<br />

Os blocos padrão mais comumente<br />

usados estão apresentados na Figura 10.<br />

As dimensões a, b, c, e d indicadas<br />

nessa Figura encontra-se na Tabela 4 e<br />

a área, em planta, desses blocos<br />

encontra-se na Tabela 5.<br />

TABELA 5 - ÁREA EM PLANTA DOS BLOCOS PADRÃO (M 2 )<br />

2 7<br />

6<br />

1,93<br />

2,50<br />

3,41<br />

4,16<br />

6,60<br />

8,74<br />

11,66<br />

15,00<br />

18,76<br />

22,94<br />

7<br />

2,25<br />

2,91<br />

4,01<br />

4,91<br />

7,84<br />

10,37<br />

13,89<br />

17,84<br />

22,38<br />

27,42<br />

8<br />

2,78<br />

3,60<br />

4,96<br />

6,08<br />

9,77<br />

12,92<br />

17,34<br />

22,30<br />

28,00<br />

34,35


6<br />

Inicialmente, verifica-se qual o<br />

comprimento máximo que o equipamento<br />

poderá executar a estaca num<br />

determinado tipo de solo. Esse comprimento<br />

depende não só do tipo de<br />

solo e de sua resistência à penetração<br />

(medida pelo ensaio SPT ou, mais adequadamente<br />

pelo ensaio SPTT) como<br />

também das características do equipamento<br />

(comprimento máximo do trado,<br />

momento torsor máximo, diâmetro da<br />

estaca e força de arrancamento).<br />

A seguir, verifica-se, para esse<br />

comprimento pré-fixado, os valores de<br />

PL e PR obtidos pela expressão (2) e<br />

adota-se para a carga admissível P o<br />

valor que atenda simultaneamente às<br />

duas condições abaixo:<br />

PL = ≥ 0,8 P<br />

PR = ≥ 2. P<br />

Se a carga P, que atende simultaneamente<br />

às expressões (3) e (4), for<br />

menor que a indicada na Tabela 2,<br />

esse deverá ser o valor a adotar para<br />

a carga admissível. Caso contrário, ou<br />

seja se P for maior ou igual à indicada<br />

na Tabela 2, usa-se o valor dessa<br />

Tabela como carga admissível.<br />

Fica claro, portanto, que a carga<br />

admissível, para um determinado tipo<br />

de estaca, não depende apenas do<br />

diâmetro da mesma e do tipo de solo<br />

onde será instalada, mas também, do<br />

equipamento empregado na sua<br />

execução. Por esta razão a carga<br />

admissível das estacas é variável,<br />

tendo como limite superior o obtido<br />

pela expresão (1). O exemplo a seguir<br />

(Figura 7) elucida a questão. Trata-se<br />

do caso em que o equipamento<br />

selecionado para executar uma estaca<br />

hé<strong>lice</strong> contínua com 80 cm de<br />

diâmetro só tinha condiçoes de executar<br />

a estaca com 12 m de comprimento.<br />

3<br />

4<br />

O cálculo da capacidade de<br />

carga, obtido pelo método Alonso,<br />

para essa profundidade, prevê<br />

PL = 1.269 kN e<br />

PR = PL+PP = 2.749 kN. Como se<br />

pode observar a condicionante para a<br />

fixação da carga admissível é obtida<br />

pela expressão (4) que fornece<br />

P = 1.375 kN, valor inferior aos obtidos<br />

pela expressão (3) e pela Tabela 2.<br />

À TRAÇÃO<br />

As estacas somente poderão resistir<br />

a esforços de tração se forem convenientemente<br />

armadas, uma vez que a<br />

resistência à tração do concreto é<br />

desprezada.<br />

Para o dimensionamento estrutural<br />

da armadura As necessária para resistir<br />

ao esforço T, utiliza-se a expressão (5)<br />

onde se adotou um fator de redução<br />

0,95 na tensão característica ƒyk do<br />

aço para garantir que durante a<br />

realização de uma prova de carga<br />

não ocorra ruptura estrutural.<br />

Carga Carga<br />

T (kN)<br />

50<br />

100<br />

150<br />

200<br />

250<br />

300<br />

350<br />

400<br />

600<br />

700<br />

1000<br />

TABELA 3 - NÚMERO DE BARRAS MÍNIMO PARA AS CARGAS DE TRAÇAO T.<br />

A NBR 6122 dispensa a verificação<br />

da fissuração se o solo não<br />

apresentar agentes agressivos ao aço<br />

e desde que se reduza 2 mm do<br />

diâmetro das barras, num processo<br />

análogo ao cálculo das estacas metálicas.<br />

Com base nessa consideração,<br />

elaborou-se a Tabela 3, que apresenta<br />

a armadura necessária para algumas<br />

cargas admissíveis máximas estruturais<br />

à tração. Cabe lembrar que, em linhas<br />

gerais, vale para a fixação da carga<br />

admissível à tração das estacas aquilo<br />

que se expôs para a carga admissível<br />

à compressão.<br />

Para calcular o comprimento<br />

necessário para a estaca resistir ao<br />

esforço T, deve-se adotar a expressão<br />

(2) impondo-se PP = 0 e um fator de<br />

segurança mínimo de 2, ou seja:<br />

PL<br />

T ≤<br />

6<br />

2<br />

Ø = 16mm Ø = 20mm Ø = 22mm Ø = 25mm GEWI ST 85/105<br />

Notas:<br />

1) Para estacas solicitadas<br />

à tração (sem esforço horizontal)<br />

dispensam-se os estribos,<br />

podendo a armadura<br />

ser constituída apenas de<br />

barras isoladas. Por esta<br />

razão adotou-se como<br />

diâmetro mínimo 16 mm, para<br />

Aço CA 50A<br />

AS =<br />

2 1<br />

3 2 1<br />

3 2<br />

6 3 2 1<br />

4<br />

6 4 3<br />

1<br />

8 6 2<br />

8 6 3<br />

8 2<br />

3<br />

permitir a instalação “manual”.<br />

2) A armadura indicada<br />

nesta Tabela é apenas uma<br />

sugestão e decorre do cálculo<br />

aproximado permitido pela<br />

NBR 6122 em meios não<br />

agressivos ao aço. Em meios<br />

agressivos, onde seja necessário<br />

limitar a abertura das<br />

fissuras, o cálculo da armadura<br />

deverá ser feito conforme<br />

2.T<br />

0,95.ƒ yk<br />

DYWIDAG<br />

5<br />

ítem específico da NBR 6118.<br />

3) Como a carga de tração<br />

na estaca varia desde o<br />

valor máximo T (na cota de<br />

arrasamento) até zero (na<br />

cota da ponta), a seção de<br />

aço também poderá variar,<br />

diminuindo com a profundidade,<br />

em função da transferência<br />

de carga para o<br />

solo.<br />

A Foto 2 mostra um desses casos onde<br />

se instalou armadura com 8 Ø de 20 mm<br />

e 11,70 m de comprimento. Neste<br />

caso, para reduzir o prazo entre o<br />

término da concretagem e a instalação<br />

FOTO 2 - INSTALAÇÃO “MANUAL” DE<br />

ARMADURA DE 11,70M<br />

da armadura, utilizou-se um guindaste<br />

auxiliar que já pocisionava a mesma<br />

enquanto se concretava a estaca.<br />

Para comprimentos maiores, o<br />

processo de introdução “manual” não<br />

é mais eficiente. Neste caso deve-se<br />

recorrer ao uso de um pilão prolongado<br />

por um perfil metálico H (Figura 3),<br />

que tem-se mostrado mais eficiente do<br />

que os vibradores, apesar destes<br />

serem recomendados pela literatura<br />

internacional.<br />

Para a eficência da instalação da<br />

armadura, a mesma deve ser, convenientemente<br />

enrijecida, e dotada de<br />

bitolas e recobrimento mínimos conforme<br />

indicado na Tabela 1 e na Figura 4a.<br />

Além disso, normalmente, não se usam<br />

espaçadores. Entretanto, se houver<br />

necessidade de se garantir o recobrimento<br />

dessa armadura, devem-se utilizar<br />

espaçadores fixos conforme se mostra<br />

nas Figuras 4 os quais podem ser<br />

confeccionados com chapas ou com<br />

barras de ferro. A utilização de<br />

roletes, analogamente ao que se usa<br />

15 cm<br />

7 cm em toda<br />

a extensão e<br />

15 cm no pé<br />

(Para D=30 e 35 cm<br />

adotar 10 cm no pé)<br />

Enrijecedores<br />

Espaçador<br />

(ver detalhes<br />

nas fotos)<br />

Anéis internos<br />

(gabarito)<br />

100 cm<br />

na armadura das estacas escavadas,<br />

não apresenta bons resultados, nas<br />

estacas hé<strong>lice</strong> contínua, pois os mesmos<br />

não giram quando da introdução da<br />

armadura no concreto, criando pontos<br />

de reação.<br />

FIGURA 4 - DETALHES DA ARMADURA<br />

Para estacas trabalhando apenas<br />

à tração é preferível, do ponto de vista<br />

executivo, armá-las com uma ou mais<br />

barras longitudinais (normalmente<br />

utilizadas em tirantes de barra),<br />

emendadas por luvas (rosqueadas,<br />

TABELA 1 - BITOLAS MÍNIMAS PARA ARMADURAS COM MAIS DE 6M<br />

(b) espaçador tipo “bico de sapato”<br />

(c) espaçador tipo “ski”<br />

(d) espaçador tipo “balão”<br />

para barra isolada<br />

3


prensadas ou soldadas). Como neste<br />

tipo de armadura não existem estribos,<br />

que são os elementos que dificultam<br />

a sua instalação “manual” no concreto,<br />

pode-se armar a estaca em todo<br />

comprimento sem maiores dificuldades.<br />

Uma atividade também importante<br />

para o bom desempenho da<br />

estaca corresponde ao corte e<br />

preparo da cabeça da mesma.<br />

Embora este serviço não faça parte da<br />

execução da estaca e seja realizado,<br />

na grande maioria dos casos, quando<br />

a equipe de estaqueamento já não<br />

mais se encontra na obra, cabe lembrar<br />

ao responsável por este serviço<br />

que um preparo adequado é de fundamental<br />

importância para o bom<br />

desempenho da estaca.<br />

Neste preparo, deve-se remover o<br />

excesso de concreto acima da cota de<br />

arrasamento utilizando-se um ponteiro,<br />

trabalhando com pequena inclinação<br />

para cima, conforme se mostra<br />

na Figura 5. Também se permite o uso<br />

de martelete leve (geralmente elétrico),<br />

tomando-se os mesmos cuidados quanto<br />

à inclinação.<br />

Se, ao se atingir a cota de arrasamento<br />

o concreto não apresentar<br />

qualidade satisfatória, o corte deve<br />

ser continuado até se encontrar<br />

concreto de boa qualidade, sendo a<br />

seguir, emendada a estaca. Se o<br />

trecho de estaca a emendar é superior<br />

ao diâmetro da estaca, pode-se adotar<br />

o detalhe da Figura 6.<br />

Finalmente, cabe lembrar que<br />

uma das exigências da NBR 6122<br />

para as estacas moldadas “in loco”<br />

refere-se ao exame de fuste. Esta<br />

ação, de baixo custo traz benefícios<br />

consideráveis para o controle da<br />

qualidade das estacas.<br />

Boa<br />

posição<br />

Após a execução do estaqueamento,<br />

o preparo e o aparelhamento da<br />

cabeça das estacas, deverá ser feito<br />

conforme a ilustração acima,<br />

ressaltando o posicionamento correto<br />

do ponteiro e admitindo a utilização<br />

de um martelo pneumático leve em<br />

estacas com diâmetros superiores a<br />

40 cm.<br />

Estribos cada<br />

20 cm<br />

D + 30 cm<br />

Má posição<br />

FIGURA 5 - CORTE E PREPARO DA CABEÇA DA ESTACA<br />

A A<br />

D<br />

10 cm<br />

CA<br />

4 N 1<br />

Estribos cada<br />

20 cm<br />

30 cm<br />

4 N 2<br />

Posição<br />

preferível<br />

4 N 1<br />

Corte - A<br />

4 N 2<br />

À COMPRESSÃO<br />

A carga estrutural admissível à<br />

compressão das estacas hé<strong>lice</strong> contínua<br />

não armadas (exceto na cabeça,<br />

pelas razões já citadas) é obtida<br />

analogamente à carga de um pilar<br />

com seção nula de aço, ou seja:<br />

Como<br />

ƒck = 20 MPa, γf = 1,4 e γc = 1,8,<br />

a expressão (1) permite elaborar a<br />

Tabela 2 que fornece as cargas máximas<br />

à compressão das estacas hé<strong>lice</strong><br />

contínua não armadas, lembrando-se<br />

que essas cargas são as máximas que<br />

as estacas poderão resistir, visto que<br />

correspondem à resistência estrutural<br />

do concreto das mesmas. Entretanto,<br />

há necessidade de dotar a estaca de<br />

um comprimento tal que essa carga<br />

possa ser atingida sob o ponto de<br />

vista do contato estaca-solo . Esse<br />

procedimento constitui o que se<br />

denomina “previsão da capacidade<br />

de carga à compressão”. A GEOFIX<br />

utiliza, nessa análise, o método semiempírico<br />

proposto por Alonso em<br />

1996 (SEFE III, vol 2, pp. 141-151),<br />

resumido a seguir:<br />

A carga de ruptura PR do solo<br />

que dá suporte a uma estaca é obtida<br />

pela expressão:<br />

FIGURA 6 - DETALHE DE EMENDA DE ESTACAS COMPRIMIDAS<br />

TABELA 2 - CARACTERÍSTICAS NOMINAIS À COMPRESSÃO DAS ESTACAS HÉLICE CONTÍNUA<br />

4 5<br />

Pk =<br />

0,85 . A c . ƒ ck<br />

γγ ƒ . γγ c<br />

Diâmetro (D)<br />

Carga admissível<br />

estrutural (Pk)<br />

Dist. mín entre eixos (c)<br />

Distância eixo-divisa (e)<br />

Área da seção transv. (Ac)<br />

Perímetro (U)<br />

Momento de inércia (I)<br />

Momento resistente (W)<br />

Raio de giração (i)<br />

un<br />

1<br />

em que:<br />

PR = PL + PP 2<br />

PL = ∑U.∆l.rl = parcela de carga resistida<br />

por atrito lateral ao longo do fuste;<br />

PP = Ac.rp = parcela de carga resistida<br />

pelo solo sob a ponta da estaca;<br />

U = π.D = perímetro da seção transversal<br />

da estaca;<br />

Ac = seção transversal da estaca;<br />

∆l = trecho de solo onde se admite rl constante;<br />

rl = 0,65.ƒs ≤ 200 kPa<br />

rp = ß.<br />

T (1)<br />

2<br />

+ T (2)<br />

min min<br />

Descrição Valor alores es<br />

cm<br />

kN<br />

tf<br />

cm<br />

cm<br />

cm 2<br />

cm<br />

cm 4<br />

cm 3<br />

cm<br />

25<br />

300<br />

30<br />

65<br />

120<br />

491<br />

79<br />

19.175<br />

1.534<br />

6,2<br />

30<br />

450<br />

45<br />

75<br />

120<br />

707<br />

94<br />

39.760<br />

2.650<br />

7,5<br />

35<br />

600<br />

60<br />

90<br />

120<br />

962<br />

110<br />

73.662<br />

4.209<br />

8,8<br />

40<br />

800<br />

80<br />

100<br />

120<br />

1257<br />

126<br />

125.664<br />

6.283<br />

10,0<br />

CARGA ESTRUTURAL<br />

ADMISSÍVEL E PREVISÃO<br />

DA CAPACIDADE DE<br />

CARGA<br />

50<br />

1300<br />

130<br />

130<br />

120<br />

1964<br />

157<br />

306.796<br />

12.272<br />

12,5<br />

60<br />

1800<br />

180<br />

150<br />

120<br />

2827<br />

188<br />

636.173<br />

21.206<br />

15,0<br />

ƒs =<br />

100.T<br />

máx<br />

0,42.h - 0,032<br />

sendo Tmáx o torque máximo (em<br />

kgf.m) obtido no ensaio SPTT para<br />

uma penetração h do amostrador<br />

padrão (em cm) e Tmín o torque mínimo<br />

no mesmo ensaio e com as mesmas<br />

unidades. Quando não se dispõe de<br />

ensaio SPTT, podem-se utilizar as correlações<br />

Tmáx = 1,2.N e Tmín = N,<br />

(sendo N o índice de resistência à<br />

penetração do tradicional ensaio SPT),<br />

não se adotando para Tmín valores<br />

superiores a 40 kf.m;<br />

T (1)<br />

min = média aritmética dos valores de Tmín<br />

no trecho 8D acima da ponta da estaca;<br />

T (2)<br />

min = ídem, para o trecho 3D abaixo da<br />

ponta da estaca;<br />

ß = 200 (kPa/kgf.m) para as areias, 150<br />

para os siltes e 100 para as argilas.<br />

A carga admissível P ≤ Pk, que<br />

poderá ser aplicada a estaca<br />

deve ser escolhida adotando-se o<br />

procedimento a seguir:<br />

70<br />

2400<br />

240<br />

175<br />

120<br />

3848<br />

220<br />

1.178.558<br />

33.674<br />

17,5<br />

80<br />

3200<br />

320<br />

200<br />

120<br />

5027<br />

251<br />

2.010.619<br />

50.265<br />

20,0<br />

90<br />

4000<br />

400<br />

225<br />

120<br />

6362<br />

283<br />

3.220.623<br />

71.569<br />

22,5<br />

100<br />

5000<br />

500<br />

250<br />

120<br />

7854<br />

314<br />

4.908.739<br />

<strong>98</strong>.175<br />

25,0

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