A Atividade Fundações

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Tecnologia da Construção – Resistência dos Materiais

Fundações Profundas

- Estaca tipo Franki e Hélice Contínua-

        Docente:

Profª Tatiana Gonçalves

Discentes:

Fabiana Monteiro de Campos

Eliane Aparecida dos Santos

Giselle Alves da Silva

Lucas Henrique Pacheco Barboza

Mariana Araújo da Costa

ARQUITETURA E URBANISMO – 6º Período A

Lorena, SP

 2017

1. Fundações Profundas

São formadas pelos elementos estruturais do edifício que ficam abaixo do solo (estaca, tubulão, caixões) e o maciço de solo que os envolve. A base (resistência de ponta) e sua superfície lateral (resistência de fuste), possuem função de suportar com o máximo de segurança as cargas originárias da construção e transmiti-las ao terreno. Devem possuir profundidade superior ao dobro de sua menor dimensão em planta, e no mínimo 3m (NBR 6122/1996). 

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Para escolher a fundação mais adequada é necessário levar em consideração diversas varávies, e assim já descartar as que não atendam as necessidades exigidas para o projeto, isso possibilita também que sejam elaboradas diversas soluções para que o construtor possa escolher o tipo que mais se adequa com o custo e prazo desejado, dentre elas:

• Topografia da área: dados sobre taludes e encostas no terreno, ou que possam atingir o terreno; necessidade de efetuar cortes e aterros; dados sobre erosões, ocorrência de solos moles na superfície; presença de obstáculos, como aterros com lixo ou matacões.

• Características do maciço de solo: variabilidade das camadas e a profundidade de cada uma delas; existência de camadas resistentes ou adensáveis; compressibilidade e resistência do solo; posição do nível d’água.  

• Dados da estrutura: a arquitetura, tipo e uso (edifício, torre ou ponte), se há subsolo e as cargas atuantes;

• Dados sobre construções vizinhas: tipo de estrutura e fundações; existência de subsolo; consequências das escavações e vibrações causadas pela nova obra; danos já existentes.

1. Estaca Tipo Franki

São executadas “in loco”, por meio da (1) cravação de um tubo com ponta fechada, nele coloca-se pedra e areia que são compactados com golpes para formar uma bucha; (2) sob golpes do pilão (que varia de 1000kg a 4600kg) o tubo penetra no solo e o comprime fortemente; (3) chegando na profundidade desejada, o tubo é preso e sob os golpes do pilão o concreto é compactado tanto quanto suportar, formando uma base alargada na ponta da estaca; (4) terminada a execução da base, é colocada a armadura e iniciada a execução do fuste, neste momento começa a retirada do tubo; (5) a construção da estaca continua sendo realizada socando o concreto por camadas sucessivas, mantendo sempre a ponta do tubo abaixo do concreto para que não ocorra a entrada de água ou terra no interior do concreto; desse modo não há limitação de profundidade devido à existência de água no subsolo.

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A cravação das estacas pode provocar o levantamento das estacas já instaladas devido ao empolamento do solo circundante que se desloca lateral e verticalmente. A estaca danificada pode ter sua capacidade de carga prejudicada devido a ruptura do fuste ou pela perda de contato da base com o solo de apoio, se a estaca for moldada em camadas espessas de turfa, argila orgânica e areias fofas pode ocorrer o estrangulamento do fuste devido a invasão de água ou lama dentro do tubo.

Para que o estrangulamento seja evitado deve ser feito o reforço do solo mole com a cravação prévia do tubo seguido por sua retirada, preenchendo o furo com brita e areia, se for um dano causado por encurtamento da armação, o diâmetro e o número das barras da armação devem ser aumentados, e, em estacas cravadas em terrenos que provoquem o levantamento deve ser feito o engastamento da armação na base.

Seus maiores inconvenientes são a vibração do solo durante a execução, área necessária ao bate estaca e a possibilidade de alterações do concreto do fuste, por irregularidades no controle.

1. Características

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• Base alargada: aumenta consideravelmente a capacidade de carga da estaca, e a mesma capacidade, com profundidades menores, com relação a estacas sem base alargada.

• Grande energia de cravação:  elevada potência de cravação devido à altura da queda do pilão, podendo adaptar-se a resistência das camadas que irá atravessar, matacões e outros obstáculos podem ser afastados ou atravessados.

• Concretagem a seco: concretagem do fuste da estaca é executada sem que a água ou solo possam se misturar ao concreto.

Concretagem: consumo mínimo de cimento de 350 kg/m³, em duas alternativas (NBR 6122/1996): 1- concreto é lançado em pequenas quantidades que são compactados sucessivamente, à medida que se retira o tubo de revestimento; deve-se empregar fator água – cimento baixo; 2- o tubo é inteiramente cheio de concreto plástico e em seguida, é retirado com utilização de procedimentos que garantam a integridade do fuste da estaca;

        O adensamento desse concreto, por apiloamento enérgico resulta em um concreto muito compacto e homogêneo de elevada resistência a compressão.

1. Vantagens

• Versatilidade: estacas podem ser executadas com inclinações de até 25º, sendo essa fixada em função do tipo de máquina e comprimento a ser atingido; materiais simples e universais: pedra britada, areia, cimento e barras de aço, facilmente encontrados nas proximidades da obra.
• Economia:  estaca executada com o comprimento estritamente necessário; concretagem do fuste é interrompida no momento em que se alcança a cota de arrasamento (não há cortes ou emendas); armadura utilizada necessariamente para o trabalho estrutural da estaca.
• Segurança: utiliza máximo de carga do terreno; taxa de trabalho do concreto baixa (relação dosagem x execução); durante a cravação não há risco de quebra da estaca, pois o esforço está restrito pelo tubo; base alargada atua como uma sapata profunda em um solo fortemente compactado.

1. Desvantagens

• Causa grandes vibrações durante sua cravação e um grande tempo de execução, demandando maiores custos com equipamentos e mão de obra.
• Devido as vibrações, não é recomendado seu uso nas proximidades de construções que não suportem estes tipos de situação.
• Devido ao estrangulamento recomenda-se que não haja a utilização destas em terrenos com camadas de argila mole saturada.

1. Estaca Tipo Hélice Continua

Executada “in loco”, sua colocação pode ser dividida em três etapas: (1) perfuração, que consiste na introdução da hélice no terreno por meio de movimentos de rotação contínuos, através de torque apropriado; (2) concretagem, ao ser alcançada a profundidade desejada, o concreto é bombeado através do tubo central reenchendo a cavidade deixada pela hélice, que é extraída lentamente; (3) armação, a colocação das armaduras deverá ser realizada manualmente após a concretagem.