Fundações e Contenções: Tipos e Recomendações Construtivas

Sejam bemvindos Estruturas de fundações e contenções Fonte httpwwwequipedeobracombrconstrucao reforma41matacoessaibacomoessesgrandesblocos derochainterferem2394761asp httpwwwlmcepuspbrpeoplehlindeEstruturas deslocamentohtm Prof Leandro Augusto augustoleandroanimaeducacaocombr Docente 1 Ambiente Presencial UNIDADE CURRICULAR DE NOME DA UC Prof 1 e Prof 2 Estruturas de fundações e contenções Aula 9 FUNDAÇÕES PROFUNDAS TIPOS DEFINIÇÕES RECOMENDAÇÕES CONSTRUTIVAS Profº Leandro Augusto Figura 23 Fundações diretas Sapata H 2B B menor dimensão da base a fundação H profundidade total da fundação Tubulão H 3 m D Qualificando as fundações em duas categorias Na tabela abaixo fizemos a qualificação de fundações que são muito usadas hoje na construção civil estas fundações esta denominadas como fundações rasas fundações profundas e fundações indiretas onde todas estão qualificadas como elementos estruturais mais comuns Fundacoes diretas rasas sapatas Radier Fundacoes diretas profundas Tubulacoes estacas de concreto molhada in loco Fundacoes indiretas Estacas pré Fabricadas Conceito Tubulão é um elemento de fundação profunda escavada em que pelo menos na etapa final há a descida de pessoas para o alargamento de sua base ou limpeza do fundo da escavação pois em tubulões as cargas são transmitidas preponderantemente pela base Prescrições normativas sobre tubulões Diâmetro mínimo do fuste 70cm OBS a NR 18 determina que tal diâmetro somente poderá ser utilizado com justificativa técnica do Engenheiro responsável pela fundação Caso não haja tal justificativa a NR 18 determina o diâmetro mínimo de 80cm para o fuste Prescrições normativas sobre tubulões Alargamento da base altura máxima da base do tubulão deve ser de 180m OBS Para tubulões a ar comprimido desde que seja garantida a estabilidade do talude da base durante a abertura é permitida uma altura máxima de 30m para a base Prescrições normativas sobre tubulões Sequência executiva devese inicialmente executar os tubulões mais profundos e na sequência os tubulões mais rasos OBS não pode ser realizado o alargamento das bases concomitantemente em dois tubulões que estejam a uma distância menor que 25 vezes o diâmetro da maior base Solo de apoio a norma determina que o solo de apoio de tubulões deve ser aprovado por profissional habilitado antes da concretagem do tubulão Tubulação a céu aberto Tubulação a céu aberto Tubulação a céu aberto Tubulão a ar comprimido Geralmente utilizada quando se precisa executar tubulões abaixo do nível de água Sempre é executado com um revestimento camisa que pode ser de concreto ou metálica e podem ou não serem recuperadas após a concretagem do tubulão São armados por toda sua profundidade Tubulão a ar comprimido Vale ressaltar que a pressão máxima de trabalho permitida sob ar comprimido é de 015 MPa Trabalhos acima dessa pressão devem ser tomadas as seguintes providências Equipe permanente de socorro médico à disposição da obra Câmara de descompressão equipada disponível na obra Compressores e reservatórios de ar comprimido de reserva Renovação de ar garantida sendo o ar injetado satisfatório para o trabalho humano Tubulão a ar comprimido Processo executivo 1 Deve ser feito um poço primário de diâmetro maior que o fuste que servirá de apoio às formas caso a camisa seja de concreto ou que servirá de prumo para as camisas metálicas 2 A escavação vai sendo continuada manual ou mecanicamente até chegar ao nível dágua Esse avanço na escavação deve ser feito seguindo as concretagens da camisa de concreto ou soldas de camisas metálicas Tubulão a ar comprimido Processo executivo 3 Quando o nível de água é atingido é instalada uma campânula de ar comprimido no topo da camisa que permite o trabalho a seco no interior do tubulão A partir daí são feitas escavações de trechos 10 m a 15 m de profundidade 4 Tal sequência de escavaçãoconcretagemescavação é feita até atingir a cota de assentamento de projeto Nesse ponto um engenheiro ou profissional habilitado desce até a base do tubulão para a inspeção da base 5 A concretagem deve ser iniciada imediatamente após a inspeção O concreto é lançado na campânula por meio do cachimbo de concretagem até a concretagem total do tubulão Figura 210 Elementos dos tubulões com ou sem abertura de base Tubulão com abertura de base Tubulão sem abertura de base d Fuste Base D Fuste FUNDAMENTOS PROFUNDOS Illustration of pilings Construction site image with workers Figura 211 Sequência de escavação e concretagem Tubulão céu aberto Tubulão ar comprimido Escavação manual de tubulão sem revestimento e concretagem Escavação mecanizada do fuste com revestimento metálico abertura de base manual e concretagem Escavação mecanizada do fuste com ou sem revestimento abertura manual da base e concretagem Escavação manual com revestimento de concreto moldado in loco Fonte adaptado de Velloso e Lopes 2010 p 234 a 236 Fundações Profundas Colocação da campânula para trabalho de escavação sob pressão hiperbárica com pessoal especializado Concretagem sob pressão hiperbárica Fundações Profundas FUNDAÇÕES PROFUNDAS FUNDAÇÕES PROFUNDAS FUNDAÇÕES PROFUNDAS Fundacoes Profundas Figura 212 Aplicacoes das estacas Fundacoes Profundas Quadro 21 Tipos de estacas Figura 213 Mecanismo de cravação de estacas com martelo Figura 214 Estacas prémoldadas de concreto a a d seções típicas e seção longitudinal com armadura f estaca com furo central e anel de emenda Como na maior parte das obras com essa solução os elementos de 6 a 12 m de comprimento são confeccionados na fábrica transportados até o local da obra e emendados se necessário para atingir grandes profundidades por meio de dispositivos como os da Figura 215 Figura 215 Emendas dos elementos prémoldados de concreto a Solda elétrica b Elemento a cravar Anel de extremidade Anel de encaixe Anel de extremidade Elemento cravado Figura 216 Caminhão com trado Figura 217 Estacas escavadas com estabilizante estacão Fonte ABEF 2012 p 123 Fonte Caputo 2017 sp Neste tipo de estaca a concretagem submersa é a técnica adotada para lançar o concreto de baixo para cima por meio do tubo treme ou tremonha o que fará com que o concreto mais denso expulse a lama Pensando ainda nas estacas executadas abaixo do nível da água temos as estacas hélice contínua atualmente o tipo mais utilizado no mundo Isso se dá pelo monitoramento e pela qualidade da execução porém seu custo pode ser elevado para grandes diâmetros já que aumenta o porte do equipamento Um trado contínuo é introduzido no solo em velocidade constante até atingir a profundidade de projeto para então ser retirado injetando o concreto simultaneamente por um tubo interno ao trado O concreto deverá ser fluido o suficiente para a inserção da armadura parcial ou seja o comprimento não precisa ser o mesmo da profundidade da estaca Fundações profundas Figura 219 Estacas escavadas em rocha com circulação reversa Figura 218 Estaca hélice contínua As estacas Strauss são escavadas por sonda ou piteira apoiada em tripé com a inserção de revestimento metálico provisório e retirada durante o apiloamento do concreto conforme as etapas descritas na Figura 220 A execução da estaca Franki consiste na cravação com bateestacas de um tubo de ponta fechada com uma bucha de solo seco Ao atingir a cota de apoio estimada esta bucha é apiloada formando um bulbo como base da estaca Na sequência é inserida a armadura e efetuada a concretagem com a retirada do tubo metálico Figura 221 Estaca Strauss pode ser considerada uma estaca escavada que necessita para sua execução basicamente de um tripé tubos rosqueáveis uma sonda para retirada do solo e um soquete de aproximadamente 300 kg Processo executivo 1 Inicialmente o solo é perfurado com um tubo 2 No interior desse tubo é inserida e acoplada uma sonda que tem como finalidade retirar o solo de dentro do tubo 3 Esse conjunto é batido no solo até a profundidade desejada 4 Como geralmente os tubos possuem entre 2m e 3m de comprimento Nessa profundidade a sonda é desacoplada do tubo é limpa e o tubo é rosqueado com outro tubo para continuar a perfuração 5 Quando chegar na profundidade desejada o concreto é lançado pelo interior do tubo e apiloado O tubo é então removido Estaca Strauss Vantagens Baixo custo Pode ser executada abaixo do lençol freático Possível coleta de solo Desvantagens Baixa resistência comparada com outras estacas Baixa produtividade Figura 221 Metodologia executiva da estaca Franki Fonte Velloso e Lopes 2010 p 207 Tanto as estacas Strauss como as Franki estão caindo em desuso pois poucas empresas as aplicam atualmente e pela dificuldade de realizar o controle de qualidade principalmente nas estacas Strauss Pesquise mais Conheça os detalhes executivos das estacas tipo Franki lendo o artigo da Revista Infraestrutura Urbana CORSINI R Fundações e contêneces Soluções técnicas estacas Franki Revista Infraestrutura Urbana 42 ed set 2014 Estaca Franki As estacas Franki são cravadas no solo a partir de um tubo fechado com uma bucha e possuem base alargada através do apiloamento dessa bucha e posterior colocação da armação e concretagem Processo executivo 1 Colocação do tubo de revestimento no solo e formação e compactação da bucha 2 Apiloar a bucha no fundo do tubo Como os dois estão aderidos tubo e bucha descem junto perfurando o solo até a profundidade especificada no projeto 3 O tubo é fixo ao bateestaca e com o apiloamento da bucha é realizado um alargamento da base já que agora a bucha e tubo não descem mais juntos 4 É colocada a armadura 5 É feita a concretagem da estaca e posterior recuperação do tubo de revestimento Por fim as estacas tipo raiz que são elementos esbeltos mas com elevada capacidade de carga devido à injeção de argamassa no solo e pela inserção de armadura integral ao longo da estaca Uma perfuratriz de pequeno porte é usada para inserir tubos metálicos recuperáveis com circulação de água até a cota de projeto para então inserir a armadura e injetar a argamassa O que podemos fazer quando uma edificação apresenta patologias provocadas pela ineficiência das fundações Como reforçar a fundação se a edificação está erguida Uma das formas é adotar as estacas mega que consistem na prensagem de pequenos elementos de concreto prémoldado por meio de macaco hidráulico apoiado na edificação existente Figura 222 Estaca Raiz Estacas prémoldadas Como o nome sugere essas estacas são moldadas antes de chegarem à obra e são geralmente cravadas por percussão ou prensagem Como são estacas cravadas são consideradas estacas de grande deslocamento e que ocasionam muita vibração com exceção de estacas metálicas o que é uma desvantagem Estacas prémoldadas Concreto Podem possuir diversos formatos Necessário controle tecnológico na fabricação Cuidados no transporte para evitar esforços e manter a integridade da peça Sua cravação não é recomendada em solos com presença de matações e muitos pedregulhos Estacas prémoldadas Madeira Deviam ser de madeiras duras e resistentes Durante o processo de cravação ela deve ser protegida por um anel metálico para evitar seu rompimento durante o processo construtivo É indicado para locais com alto lençol freático pois as estacas de madeira apresentam enorme vida útil quando submersas A madeira deve sofrer tratamentos para evitar seu apodrecimento