Hisotoria engenharia civil

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1.2.1 Estacas Pré-Fabricadas

Produzidas fora da obra, mas sempre partindo de requisitos estabelecidos no projeto estrutural, as estacas pré-moldadas chegam praticamente prontas ao canteiro para serem cravadas, principalmente, por bate-estacas (TÉCHNE, 2004).

A flexibilidade de uso, permitindo que suportem cargas de grandes e pequenas estruturas e sirvam também para reforço de fundações, é garantida pelas diferentes geometrias e materiais que as compõem. Entre as opções, as estacas constituídas por perfis e chapas de aço laminado ou soldado podem apresentar bom desempenho, seja em seções quadradas, retangulares ou circulares (tubos). O bom comportamento à compressão e à tração é a principal característica desse tipo de elemento de fundação, o que faz com que seja bastante empregado em instalações portuárias (TÉCHNE 2004).

De todos os materiais de construção, o concreto é um dos que melhor se prestam à confecção de estacas, em especial das pré-moldadas, principalmente em virtude do controle da qualidade que se pode exercer durante a confecção e cravação da estacas.

Indicadas para transpor camadas extensas de solo mole e em terrenos onde o plano de fundação apresenta uma profundidade homogênea, as estacas pré-moldadas de concreto não possuem restrições quanto ao seu uso abaixo do lençol freático. Podem ser confeccionadas em concreto armado ou protendido, nesse caso, por material adensado por vibração ou por centrifugação (vazadas). O que muda basicamente são os formatos e a resistência. As seções transversais mais empregadas são as circulares (maciças ou vazadas), as quadradas, as hexagonais e as octogonais.

As dimensões mais comuns podem variar de 15 a 70cm, podendo-se encontrar diâmetros maiores, geralmente feitos no canteiro da obra. No entanto, pela necessidade de serem transportadas da fábrica ao canteiro, o comprimento máximo das estacas de concreto limita-se a 12m. A alternativa quando extensões maiores são necessárias é emendar as peças. Para isso, a NBR 6122 recomenda a soldagem, só tolerando as antigas emendas por anéis metálicos ou por luvas de encaixe tipo macho e fêmea quando não existem esforços de tração (TÉCHNE, 2004).

Um dos pontos nevrálgicos quando se trata de estaca pré-moldada, sobretudo de concreto, é a cravação. O processo mais utilizado ainda é o de percussão, que emprega pilões de queda livre e que apresenta como principal desvantagem alto nível de vibração, podendo danificar edificações vizinhas. Nesse método, uma massa erguida por um guindaste em um cabo de aço aplica uma série de golpes de martelo até que a estaca penetre no terreno. É a relação de massa e a altura de queda do martelo especificada pelo projetista que fornecem a energia necessária para a cravação. Para cravação em argilas médias e duras, um dos procedimentos recorrentes é a utilização de uma ponta metálica, que é mais dúctil, associada a um fuste de concreto no trecho do solo de menor resistência. Outro recurso quando a camada mais resistente está próxima à superfície, é empregar um equipamento de perfuração para ultrapassar esse primeiro trecho e, a partir deste ponto, iniciar a cravação da estaca pré-moldada (TÉCHNE, 2004).

1.2.2 Estacas Hélice Contínua

Estaca executada por meio de trado contínuo e injeção de concreto pela haste central, operação que ocorre durante a retirada do trado espiral do furo. O concreto normalmente utilizado apresenta resistência característica de 20 MPa, é bombeável (composto de areia e pedrisco, com consumo de cimento de 350 a 450 kg/m³), sendo facultativa a utilização de aditivos. O abatimento do tronco de cone (slump) é mantido entre 200 e 240mm. A perfuração consiste em fazer a hélice penetrar no terreno por meio de torque apropriado. A haste de perfuração é composta por uma hélice espiral solidarizada a um tubo central. Alcançada a profundidade, o concreto é bombeado por esse tubo, preenchendo a cavidade deixada pela hélice, que é extraída lentamente (TÉCHNE, 2004).

Esta solução exige a colocação da armação após a concretagem (Figura 5). Para controlar a pressão de bombeamento do concreto, o sistema possui instrumento medidor digital que informa todos os dados de execução da estaca.

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Figura 5 - Sequencia executiva da estaca hélice contínua

Pode ser indicada para obras que demandam rapidez, ausência de barulho e de vibrações prejudiciais a prédios da vizinhança. Pode ser executada em terrenos coesivos e arenosos, na presença ou não do lençol freático e atravessa camadas de solos resistentes.

Também oferece uma solução técnica e economicamente interessante em obras onde há um grande número de estacas sem variações de diâmetros, pela produtividade alcançada (TÉCHNE, 2004).

1.2.3 Estacas Strauss

Fundação em concreto simples ou armado, executada com revestimento metálico recuperável. Abrange a faixa de carga entre 200 e 400KN, com diâmetro variando entre 25 e 40cm (TÉCHNE, 2004). O método executivo inicia-se pela abertura de um furo no terreno com um soquete para colocação do primeiro tubo (coroa). Aprofunda-se o furo com golpes de sonda de percussão. Conforme a descida do tubo, rosqueia-se o tubo seguinte até a escavação atingir a profundidade determinada. O concreto é, então, lançado no tubo e apiloa-se o material com o soquete formando uma base alargada na ponta da estaca. Para formar o fuste, o concreto é lançado na tubulação e apiloado, enquanto que ascamisas metálicas são retiradas com guincho manual. Após a concretagem, colocam-se barras de aço de espera para ligação com blocos e baldrames na extremidade superior da estaca (Figura 6).

Esse tipo de estaca pode ser utilizado em locais confinados, terrenos acidentados e interiores de construções existentes, com o pé-direito reduzido. Podem ser utilizadas também em locais com restrições a vibrações (TÉCHNE, 2004).

[pic 6]

Figura 6 - Modelo de Estaca Strauss

1.2.4 Estacas Franki

As estacas tipo Franki são moldadas "in loco"” por meio da cravação dinâmica de um tubo munido de bucha composta de areia e pedra, implantada na sua ponta inferior. A cravação da estaca dá-se pela queda livre de um pilão com peso entre 1000 e 4600 kg (função da bitola da estaca) sobre a bucha, fazendo com que a composição