Projeto de Estrutura

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- Fundações de equipamentos industriais

Quando da substituição ou acréscimo das instalações existentes por novos equipamentos de maior potencia com novos carregamentos geralmente essas substituições são executadas nas proximidades ou no interior de estruturas existentes e não devem interromper a produção. Quando da estabilização de grandes maquinas com peças de movimento rápido que apresentam vibrações elevadas o uso de estacas raiz, executadas através do bloco das fundações existentes, modifica a inercia das fundações e elimina as vibrações danosas.

- Estaca raiz em rocha

Em presença de camadas de solo de pouca resistência sobrejacente ao tipo rochoso, onde é necessária a colocação da estaca raiz em rocha, utiliza-se o sistema de perfuração a roto percussão com martelo de fundo (down-the-hole) e bits de videa, internamente ao tudo de revestimento no trecho em solo, com diâmetro reduzido em rocha.

CRITÉRIOS PARA ESCOLHA DO TIPO DE ESTACA

Segundo Hachich et al., (1998), para a escolha do tipo de estaca a ser utilizada em uma determinada obra devem ser observados os seguintes aspectos: Esforços nas fundações, procurando-se distinguir: o Nível de cargas nos pilares; o Outros esforços (tração e flexão). Características do subsolo: o Argilas muito moles dificultam a execução de estacas de concreto moldadas in loco; o Solos muito resistentes são difíceis de serem atravessados por estacas pré-moldadas executadas por cravação; o Solos com matacões dificultam a execução de qualquer tipo de estaca; o Solos com nível de água elevado dificultam a execução de estacas de concreto moldadas in loco; o Aterros executados sobre camadas de solo mole, ainda em adensamento, fazem com que seja desenvolvido atrito negativo nas estacas executadas nesta camada; Características da obra: o Acesso de equipamentos em terrenos acidentados; o Limitação de altura para instalação do equipamento; o Obras muito distantes dos grandes centros, oneram o custo dos equipamentos; Características de construções vizinhas: o Tipo e profundidade das fundações; o Existência de subsolos; o Sensibilidade a vibrações; o Danos já existentes.

Execução

Indicada para qualquer tipo de terreno, a técnica de estaca raiz é especialmente empregada em solos rochosos e em canteiros que apresentam dificuldade de acesso a equipamentos de maior porte, como bate-estacas e perfuratrizes para hélice contínua. "Como a solução demanda grande quantidade de operários para o lançamento da argamassa, acaba sendo adotada com mais frequência em terrenos com condições adversas", explica Antonio Soares Neto, da Brasfond Fundações Especiais. Outra vantagem é a ausência de vibração do equipamento de perfuração, que torna a execução mais silenciosa e atrativa para canteiros com casas vizinhas.

O diâmetro das estacas varia entre 10 cm e 50 cm e, quanto maior a medida, maior a carga usual de trabalho à compressão que elas suportam. Com a modernização dos equipamentos de execução, é possível projetar estacas com capacidade de carga à compressão de até 200 tf, dependendo do diâmetro final delas. Esse tipo de sistema pode ser executado na vertical ou em posição inclinada e permite alcançar profundidades de até 60 m.

Para calcular o diâmetro, a profundidade e a quantidade de armação a serem utilizadas em cada estaca é preciso fazer sondagem SPT no terreno. Para dimensionar as estacas corretamente, é preciso seguir as orientações da ABNT NBR 6.122:2010 - Projeto e Execução de Fundações. Acompanhe os principais cuidados de execução:

Figura XX. Principais cuidados na execução[pic 1]

Figura 50 – Mariana Giribola Edição 163

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- Perfuração

Introduz-se no solo, por meio de rotação imposta por uma perfuratriz, uma tubulação munida na ponta de uma coroa mais larga que o diâmetro externo do tudo, formando a composição de revestimento (JOPPERT JR,2007).

Na etapa de perfuração são gerados detritos que são expelidos pela circulação de água injetada com pressão na parte interna da tubulação de revestimento (do topo para a ponta), retornando pelo interstício anelar formado entre a parede externa do tudo e a parede de escavação (figura xx)

Figura XX. Interstício anelar entre revestimento e parede de escavação (4S engenharia,2017)

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Portanto o diâmetro acabo da estaca acabado sempre é consideravelmente maior que o diâmetro nominal da bateria de perfuração (SODRÉ, 1996).

Logo após é instalado na perfuração o revestimento, sendo preenchido com argamassa e instalação da armadura. A NBR 6122/1996 afirma que “as estacas tipo raiz são revestidas pelo menos em parte do seu comprimento”, sendo assim o revestimento do furo pode ser parcial. No caso a perfuração que ocorreu abaixo do tubo foi utilizado tricone (figura XX) com circulação de água ou elementos estabilizantes nas paredes das perfurações (JOPPERT JR, 2007).

Figura XX. Broca tricone ( 4S engenharia, 2014)

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Quando necessita ultrapassar matacões, rochas ou qualquer outra que resiste à perfuração da broca tricone, utiliza-se ferramentas especiais como coroa com pastilha de vídea e o martelo de fundo (figura XX) de rotopercusrsão tipo DTH (down the hole): equipamento por ar comprimido (SOLOTRAT,2003), entre outros.

Figura XX. Martelo de fundo (4S Engenharia, 2017) [pic 7]

- Armação

Depois de concluída a perfuração, o manual de “especificações de produtos e procedimentos” (ABEF,2004) é recomendado que a armadura desça à profundidade alcançada durante a perfuração até apoiar-se no fundo da perfuração. Pode ser constituída por um ou mais barras (LIZZI,1982, apud SODRÉ,1996). A armação deve ser implantada ao longo de toda a estaca, podendo ter a quantidade de aço transversal variável de acordo com os esforços atuantes (JOPPERT JR, 2007).

Para evitar que a armadura entre em contato com o solo, é recomendado o uso de elementos espaçadores, que ao mesmo tempo atuam como centralizadores