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ESTACAS DE CONCRETO PARA FUNDAÇÕES - carga de trabalho e comprimento FATEC - SP Faculdade de Tecnologia de São Paulo Prof. Manuel Vitor Curso - Edifícios

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ESTACAS DE CONCRETO PARA FUNDAÇÕES - carga de trabalho e comprimento

FATEC - SP Faculdade de Tecnologia de São Paulo

Prof. Manuel Vitor Curso - Edifícios

ESTACAS PRÉ-MOLDADAS DE CONCRETO

NBR 6122/1996

NBR 6122/1996:

CARGA DE TRABALHO DAS ESTACAS = tensão média

atuante na seção de concreto < 6,0 MPa

Traduzindo por um exemplo:

-Estaca seção circular, diâmetro = 20 cm

-Seção (S) = 314 cm2;

-σconcreto = Q/S -σconcreto = 60 kgf/cm2;

-Carga da estaca (Q) = 60 x 314 = 19.000 kgf ou 190 kN

Exercício

Considerando o critério da NBR 6122/96, calcular a carga

de trabalho das estacas pré-moldadas de concreto

Diâmetro (cm)

Carga de trabalho (kN)

Seção (cm)

Carga de trabalho (kN)

15 106 15x15 135

25 294 25x25 375

30 424 30x30 540

35 577 35x35 735

40 753 40x40 960

NBR 6122/2010

PROVA DE CARGA

EM ESTACAS DE

CONCRETO

Estacas cravadas de concreto

Tipo de estaca Dimensão Carga usual (tf) Carga máx. (tf) Obs.

Pré-moldada vibrada

Quadrada

= 60 a 90 kgf/cm2

20 x 20

25 x 25

30 x 30

35 x 35

25

40

55

80

35

55

80

100

Disponíveis até 8 m

Podem ser emendadas

Pré-moldada vibrada

Circular

= 90 a 110 kgf/cm2

22

29

33

30

50

70

40

60

80

Disponíveis até 10 m

Podem ser emendadas

Podem ter furo central

Pré-moldada protendida

Circular

= 100 a 140 kgf/cm2

20

25

33

25

50

70

35

60

80

Disponíveis até 12 m

Podem ser emendadas

Com furo central (ocas)

Pré-moldada centrifugada

= 90 a 11 kgf/cm2

20

26

33

42

50

60

25

40

60

90

130

170

30

50

75

115

170

230

Disponíveis até 12 m

Podem ser emendadas

Com furo central (ocas) e

paredes de 6 a 12 cm

Tipo Franki

= 60 a 100 kgf/cm2

35

40

52

60

60

75

130

170

100

130

210

280

Tubos até 25 m (podem ser

emendados)

Cargas maiores requerem

armaduras/bases especiais

Estacas moldadas in situ com pré-escavação

Tipo de estaca Dimensão

(cm)

Carga usual

(tf)

Carga máx.

(tf)

Obs.

Tipo Strauss

= 40 kgf/cm2

25 cm

32 cm

38 cm

45 cm

20

30 – 35

45

65

Não são indicadas na

ocorrência de argilas

muito moles

Tipo raiz

= 100 kgf/cm2

17

22

27

32

30

50

70

100

40

60

90

110

diâmetro acabado 20 cm

diâmetro acabado 25 cm

diâmetro acabado 30 cm

diâmetro acabado 35 cm

Estacas escavadas

Tipo de estaca Dimensão

(cm)

Carga usual

(tf)

Carga máx.

(tf)

Obs.

Tipo “broca”

= 40 a 40 kgf/cm2

20

25

10

15

15

20

Executadas até o NA

Escavadas circulares

= 30 a 50 kgf/cm2

60

80

100

120

90

150

240

340

140

250

390

560

Escavação estabilizada

com lama ou camisa de

aço

Estacas diafragmas

ou “barretes”

= 30 a 50 kgf/cm2

40 x 250

60 x 250

80 x 250

100 x 250

500

750

1000

1250

Escavação estabilizada

com lama

Estacas de aço cravadas

Tipo de estaca Tipo / Dimensão Carga máx.

(tf)

Peso / Metro

(kgt/m)

Trilhos usados

= 800 kgf/cm2

TR 25

TR 32

TR 37

TR 45

TR 50

2 TR 32

2 TR 37

3 TR 32

3 TR 37

20

25

30

35

40

50

60

75

90

24,6

32,0

37,1

44,6

5-,3

64,0

74,2

96,0

111,3

Perfis I e H

= 800 kgf/cm2

(correto: descontar

1,5 mm para

corrosão e aplicar

= 1.200 kgf/cm2)

H 6”

I 8”

I 10”

I 12”

2 I 10”

2 I 12”

40

30

40

60

80

120

37,1

27,3

37,7

60,6

75,4

121,2

PROJETO DE ESTAQUEAMENTO

• Conhecimento do tipo de solo;

• Planta de locação dos pilares; e

• Planta de cargas na fundação.

• Escolha do tipo de estaca; e

• Cálculo do número de estacas por bloco.

CÁLCULO DO NÚMERO DE ESTACAS

eP• Carga de Trabalho de Projeto:

eP

P10,1n

3

PP MED

e

• Número de estacas: n

Obs: 1,10 é um coeficiente que leva em conta o peso próprio do

bloco

divide-se por três

para que boa parte

dos blocos tenham

3 estacas, pois,

estes blocos tem

boa estabilidade e

rigidez e são

econômicos.

OBSERVAÇÕES a) O nº de estacas será aquele que otimizar a área

obtida da expressão σ=Q/S;

b) Número de estacas aproximado para o número

inteiro superior mais próximo;

c) Evitar blocos com mais de 5 estacas, pois, será

maior o custo do bloco (6 é o limite máximo).

d) Blocos com n>3 são ideais, para que o bloco tenha

rigidez em relação a dois eixos ortogonais;

e) Para n<3 deve haver elemento estrutural que confira

rigidez na direção mais fraca (viga baldrame ou

alavanca);

f) Num mesmo bloco devem ser utilizadas estacas com

mesma carga de trabalho.

Exercício 1

Definir as estacas pré-moldadas centrifugadas (quantidade e

diâmetro) para apoio de dois pilares, o mais e o menos

carregado, do projeto detalhado anteriormente. Indicar a

espessura mínima da parede da estaca.

a) )

COMPRIMENTO DE ESTACAS - ESTIMATIVA

ou,

PONTA APOIADA EM CAMADA DE SOLO COM SPT > 20

Exercício 2

Para as estacas do exercício 1 calcular a tensão no corpo da

estaca, decorrente da carga de trabalho, e estimar seu

comprimento no perfil a seguir, sabendo que o primeiro piso

do edifício estará a 2m de profundidade.

Exercício 3

Para as estacas do exercício 1 encontrar:

(a) O comprimento das estacas no terreno do perfil a seguir.

(b) Caso a profundidade não seja suficiente, redimensionar o

estaqueamento para este terreno.

c) Verificar a alternativa em estacas hélice contínua (in loco).

a) 17m

b) 980kN (3x28,6cm)

2420kN (3x44,9cm)

ESTACAS HÉLICE CONTÍNUA Diâmetros usuais / Cargas

Admissíveis

No Brasil há maior disponibilidade de equipamentos que executam

estacas com diâmetros até 90 cm.

Excepcionalmente encontram-se equipamentos que executam até 140

cm.

No quadro seguinte são apresentados os diâmetros mais executados e

respectivas cargas admissíveis.

Diâmetro (cm) - Carga Q (tf)

30 35

35 48

40 62

50 100

60 140

70 190

80 250

90 315