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Aula 00
Engenharia Civil p/ Perito Criminal - PCDF (Com videoaulas)
Professor: Marcus Campiteli
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Engenharia Civil PCDF/2016 Vdeo, Teoria e Questes
Prof. Marcus V. Campiteli Aula 0
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ENGENHARIA CIVIL P/ PCDF
Ol, Pessoal
Esto abertas as inscries para o cargo de Perito Criminal da
Polcia Civil do Distrito Federal - PCDF, na rea de Engenharia (Cdigo
104). A banca a IADES.
So 7 vagas imediatas e 32 classificados para o cadastro de
reserva.
A prova objetiva est marcada para o dia 19 de junho de 2016.
Portanto, d tempo de se preparar, desde que de forma objetiva e
focada. E esse o objetivo deste curso, ao apresentar a vocs a
teoria das normas e livros de forma consolidada e amigvel,
juntamente com questes comentadas da FCC, Vunesp, Cesgranrio e
ESAF relativas aos assuntos tratados, tendo em vista o mesmo estilo
de mltipla escolha adotado pela banca IADES.
Este curso de Engenharia Civil abranger as seguintes matrias
do edital, com as respectivas datas das aulas:
Aula Assunto Itens do
Edital
Data
0 Fundaes Item 5 Imediato
1 Questes de Fundaes Comentadas Item 5 14/3
2 Sondagens Item 5 18/3
3 Concreto Armado e Protendido Item 5 21/3
4 Estruturas pr-moldadas Item 5 25/3
5 Estruturas Metlicas Item 5 28/3
6 Alvenaria Item 5 1/4
7 Impermeabilizao Item 5 4/4
8 Cobertura (Estruturas de Madeira) Item 5 8/4
9 Instalaes hidrossanitrias Item 5 11/4
10 Instalaes Eltricas Item 12 15/4
11 Anlise Oramentria Item 4 18/4
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12 Anlise Estrutural Item 2 22/4
13 Resistncia dos Materiais Itens 2 e 27 25/4
14 Terraplenagem (Escavaes) Item 6 29/4
15 Estabilidade e Conteno de Taludes Item 6 2/5
16 Topografia Item 48 6/5
17 Patologia de Edificaes Item 7 9/5
18 Patologia de rodovias Item 7 13/5
19 Desempenho de Edificaes Item 7 16/5
20 Hidrologia Item 9 20/5
21 Meio Ambiente (Resolues CONAMA 1/86
e 237/97)
Item 43 23/5
22 Avaliao de Imveis Itens 36 e 43 30/5
23 Geoprocessamento Itens 47, 49 e 53 6/6
24 NR-18 Item 3 13/6
Agora, antes de apresentar a Aula 0, deixe eu me apresentar.
Sou engenheiro civil formado pelo Instituto Militar de
Engenharia - IME e trabalho como auditor de controle externo no
Tribunal de Contas da Unio TCU. Fiz mestrado em engenharia civil
na UnB e conclu com a dissertao: Medidas para Evitar o
Superfaturamento em Obras Pblicas decorrente dos Jogos de
Planilha.
Na trajetria de concursos, aps a elaborao de resumos,
resoluo de muitas questes e estudo focado, obtive aprovao nos
concursos de Perito da Polcia Federal em Engenharia Civil, em 2004,
e Auditor Federal de Controle Externo do TCU na rea de obras
pblicas, em 2005. Hoje trabalho neste ltimo.
Trabalhei durante seis anos como engenheiro militar e estou a
seis no TCU, sempre participando de auditorias em obras pblicas.
Na rea de aulas, ministrei cursos de engenharia civil,
presenciais e distncia, para o concurso do TCU de 2009 e 2011,
TCM/RJ de 2011, TC/DF de 2012, TC/ES 2012, Cmara dos
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Deputados de 2012, CGU de 2012, Perito da Polcia Federal 2013,
INPI 2013, CNJ 2013, DNIT 2013, CEF 2013, ANTT 2013, Bacen
2013, MPU 2013, TRT/15 2013, TRT/17 2013, TRF/3 2013, PF Adm
2014, Suframa 2014, CEF 2014, CBTU 2014, TJ-PA/2014, TCE-
RS/2014, TCE-GO/2014, Pref. Florianpolis/2014, Petrobras/2014,
TCM-GO/2015, CGE-PI/2015, TCE-CE/2015, TCM-SP/2015, TRT-
MG/2015, MPOG/2015, CGM-SP/2015, TCE-RN/2015, MP-SP/2016,
ANAC/2016 e TCE-SC/2016.
Agora que vocs me conheceram um pouco, retornemos ao
nosso curso.
Sabemos que as bancas cobram detalhes da bibliografia
disponvel nos livros e nas normas acerca do abrangente campo da
engenharia civil previsto no edital. Por isso, apresento a teoria dos
assuntos de forma detalhada e com base primordial nas normas da
ABNT, por serem a fonte mais confivel. Com isso, vocs j estaro
habituados aos textos passveis de serem fontes das questes.
Subsidiariamente recorro a livros consagrados de engenharia civil.
Busco mesclar figuras e fotos didticas aos textos na busca de
tornar a matria o mais amigvel possvel, de forma a facilitar ao
mximo o entendimento das informaes truncadas das normas.
O desafio do estudo dessa especialidade conseguir
objetividade diante da sua vasta abrangncia. E pretendo alcanar
esse objetivo neste curso por meio da apresentao das questes.
Afinal, no temos tempo a perder.
Primeiramente apresento a vocs a teoria e as questes
relacionadas aos contedos tericos, sem gabarito. Posteriormente,
apresento as mesmas questes comentadas e, na parte final,
reapresento as questes tratadas na aula, com o gabarito na ltima
folha, para que vocs possam treinar.
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Em muitas das questes, os comentrios complementam a
teoria trazendo mais informaes.
Costumo destacar em negrito informaes que acho com cara
de questo.
Crticas e sugestes podero ser feitas no prprio sistema do
Estrategia assim como encaminhadas ao seguinte endereo de e-
mail: marcus_campiteli@hotmail.com.
Estarei no frum de dvidas para respond-los.
Espero que caia na prova somente o que vocs estudem !!!
Bons estudos e boa sorte !!!
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AULA 0: FUNDAES
SUMRIO PGINA
CONSIDERAES PRELIMINARES 5
1. INTRODUO 6
2. FUNDAES SUPERFICIAIS 9
3. FUNDAO PROFUNDA 19
4. OUTRAS CONSIDERAES 63
5. QUESTES COMENTADAS 65
6. LISTA DE QUESTES APRESENTADAS NA AULA 70
7. GABARITO 110
Ol pessoal,
Vamos dar incio ao nosso curso com o assunto
Fundaes (Item 5 do edital - Construo Civil).
Bons Estudos!
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FUNDAES
Ol pessoal, esta aula de fundaes est focada na norma mais
atualizada, que a NBR 6122/2010. Considero que o texto da norma
o mais confivel para servir de base de estudo para esta prova.
Ainda mais porque ela bem atual, de 2010.
O contedo complementado com livros consagrados na rea,
em especial os livros Fundaes: Teoria e Prtica, da editora PINI,
Tcnica de Edificar, do autor Walid Yazigi, e Exerccios de Fundaes,
do autor Urbano Rodriguez Alonso. Demais fontes so mencionadas
no texto.
1 - INTRODUO
As fundaes so responsveis pela transmisso das cargas das
edificaes, pontes, viadutos etc. ao solo, seja de forma direta, por
fundaes superficiais, seja de forma indireta, por fundaes
profundas.
As fundaes superficiais, diretas ou rasas so representadas
pelas sapatas, blocos, radier, sapatas associadas, vigas de fundao
e sapatas corridas.
J as fundaes profundas so representadas, basicamente,
pelas estacas e tubules.
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Fonte:
As estacas podem ser divididas em estacas moldadas in loco e
estacas pr-moldadas.
As estacas moldadas in loco so representadas pelas estacas
broca, Strauss, Franki, Raiz, Hlice Contnua entre outras, e as
estacas pr-moldadas podem ser de concreto, metlicas ou de
madeira.
Os tubules dividem-se, basicamente, entre os tubules a cu
aberto e os tubules a ar comprimido.
Mas antes de estudarmos os diferentes tipos de fundaes,
vamos ver alguns conceitos importantes para o entendimento da
teoria e que so cobrados em questes de concurso.
1.1 CONCEITOS
a) Recalque
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Movimento vertical descendente de um elemento estrutural.
Quando o movimento for ascendente, denomina-se
levantamento. Convenciona-se representar o recalque com o sinal
positivo.
b) Recalque diferencial especfico
Relao entre as diferenas dos recalques de dois apoios e
a distncia entre eles.
c) Cota de arrasamento
Nvel em que deve ser deixado o topo da estaca ou
tubulo, demolindo-se o excesso ou completando-o, se for o caso.
Deve ser definido de modo a deixar que a estaca e sua armadura
penetrem no bloco com um comprimento que garanta a transferncia
de esforos do bloco estaca.
d) Nega
A nega corresponde penetrao permanente de uma
estaca, causada pela aplicao de um golpe do pilo. Em geral
medida por uma srie de dez golpes. Ao ser fixada ou fornecida,
deve ser sempre acompanhada do peso do pilo e da altura de queda
ou da energia de cravao (martelos automticos).
Pode-se dizer que a nega uma medida indireta e dinmica da
capacidade de carga da estaca.
e) Repique
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O repique corresponde parcela elstica do deslocamento
mximo de uma seo da estaca, decorrente da aplicao de um
golpe do pilo.
Tambm pode-se dizer que o repique uma medida indireta e
dinmica da capacidade de carga da estaca, contudo pelo
deslocamento elstico do topo da estaca.
2 - FUNDAES SUPERFICIAIS
2.1 Sapata
As sapatas so elementos de fundao executados em
concreto armado, de altura reduzida em relao s dimenses da
base, que se caracterizam principalmente por trabalhar flexo e
dimensionados de modo que as tenses de trao neles produzidas
no sejam resistidas pelo concreto, mas sim pelo emprego da
armadura.
Elas so indicadas para solos com alta capacidade de suporte e
costumam ser mais econmicas que outros tipos de fundao.
Apresento a vocs as figuras a seguir para melhor compreenso
das informaes apresentadas. A primeira figura em corte apresenta
tanto a armadura vertical do pilar quanto a horizontal na parte
inferior da sapata. Esta armadura horizontal que responsvel por
suportar as tenses de trao.
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Fonte:
2.1.1 Execuo
a) Escavao das Cavas
Na escavao em solo, caso se utilizem equipamentos
mecnicos, a profundidade de escavao deve ser paralisada no
mnimo a 30 cm acima da cota de assentamento prevista, sendo a
parcela final removida manualmente.
b) Preparao para a Concretagem
Antes da concretagem o solo ou rocha de apoio das sapatas
deve ser vistoriado pelo engenheiro, que confirmar in loco a
capacidade de suporte do material. Esta inspeo pode ser feita com
penetrmetro de barra manual ou outros ensaios expeditos de
campo.
Caso haja necessidade de aprofundar a cava da sapata, pode-se
preencher a diferena de cota de assentamento com concreto (fck
10 MPa) ou aumentar o comprimento do pilar. Nesse caso deve-se
consultar o projetista estrutural.
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O preenchimento com concreto deve ocupar todo o fundo da
cava e no s a rea de projeo da sapata.
2.2 Bloco
Os blocos so elementos de grande rigidez executados com
concreto simples ou ciclpicos, dimensionados de modo que as
tenses de trao nele produzidas possam ser resistidas pelo
concreto, sem necessidade de armadura.
Pode ter suas faces verticais, inclinadas ou escalonadas e
apresentar normalmente em planta seo quadrada ou retangular.
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No confundir blocos de fundao com blocos de coroamento ou
de capeamento, os quais so construdos sobre estacas ou tubules,
e so armados de modo a transmitir a carga dos pilares para as
estacas ou os tubules.
2.3 Radier
Elemento de fundao superficial que abrange todos os
pilares da obra ou carregamentos distribudos (por exemplo:
tanques, depsitos, silos, etc.).
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2.4 - Sapata associada (ou radier parcial)
Sapata comum a vrios pilares, cujos centros, em planta,
no estejam situados em um mesmo alinhamento.
2.5 - Viga de fundao
Elemento de fundao superficial comum a vrios pilares,
cujos centros, em planta, estejam situados no mesmo
alinhamento.
2.6 - Sapata corrida
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Sapata sujeita ao de uma carga distribuda linearmente.
Fonte:
Fonte:
2.7 Outras Consideraes sobre Sapatas
De acordo com o livro Exerccios de Fundaes, do autor
Urbano Alonso Rodriguez, as fundaes rasas s so vantajosas
quando a rea ocupada pela fundao abranger, no mximo, de 50%
a 70% da rea disponvel. E de uma maneira geral, esse tipo de
fundao no deve ser usada nos seguintes casos:
- aterro mal compactado;
- argila mole;
- areia fofa e muito fofa;
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- existncia de gua onde o rebaixamento do lenol fretico no
se justifica economicamente.
Relembrando, quando a sapata suporta apenas um pilar diz-se
que ela uma sapata isolada. Caso o pilar seja de divisa (fronteira
com o terreno vizinho), a sapata chamada de divisa. Quando a
sapata suporta dois ou mais pilares, cujos centros, em planta,
estejam alinhados, denominada viga de fundao. Quando a sapara
comum a vrios pilares, cujos centros, em planta, no estejam
alinhados denominada sapata associada ou radier parcial
De acordo com o mesmo livro, para se obter um projeto
econmico, deve ser feito o maior nmero possvel de sapatas
isoladas. S no caso em que a proximidade entre dois ou mais pilares
resultem na sobreposio das sapatas isoladas deve-se lanar mo de
uma sapara associada ou de um viga de fundao.
A viga que une os dois pilares, de modo a permitir que a sapata
trabalhe com tenso constante, denomina-se viga de rigidez.
Em regra, o condicionamento econmico da sapata associada
est diretamente ligado obteno de uma viga de rigidez
econmica. Para tanto, deve-se buscar que os momentos negativos
desta viga sejam aproximadamente iguais ao momento positivo, em
mdulo.
Nos casos de pilares de divisa ou prximos a obstculos onde
no seja possvel fazer com que o centro de gravidade da sapata
coincida com o centro de carga do pilar, pode-se adotar uma viga de
equilbrio ou viga-alavanca ligada a outro pilar, criando-se uma
estrutura capaz de absorver o momento resultante da excentricidade
decorrente do fato de o pilar ficar excntrico com a sapata.
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2.7.1 Viga de equilbrio Elemento estrutural que recebe as cargas de um ou dois
pilares (ou pontos de carga) e dimensionado de modo a
transmiti-las centradas s fundaes. Da utilizao de viga de
equilbrio resultam cargas nas fundaes, diferentes das cargas dos
pilares nelas atuantes.
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a) Quando ocorre uma reduo da carga, a fundao deve ser
dimensionada, considerando-se apenas 50% desta reduo.
b) Quando da soma dos alvios totais puder resultar trao na
fundao do pilar interno, o projeto de fundao deve ser reestudado.
3 FUNDAO PROFUNDA
Elemento de fundao que transmite a carga ao terreno pela
base (resistncia de ponta), por sua superfcie lateral (resistncia de
fuste) ou por uma combinao das duas, e que est assente em
profundidade superior ao dobro de sua menor dimenso em planta,
e no mnimo 3 m, salvo justificativa. Neste tipo de fundao
incluem-se as estacas, os tubules e os caixes.
Fonte: < www.leonardi.com.br>
obrigatrio o uso de lastro de concreto magro com espessura
no inferior a 5 cm para a execuo do bloco de coroamento de
estaca ou tubulo.
3.1 Estaca
Elemento de fundao profunda executado inteiramente por
equipamentos ou ferramentas, sem que, em qualquer fase de sua
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execuo, haja descida de operrio. Os materiais empregados
podem ser: madeira, ao, concreto pr-moldado, concreto moldado in
loco ou mistos.
A estaca mista um tipo de fundao profunda constituda de
dois (e no mais do que dois) elementos de materiais diferentes
(madeira, ao, concreto pr-moldado e concreto moldado in loco).
A estaca mista deve satisfazer aos requisitos correspondentes
aos dois tipos de materiais associados, conforme considerados
anteriormente em estacas de um nico elemento estrutural.
3.1.1) Estacas moldadas in loco
As estacas moldadas in loco so executadas enchendo-se de
concreto ou argamassa perfuraes previamente executadas no
terreno, atravs de escavaes ou de deslocamento do solo pela
cravao de soquete ou de tubo de ponta fechada.
O deslocamento do solo quando no h retirada de material
da perfurao.
Estas perfuraes, quando escoradas, podem ter suas paredes
suportadas por revestimento a ser recuperado ou a ser perdido, ou
por lama tixotrpica (lama bentontica).
a) Estaca Raiz
Estaca armada e preenchida com argamassa de cimento e
areia, moldada in loco, executada atravs de perfurao rotativa ou
roto-percussiva, revestida integralmente, no trecho em solo, por um
conjunto de tubos metlicos recuperveis.
A estaca raiz armada em todo seu comprimento.
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Elas possuem dimetro nominal entre 150 mm a 500 mm.
A perfurao em solo executada por meio de perfuratriz
rotativa ou roto-percussiva que desce o revestimento atravs de
rotao com o uso de circulao direta de gua injetada no seu
interior.
Fonte:
Quando ocorrerem solos muito duros ou muito compactos,
pode-se executar pr-perfurao avanada por dentro do
revestimento.
Ao se encontrar mataces ou topo de rocha, a perfurao
prosseguida por dentro do revestimento mediante emprego de
equipamento adequado para perfurao de rocha. Esta operao,
necessria para atravessar o mataco ou embutir a estaca na rocha,
causa, usualmente, uma diminuio do dimetro da estaca que deve
ser considerada no dimensionamento.
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Aps o trmino da perfurao e antes do incio do lanamento
da argamassa, se limpa internamente o furo atravs da utilizao da
composio de lavagem e, posteriormente, procede-se descida da
armadura, montada em feixe ou em gaiola, que apoiada no fundo
do furo.
O furo preenchido com argamassa mediante bomba de
injeo, atravs de um tubo descido at a ponta da estaca. O
preenchimento feito de baixo para cima at a expulso de toda
gua de circulao contida no interior do revestimento.
Aps o preenchimento do furo, inicia-se a extrao do
revestimento.
Periodicamente, coloca-se a cabea de injeo no topo do
revestimento e aplica-se presso que pode ser de ar comprimido ou
atravs da bomba de injeo de argamassa. Aps a aplicao da
presso e retirada dos tubos de revestimento, o nvel da argamassa
completado.
A utilizao de lama estabilizante pode afetar a aderncia entre
a estaca e o solo. Normalmente uma lavagem com gua pura
suficiente para eliminar esse inconveniente.
No se deve executar estacas com espaamento inferior a 5
dimetros em intervalo inferior a 12 horas. Esta distncia refere-se
estaca de maior dimetro.
A argamassa a ser utilizada deve ter fck > 20 MPa e deve
satisfazer as seguintes exigncias:
a) consumo de cimento 600 kg/m3;
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b) fator gua/cimento entre 0,5 e 0,6;
c) agregado: areia e/ou pedrisco.
b) Estaca escavada com injeo ou Microestaca
A micro-estaca uma estaca moldada in loco, executada
atravs de perfurao rotativa com tubos metlicos (revestimento) ou
roto-percussiva por dentro dos tubos, no caso de mataco ou rocha.
Esta estaca armada e injetada, com calda de cimento ou
argamassa, atravs de tubo manchete, visando aumentar a
resistncia do atrito lateral.
Este tipo de estaca comporta duas variantes com relao
armadura: na primeira delas introduz-se um tubo metlico com
funo estrutural, dotado de manchetes para a injeo e na segunda
a armadura constituda de barras (ou gaiola) e a injeo feita
atravs de um tubo plstico tambm dotado de manchetes.
A perfurao em solo executada por meio de perfuratriz
rotativa que desce o revestimento atravs de rotao com o uso de
circulao direta de gua injetada no seu interior. Quando ocorrerem
solos muito duros ou muito compactos, pode-se executar pr-
perfurao avanada por dentro do revestimento.
Ao se alcanar mataco ou topo rochoso, a perfurao
prosseguida por dentro do revestimento mediante emprego de
martelo de fundo ou sonda rotativa. Esta operao, necessria para
atravessar o mataco ou embutir a estaca na rocha causa,
usualmente, uma diminuio do dimetro da estaca que deve ser
considerada no dimensionamento.
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Antes da colocao da armadura se limpa internamente o furo
atravs de lavagem. Posteriormente descida a armadura constituda
de tubo metlico manchetado ou gaiola que apoiada no fundo do
furo.
Quando em gaiola, as barras so montadas com um tubo de
PVC manchetado. As bainhas devero ser espaadas no mximo 1 m.
A calda de cimento aplicada por meio de bomba de injeo,
atravs de hastes dotadas de obturadores duplos. A primeira injeo,
chamada injeo da bainha ou preenchimento, deve ser feita a partir
da extremidade inferior do tubo e deve preencher o espao anelar
entre o tubo e o furo. O revestimento retirado aps a injeo da
bainha.
As injees posteriores (primria, secundria, etc.) so feitas
de baixo para cima em cada manchete, verificando-se os volumes, as
presses e critrios de injeo previstos em projeto.
No se devem executar estacas com espaamento inferior a 5
dimetros em intervalo inferior a 12 horas. Esta distncia refere-se
estaca de maior dimetro.
A argamassa a ser utilizada ter fck > 20 MPa e deve satisfazer
as seguintes exigncias:
a) consumo de cimento no inferior a 600 kg/m3;
b) fator gua I cimento entre 0.5 e 0,6; e
c) agregado: areia e pedrisco.
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c) Estaca tipo broca
Tipo de fundao profunda executada por perfurao com
trado manual e posterior concretagem, sempre acima do lenol
fretico, ou seja, uma estaca escavada mecanicamente (sem
emprego de revestimento ou de fluido estabilizante).
Recomenda-se para as estacas tipo broca um dimetro
mnimo de 20 cm e mximo de 50 cm. Estas estacas so
indicadas para pequenas cargas (da ordem de 50 a 100 kN).
O concreto deve ser lanado do topo da perfurao com o
auxlio de funil, devendo apresentar fck 15 Mpa, consumo de
cimento > 300 kg/m3 e consistncia plstica.
Em geral, estas estacas no so armadas, utilizando-se
somente ferros de ligao com o bloco. Quando necessrio, a estaca
pode ser armada para resistir aos esforos da estrutura.
A perfurao manual restringe a utilizao destas estacas a
pequenas cargas pela pouca profundidade que se consegue alcanar
(da ordem de 6 a 8 m) e tambm pela no garantia de verticalidade
do furo.
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Fonte:
Pode-se tambm executar a perfurao com o emprego de
soquete. Nesse caso, a estaca broca ser do tipo estaca apiloada.
d) Estaca tipo Strauss
uma estaca de concreto moldada in loco, executada atravs
da escavao, mediante emprego de uma sonda (piteira), com a
simultnea introduo de revestimento metlico em segmentos
rosqueados, at que se atinja a profundidade projetada.
O processo consiste na retirada de terra com sonda ou piteira e
a simultnea introduo de tubos metlicos rosqueveis entre si, at
atingir a profundidade desejada e a posterior lanamento do concreto
e a retirada gradativa do revestimento e o simultneo apiloamento
do concreto.
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O revestimento integral assegura a estabilidade da perfurao e
garante as condies para que no ocorra a mistura do concreto com
o solo ou o estrangulamento do fuste da estaca.
Este tipo de estaca no deve ser utilizado em areias submersas
ou em argilas muito moles saturadas.
Apresenta capacidade de carga menor que as estacas Franki e
pr-moldadas de concreto, assim como limitao quanto
presena de lenol fretico.
Elas abrangem uma faixa de carga da ordem de 200 a 800 kN.
A estaca Strauss indicada para locais confinados devido ao
equipamento ser pequeno e leve, e provoca pouca vibrao.
Quando executadas uma ao lado da outra (estacas
justapostas), podem servir de cortina de conteno para a execuo
de subsolos (desde que devidamente armadas).
A perfurao iniciada com um soquete, at uma profundidade
de 1 m a 2 m. O furo feito com o soquete serve de guia para
introduo do primeiro tubo de revestimento, dentado na
extremidade inferior, chamado coroa. Aps a introduo da coroa, o
soquete substitudo pela sonda (piteira), a qual, por golpes
sucessivos, vai retirando o solo do interior e abaixo da coroa, que
vai sendo introduzida no terreno. Quando a coroa estiver toda
cravada, rosqueado o tubo seguinte, e assim por diante, at que se
atinja a profundidade prevista para a perfurao ou as condies
previstas para o terreno. Imediatamente antes da concretagem, deve
ser feita a limpeza completa do fundo da perfurao, com total
remoo da lama e da gua eventualmente acumuladas durante a
perfurao.
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Fonte:
Fonte:
Caso as caractersticas do terreno permitam, o revestimento
com o tubo pode ser parcial.
Recomenda-se que as estacas Strauss tenham o seu
dimetro limitado a 500 mm.
Com o furo completamente esgotado e limpo, lanado o
concreto em quantidade suficiente para se ter uma coluna de
aproximadamente 1 m (ponta da estaca). Sem puxar a linha de tubos
de revestimento, apiloa-se o concreto, para formar uma espcie de
bulbo.
Para a execuo do fuste, o concreto lanado dentro da linha
de tubos e, medida que apiloado, vo sendo retirados os tubos
com o emprego do guincho manual. Para garantia de continuidade do
fuste, deve ser mantida dentro da linha de tubos, durante o
apiloamento, uma coluna de concreto suficiente para que este ocupe
todo o espao perfurado e eventuais vazios e deformaes no
subsolo. O pilo no deve ter oportunidade de entrar em contato com
o solo da parede ou base da estaca, para no provocar desabamento
ou mistura de solo com o concreto; este cuidado deve ser reforado
no trecho eventualmente no revestido.
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Fonte: < www.fxsondagens.com.br>
O concreto utilizado deve apresentar fck 20 Mpa, consumo
de cimento 300 kg/m3 e abatimento ou slump test entre 8 e 12
cm para estacas no armadas e de 12 a 14 cm para estacas armadas.
Caso ao final da perfurao exista gua no fundo do furo que
no possa ser retirada pela sonda, deve-se lanar um volume de
concreto seco para obturar o furo. Neste caso, deve-se desprezar a
contribuio da ponta da estaca na sua capacidade de carga.
No caso das estacas no sujeitas a trao ou a flexo, a
armadura apenas de arranque sem funo estrutural e as barras de
ao podem ser posicionadas no concreto, uma a uma, sem estribos,
imediatamente aps a concretagem, deixando-se para fora a espera
prevista em projeto.
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Para estacas armadas, a gaiola de armadura deve ser
introduzida no revestimento antes da concretagem. Neste caso o
soquete deve ter dimetro menor que o da armadura.
Nas estacas dimensionadas para suportar trao ou flexo, o
projeto da armadura deve obedecer aos seguintes critrios:
a) o dimetro mnimo para execuo de estacas armadas de
32 cm;
b) os estribos devem ter espaamento entre 15 e 30 cm.
No se devem executar estacas com espaamento inferior a 5
dimetros em intervalo inferior a 12 horas. Esta distncia refere-se
estaca de maior dimetro.
Pelo menos 1% das estacas, e no mnimo uma por obra, dever
ser exposta abaixo da cota de arrasamento e, se possvel, at o nvel
d'gua, para verificao da sua integridade e qualidade do fuste.
e) Estaca tipo Franki
Estaca moldada in loco executada pela cravao, por meio de
sucessivos golpes de um pilo, de um tubo de ponta fechada por uma
bucha seca constituda de pedra e areia previamente firmada na
extremidade inferior do tubo por atrito. Esta estaca possui base
alargada e integralmente armada.
Atingida a cota de apoio, procede-se expulso da bucha,
execuo de base alargada, instalao da armadura e execuo do
fuste de concreto apiloado com a simultnea retirada do
revestimento.
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A execuo da estaca pode apresentar alternativas executivas
em relao aos procedimentos da estaca padro como, por exemplo:
perfurao interna (denominado cravao trao), fuste pr-
moldado; fuste encamisado com tubo metlico perdido; fuste
executado com concreto plstico vibrado ou sem execuo de base
alargada.
A cravao do tubo executada por meio de golpes do pilo na
bucha seca que adere ao tubo por atrito at a obteno da nega.
As negas de cravao do tubo devem ser obtidas de duas
maneiras em todas as estacas:
a) para 10 golpes de 1,0 m de altura de queda do pilo; e
b) para 1 golpe de 5,0 m de altura de queda do pilo.
O seu processo executivo (cravao de um tubo com a ponta
fechada e execuo de base alargada) causa muita vibrao.
Atingida a cota de projeto e obtida a nega especificada, se
expulsa a bucha atravs de golpes do pilo com o tubo preso torre.
A seguir introduz-se um volume de concreto seco (fator gua/cimento
= 0.18) formando assim a base.
Na confeco da base necessrio que os ltimos 0,15 m3
sejam introduzidos com uma energia mnima de 2,5 MN x m para as
estacas com dimetro igual ou inferior a 450 mm e de 5,0 MN x m
para estacas com dimetro de 450 mm at 600 mm. Para as estacas
com dimetros de 700 mm os ltimos 0,25 m3 devem ser
introduzidos com uma energia mnima de 9,0 MN x m. Em caso de
volume diferente, a energia deve ser proporcional ao volume.
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A energia obtida pelo produto do peso do pilo pela altura de
queda e pelo nmero de golpes.
Ao final da execuo da base, coloca-se a armadura que deve
ser nela ancorada.
A armadura integral, pois faz parte do processo executivo da
estaca e tambm fundamental para permitir o controle executivo.
constituda de no mnimo quatro barras de ao CA-50. A extremidade
inferior da ferragem feita com ao CA-25 (em forma de cruzeta)
soldada armadura principal.
A concretagem do fuste feita lanando-se sucessivas camadas
de pequeno volume de concreto seco (fator gua/cimento = 0.36)
com apiloamento e simultnea retirada do tubo. No caso de fuste
vibrado o fator a/c dever ser adequado a essa metodologia
executiva.
Nesta operao deve-se garantir uma altura mnima de
concreto dentro do tubo.
A concretagem deve ser feita at pelo menos 0,30m acima da
cota de arrasamento.
Dever ser controlado o encurtamento da armadura durante a
execuo do fuste.
No caso de execuo de uma estaca tipo Franki necessrio
que todas as demais estacas situadas em um crculo igual a seis
vezes o dimetro da estaca estejam cravadas e concretadas h pelo
menos 12 horas.
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Quando se deseja eliminar o risco de levantamento das estacas
vizinhas ou minimizar os efeitos de vibrao, deve-se empregar
metodologia executiva apropriada, como pr-furo, cravao a
trao ou furo de alvio.
Pelo menos 1% das estacas, e no mnimo uma por obra, dever
ser exposta abaixo da cota de
arrasamento e, se possvel, at o nvel d'gua, para verificao
da sua integridade e qualidade do fuste.
O consumo mnimo de cimento de 350 kg/m3 e o fck do
concreto deve ser 20 MPa.
A faixa de carga dessas estacas de 550 a 1.700 kN.
No se recomendam essas estacas nos seguintes casos:
- terrenos com mataces;
- locais com construes vizinhas precrias;
- terrenos com camadas de argila mole saturada (problema de
estrangulamento de fuste).
Neste ltimo caso, um possvel recurso reforar a prpria
argila mole como uso de areia, cravando-se o tubo, que a seguir
cheio de areia e arrancando o mesmo. A seguir, recrava-se o tubo
(com a bucha refeita). A adio de areia na argila mole pode ser feita
mais de uma vez.
Outro recurso possvel a concretagem em argilas moles, que
consiste em preencher totalmente o tubo de concreto plstico e, a
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seguir, remov-lo com auxlio de martelo vibratrio (estacas com
fuste vibrado).
Ao contrrio das estacas pr-moldadas, essas estacas so
recomendadas para o caso de a camada resistente encontrar-se a
profundidades variveis.
No caso de terrenos com pedregulhos ou pequenos mataces
relativamente dispersos, pode-se utilizar esse tipo de estacas.
f) Estaca Hlice
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As estacas hlice podem ser do tipo contnua monitorada ou do
tipo de deslocamento monitorada.
f.1) Estaca Hlice Contnua Monitorada
Estaca de concreto moldada in loco, executada mediante a
introduo no terreno, por rotao, de um trado helicoidal contnuo. A
injeo de concreto feita pela haste central do trado
simultaneamente sua retirada. A armadura sempre colocada
aps a concretagem da estaca.
O concreto bombeado pelo interior da haste com sua
simultnea retirada. A ponta da haste fechada por uma tampa para
evitar entrada de gua ou contaminao do concreto pelo solo. Esta
tampa aberta pelo peso do concreto no incio da concretagem.
A retirada da hlice necessita ser puxada por um guindaste na
ponta do equipamento, uma vez que a presso do concreto no
suficiente para a remoo.
Se a concretagem da estaca for feita com o trado girando, este
deve girar no sentido da perfurao.
O concreto utilizado deve apresentar resistncia caracterstica
fck de 20 Mpa, ser bombevel, com abatimento de 22 3 cm, e
composto de cimento, areia e pedrisco, com consumo mnimo de
cimento de 400 kg/m3, fator gua/cimento 0,6, e % de
argamassa em peso 55%.
A colocao da armadura, em forma de gaiola deve ser feita
imediatamente aps a concretagem. Sua descida pode ser auxiliada
por peso ou vibrador. A armadura deve ser enrijecida para facilitar a
sua colocao.
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No se devem executar estacas com espaamento inferior a 5
dimetros em intervalo inferior a 12 horas. Esta distncia refere-se
estaca de maior dimetro.
Fonte:
Fonte:
Essas estacas so indicadas para reas urbanas, por no
ocasionar vibraes e rudos exagerados. So utilizadas tambm cm
pr-escavaes para introduo de perfis metlicos, caso no se
deseje uma estaca moldada in loco.
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O que mais caracteriza o sistema a alta produtividade e o
nmero reduzido de pessoas para a execuo das estacas.
A estaca pode ser executada com inclinao de at 14.
O torque e o arranque do equipamento do trado helicoidal
variam de acordo com o dimetro e comprimento da estaca.
No se devem executar estacas com espaamento inferior a 5
dimetros (estaca de maior dimetro) em intervalo inferior a 12 h.
Isso porque a concretagem feita sob presso e o concreto tem
abatimento alto, o que pode provocar ruptura do solo entre elas.
Pelo menos 1% das estacas, ou no mnimo uma, deve ser
exposta abaixo da cota de arrasamento e, se possvel, at o nvel
dgua, para verificao da sua integridade e qualidade do fuste.
Quando s existem foras de compresso que aplicam a tenso
mxima na estaca de 5 MPa, costuma-se dispensar a armadura.
f.2) Estaca Hlice de Deslocamento Monitorada
uma estaca de deslocamento, de concreto moldado in loco,
mediante a introduo no terreno, por rotao, de um trado com
caractersticas tais que ocasionam um deslocamento do solo junto ao
fuste e ponta, no havendo retirada de solo. A injeo de
concreto feita pelo interior do tubo central.
Devido grande resistncia desenvolvida durante a perfurao,
o equipamento dever ter um torque compatvel com o dimetro da
estacas e caractersticas do terreno, sendo de no mnimo de 200
kN.m. Os dimetros usuais das estacas hlice de deslocamento
variam entre 310 mm e 610 mm.
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Alm disso, a estaca hlice de deslocamento apresenta a
peculiaridade de permitir que a armadura seja colocada pelo tubo
central do trado antes da concretagem. Neste caso a tampa metlica
ser perdida.
g) Estacas escavadas com uso de fludo estabilizante
So estacas escavadas com uso de fludo estabilizante que pode
ser lama bentontica ou polmero sinttico para sustentao das
paredes da escavao.
A concretagem submersa, com o concreto deslocando o fluido
estabilizante em direo ascendente para fora do furo.
Podem ter sees circulares, tambm denominadas "estaces",
retangulares (denominadas barretes) ou parede-diafragma quando
contnuas.
g.1) Escavao
Antes de iniciar a escavao da estaca e com o objetivo de
guiar a ferramenta de escavao, deve ser cravada uma camisa
metlica ou executada uma mureta-guia. Estas guias devem ser
cerca de 5 cm maiores que a estaca projetada, e devem ser
embutidas no terreno com um comprimento no inferior a 1m.
A escavao da estaca feita simultaneamente ao lanamento
do fluido, cuidando-se para que o seu nvel esteja sempre, no
mnimo, 1,50 m acima do lenol fretico.
A perfurao deve ser contnua at a sua concluso. Caso no
seja possvel, o efeito da interrupo deve ser analisado devendo ser
adotadas medidas que garantam a carga de projeto, como por
exemplo, o seu aprofundamento.
Uma vez terminada a escavao e antes da concretagem deve
ser verificada a porcentagem de areia em suspenso na lama e em
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funo deste valor proceder-se- sua troca ou desarenao para
garantir sua qualidade durante toda a concretagem.
Em se tratando do polmero, a decantao imediata, no
necessitando de desarenao, apenas limpeza do fundo.
Em funo da especificao do projeto pode ser necessria
tambm uma plena limpeza do fundo da escavao com air-lift a
fim de melhorar o contato concreto-solo ou rocha.
g.2) Colocao da armadura
Antes do incio da concretagem, e estando o fluido dentro das
especificaes indicadas, feita a colocao da armadura de projeto.
A armadura deve ser colocada com espaadores para assegurar o
cobrimento de projeto e sua centralizao.
g.3) Concretagem
A tcnica de concretagem submersa e contnua. Utiliza-se
tubo tremonha e a concretagem executada imediatamente aps as
operaes anteriores devendo ser feita, at no mnimo, 50 cm acima
da cota de arrasamento.
O concreto a ser utilizado deve satisfazer as seguintes
exigncias:
a) consumo de cimento mnimo de 400 kg/m3;
b) abatimento ou "slump test" igual a 22 3 cm;
a) fator gua/cimento 0,6;
b) dimenso mxima do agregado: 19mm (brita 1) ;
c) % de argamassa em massa: 55%;
d) trao tipo bombeado;
e) fck > 20 MPa.
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permitido o uso de agregados midos artificiais.
g.4) Demais detalhes de Execuo
No se devem executar estacas com espaamento inferior a 5
dimetros em intervalo inferior a 12 horas. Esta distncia refere-se
estaca de maior dimetro. No caso de parede-diafragma o prazo para
concretagem de painis contguos de 24 horas.
Pelo menos 1% das estacas, e no mnimo uma por obra, dever
ser exposta abaixo da cota de arrasamento e, se possvel, at o nvel
d'gua, para verificao da sua integridade e qualidade do fuste.
g.5) Lama Bentontica
uma lama formada pela mistura de bentonita com gua
limpa, em misturadores de alta turbulncia, com uma concentrao
varivel em funo de viscosidade e densidade que se pretende
obter.
A lama bentontica, depois de misturada, deve ficar em repouso
por 12 horas para sua plena hidratao e deve possuir teor de areia
de at 3%.
A bentonita uma argila produzida a partir de jazidas
naturais, sofrendo, em alguns casos, um beneficiamento. O argilo-
mineral predominante a montmorilonita sdica, o que explica sua
tendncia ao inchamento.
A lama bentontica possui as seguintes caractersticas:
- estabilidade produzida pelo fato de a suspenso de
bentonita se manter por longo perodo;
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- capacidade de formar nos vazios do solo e especialmente
junto superfcie lateral da escavao uma pelcula impermevel
(cake);
- tixotropia, isto , ter um comportamento fluido quando
agitada, porm capaz de formar um gel quando em repouso.
3.1.2 Estacas Pr-Moldadas
As estacas pr-moldadas caracterizam-se por serem cravadas
no terreno por percusso, prensagem ou vibrao e por fazerem
parte do grupo denominado estacas de deslocamento.
As estacas cravadas so atualmente denominadas
estacas de deslocamento.
As estacas pr-moldadas podem ser constitudas por um nico
elemento estrutural (madeira, ao, concreto armado ou protendido)
ou pela associao de dois desses elementos (e no mais do que
dois), quando ser denominada estaca mista.
3.1.2.1 Estaca cravada por percusso
Tipo de fundao profunda em que a prpria estaca ou um
molde introduzido no terreno por golpes de martelo (por exemplo:
de gravidade, de exploso, de vapor, de diesel, de ar comprimido,
vibratrio). Em certos casos, esta cravao pode ser precedida por
escavao ou lanagem.
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Fonte:
Fonte:
a) Estacas de madeira
As estacas de madeira so empregadas usualmente para obras
provisrias. Se forem usadas para obras permanentes, tero que
ser protegidas contra ataque de fungos, bactrias aerbicas,
trmitas etc.
A ponta e o topo devem ter dimetros maiores que 15 cm e 25
cm, respectivamente.
As estacas de madeira devem ter seus topos (cota de
arrasamento) permanentemente abaixo do nvel dgua.
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Em terrenos com mataces, devem ser evitadas as estacas de
madeira.
Quando se tiver que penetrar ou atravessar camadas
resistentes, as pontas devem ser protegidas por ponteira de ao.
A cravao normalmente executada com martelo de queda
livre, cuja relao entre o peso do martelo e o peso da estaca seja a
maior possvel, respeitando-se a relao mnima de 1,0.
b) Estacas metlicas ou de ao
As estacas de ao podem ser constitudas por perfis laminados
ou soldados, simples ou mltiplos, tubos de chapa dobrada (seo
circular, quadrada ou retangular), tubo sem costura e trilhos.
Sua faixa de carga varia em torno de 400 a 3.000 kN. Embora
seja o tipo de estaca mais cara por unidade de carga, ela pode ser
vantajosa nos seguintes casos:
- quando no se deseja vibrao durante a cravao
(principalmente se forem perfis simples);
- quando servem de apoio a pilares de divisa, pois eliminam o
uso de vigas de equilbrio e ajudam no escoramento no caso de
subsolos (perfis com pranches de madeira).
As estacas de ao devem resistir corroso pela prpria
natureza do ao ou por tratamento adequado. Quando inteiramente
enterradas em terreno natural, independentemente da situao do
lenol dgua, as estacas de ao dispensam tratamento especial.
Havendo, porm, trecho desenterrado ou imerso em aterro com
materiais capazes de atacar o ao, obrigatria a proteo deste
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trecho com um encamisamento de concreto ou outro recurso
adequado (por exemplo: pintura, proteo catdica, etc.).
As estacas devem ser retilneas, assim consideradas as que
apresentem flecha mxima de 0,2% do comprimento de qualquer
segmento nela contido.
b.1) Cravao
A cravao pode ser feita por percusso, prensagem ou
vibrao.
Para evitar danificar a estaca durante a cravao por percusso,
o uso de martelos mais pesados e com menor altura de queda mais
eficiente do que o uso de martelos mais leves e com grande altura de
queda.
Na cravao com martelo de queda livre, o peso do martelo
deve ser 10 kN (1 tf) ou 30 kN (3 tf) para estacas com carga de
trabalho entre 0,7 MN (70 tf) e 1,3 MN (130 tf).
Pode-se adotar martelos automticos ou vibratrios observando
as recomendaes dos fabricantes.
Caso a cota de arrasamento fique abaixo da cota do plano de
cravao, pode-se utilizar elemento complementar, denominado
prolonga ou suplemento, limitado a 2,5 m.
Para cravao em terrenos resistentes, podem ser empregadas
pr-perfuraes. Nesse caso, o eventual desconfinamento deve ser
considerado pelo projetista.
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As tenses de cravao no devem superar 80% da tenso de
escoamento do ao, podendo esse limite ser aumentado em 10%
caso sejam feitas medies da tenso durante a cravao.
Na cravao por percusso ou vibrao, quando houver
aproveitamento das sobras de estacas, os segmentos utilizados
devem ter comprimento mnimo de 2 m. Isto no se aplica s estacas
cravadas estaticamente.
Pode ocorrer relaxao ou cicatrizao do terreno. Para sua
identificao recomenda-se a determinao da nega descansada
(alguns dias aps a cravao). Se a nova nega for superior obtida
no final da cravao, deve-se recravar a estaca.
A relaxao ou cicatrizao variam de poucas horas para solos
no coesivos e at alguns dias para solos argilosos.
A transferncia de esforos do bloco de coroamento para as
estacas metlicas pode ser feita por chapas, fretagem, solda de
vergalhes para aumento de aderncia, entre outros.
c) Estacas pr-moldadas de concreto
As estacas de concreto pr-moldado podem ser de concreto
armado ou protendido, vibrado ou centrifugado, com qualquer forma
geomtrica da sua seo.
Da mesma forma que as estacas metlicas, a cravao de
estacas pr-moldadas de concreto pode ser feita por percusso,
prensagem ou vibrao, assim como para evitar danificar a estaca
durante a cravao por percusso, o uso de martelos mais pesados e
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com menor altura de queda mais eficiente do que o uso de martelos
mais leves e com grande altura de queda.
A faixa de carga dessas estacas varia na faixa entre 200 a
1.500 kN. Normalmente, no se recomendam essas estacas nos
seguintes casos:
- terrenos com presena de mataces ou camadas de
pedregulhos;
- terrenos em que a previso da cota da ponta da estaca seja
muito varivel, de modo que no seja possvel selecionar regies de
comprimento constante (a exemplo de solos residuais com a matriz
prxima da regio da ponta da estaca);
- caso de construes vizinhas em estado precrio.
c.1) Cravao
Na cravao com martelo de queda livre, o peso do martelo
deve ser 20 kN (2 tf) e 75% do peso da estaca ou 40 kN (4 tf)
para estacas com carga de trabalho entre 0,7 MN (70 tf) e 1,3 MN
(130 tf).
Caso a cota de arrasamento fique abaixo da cota do plano de
cravao, pode-se utilizar elemento complementar, denominado
prolonga ou suplemento, que pode ser de ao ou concreto, limitado a
3 m.
Para cravao em terrenos resistentes, podem ser empregadas
pr-perfuraes (sustentadas ou no) ou auxiliadas por jato dgua
(lanagem). Nesse caso, o eventual desconfinamento deve ser
considerado pelo projetista.
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As tenses de compresso na cravao no devem superar
85% da resistncia nominal do concreto. No caso de estacas
protendidas, as tenses de trao devem ser 90% do valor da
protenso mais 50% da resistncia nominal do concreto trao. No
caso de estacas armadas as tenses de trao devem ser 70% da
tenso de escoamento do ao da armadura. Esses limites podem ser
aumentados em 10% caso sejam feitas medies da tenses durante
a cravao.
As estacas pr-moldadas podem ser emendadas atravs de
anis soldados ou outros dispositivos. O uso de luvas de encaixe
exige vrias condies.
Pode haver aproveitamento das sobras de estacas, desde que
se tenha um comprimento mnimo de 2 m e seja utilizado somente
um segmento de sobra por estaca. Posteriormente, a sobra dever
ser o primeiro elemento a ser cravado.
Da mesma forma que para as estacas metlicas, pode ocorrer
relaxao ou cicatrizao do terreno. Para sua identificao
recomenda-se a determinao da nega descansada (alguns dias aps
a cravao). Se a nova nega for superior obtida no final da
cravao, deve-se recravar a estaca.
No caso de estacas com concreto danificado abaixo da cota de
arrasamento, deve-se fazer a demolio do trecho comprometido e
recomp-lo at esta cota. Estacas cujo topo resulte abaixo da cota de
arrasamento prevista devem ser emendadas fazendo-se o transpasse
da armadura.
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Pessoal, a questo a seguir, que caiu na prova da CGU, em
2008, complementa o assunto de preparo da cabea e ligao com
bloco de coroamento:
d) Estaca de Reao ou tipo Mega
Tambm conhecidas como estacas prensadas, essas estacas,
compostas por peas de concreto armado vazadas ou perfis
metlicos, so cravadas com auxlio de um macaco hidrulico que
reage contra uma cargueira ou contra a prpria estrutura.
Embora sua origem esteja relacionada com o emprego em
reforos de fundaes, podem tambm ser usadas como fundao
inicial nos casos em que h necessidade de reduzir a vibrao ao
mximo e quando nenhum outro tipo de estaca pode ser feito.
Sua faixa de carga situa-se em torno de 700 kN.
d.1) Cravao
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Deve ser realizada atravs de macaco hidrulico acionado por
bomba eltrica ou manual.
Em solos porosos a cravao pode ser auxiliada atravs da
saturao do solo e em areia compactas com jatos de gua pelo
interior do segmento.
Quando os segmentos forem de concreto a emenda ser feita
por simples superposio ou atravs de solidarizaro especificada em
projeto. As emendas de segmentos metlicos sero feita por solda ou
rosca.
Finalizada a cravao colocado o cabeote sobre a estaca para
permitir o encunhamento que deve ser feito por cunhas e calos. As
cargas de cravao e de encunhamento devero ser de no mnimo
1,5 vezes a carga admissvel.
3.2 Tubulo
Trata-se de uma fundao profunda escavada manual ou
mecanicamente, em que, pelo menos na sua etapa final, h descida
de pessoal para alargamento da base ou limpeza do fundo quando
no h base.
Neste tipo de fundao as cargas so transmitidas
essencialmente pela base a um substrato de maior resistncia.
Pode ser feito a cu aberto ou sob ar comprimido (pneumtico)
e ter ou no base alargada. Pode ser executado com ou sem
revestimento, podendo este ser de ao ou de concreto. No caso de
revestimento de ao (camisa metlica), este poder ser perdido ou
recuperado.
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Fonte:
O concreto para a execuo dos tubules deve satisfazer as
seguintes exigncias:
- consumo de cimento no inferior a 300 kg/m3;
- abatimento ou "slump test": entre 8 e 12 cm;
- agregado: dimetro mximo 25mm (brita 2);
- fck > 20 MPa aos 28 dias.
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A integridade dos tubules deve ser verificada em no mnimo
um por obra, por meio da escavao de um trecho do seu fuste.
No necessrio o uso de vibrador. Por esta razo o concreto
deve ter plasticidade suficiente para assegurar a ocupao de todo o
volume da base.
Quando previstas cotas variveis de assentamento entre
tubules prximos, a execuo deve ser iniciada pelos tubules mais
profundos, passando-se a seguir para os mais rasos.
No pode ser feito trabalho simultneo em bases alargadas em
tubules cuja distncia, de centro a centro, seja inferior a 2,5 vezes o
dimetro da maior base.
Quando a base do tubulo for assente sobre rocha inclinada,
pode-se escalonar a superfcie ou utilizar chumbadores para evitar o
deslizamento do elemento de fundao.
Sempre que a concretagem no for feita imediatamente aps o
trmino do alargamento e sua inspeo, nova inspeo deve ser feita
por ocasio da concretagem, limpando-se cuidadosamente o fundo da
base e removendo-se a camada eventualmente amolecida pela
exposio ao tempo ou por guas de infiltrao.
3.2.1) Tubules a Cu Aberto
Este tipo de fundao empregado acima do lenol fretico, ou
mesmo abaixo dele nos casos em que o solo se mantenha estvel
sem risco de desmoronamento e seja possvel controlar a gua do
interior do tubulo.
a) Escavao do fuste
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O fuste pode ser escavado manualmente por poceiros ou
atravs de perfuratrizes at a profundidade prevista em projeto.
b) Alargamento da base
A base pode ser escavada manual ou mecanicamente. Quando
mecanicamente obrigatria a descida de poceiro para remoo do
solo solto que o equipamento no consegue retirar.
Antes da concretagem o material de apoio das bases dever ser
inspecionado por engenheiro, que confirmar in loco a capacidade
suporte do material, autorizando a concretagem. Esta inspeo
poder ser feita com penetrmetro de barra manual.
c) Colocao da armadura
A armadura do fuste deve ser colocada tomando-se o cuidado
de no permitir que nesta operao torres de solo sejam derrubados
para dentro do tubulo.
Quando a armadura penetrar na base ela deve ser projetada de
modo a permitir a concretagem adequada da base, devendo existir
aberturas na armadura de pelo menos 30cm x 30cm.
d) Concretagem
A concretagem do tubulo dever ser feita imediatamente aps
a concluso de sua escavao.
Em casos excepcionais, nos quais a concretagem no tenha
sido feita imediatamente aps o trmino do alargamento e sua
inspeo, nova inspeo deve ser feita, removendo-se material solto
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ou eventual camada amolecida pela exposio ao tempo ou por guas
de infiltrao.
A concretagem feita com o concreto simplesmente lanado da
superfcie, atravs de funil com comprimento mnimo de 1,5m.
3.2.2) Tubules a Ar Comprimido
Este tipo de soluo empregado sempre que se pretende
executar tubules abaixo do nvel d'gua em solos que no se
mantm estveis sem risco de desmoronamento e no seja possvel
controlar a gua do interior do tubulo.
A escavao do fuste destes tubules sempre realizada com
auxlio de revestimento que pode ser de concreto ou de ao (perdido
ou recuperado).
Adapta-se um equipamento pneumtico (figura a seguir)
que permita a execuo a seco dos trabalhos, sob presso
conveniente de ar comprimido.
A presso mxima de ar comprimido empregada da ordem de
3 atm (0,3 MPa), razo pela qual os tubules pneumticos tm a sua
profundidade limitada a cerca de 30 m abaixo do nvel da gua. 00000000000
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a) Trabalho sob ar comprimido
S se admitem trabalhos sob presses superiores a 0,15 MPa
quando as seguintes providncias forem tomadas:
a) equipe permanente de socorro mdico disposio na obra;
b) cmara de descompresso equipada disponvel na obra;
c) compressores e reservatrios de ar comprimido de reserva;
d) renovao de ar garantida, sendo o ar injetado em condies
satisfatrias para o trabalho humano.
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b) Escavao
Inicialmente deve ser concretado o primeiro segmento ou
aprumado o revestimento metlico diretamente sobre a superfcie do
terreno ou em uma escavao preliminar de dimenses maiores que
o dimetro do revestimento (poo primrio).
A seqncia deve ser feita com a concretagem ou soldagem
sucessiva dos segmentos metlicos de revestimento medida que a
escavao manual vai sendo executada. Revestimentos de concreto
s podem ser introduzidos no terreno depois que o concreto estiver
com resistncia suficiente para suportar a escavao.
Quando o nvel dgua for atingido, dever ser instalada no topo
da camisa a campnula de ar comprimido o que permite a execuo a
seco dos trabalhos. Para camisas de concreto, a aplicao da presso
de ar comprimido s pode ser feita quando o concreto atingir a
resistncia especificada em projeto.
Deve-se evitar a aplicao de presso excessiva para eliminar
gua eventualmente acumulada no tubulo.
c) Alargamento da base
Atingida a cota prevista para a implantao da camisa abre-se a
base, que escavada manualmente. Durante esta operao, a
camisa deve ser escorada de modo a evitar sua descida.
Antes da concretagem, o material de apoio das bases dever
ser inspecionado por engenheiro que confirmar in loco a capacidade
suporte do material, autorizando a concretagem. Esta inspeo
poder ser feita com penetrmetro de barra manual.
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d) Colocao da armadura
A armadura de ligao fuste-base colocada pela campnula e
montada no interior do tubulo, devendo ser projetada de modo a
permitir a concretagem adequada da base, deixando-se aberturas na
armadura de pelo menos 30 cm x 30 cm.
e) Concretagem
Em obras dentro dgua a camisa pode ser concretada sobre
estrutura provisria e descida at o terreno com auxilio de
equipamento, ou concretada em terra e transportada para o local de
implantao. O mesmo procedimento pode ser adotado para camisas
metlicas.
Em casos especiais, principalmente em obras em que se passa
diretamente da gua para rocha, a camisa de concreto pode ser
confeccionada com a forma e dimenso da base. Neste caso devem
ser previstos recursos que assegurem a ligao ou vedao de todo o
permetro da base com a superfcie da rocha, a fim de evitar fuga ou
lavagem do concreto.
Sempre que a concretagem no for feita imediatamente aps o
trmino do alargamento e sua inspeo, nova inspeo deve ser feita,
limpando-se cuidadosamente o fundo da base e removendo-se a
camada eventualmente amolecida pela exposio ao tempo ou por
gua de infiltrao.
O concreto lanado atravs do cachimbo de concretagem da
campnula, devendo-se planejar cuidadosamente esta operao de
forma a no interromp-la antes do previsto.
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O concreto lanado sob ar comprimido, no mnimo at uma
altura que impea o seu levantamento pelo empuxo hidrosttico.
b.1) Tubules revestidos com camisa de concreto
Caso durante as operaes de instalao das peas da camisa
de concreto seja atingido o lenol dgua do terreno e no seja
possvel esgot-lo com bombas, deve ser adaptado ao tubulo um
equipamento pneumtico que permita a execuo a seco dos
trabalhos, sob presso conveniente de ar comprimido.
A camisa concretada por trechos sobre a superfcie do terreno
(ou em escavao preliminar) e introduzida no terreno por escavao
interna. Depois de introduzido no terreno um elemento, concreta-se o
seguinte, e assim por diante, at se atingir o comprimento final
previsto.
A armadura necessria pode ser colocada totalmente na camisa
ou parte nela e parte no ncleo que pode ser concretado
parcialmente.
Quando o tubulo for escavado com uso de ar comprimido, a
armadura transversal (estribos) deve ser calculada considerando-se
uma presso igual a 1,5 vezes a mxima presso de trabalho
prevista, desprezando-se empuxos externos de solo e gua.
Em casos especiais, principalmente em obras em que se
passa diretamente da gua para rocha, as camisas podem ser j
confeccionadas com alargamento de modo a facilitar a execuo
da base alargada.
b.2) Tubules revestidos com camisa de ao
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A camisa de ao utilizada do mesmo modo que a camisa de
concreto, a fim de manter aberto o furo e garantir a integridade do
fuste do tubulo. Ela pode ser introduzida no terreno por cravao
com bate-estacas, por vibrao ou atravs de equipamento especial
que imprima ao tubo um movimento de vai-e-vem, simultneo a uma
fora de cima para baixo.
A escavao interna, manual ou mecnica, pode ser feita
medida da penetrao do tubo ou de uma s vez, quando completada
a sua cravao.
Quando assim previsto, pode-se executar um alargamento da
base; em seguida o tubulo concretado, o qual pode ser executado
manualmente sob ar comprimido ou no.
No caso de uso de ar comprimido, a camisa deve ser ancorada
ou receber contrapeso de modo a evitar sua subida.
A camisa metlica, no caso de no ter sido considerada no
dimensionamento estrutural do tubulo, pode ser recuperada
medida da concretagem, ou posteriormente. Nestes casos, a pea
deve ser armada em todo o comprimento, inclusive a base, com taxa
no inferior a 0,5% da seo necessria.
Se a camisa de ao permanecer totalmente enterrada, pode-se
considerar a sua seo transversal como armadura longitudinal,
descontando-se 1,5 mm de espessura caso haja eventual corroso.
Normalmente, a espessura mnima da camisa de 1/4 para
tubules com dimetro 100 cm e 5/16 para tubules com
dimetro > 100 cm.
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No caso de a camisa metlica ser considerada no
dimensionamento do tubulo, h necessidade de colocar armadura de
transio entre a base a o fuste, a qual cravada na base logo aps a
sua concretagem.
b.3) Demais Consideraes
Os tubules devem ser dimensionados de maneira que as bases
no tenham alturas superiores a 1,8 m. Para tubules a ar
comprimido as bases podero ter alturas de at 3 m, desde que as
condies do macio permitam ou forem tomadas medidas para
garantir a estabilidade da base durante sua abertura.
Havendo base alargada, esta deve ter a forma de tronco de
cone (com base circular ou de falsa elipse), superposto a um cilindro
de no mnimo 20 cm de altura, denominado rodap, conforme figura
a seguir:
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Nos tubules revestidos despreza-se a fora de atrito entre o
fuste e o solo, sendo a carga do pilar transmitida ao solo
integralmente pela base.
Se o tubulo for de camisa de concreto, o dimensionamento do
fuste ser feito de maneira anloga ao clculo para um pilar,
dispensando-se a verificao da flambagem quando o tubulo for
totalmente enterrado. Em regra, a armadura necessria colocada
na camisa de concreto.
Tendo em vista o trabalho sob ar comprimido, os estribos
devem ser calculados para resistir uma presso 30% maior que a
presso de trabalho, admitindo-se que no exista presso externa de
terra ou gua.
Os tubules devem ser dimensionados de maneira a evitar
alturas de base superiores a 2 m. Em casos excepcionais,
devidamente justificados, admitem-se alturas maiores.
Deve-se evitar que entre o trmino da execuo do
alargamento da base de um tubulo e sua concretagem decorra
tempo superior a 24 h.
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Tubules sujeitos apenas a esforos de compresso no
precisam de ferragem de ligao com o bloco de coroamento. Em
qualquer caso, deve ser garantida a transferncia adequada da carga
do pilar para o tubulo.
Sempre que uma estaca ou tubulo apresentar desvio angular
em relao posio projetada, deve ser feita verificao de
estabilidade, tolerando-se, sem medidas corretivas, um desvio de
1:100.
3.3 Caixo
Elemento de fundao profunda de forma prismtica,
concretado na superfcie e instalado por escavao interna. Na sua
instalao pode-se usar ou no ar comprimido e sua base pode ser
alargada ou no.
3.4 - Preparo da cabea e ligao com o bloco de coroamento
a) Estacas de concreto ou argamassa
No caso de estacas de concreto ou com argamassa inadequados
abaixo da cota de arrasamento ou estacas cujo topo resulte abaixo da
cota de arrasamento prevista, deve-se fazer a demolio do
comprimento e recomp-lo at a cota de arrasamento.
O material a ser utilizado na recomposio das estacas deve
apresentar resistncia no inferior ao da estaca.
a.1) Estacas Pr-Moldadas
Na demolio devem ser utilizados ponteiros trabalhando com
pequena inclinao, para cima, em relao horizontal para estacas
cuja rea seja inferior a 380 cm2. O uso de marteletes leves (Potncia
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a 900 cm2. O acerto final do topo das estacas demolidas dever ser
sempre efetuado com o uso de ponteiros ou ferramenta de corte
apropriada.
a.2) Estacas Broca, Hlice Contnua e de Deslocamento,
Strauss, Franki e Raiz
Na demolio podem ser utilizados ponteiros ou marteletes
leves (Potncia
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Deve ser cortado o trecho danificado durante a cravao ou o
excesso em relao cota de arrasamento.
Caso a nova cota de topo esteja abaixo da cota de arrasamento
prevista, deve-se fazer uma emenda que resista a todas as
solicitaes.
Pessoal, a questo a seguir, que caiu na prova da CGU, em
2008, complementa o assunto de preparo da cabea e ligao com
bloco de coroamento:
4 OUTRAS CONSIDERAES
Fica vetada, em obras urbanas, qualquer reduo de cargas em
decorrncia de efeitos de subpresso.
A fundao situada em cota mais baixa deve ser executada em
primeiro lugar, a no ser que se tomem cuidados especiais.
Quando no se dispe do clculo estrutural, pode-se estimar a
ordem de grandeza das cargas da fundao a partir do porte da obra.
Assim, para estruturas em concreto armado destinadas a moradias e
escritrios, pode-se adotar a carga mdia de 12 kPa/andar, ou seja,
1.200 kgf/m2/andar.
4.1 Efeito de grupo de estacas ou tubules
Processo de interao das diversas estacas ou tubules que
constituem uma fundao, ao transmitirem ao solo as cargas que lhes
so aplicadas.
4.2 Estacas em Grupo
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Quando as estacas fazem parte de grupos, devem-se considerar
os efeitos desta execuo sobre o solo, a saber, seu levantamento e
deslocamento lateral, e suas conseqncias sobre as estacas j
executadas.
Alguns tipos de solos, particularmente os aterros e as areias
fofas, so compactados pela cravao das estacas e a seqncia de
execuo destas estacas, em um grupo, deve evitar a formao de
um bloco de solo compactado capaz de impedir a execuo das
demais estacas.
Havendo necessidade de atravessar camadas resistentes, pode-
se recorrer perfurao (solos argilosos) ou lanagem (solos
arenosos), tendo-se o cuidado de no descalar as estacas j
executadas. Em qualquer caso, a seqncia de execuo deve ser
do centro do grupo para a periferia, ou de um bordo em direo
ao outro.
4.3 Solos expansivos: so aqueles que, por sua composio
mineralgica, aumentam de volume quando h um aumento do
teor de umidade. Nestes solos no se pode deixar de levar em
conta o fato de que, quando a presso de expanso ultrapassa a
presso atuante, podem ocorrer deslocamentos para cima.
4.4 Solos colapsveis: solos de elevada porosidade, no
saturados, sujeitos a colapso por encharcamento.
4.5 Atrito lateral
O atrito lateral considerado positivo no trecho do fuste da
estaca ou tubulo ao longo do qual o elemento de fundao tende a
recalcar mais que o terreno circundante.
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O atrito lateral considerado negativo no trecho em que o
recalque do solo maior que o da estaca ou tubulo. Este
fenmeno ocorre no caso de o solo estar em processo de
adensamento, provocado pelo peso prprio ou por sobrecargas
lanadas na superfcie, rebaixamento de lenol dgua, amolgamento
decorrente de execuo de estaqueamento, etc.
Considera-se ponto neutro a profundidade da seo da estaca
onde ocorre a mudana do atrito lateral de negativo para
positivo, ou seja, onde o recalque da camada compressvel igual
ao recalque da estaca.
Podem-se utilizar recursos (por exemplo, pintura betuminosa
especial), visando diminuir os efeitos do atrito negativo.
5. QUESTES COMENTADAS
Pessoal, todas as questes apresentadas nesta sero comentadas.
Nesta aula demonstrativa deixo as questes abaixo comentadas para
que vocs saibam como ser o nosso curso. As demais questes
apresentadas sero comentadas no incio da prxima aula.
(34 COPERGS/2011 FCC) Brocas so dispositivos de
fundao executados in loco, sem molde, por perfurao no
terreno com o auxlio de um trado, sendo o furo
posteriormente preenchido com o concreto apiloado. NO se
inclui, entre as caractersticas das brocas, a
(A) utilizao de concreto fabricado in situ.
(B) baixa capacidade de carga.
(C) escavao unicamente acima do lenol fretico.
(D) garantia de verticalidade.
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(E) perfurao por meio da rotao e compresso do tubo.
A estaca broca um tipo de fundao profunda executada por
perfurao com trado manual e posterior concretagem, sempre acima
do lenol fretico, ou seja, uma estaca escavada mecanicamente
(sem emprego de revestimento ou de fluido estabilizante).
Em geral, estas estacas no so armadas, utilizando-se
somente ferros de ligao com o bloco. Quando necessrio, a estaca
pode ser armada para resistir aos esforos da estrutura.
A perfurao manual restringe a utilizao destas estacas a
pequenas cargas pela pouca profundidade que se consegue alcanar
(da ordem de 6 a 8 m) e tambm pela no garantia de
verticalidade do furo.
Portanto, verifica-se que a garantia da verticalidade no se
inclui nas caractersticas da estaca broca.
Gabarito: D
(61 Defensoria/SP 2009 FCC) Observe a figura.
A fundao representada na figura refere-se a
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(A) tubulo a cu aberto.
(B) tubulo com ar comprimido.
(C) sapatas associadas.
(D) sapatas isoladas.
(E) estacas raiz.
Pessoal, a base alargada j indica tratar-se de tubulo.
O tubulo trata-se de uma fundao profunda escavada manual
ou mecanicamente, em que, pelo menos na sua etapa final, h
descida de pessoal para alargamento da base ou limpeza do fundo
quando no h base.
Neste tipo de fundao as cargas so transmitidas
essencialmente pela base a um substrato de maior resistncia.
Pode ser feito a cu aberto ou sob ar comprimido (pneumtico)
e ter ou no base alargada. Pode ser executado com ou sem
revestimento, podendo este ser de ao ou de concreto. No caso de
revestimento de ao (camisa metlica), este poder ser perdido ou
recuperado.
O tubulo com ar comprimido necessita de um equipamento
pneumtico, conforme figura a seguir:
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Portanto, verifica-se que a figura do comando da questo
refere-se ao tubulo a cu aberto.
Gabarito: A
(41 Assembleia Legislativa/SP 2010 FCC) Considere a
seguinte figura:
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No dimensionamento da fundao direta para o pilar P2 de
dimenses 30 cm 30 cm, com carga de 2000 kN, a sapata
mais indicada, distanciada de 2,5 cm da divisa,
(A) retangular com dimenses de lados 125 cm e 320 cm.
(B) retangular com dimenses de lados 100 cm e 200 cm.
(C) retangular com dimenses de lados 80 cm e 160 cm.
(D) quadrada de lado igual a 125 cm.
(E) quadrada de lado igual a 65 cm.
Resistncia do terreno:
h = 1000 kN/(200 cm x 100 cm) = 0,05 kN/cm2 = 5 kgf/cm2
A rea mnima da sapata ser:
A = 2000 kN/ 0,05 kN/cm2 = 40.000 cm2
As dimenses que resultam nesta rea so 125 x 320 cm.
Gabarito: A
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6. LISTA DE QUESTES APRESENTADAS NA AULA
1) (43 Metr/2009 FCC) Tubules; Estacas Strauss,
Franki, Raiz, Barrete/Estao; e Sapatas, so,
respectivamente, exemplos de fundaes
(A) diretas profundas, sapatas isoladas e viga baldrame.
(B) estacas profundas, estacas rasas e indiretas a cu
aberto.
(C) diretas profundas, indiretas com estacas de concreto
moldadas in loco e diretas rasas.
(D) sapatas associadas, rasas moldadas in loco e diretas
profundas.
(E) pr-moldadas, rasas indiretas e moldadas sob presso.
2) (32 SEGAS/2013 FCC) NO exemplo de fundao
direta:
(A) estaca raiz.
(B) tubulo.
(C) bloco.
(D) sapata.
(E) radier
3) (69 TCE/MG 2007 FCC) Uma edificao apoiada
sobre sapatas em solo argiloso normalmente adensado. Com o
carregamento proveniente do peso da estrutura iniciou-se um
processo de recalque por adensamento da argila. Como as
sapatas tm dimenses e tenses de trabalho uniformes,
espera-se que
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(A) as sapatas perifricas apresentem recalques maiores que
as centrais.
(B) as sapatas centrais no sofram nenhum recalque.
(C) os recalques sofridos pelas sapatas sejam uniformes.
(D) no ocorram recalques.
(E) as sapatas perifricas apresentem recalques menores que
as centrais.
4) (33 Refap/2007 Cesgranrio) Na execuo de
fundaes, o nvel em que deve ser deixado o topo da estaca,
demolindo-se o excesso ou completando-o, se for o caso, e
que definido de modo a deixar que a estaca e sua armadura
penetrem no bloco com um comprimento que garanta a
transferncia de esforos do bloco estaca, denominado
cota de:
(A) equilbrio.
(B) caracterizao.
(C) arrasamento.
(D) integrao.
(E) repique.
5) (31 Fundao Casa/2013 VUNESP) A medida de
penetrao permanente de uma estaca, causada pela
aplicao de um golpe de martelo ou pilo sempre relacionada
com a energia de cravao, denominada
(A) cota de arrasamento.
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(B) nega.
(C) repique.
(D) tenso admissvel.
(E) carga admissvel de uma estaca
6) (56 Petrobras Distribuidora/2010 Cesgranrio) Qual a
menor profundidade, em metros, em que uma fundao
superficial pode estar assente em uma divisa com um terreno
vizinho, sabendo-se que ela no est sobre rocha?
(A) 0,50 (B) 0,60 (C) 0,80 (D) 1,00 (E) 1,50
(Liquigas/2013 Cesgranrio) Para responder s questes de
31, 32 e 33, que esto baseadas na NBR 6122:2010 (Projeto e
execuo de fundaes), considere os dados e croquis a
seguir, que representam parte das fundaes de uma obra,
cujo solo pouco resistente.
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7) 31 Considerando-se que a sapata SP1 tem base com
dimenses maiores que 1,0 m, a cota z1 vale, em m, no
mnimo,
0,50 (B) 0,70 (C) 1,00 (D) 1,50 (E) 2,00
8) (32 Liquigas/2013 Cesgranrio) Considerando-se que
a cota z1 se refere medida da profundidade do fundo das
sapatas SP1 e SP2, as escavaes para a execuo dessas
sapatas devero ter profundidade de z1 + e1, onde e1
denominada espessura de lastro e vale, em cm, no mnimo,
(A) 3 (B) 5 (C) 7 (D) 8 (E) 10
9) (41 Assembleia Legislativa/SP 2010 FCC)
Considere a seguinte figura:
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No dimensionamento da fundao direta para o pilar P2 de
dimenses 30 cm 30 cm, com carga de 2000 kN, a sapata
mais indicada, distanciada de 2,5 cm da divisa,
(A) retangular com dimenses de lados 125 cm e 320 cm.
(B) retangular com dimenses de lados 100 cm e 200 cm.
(C) retangular com dimenses de lados 80 cm e 160 cm.
(D) quadrada de lado igual a 125 cm.
(E) quadrada de lado igual a 65 cm.
10) (36 MPE-MA/2013 FCC) A escolha mais econmica
para a fundao do tipo sapata de um pilar de 40 cm 40 cm,
com carga de 2 880 kN e tenso admissvel do solo de 0,32
MPa
(A