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FUNDAÇÕES: ESTACAS DE AÇO

April 26, 2018

No quarto post da série dedicada às fundações em estacas, trataremos das estacas de aço.

 

 

  • HISTÓRIA

 

No Brasil, até 2002 as estacas metálicas eram utilizadas principalmente nas estruturas de contenção e nos pilares de divisa, com o objetivo de se eliminar as vigas de equilíbrio. Contudo, nos casos em que se queria reduzir as vibrações decorrentes da cravação de estacas de deslocamento (estacas pré-moldadas, tipo Franki, estacas tubulares, ...), as estacas metálicas sempre foram consideradas uma solução de alta eficiência.

 

 

Desde então, esse cenário se alterou gradualmente e, hoje, as estacas metálicas para fundação já são uma realidade, competindo tecnicamente e economicamente com os demais tipos de fundações.

 

 

  • EXECUÇÃO

 

As estacas metálicas podem ser cravadas com a utilização de martelos de queda livre, martelos hidráulicos, martelos a diesel, martelos pneumáticos e martelos vibratórios. A escolha de um ou outro martelo depende, principalmente, das características do solo, do comprimento da estaca e do nível de barulho e vibração. Da boa escolha do martelo resultará um melhor desempenho do processo de cravação, em particular quanto às vibrações e ao barulho que, hoje em dia em centros urbanos, acabam sendo a condicionante para a escolha do tipo de estaca e, quando cravada, do tipo de martelo.

 

 

Qualquer que seja o martelo empregado, o controle da cravação é feito, tradicionalmente pela nega1, pelo repique e, em obras mais importantes, pelo ensaio de carregamento dinâmico.

 

 

  • VANTAGENS

 

São inúmeras as razões para sua utilização, quando comparadas com outros tipos, entre as quais ressalta-se:

 

a. Baixo nível de vibração durante sua cravação, quer seja com martelos de queda livre ou com modernos martelos hidráulicos.

 

b. Possibilidade de cravação em solos de difícil transposição como, por exemplo argilas rijas a duras, pedregulhos e concreções (laterita, limonita, ...) sem o inconveniente do “levantamento” de estacas vizinhas já cravadas (como ocorre em estacas Franki ou em pré-moldadas) e sem perdas de estacas “quebradas” que oneram não só o estaqueamento como os blocos deverão ser redimensionados.

 

c. Resistência a esforços elevados de tração, na ordem dos esforços de compressão (exceto quando apoiada na rocha).

 

d. Resistência a esforços de flexão, daí a finalidade para certas obras de contenção.

 

e. Possibilidade de tratamento à base de betume especial (pintura), com a finalidade de reduzir o efeito do “atrito negativo”.

 

f. Facilidade de corte e emenda de peças de modo a reduzir “perdas” decorrentes da variação da cota de apoio.

 

 

  • DESVANTAGENS

 

Apesar das vantagens das estacas metálicas, algumas desvantagens devem ser levadas em consideração.

 

A corrosão pode ser provocada pelo processo de eletrólise entre a estaca e o solo. Este processo eletroquímico provoca a desagregação dos íons de ferro, que são transferidos para solo. Para haver a corrosão da estaca, é necessário haver no solo um meio eletrolítico ou oxigênio.

 

Pesquisas recentes mostram que a possibilidade de corrosão de estacas no interior do solo é pequena pela inexistência de oxigênio, um dos fatores preponderantes no processo de oxidação.

 

Em situações em que há presença de um meio eletrolítico, pode-se usar o processo de tratamento catódico, que consiste na cravação junta da estaca de uma barra de material eletroliticamente mais ativo que o ferro, denominada barra de sacrifício. Com isso, a eletrólise (transferência de íons) deixa de ocorrer entre a estaca e o solo e passa a acontecer na barra de sacrifício e o solo, o que garante uma vida útil bem maior à estaca.

 

 

  • PROFUNDIDADE e GEOMETRIAS

 

Em termos gerais uma estaca metálica não tem uma profundidade máxima. Desde que executada com a boa prática e projetadas dentro dos limites de norma vigente, é possível soldar trechos de estacas e atingir a cota desejada. Deve-se atentar sempre à flambagem (relação entre seção transversal e comprimento) e à capacidade de carga estrutural.

 

  • TIPOS DE SOLO

 

Estacas metálicas podem ser utilizadas em qualquer solo, desde que devidamente protegida contra corrosão.

 

  • APLICAÇÃO

 

Em geral é utilizada em obras de contenção (muros de arrimo) e fundações de grande porte. As cargas nominais, em um perfil “I” de 12” pode alcançar incríveis 70 tf, apesar da sua relativamente pequena área de seção transversal.

 

 

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Escrito por: Marcio Meranca Almeida Machado, Engenheiro Civil formado na UniFil, em 2013. Pós-Graduado em Gestão de Projeto e Técnico em Transações Imobiliárias. E-mail: marcio@aegrupo.com.br

 

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Fontes: Yopanan C. P. Rebello em seu livro “Fundações: guia prático de projeto, execução e dimensionamento”, 2008.

www.metalica.com.br/estacas-metalicas-fundacoes

Gerdau

Fotos: GrupoAE – Arquitetura e Engenharia, Sete Engenharia,

Vídeo: www.youtube.com/watch?v=ADhbGfbd43k

 

 

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