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