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ESTACA BROCA TÉCNICAS CONSTRUTIVAS BECKMAN, Agatha R. L. – Arquitetura e Urbanismo, abril de 2022 RESUMO Na construção de uma obra sempre será necessário fazer a fundação, tanto para servir como base da estrutura quanto para evitar futuras rupturas ou recalque da edificação. É a fundação que cuida da distribuição de carregamentos (pesos) das edificações e por isso deve ser uma das primeiras etapas na obra. Já que existem diversos tipos de solos, materiais e possibilidades de construção, tem que se fazer o estudo da situação para descobrir se a fundação rasa ou profunda é mais adequada. A estaca broca é usada em obras de pequeno porte com fundações profundas e pelo seu baixo custo e facilidade de utilização esta fundação é bastante comum no país. Nela se faz a escavação manual com auxílio de um trado, apiloamento do fundo e concretagem no mesmo dia. Palavras-chave: Construção civil, estaqueamento, fundações. ABSTRACT In the building construction it will always be necessary to have a foundation as a structural base as well as to avoid future ruptures and settlements of the building. The foundation is what holds the load distribution, and it must be one of the first steps of work. Because there are multiple soils, materials and possibilities of construction, an awareness study will be needed to find out whether a shallow or deep foundation would be more adequate. The bored pile is used in deep foundations for small-sized projects, and because of its low cost and ease of use this foundation is very common in Brazil. It can be done by a single person with the aid of a piercer, afterwards it’ll need tamping and concreting in the same day. Keywords: Civil construction, foundations, staking. 1. INTRODUÇÃO Em fundações profundas, as cargas da estrutura são transmitidas pela resistência de ponta e fuste ao terreno. De acordo com a NBR 6122/96, a estaca deve estar assentada numa profundidade superior ao dobro de sua menor dimensão em planta. Figura 1: Simplificação da norma. (Fonte: Autor) Na conclusão do Cálculo Estrutural, que dimensiona os elementos estruturais a fim de prepará-los para resistir os esforços que serão solicitados e traz mais segurança para a obra, e do Estudo Geotécnico, que define os parâmetros do solo por ensaios como sondagem, ensaios de campo e laboratório, finalmente começa-se o trabalho. A estaca broca é geralmente destinada para construções de pequeno ou (raramente) médio porte. Para a execução da perfuração do assentamento usa-se a escavadeira e então coloca-se a estaca que poderá ser moldada in loco. Elas conseguem ser utilizadas sem auxílio de ferramentas ou equipamento e não precisam de descida de operário(s) no assentamento. Na perfuração é utilizado um trado manual ou mecânico, sem uso de molde. Posteriormente tem-se a concretagem. 2. HISTÓRIA A necessidade de fundações profundas não é atual. Se encontra desde obras romanas até em templos chineses de séculos atrás, antigamente já se entendia que com a grandiosidade das estruturas vinha também a estratégia de fundação. No Brasil, o primeiro registro que se tem da utilização de estacas cravadas foi em 13 de novembro de 1935 através da empresa do engenheiro Edgard Frankinoul, por tubos de aço recuperáveis. 3. MATERIAIS Há uma grande variedade de tipos de estacas na fundação e elas são diferenciadas apenas por seus métodos construtivos e o material usado. A estaca broca é classificada como moldada in loco, sem lama bentonítica (líquido que facilita a escavação e reforça as paredes do local perfurado). A estaca pode ser feita de madeira, aço, concreto pré-moldado, concreto moldado in situ ou mistos. Na escavação é comum usar cavadeiras metálicas que podem ser manuais, ou caso houver condições, usar escavadeiras mecânicas. No preenchimento do assentamento usa-se concreto, preferencialmente com alta concentração de cimento. Se necessário, é possível usar armação para maior estabilidade da estaca. 4. EQUIPAMENTO E CARACTERÍSTICAS Figura 2: Operários utilizando o trado para escavação. (Fonte: Fabrício Gonzalez, c. 2015) Por ser um equipamento simples, usa-se apenas a haste em forma de T conectada a um trado de 4 facas. A perfuração é vertical, nesse processo de rotação e compressão o tubo central “engole” e “cospe” a terra. Seu comprimento mínimo é de 3 metros e o diâmetro é variável (Ex.: 20cm à 50cm), a carga máxima é 150kN por estaca. Tabela 1: cargas máximas para estacas do tipo broca. Diâmetro (cm) Tensão (MPa) Carga usual (kN) 20 3,0 a 4,0 100 25 150 5. CÁLCULOS DA CARGA (SPT) É possível usar o método de Décourt- Quaresma: 𝑄𝑢 = 𝛼 ∙ 𝑞𝑝 ∙ 𝐴𝑝 + 𝛽 ∙ 𝑞𝑠 ∙ 𝐴𝑠 Ou o método de Aoki-Velloso: 𝑄𝑢 = 𝑄𝑝 + 𝑄𝑎 6. FUNCIONAMENTO Antes de começar a escavação precisa-se fazer a demarcação do terreno (com piquetes, cercas ou muros), logo terá de se fazer a limpeza de terreno (vegetal e materiais) e posteriormente a terraplanagem/nivelamento para a próxima fase. A sondagem analisa e identifica as diferentes camadas de solo e suas classificações, assim como a localização do nível do lençol freático. Figura 3: Fases da utilização da estaca broca. (Fonte: Nelson Schneider, 2019) Após confirmar que o solo não é impróprio, faz-se uma vala como base e usa-se uma cavadeira para alcançar uma leve profundidade, então finalmente começa a perfuração com o trado e retirada da terra causada pela rotação. A escavação pode ser feita por apenas um operário e não tem risco nenhum. Já que esse método (normalmente) não tem molde, é necessário fazer o apiloamento do fundo para melhor compactação do assentamento. A concretagem deve acontecer no mesmo dia da perfuração e para orientação do fluxo de concreto é aconselhado usar um funil com comprimento de no mínimo 1,5 m. Se as estacas não forem sujeitas à tração ou flexão, as armaduras e as barras de aço ou espires podem ser colocados (sem estribos) diretamente no concreto, pulando a fase de arrasamento. Caso contrário, deve-se colocar a armadura etc. antes da concretagem. 7. VANTAGENS A estaca broca é indicada para obras de pequeno porte (máximo 2 pavimentos, segundo NR 18) e pode ser produzida in loco. Além do baixo custo, não é necessário nenhum maquinário auxiliar ou múltiplos operários. Por ser uma perfuração manual, não tem vibrações ou barulho e a concretagem é realizada diretamente no assentamento, diminuindo os danos possíveis em estruturas vizinhas. Ela também traz a possibilidade de coleta de amostras do terreno e escavação do bloco antes da execução logo eliminando a necessidade de arrasamento. 8. DESVANTAGENS Só poderá ser executada em solos coesivos (ex.: argilosos e/ou siltosos) e apenas acima do lençol freático. A garantia de verticalidade é baixa e sua profundidade máxima vai até 8 metros, além disso também há o risco de entrar terra no concreto e ocorrer estrangulamento do fuste. Se feito à mão tem chance de ser de baixa qualidade e na própria escavação pode haver mistura imprópria de materiais. O concreto deve ter concentração de cimento alta para manter a qualidade ao longo do fuste. 9. LEGALIDADES Segundo a NBR 6122/2019, deve ser preenchido um boletim de controle de execução diariamente para cada estaca. Nele constará: identificações gerais, data da execução, identificação da estaca, comprimento de perfuração e concretado, desvio de locação (se houver), consumo médio de concreto por estaca, características da perfuratriz, horário de início e fim da perfuração e da concretagem, posicionamento da armação, observações relevantes, nome e assinatura do executor, do fiscal e contratante. 10. CONCLUSÕES Como visto, a Estaca Brocaé viável para a execução de fundações profundas para obras de pequeno porte. Além de ser facilmente moldada in loco com múltiplos materiais e não precisar de qualquer tipo de especialização em seu uso. Os processos de utilização não são complicados e nem levam muito tempo. Ao fazer o preparamento e estudo do solo, dimensionar a obra, fazer os cálculos necessários e a escolha certa de materiais, assim como seguir a lei, a possibilidade de não funcionar é anulada. 11. REFERÊNCIAS BRASIL. Lei NBR 6122. Projeto e execução de fundações, abril de 1996; 30 de maio de 2019. BRASIL. Lei NBR 6118. Projeto de estruturas de concreto – procedimento, 30 de maio de 2003. DIRCEU DE ALENCAR, VELLOSO. Fundações: critérios de projeto, investigação do subsolo, fundações superficiais, fundações profundas. São Paulo: Oficina de Textos, 2010. Disponível em: https://www.academia.edu/11289563/Funda% C3%A7%C3%B5es_Volume_Completo Acesso em: 8 abr. 2020 HISTORY of Building: foundations, 2018. Disponível em: https://risedesignstudio.co.uk/blog/index.php/ 2018/03/29/history-of-a-building-foundations/ Acesso em: 8 abr. 2020. DANTAS NETO, Silvrano Adonias. Fundações e obras de contenção. In: Fundações profundas: Capítulo 4. Universidade Federal do Ceará, [201-]. Disponível em: http://www.lmsp.ufc.br/arquivos/graduacao/fu ndacao/apostila/04.pdf Acesso em: 8 abr. 2020 ESTACA broca. [S. l.], [201-]. Disponível em: https://www.vwffundacoes.com.br/estaca- tipo-broca https://nelsoschneider.com.br/estaca-broca/ https://sondarello.com.br/estaca-escavada- mecanicamente-e-estaca-tipo-broca/ Acesso em: 8 abr. 2020 CAMPOS, João Carlos de. Elementos de fundações em concreto. São Paulo: Oficina de Textos, 2015. ISBN 978-85-7975-169-1. Disponível em: http://ofitexto.arquivos.s3.amazonaws.com/El ementos-de-fundacao-em-concreto-DEG.pdf Acesso em: 8 abr. 2020. MIRANDA, Alexsandro José Batista. Fundações – Estudo da viabilidade técnica e econômica dos tipos de fundações aplicados a um empreendimento. Trabalho final de curso, Minas Gerais, p. 1-85, 10 mar. 2010. Disponível em: https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BU BD-A3WLS9/1/trabalho_final_de_curso.pdf Acesso em: 8 abr. 2020. TOGNETTI , Giuliano. Cálculos da capacidade de carga de fundações em estacas pelo SPT, 2015. Disponível em: https://engenheironocanteiro.com.br/calculo- da-capacidade-de-carga-de-fundacoes-em- estacas-pelo-spt/ Acesso em: 8 abr. 2020. https://www.academia.edu/11289563/Funda%C3%A7%C3%B5es_Volume_Completo https://www.academia.edu/11289563/Funda%C3%A7%C3%B5es_Volume_Completo https://risedesignstudio.co.uk/blog/index.php/2018/03/29/history-of-a-building-foundations/ https://risedesignstudio.co.uk/blog/index.php/2018/03/29/history-of-a-building-foundations/ http://www.lmsp.ufc.br/arquivos/graduacao/fundacao/apostila/04.pdf http://www.lmsp.ufc.br/arquivos/graduacao/fundacao/apostila/04.pdf https://www.vwffundacoes.com.br/estaca-tipo-broca https://www.vwffundacoes.com.br/estaca-tipo-broca https://nelsoschneider.com.br/estaca-broca/ https://sondarello.com.br/estaca-escavada-mecanicamente-e-estaca-tipo-broca/ https://sondarello.com.br/estaca-escavada-mecanicamente-e-estaca-tipo-broca/ http://ofitexto.arquivos.s3.amazonaws.com/Elementos-de-fundacao-em-concreto-DEG.pdf http://ofitexto.arquivos.s3.amazonaws.com/Elementos-de-fundacao-em-concreto-DEG.pdf https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUBD-A3WLS9/1/trabalho_final_de_curso.pdf https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUBD-A3WLS9/1/trabalho_final_de_curso.pdf https://engenheironocanteiro.com.br/calculo-da-capacidade-de-carga-de-fundacoes-em-estacas-pelo-spt/ https://engenheironocanteiro.com.br/calculo-da-capacidade-de-carga-de-fundacoes-em-estacas-pelo-spt/ https://engenheironocanteiro.com.br/calculo-da-capacidade-de-carga-de-fundacoes-em-estacas-pelo-spt/