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execução de reforço de fundação em estaca Helicoidal
Conceito
Estacas helicoidais são elementos metálicos instalados por rotação, com determinada geometria de haste, determinado número de hélices e comprimento, dimensionados com base nas condições do solo, solicitações e nível de carregamento.
Após sua instalação, o próprio elemento passa a fazer parte da estrutura de fundação sem necessidade de escavação, perfuração preliminar, compactação de solo ou utilização de concretagem.
O emprego de estacas helicoidais data de 1838 quando Alexander Mitchell foi o responsável por este tipo de fundação, utilizando em uma série de faróis da costa Inglesa.
Após sua instalação, o próprio elemento passa a fazer parte da estrutura de fundação sem necessidade de escavação, perfuração preliminar, compactação de solo ou utilização de concretagem.
O emprego de estacas helicoidais data de 1838 quando Alexander Mitchell foi o responsável por este tipo de fundação, utilizando em uma série de faróis da costa Inglesa.
Aplicações
A estaca helicoidal se apresenta com diversas aplicações, tais como:
Em obras de reforço:
Como reforço de fundação, buscando a interrupção do processo de recalque (1)
Na recuperação e reforço de terra armada.
(1) O reforço de fundações superficiais consiste da transferência do carregamento dos elementos de fundação original da superestrutura, para camadas mais profundas de solo com capacidade de suporte.
A ocorrência de recalques pode ser causada principalmente por
• erros de projeto.
• defeito de execução.
• alteração das condições de adesão solo-estaca.
• mudança de utilização da edificação.
Em fundações convencionais:
Fundação para construções novas.
Fundação de residências em condomínio de mansões.
Fundação para tanques de armazenamento.
Fundação suporte de equipamentos industriais.
Fundação de terminal marítimo de passageiros e cargas.
Fundação de pavimento elevado de concreto ou madeira.
Fundação para torres eólicas e de transmissão.
Em serviços de contenções e ancoragens:
Contenção de taludes.
Contenção de muros de arrimo.
Diante da necessidade de interrupção da movimentação horizontal.
Ancoragem de rede adução.
Ancoragem de tubulação na zona de variação do nível de lençol freático.
Em obras de reforço:
Como reforço de fundação, buscando a interrupção do processo de recalque (1)
Na recuperação e reforço de terra armada.
(1) O reforço de fundações superficiais consiste da transferência do carregamento dos elementos de fundação original da superestrutura, para camadas mais profundas de solo com capacidade de suporte.
A ocorrência de recalques pode ser causada principalmente por
• erros de projeto.
• defeito de execução.
• alteração das condições de adesão solo-estaca.
• mudança de utilização da edificação.
Em fundações convencionais:
Fundação para construções novas.
Fundação de residências em condomínio de mansões.
Fundação para tanques de armazenamento.
Fundação suporte de equipamentos industriais.
Fundação de terminal marítimo de passageiros e cargas.
Fundação de pavimento elevado de concreto ou madeira.
Fundação para torres eólicas e de transmissão.
Em serviços de contenções e ancoragens:
Contenção de taludes.
Contenção de muros de arrimo.
Diante da necessidade de interrupção da movimentação horizontal.
Ancoragem de rede adução.
Ancoragem de tubulação na zona de variação do nível de lençol freático.
Material
As estacas helicoidais são compostas por diferentes elementos conectados por parafusos para transferência das tensões e que se resumem em:
seção guia,
extensões com hélices e
extensões sem hélices (eventual)
As extensões tem até seis hélices helicoidais de diâmetros variando de 10” a 14”, soldadas em haste com 4” de diâmetro, conectados às extensões lisas, de tubos de mesmo diâmetro.
Hastes:
Seções Guia e Extensões: Tubos de 101,6 x 8,08 mm em aço ASTM A501, A53 GRB SCH80 ou VMB-300 COR.
Hélices:
Chapa de aço ASTM A36 ou SAC 41, com espessura de 12,7 ou 14,0 mm , diâmetro de 10”, 12” e 14”, passo 95mm e furo central de 107,95 mm de diâmetro.
Luvas:
Tubos de 127 x 11 mm em aço ASTM A501, A53 GRB SCH80 ou VMB-300 COR, com comprimento de 330 mm ou sistema ponta/bolsa, com os mesmos tipos de aço dos tubos acima descritos.
seção guia,
extensões com hélices e
extensões sem hélices (eventual)
As extensões tem até seis hélices helicoidais de diâmetros variando de 10” a 14”, soldadas em haste com 4” de diâmetro, conectados às extensões lisas, de tubos de mesmo diâmetro.
Hastes:
Seções Guia e Extensões: Tubos de 101,6 x 8,08 mm em aço ASTM A501, A53 GRB SCH80 ou VMB-300 COR.
Hélices:
Chapa de aço ASTM A36 ou SAC 41, com espessura de 12,7 ou 14,0 mm , diâmetro de 10”, 12” e 14”, passo 95mm e furo central de 107,95 mm de diâmetro.
Luvas:
Tubos de 127 x 11 mm em aço ASTM A501, A53 GRB SCH80 ou VMB-300 COR, com comprimento de 330 mm ou sistema ponta/bolsa, com os mesmos tipos de aço dos tubos acima descritos.
Projeto
Com base na sondagem e no nível de carregamento estrutural a estaca helicoidal é projetada para atender determinado torque, pressão hidráulica e comprimento minimo.
Cada modelo tem capacidade de suportar determinadas cargas e diferentes condições de esforços (tração, compressão e esforços horizontais).
Quando uma única estaca não absorve todo carregamento imposto, essa carga deve ser distribuída com a instalação de mais estacas.
Existem modelos que suportam até 136 toneladas com uma única estaca.
Cada modelo tem capacidade de suportar determinadas cargas e diferentes condições de esforços (tração, compressão e esforços horizontais).
Quando uma única estaca não absorve todo carregamento imposto, essa carga deve ser distribuída com a instalação de mais estacas.
Existem modelos que suportam até 136 toneladas com uma única estaca.
Vantagens
De acordo com Perko (2009) as principais vantagens da estaca helicoidal sobre outros tipos de fundação são os seguintes:
Resistente à erosão e fluxo para aplicações em pontes;
Possibilidade de remoção em aplicações temporárias;
Facilidade de transporte para locais remotos;
Capacidade de carga da estaca verificada através da medição de torque;
Independe da ocorrência de lençol freático não necessitando o seu rebaixamento;
Tempo de instalação reduzido;
Possibilidade de instalação em ângulo diferente de 90o no combate a esforços horizontais;
Aplicação com equipamentos de pequeno porte em locais de difícil acesso;
Baixo ruído de instalação e inexistência de vibração no solo;
Possibilidade de serem instaladas com grauteamento da estaca;
Possibilidade de execução em aço galvanizado para resistir à corrosão;
Elimina a necessidade de emprego de concreto, armação, formas, etc.;
Elimina a necessidade de remoção e transporte do bota fora;
Ambientalmente ecológica sem maiores alterações do terreno de fundação;
Baixo emprego de mão de obra na sua instalação;
Boa absorção tanto de esforços de compressão, bem como de tração e horizontais
Resistente à erosão e fluxo para aplicações em pontes;
Possibilidade de remoção em aplicações temporárias;
Facilidade de transporte para locais remotos;
Capacidade de carga da estaca verificada através da medição de torque;
Independe da ocorrência de lençol freático não necessitando o seu rebaixamento;
Tempo de instalação reduzido;
Possibilidade de instalação em ângulo diferente de 90o no combate a esforços horizontais;
Aplicação com equipamentos de pequeno porte em locais de difícil acesso;
Baixo ruído de instalação e inexistência de vibração no solo;
Possibilidade de serem instaladas com grauteamento da estaca;
Possibilidade de execução em aço galvanizado para resistir à corrosão;
Elimina a necessidade de emprego de concreto, armação, formas, etc.;
Elimina a necessidade de remoção e transporte do bota fora;
Ambientalmente ecológica sem maiores alterações do terreno de fundação;
Baixo emprego de mão de obra na sua instalação;
Boa absorção tanto de esforços de compressão, bem como de tração e horizontais
Sobre
Empresa de Engenharia especializada na solução de problemas relacionados com existencia de recalques de fundações em edificações.
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