Projeto de fundações - estaca prancha, Notas de estudo de Engenharia Civil

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As estacas-prancha são cortinas de contenção formadas por perfis, geralmente metálicos e estruturas laminares, com conexões em suas bordas justapostos, ou seja, com engates laterais que admitem a acoplagem de vários destes criando paredes contínuas e resistentes aos movimentos do solo e da água, permitindo a formação de uma cortina que quando cravada no terreno serve de contenção vertical. As estacas são comumente de aço ou de concreto, podendo ser usados elementos de madeira em obras provisórias.

1. INTRODUÇÃO

2. PRINCIPAIS CARACTERISTICAS

 Tipo AU  Há economia na quantidade de aço com bom desempenho de instalação.  Possuem larguras úteis que podem chegar a 750 mm;  Apresentam melhor relação Módulo Elástico x Peso (kg/m²);  Combina economia na quantidade de aço com excelente performance de instalação:  A maior largura útil: menor número de conectores por metro linear de parede, o que influencia diretamente na redução do consumo de aço e na permeabilidade do sistema.

2. PRINCIPAIS CARACTERISTICAS

 Tipo AZ  Tem como principal característica a mudança de posição das ranhuras de intertravamento. Por conta disso, a tensão máxima não passa pelas ranhuras, o que contribui para aumentar sua capacidade de estrutura favorecendo seu uso em obras estruturais expostas a altas pressões e/ou executadas em solos de baixa resistência.

2. PRINCIPAIS CARACTERISTICAS

 De alma reta Essas estacas são planas e sua justaposição oferece pouca resistência à flexão. São projetadas para formar estruturas cilíndricas. Uma característica importante desse tipo de perfil é a capacidade de resistência à tração nos conectores.

3. PARÂMETROS GEOTÉCNICOS

Para um projeto de contenção sempre é necessário fazer uma sondagem geológico-geotécnica prévia do solo para que se conheça os parâmetros envolvidos, como por exemplo:  Estratigrafia do subsolo, tamanho dos grãos, forma de distribuição, coeficiente de uniformidade;  Descontinuidades, Porosidade e índice de vazios, densidade e nível d lençol d’agua;  Permeabilidade do solo, Teor de umidade, Parâmetros de cisalhamento e coesão.  Os diferentes tipos de solos com suas características podem apresentar características de cravabilidade diferentes, o que pode influenciar na utilização de métodos e equipamentos de cravação diferenciados para cada tipo de solo. Os ensaios mais utilizados são os de CPT, SPT e SPT - T.

VANTAGENS

As principais vantagens da utilização de estacas-pranchas são:  Possibilidade de vãos livres, sem necessidade de contraventamento;  Possibilidade de várias reutilizações, diminuindo o custo do escoramento;  São estruturas leves e bastante versáteis;  Atinge grandes profundidades;  Maior segurança dos trabalhadores envolvidos no processo;  Possibilidade de contenções impermeáveis;  Execução rápida em obras temporárias;  Rapidez, economia, segurança e versatilidade na contenção de valas e taludes.

DESVANTAGENS

As desvantagens são:  Equipamentos de cravação muito pesados;  Dificuldades para o transporte, devido às grandes dimensões e pesos elevados;  Problemas de corrosão em longo prazo;  Excessivos ruídos e vibrações em sua cravação;  Dificuldades em manter a verticalidade durante a cravação;  Não pode ser usado em substratos rochosos;  Solução relativamente cara, com alto custo de transporte por ser um material importado.  São aplicadas em quase todo tipo de solo, porém apresentam dificuldades de introdução em solos com SPT acima de 12 golpes

5. CÁLCULO/DIMENSIONAMENTO

 Cortinas de estacas – pranchas em balanço  Determinação da altura da ficha Para pequenas alturas, até 5 m , podem ser empregadas cortinas sem ancoragem. A rotação da cortina em torno de um ponto “O” e o sistema de forças atuantes são indicados abaixo. Para simplificar os cálculos admite-se que a linha de ação de Ep 2 coincide com o ponto “O” arbitrado.

5. CÁLCULO/DIMENSIONAMENTO

 Cortinas de estacas – pranchas em balanço Para solos não coesivos (areia), temos:  Os momentos das forças em relação ao ponto de aplicação, ou seja, a Rótula é igual a: A equação 3 , permite o cálculo do comprimento teórico da ficha. A favor da segurança acrescentamos 20 % ao valor encontrado.

5. CÁLCULO/DIMENSIONAMENTO

 Cortinas de estacas – pranchas ancoradas

• (i) método da extremidade livre : a profundidade de cravação da cortina NÃO É suficiente para restringir a movimentação da extremidade inferior da cortina;
• (ii) método da extremidade fixa : a profundidade de cravação da cortina É suficiente para restringir a movimentação da extremidade inferior da cortina.

5. CÁLCULO/DIMENSIONAMENTO

 Cortinas de estacas – pranchas ancoradas  Método da Extremidade Livre

6. METODOLOGIA CONSTRUTIVA