Manual Estacas Metálicas

Transcrição

ESTACAS METÁLICAS GERDAU
8ª Edição
2015
Consultoria
Urbano Alonso Consultoria e Projetos Ltda.
Realização
Equipe Técnica Gerdau
APRESENTAÇÃO
Esta é a 8ª edição do manual de Estacas Metálicas da Coletânea do Uso do Aço, da Gerdau, lançado
originalmente em 2006, na ocasião do desenvolvimento da referência técnica para o uso de estacas
metálicas de seção transversal decrescente com a profundidade. Esta é uma solução técnica e
econômica para as fundações profundas executadas em nosso país, principalmente nas regiões da
costa litorânea, onde o solo se apresenta com espessas camadas de argilas moles intermediadas por
camadas de areias finas siltosas medianamente compactas a muito compactas.
Dando continuidade às pesquisas técnicas, a Gerdau investe em provas de carga estáticas e, também,
em ensaios de carregamento dinâmico, a fim de melhor entender o comportamento carga-recalque
destas estacas, em particular quanto à transferência de carga por adesão e pela ponta das mesmas.
Estas provas de carga fazem parte de um banco de dados que está à disposição dos profissionais
interessados em estudar este tipo de estacas, bastando para tanto contatar a equipe técnica da
Gerdau. Nesta 8ª edição complementamos o banco de dados das provas de carga, que vem sendo
divulgadas desde a 1ª edição.
Concomitantemente com as provas de carga estáticas, foram realizadas provas instrumentadas,
utilizando-se strain gages, que nos forneceram subsídios importantes na interpretação de como se
procede a transferência de carga, não só pela adesão, mas, principalmente, pela ponta da estaca.
Isto indica que, quando a mesma se situa em solos pouco portantes, não vale a proposição de alguns
dos atuais métodos brasileiros que consideram como área de ponta aquela correspondente à área
envolvente da seção do perfil. Isto só se mostra válido no caso em que a ponta da estaca atinge solo de
alta resistência ou alteração de rocha.
Com o objetivo de tornar a cravação das estacas mais rápida (quando comparado com a cravação
tradicional com martelos de impacto de queda livre ou hidráulicos) e reduzir ainda mais o barulho
causado por esses equipamentos, minimizando o incômodo à comunidade na vizinhança da obra, a
Gerdau introduziu, em fins de 2011, a cravação com martelos vibratórios hidráulicos e elétricos.
As estacas cravadas por este novo processo, bem como os resultados das provas de carga realizadas
e um resumo do funcionamento desse novo processo de cravação estão destacados nesta nova
edição do manual.
5
ÍNDICE
Nomenclatura ...................................................................................................................................... 9
1 Introdução .....................................................................................................................................11
2 Aplicações e Características das Estacas Metálicas ....................................................................15
3 Corrosão ....................................................................................................................................... 21
4 Dimensionamento Estrutural ........................................................................................................ 25
4.1 - Flambagem ......................................................................................................................... 27
4.2 - Capacidade de Carga Estrutural ......................................................................................... 28
5 Capacidade de Carga Geotécnica ............................................................................................... 31
6 Conceito de “Estacas Metálicas de Seção Transversal Decrescente
com a Profundidade” .................................................................................................................... 37
7 Detalhamento das Emendas das Estacas ................................................................................... 43
8 Ligação dos Perfis ao Bloco de Coroamento ............................................................................... 51
1° Caso - Estacas Comprimidas ................................................................................................... 53
2° Caso - Estacas Tracionadas .................................................................................................... 55
9 Uso de Martelos Vibratórios na Cravação das Estacas ................................................................ 57
9.1 - Considerações básicas ....................................................................................................... 59
9.2 - Primeira fundação com estacas metálicas GERDAU executada no País .......................... 61
10 Controles da Capacidade de Carga .............................................................................................. 63
10.1 - Durante o Processo de Cravação ....................................................................................... 65
10.2 - Provas de Carga Estática .................................................................................................... 68
10.3 - Provas de Carga Instrumentadas ........................................................................................ 69
11 Casos de Obras ............................................................................................................................. 73
12 Anexos ........................................................................................................................................... 85
Anexo I – Tabela de carga estrutural dos Perfis Estruturais Gerdau ............................................. 87
Anexo II – Tabela de Perfis – propriedades geométricas considerando a corrosão ...................... 91
7
NOMENCLATURA
Designação
bf
c
d
e
fu
fy
h
rx
ry
rl
rp
s
tf
tw
A
Ap
As
A's
C2
C3
E
G
Ix
Iy
L fl
K
P
PL
PP
PR
Wx
Wy
f
p
h
ky
Q
Descrição
Largura da aba do perfil
Velocidade de propagação da onda em estacas
Altura da seção transversal do perfil
Distância entre eixos de estacas
Limite de resistência do aço
Limite de escoamento do aço
Altura de bloco, altura da alma
Raio de giração no eixo X-X
Raio de giração no eixo Y-Y
Adesão média solo-estaca, na ruptura
Resistência unitária (à ruptura) do solo sob a ponta da estaca
Nega da estaca
Espessura da aba (mesa) do perfil
Espessura da alma do perfil
Área do retângulo envolvente à seção transversal da estaca
Porcentagem da area A a adotar na capacidade de carga da estaca
Área da seção transversal do perfil
Área útil da seção transversal do perfil (deduzida a corrosão)
Deformação elástica do fuste da estaca
Deslocamento elástico do solo sob a ponta da estaca
Módulo de elasticidade do material da estaca
Módulo de elasticidade transversal do material da estaca
Momento de inércia no eixo X-X da seção transversal da estaca
Momento de inércia no eixo Y-Y da seção transversal da estaca
Comprimento de flambagem
Repique
Carga estrutural admissível das estacas
Carga de ruptura por atrito lateral ao longo do fuste da estaca
Carga de ruptura do solo sob a ponta da estaca
Carga de ruptura do solo que dá suporte a uma estaca
Módulo resistente no eixo X-X da seção transversal da estaca
Módulo resistente no eixo Y-Y da seção transversal da estaca
Coeficiente de dilatação térmica linear
Peso específico
Coeficiente de ponderação das resistências
Coeficiente de ponderação das ações
Constante do coeficiente de reação horizontal
Índice de esbeltez
Coeficiente de Poisson do material da estaca
Coeficiente de flambagem
Fator de redução associado à resistência à compressão
Fator de redução total associado à flambagem local
Unidade
L
LT2
L
L
F.L-2
-2
F.L
L
L
L
F.L2
2
F.L
L
L
L
2
L
L2
L2
2
L
L
L
-2
F.L
F.L-2
L4
L4
L4
L
F
F
F
F
3
L
L3
/oC
-3
F.L
-3
F.L
-
9
Designação
m
d´
o
f
f
Descrição
Coeficiente de ponderação médio das ações
Altura plana da alma
Índice de esbeltez reduzido
Índice de esbeltez limite da mesa
Índice de esbeltez limite da alma
L = comprimento (mm, cm, m)
Unidade
L
-
F = força (N, kN, kgf, tf)
Características do aço ASTM A572 Grau 50
10
Limite de escoamento (fy)
345 MPa = 3,5 tf/cm2
Limite de resistência (fu)
450 MPa = 4,5 tf/cm2
Módulo de elasticidade (E)
Coeficiente de Poisson ( a)
200.000 MPa = 2.039 tf/cm2
Módulo de elasticidade transversal (G)
77.000 MPa = 785 tf/cm
Coeficiente de dilatação térmica linear ( )
1,2x10 / C
Peso específico ( )
77 kN/m3 = 7,85 tf/m3
0,3
2
-5 o
INTRODUÇÃO
1
INTRODUÇÃO
Até 2002 as estacas metálicas eram utilizadas principalmente nas estruturas de contenção (perfis
metálicos associados a pranchas de madeira ou pré-fabricadas de concreto) e nos pilares de
divisa, com o objetivo de se eliminar as vigas de equilíbrio. Mas nos casos em que se queria
reduzir as vibrações decorrentes da cravação de estacas de deslocamento (estacas pré-moldadas
de concreto, estacas do tipo Franki, estacas tubulares, etc.), as estacas metálicas sempre foram
consideradas como solução de alta eficiência. O mesmo se pode dizer quando é necessário
atravessar lentes de pedregulhos ou concreções (laterita, limonita, etc). As características das
estacas metálicas são apresentadas no Capítulo 2.
Com a introdução dos Perfis Estruturais Gerdau, em 2002, este cenário passou a ser
gradualmente transformado, e, hoje, decorridos quinze anos, as estacas metálicas para
fundações profundas já são uma realidade, competindo técnica e economicamente com os
demais tipos de fundações.
Os Perfis Estruturais Gerdau são produzidos em aço laminado de alta resistência (ASTM A572
Grau 50), o que proporciona elevada capacidade de carga ao elemento estrutural, cujo
dimensionamento é discutido no Capítulo 4. Aspectos sobre a durabilidade da estaca em contato
com o solo e sua influência no dimensionamento estrutural são apresentados no Capítulo 3.
A interação da estaca com o solo e sua capacidade de carga geotécnica são revisados no Capítulo 5.
Além de possuir seções geométricas com as faces das mesas paralelas, que facilitam as ligações,
a ampla variedade de bitolas oferecidas pela Gerdau para perfis de uma mesma família (aquelas
cujas bitolas são de mesma altura nominal, com variações na espessura de alma e mesas),
permitiu a criação das estacas metálicas de seção transversal decrescente com a profundidade.
Ou seja, com base nas características geométricas dos Perfis Estruturais Gerdau, é possível criar
estacas metálicas compostas com perfis de um mesmo grupo, com seção transversal variável em
função da profundidade. O conceito é relativamente simples e estabelece que a seção transversal
pode ser reduzida com a profundidade em função da carga resultante na estaca, que vai
diminuindo em razão da transferência de carga para o solo, por atrito lateral. Esta solução, que
oferece uma significativa redução no peso médio das estacas, se apresenta como alternativa
técnico-econômica às fundações profundas, onde, tradicionalmente, se utilizam estacas
escavadas (estacões e barretes), estacas raiz, estacas pré-moldadas de concreto com emenda
soldada e trilhos (novos e usados). O conceito das fundações em estacas metálicas de seção
transversal decrescente com a profundidade é especialmente abordado no Capítulo 6.
Diversos conceitos, orientações, recomendações e práticas de mercado relativos ao
detalhamento das emendas das estacas, ligações ao bloco de coroamento e controle da
capacidade de carga são abordados nos capítulos 7, 8 e 10. Destacamos as provas de carga
instrumentadas, que confirmam o comportamento da interação estaca-solo nos casos de estacas
de seção variável com a profundidade.
Finalmente, como destaque desta nova edição, apresentamos um resumo do processo de
cravação novo no mercado, por meio de martelos vibratórios hidráulicos e elétricos (Capítulo 9).
Os casos de obras são descritos no Capítulo 11, que já apresenta referências de situações em que
houveram provas de carga estáticas em estacas cravadas com uso de martelos vibratórios.
13
APLICAÇÕES E CARACTERÍSTICAS
DAS ESTACAS METÁLICAS
2
APLICAÇÕES E CARACTERÍSTICAS
DAS ESTACAS METÁLICAS
2.1 - Aplicações
Como elementos de fundação, as estacas metálicas têm aplicação destacada nas construções
industriais, em edifícios de andares múltiplos, pontes e viadutos, portos e torres de transmissão.
Nas estruturas de contenção elas têm papel preponderante em função da facilidade de
cravação, de sua alta resistência e da versatilidade de integração com elementos construtivos
complementares.
2.2 - Vantagens
São inúmeras as razões para sua utilização, quando comparadas com outros tipos, entre as
quais ressaltamos:
• Baixo nível de vibração durante sua cravação, quer seja com martelos de queda livre de
impacto ou os modernos martelos vibratórios;
• Possibilidade de cravação em solos de difícil transposição, como, por exemplo, argilas
rijas a duras, pedregulhos e concreções (laterita, limonita, etc.) sem o
inconveniente do “levantamento” de estacas vizinhas já cravadas (como ocorre, por
exemplo, no caso das estacas pré-moldadas de concreto e Franki) e sem perdas de
estacas “quebradas”, que oneram não só o estaqueamento como os blocos que deverão
ser redimensionados (aspectos de custo e prazo);
• Resistência a esforços elevados de tração (da ordem de grandeza da carga de
compressão, exceto quando as estacas se apóiam em rocha) e de flexão (o porque de
seu emprego muito ligado às estruturas de contenção);
• Possibilidade de tratamento à base de betume especial (pintura), com a finalidade de
reduzir o efeito do “atrito negativo”;
• Facilidade de corte e emenda, de modo a reduzir perdas decorrentes da variação da cota
de apoio do estrato resistente, principalmente em solos residuais jovens.
2.3 - Estacas Mistas
Quando usadas como complemento de outro tipo de estaca (por exemplo, pré-moldada de
concreto com anel metálico), as denominadas estacas mistas podem resolver alguns problemas
de fundação profunda, conforme se mostra nas fotografias 1 e 2.
No primeiro caso (fotografia 1), o segmento metálico tem por finalidade permitir a cravação de um
comprimento significativo da estaca em solos compactos arenosos ou argilas rijas a duras, sem os
inconvenientes de “levantamento” acima mencionado, ou atravessar pedregulhos e concreções.
Sua aplicação mais significativa ocorre em obras marítimas (cais) onde é comum a existência
destas camadas resistentes, mas a estaca é projetada com um comprimento préfixado (por
exemplo, decorrente de futura dragagem) para resistir a esforços elevados de tração. A cravação
de estacas de concreto, neste caso, pode se tornar inviável em decorrência de quebra, para atingir
a profundidade definida pelo projetista. Assim, a estaca mista, terá um trecho em concreto armado,
na região em água, e um trecho metálico na região de solo, com comprimento tal que permita
atravessar estas dificuldades de resistência do solo, atingindo o comprimento definido em projeto,
e mantendo a integridade estrutural para resistir às cargas de compressão e tração a ela impostas.
As provas de carga números I.19 e I.41 são um caso de obra em que se usou este tipo de estaca.
Uma vista geral de uma destas obras é mostrada na fotografia 3.
17
No segundo caso (fotografia 2), o segmento metálico tem por finalidade permitir que a estaca
mista possa ser cravada, até atingir um estrato rochoso, sem que haja risco de quebra da ponta
da estaca de concreto, visto que, na quase totalidade dos casos em que ocorre rocha, esta se
encontra inclinada, impondo, à ponta da estaca, tensões não uniformes, durante a cravação.
Estas tensões dinâmicas de cravação não podem ser resistidas pelo concreto, mas sim pela
ponta metálica, pois o aço é um material mais dúctil e, por deformações diferenciais, redistribui
estas tensões de contato e as transmite de modo mais uniforme para a seção de concreto.
Fotografia 1 - Estaca mista (concreto-perfil metálico) para atravessar solos resistentes sem
risco de levantamento de estacas já cravadas. Também se utilizam em obras marítimas
conforme se mostra nas provas de carga números I.19 e I.41.
Fotografia 2 - Estaca mista (concreto-perfil metálico) para apoio em rocha
18
Fotografia 3 - Vista geral da obra onde se realizou a prova de carga n° I.41 (estaca mista)
19
CORROSÃO
3
CORROSÃO
Estacas de aço têm sido utilizadas em todo o mundo há mais de 120 anos e sua durabilidade
tem excedido todas as estimativas teóricas, especialmente em solos agressivos ou
contaminados por produtos químicos. Não há caso relatado na literatura internacional de falha
estrutural causada pela corrosão de estacas de aço imersas em solo.
A farta literatura disponível tem indicado que os solos naturais são tão deficientes em oxigênio
que o aço não é apreciavelmente afetado pela corrosão, independentemente do tipo de solo ou
de suas propriedades.
O processo de corrosão de uma estaca cravada em solos cujo pH esteja situado entre 4 e 10,
isto é, quase que a totalidade dos solos naturais encontrados, é fundamentalmente dependente
da presença simultânea de água e oxigênio. Na ausência de uma destas substâncias, a
corrosão não acontecerá.
O primeiro metro de solo apresenta certa oxigenação; abaixo disso, a concentração desta
substância decresce rapidamente com a profundidade, e sua reposição é extremamente
dificultada. A difusão de gases em meios porosos contendo água é um processo muito lento.
Uma estaca recentemente cravada no solo consome todo este oxigênio disponível nas
redondezas durante processo de corrosão, exaurindo-o. Para que o processo tenha
continuidade, mais oxigênio deve chegar ao sítio de reação, o que não pode acontecer com
facilidade. Este é motivo pelo qual os resultados experimentais disponíveis têm revelado a
grande resistência do aço frente à corrosão, independentemente do tipo de solo ou de suas
propriedades. Outras propriedades dos solos, tais como drenagem, resistividade elétrica ou
composição química não são de grande valia na determinação de sua corrosividade.
Um artigo técnico intitulado “Medidas de Potencial de Corrosão de Estacas de Aço Cravadas em
Santos” foi publicado no 7° Seminário de Engenharia de Fundações Especiais e Geotecnia –
SEFE7.
No capítulo 4, item 4.2, apresenta-se o dimensionamento estrutural das estacas levando-se em
conta a corrosão segundo a NBR 6122:2010.
23
A fotografia 4 mostra uma estaca metálica que serviu como fundação por mais de 20 anos, da
ponte da Rua Wandenkolk, sobre o rio Tamanduateí, em São Paulo. Essa estaca foi removida,
juntamente com todas as demais, quando da retificação, alargamento e aprofundamento da
calha deste rio. A seção de separação entre o trecho enterrado da estaca e o imerso no concreto
do encontro da ponte (bloco de coroamento) está indicada, nessa fotografia, pela seta.
Também no livro de Fundações dos Profs. Dirceu Velloso e Francisco Lopes (COPPE-UFRJ vol. 2) há o relato de que a análise de estacas metálicas utilizadas como fundação de edifícios
no Rio de Janeiro, junto à Lagoa Rodrigo de Freitas, e retiradas após 10 a 20 anos de uso, não
mostravam sinais de corrosão.
Fotografia 4 - Estaca metálica da ponte Wandenkolk, removida após mais de 20 anos de uso
24
DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL
4
DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL
4.1 - Flambagem
Em estacas axialmente comprimidas que permanecem totalmente enterradas, normalmente não
ocorre flambagem. Esta só deve ser verificada quando as estacas tiverem sua cota de
arrasamento acima do nível do terreno, levada em conta a eventual erosão (no caso de estacas
onde ocorre fluxo de água), ou atravessarem solos muito moles.
As estacas metálicas com Perfis Estruturais Gerdau não sofrem efeito de flambagem, mesmo
quando atravessam solos moles. Para demonstrarmos, tomaremos da série de perfis, o que
apresenta o menor raio de giração e que, consequentemente, terá o maior índice de esbeltez
( = kyLs /ry).
Para esse cálculo adotaremos a hipótese de que o topo da estaca esteja solidário ao bloco (estaca
rotulada no bloco e engastada a uma profundidade Ls, calculada pelo método de Davisson e
Robinson [4]. Esta hipótese é válida, pois as estacas trabalham, geralmente, em grupos
solidarizados por um bloco de coroamento rígido, onde não é necessário levar em conta as
excentricidades (de segunda ordem) na aplicação da carga. Mesmo quando a estaca é isolada, a
NBR 6122:2010 [2] exige que o bloco seja travado (em duas direções ortogonais) caso a estaca
apresente diâmetro (do círculo circunscrito) inferior a 30 cm. No caso de bloco com duas estacas,
também se recomenda que o bloco seja travado por uma viga transversal ao plano que contém as
estacas.
O Perfil Estrutural Gerdau que tem o menor raio de giração é o:
W 310 x 21,0 A g = 27,2 cm²
ry = 1,90 cm
Iy = 98 cm4
Para este Perfil, a carga admissível à compressão é calculada a seguir:
Ls = 1,8.5 E.I
h
Ls
(Davisson e Robinson)
Para argila muito mole
K=0,7
h
= 0,055 kgf/cm³
Ls = 148 cm

k.Ls
0,7 x 148
ry
1,90
55
(esbeltez máxima)
Segundo a NBR 8800:2008 [1], a carga estrutural admissível do perfil à compressão será:
P=
Esbeltez local:
( .Q.As.fy)
f. m
Abas
bf
2.tf
8,86
Alma
d´
tw
53,25
0,56 .
1,49 .
E
fy
E
fy
13,48
35,87
Q = 0,865
27
Índice de esbeltez reduzido
.
0
Q.fy
55 .
=
E
0,865 x 3,5
= 0,67
2039
= 0,83
Considerando ainda:
Coeficiente de ponderação da resistência f = 1,1
Coeficiente de ponderação médio das ações m = 1,5
(A) Portanto a carga estrutural admissível do perfil do perfil de maior esbeltez da série, o W310 x
21,0, trabalhando como estaca enterrada em solo de baixa resistência com ( = 55
= 0,8), e
sem redução de seção, será:
P=
(0,83 x 0,865 x 27,2 x 3,5)
1.1 x 1,5
= 41.tf
(B) A carga estrutural admissível à compressão do perfil W 310x21,0 calculada com a redução
de seção de 1,0 mm em todo o perímetro, devido à corrosão preconizada pela NBR 6122:2010
[2] (para solos naturais) e sem flambagem ( = 15
= 0,98), será:
P=
(0,98 x 0,865 x 17,4 x 3,5)
1.1 x 1,5
= 31.tf
Considerando que o valor calculado em (A), obtido com o perfil mais esbelto da série em solo de
baixa resistência é cerca de 70% maior do que o valor calculado em (B), obtido com a redução
de seção e sem considerar a flambagem, adotaremos para a tabela da carga estrutural
admissível a expressão utilizada em (B) que deverá atender para perfis utilizados com estacas
em solos normais.
4.2 - Capacidade de Carga Estrutural
Segundo a NBR 6122:2010 [2], as estacas metálicas devem ser dimensionadas de acordo com a
NBR 8800:2008 [1], considerando-se uma seção reduzida da estaca (descontando uma
espessura de sacrifício em todo o perímetro em contato com o solo).
As estacas metálicas que estiverem total e permanentemente enterradas, independentemente da
situação do lençol d´água, dispensam tratamento especial, desde que seja descontada a
espessura indicada na Tabela 1.
Tabela 1: Espessura de compensação de corrosão
Classe
Espessura a reduzir (mm)
Solos em estado natural e aterros controlados
1,0
Argila orgânica; solos porosos não saturados
1,5
Aterros não controlados
2,0
Turfa
3,0
Solos contaminados (*)
3,2
(*) Casos de solos agressivos devem ser estudados especificamente
28
Com base no acima exposto a carga admissível estrutural dos Perfis Estruturais Gerdau utilizados
como estacas será determinada por:
P=
( .Q.As.fy)
f. m
(1)
Com as seguintes considerações:
1) Como nas estacas enterradas, normalmente não ocorre flambagem, conforme se mostrou no
item anterior, tomaremos o valor de = 1,0.
2) Segundo a NBR 8800:2008 [1], as seções que atendem aos limites de esbeltez local mostrados
abaixo para a mesa e para a alma são consideradas estáveis localmente e portanto são
totalmente efetivas, sendo o seu dimensionamento comandado pela resistência global do
elemento.
• Todos os perfis da Série H, atendem aos limites abaixo, ou seja Q =1,0 .
• Alguns perfis da Série I, tem alma que não atende aos limites abaixo e podem ter uma
pequena redução na capacidade global do elemento, ou seja Q < 1,0.
f
=
bf
2.tf
0,56 .
E
fy
13,48
w
=
d´
tw
1,49 .
E
fy
35,87
Para a mesa
Para a alma
d´ = altura plana da alma
3) Considerando que em muitos casos não se conhece a origem exata das cargas, adotaremos,
para a determinação da carga estrutural admissível, com base na NBR 8681:2003 [3] um
coeficiente de ponderação médio para as ações permanentes e variáveis consideradas
agrupadas
= 1,5.
4) Com base na NBR 8800:2008 [1] adotaremos o seguinte coeficiente de ponderação para as
resistências
= 1,1.
5) Usaremos para o cálculo a área reduzida (A’s) calculada descontando-se da área bruta (As) a
espessura a reduzir em todo o perímetro do perfil, conforme a Tabela 1.
Assim, a expressão final para o caso de estacas enterradas com Perfis Estruturais Gerdau, de
acordo com as considerações acima será:
P
(Q.A´s.fy)
1,1 x 1,5
ou P
(Q.A´s.fy)
1,65
(2)
Ver no Anexo 1 a tabela com a carga admissível estrutural para toda a série de Perfis
Estruturais Gerdau, calculada com base na expressão (2) e levando-se em conta as espessuras a
reduzir de 1,0 mm, 1,5 mm e 2,0 mm, conforme a Tabela 1.
A carga admissível a adotar para a estaca deverá atender também a carga admissível geotécnica,
obtida após a análise dos parâmetros geotécnicos onde a estaca será cravada. Esta carga
admissível geotécnica será obtida utilizando-se um dos métodos (teóricos ou semi-empíricos) de
capacidade de carga consagrado em Mecânica dos Solos e que atenda ao preconizado na NBR
6122:2010 [2]. Neste catálogo técnico propõe-se o método de Alonso [5].
29
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
[1] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8800: Projeto de estruturas de
aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios. Rio de Janeiro: ABNT, 2008.
[2] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6122: Projeto e execução de
fundações. Rio de Janeiro: ABNT, 2010.
[3] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8681: Ações e segurança nas
estruturas. Rio de Janeiro: ABNT, 2003.
[4] DAVISSON, M. T.;ROBINSON, K. E., “Bending and buckling of partially embedded piles”.
Proceedings of 6th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering,
Montreal, 1965. v. 2, p. 243-246.
[5] ALONSO, U.R., “Previsão da Capacidade de Carga Geotécnica de Estacas Metálicas com
Ponta em Solo Pouco Competente”. Seminário de Engenharia de Fundações e Geotecnia SEFE VI, São Paulo, 2008, v.1, p. 487 a 494.
30
CAPACIDADE DE
CARGA GEOTÉCNICA
5
CAPACIDADE DE CARGA GEOTÉCNICA
A carga admissível estrutural, também denominada carga característica, apresentada no Anexo I,
é a máxima carga que a estaca poderá resistir, visto que corresponde à resistência estrutural do
aço que a compõe. Entretanto, há necessidade de se adotar uma estaca de um comprimento tal
que permita que essa carga possa ser atingida sob o ponto de vista do contato estaca-solo. Esse
procedimento constitui o que se denomina “previsão da capacidade de carga”. A figura 1 mostra
duas situações de estacas do mesmo tipo, instaladas num mesmo solo. O caso (a) corresponde a
estacas com mesmo perímetro U e mesma área de ponta A, porém com comprimentos diferentes,
de tal sorte que a estaca com maior comprimento apresentará maior capacidade de carga.
Analogamente, o caso (b) apresenta duas estacas com o mesmo comprimento, mas com
perímetro U e área de ponta A diferentes. Neste caso a estaca de maior perímetro e área
apresentará maior capacidade de carga. Portanto, o projeto de um estaqueamento consiste em
otimizar perímetros e áreas de ponta em função das características de resistência do solo e das
limitações dos equipamentos de cravação. É evidente que, nessa otimização, e sempre que for
possível, devem-se utilizar estacas e equipamentos que permitam instalá-las em um comprimento
tal que a carga admissível estrutural possa ser atingida, pois essa é a máxima carga que a estaca
pode suportar. Mas, nem sempre isso é possível, e, via de regra, a carga admissível da estaca
será inferior àquela mostrada no Anexo I. É por essa razão que não existem cargas admissíveis de
estacas metálicas (ou de outro tipo) tabeladas.
Figura 1 - Capacidade de carga de estacas do mesmo tipo em um mesmo solo
Caso (a): mesmos U e A
diferentes comprimentos
Caso (b): mesmo comprimento
diferentes U e A
No Brasil, a estimativa da capacidade de carga geotécnica é feita pelos métodos semi-empíricos,
cuja origem se deu em 1975, quando foi apresentado o primeiro método brasileiro, proposto por
Aoki e Velloso. A partir daí, outros autores, seguindo a mesma linha de raciocínio, apresentaram
outros métodos, existindo hoje uma experiência bastante razoável dos profissionais que militam
na área de fundações.
33
Todos os métodos semi-empíricos partem do conceito apresentado na figura 2, em que a carga
de ruptura geotécnica PR do solo, que dá suporte a uma estaca isolada, é admitida igual à soma
de duas parcelas:
Figura 2 - Transferência de carga de uma estaca isolada
Adesão
Capacidade de carga Geoténica
Solo-estaca
PR = PL+PP
(r )
Carga axial
no elemento
estrutural
da estaca
(PP = PR-PL)
Solo 1
r
Solo 2
Solo 3
Carga
transferida
para o
solo por
atrito
lateral
(U
.r)
PL
PP
PR = PL + PP
PL = U. l.rl
carga na ruptura do solo que dá suporte à estaca, sendo:
parcela de carga por atrito lateral ao longo do fuste da estaca
PP = Ap.rp
parcela de carga devido à ponta da estaca
U
perímetro desenvolvido da seção transversal da estaca
trecho de solo onde se admite rl constante
l
Ap
área da ponta da estaca que contribui para a capacidade de carga. (seu
valor máximo será de bf.d)
A diferença entre os diversos métodos de capacidade de carga está na avaliação dos valores de
rl e rp, já que as demais grandezas envolvidas são geométricas.
Propõe-se para a estimativa da carga admissível geotécnica o método apresentado por Alonso em
2008 no SEFE VI (vol 1 pág. 487 a 494).
Segundo este autor a área da ponta da estaca, quando a mesma estiver em solo pouco
competente, deve ser considerada como se mostra na Figura 3.
34
Figura 3 - Área da ponta da estaca metálica que contribui com a capacidade de carga
geotécnica, em solo pouco competente.
bf
h
2.bf
h
30º
Ap = 0,3 b2f
D
30º
Ap = bf .h + 0,3 b2f
Ap =
.D2
4
para (D
60cm, proposição)
Para a adesão lateral rl , Alonso propõe:
rl = 0,28 NSPT < 20 tf/m²
Nota: No caso das argilas da Baixada Santista adotar os valores propostos por Massad (1999 –
SOLOS e ROCHAS, vol. 22, nº 1, abril).
rl = 3 tf/m² para as argilas SFL
rl = 6 tf/m² para as argilas AT
Para a resistência unitária de ponta rP , Alonso propõe:
rP = K.NSPT sendo:
K = 40 tf/m² para as areias
K = 30 tf/m² para as areias siltosas e argilosas
K = 25 tf/m² para os siltes
K = 15 tf/m² para as argilas
A NBR 6122:2010 da ABNT exige, em seu item 6.2.1.2.1, fator de segurança FS = 2 quando da
realização de provas de carga executadas na fase de elaboração ou adequação do projeto.
Como essas provas de carga são geralmente feitas antes que ocorra a corrosão, a área da
seção transversal da estaca é a área total (Atotal). Por essa razão quando se usa a área total no
lugar da área útil (Aútil), pode-se adotar FS = 2.
35
CONCEITO DE “ESTACAS METÁLICAS
DE SEÇÃO TRANSVERSAL DECRESCENTE
COM A PROFUNDIDADE”
6
ESTACAS METÁLICAS DE SEÇÃO TRANSVERSAL
DECRESCENTE COM A PROFUNDIDADE
Até 2006, as estacas metálicas só eram projetadas utilizando-se perfis de seção constante.
Entretanto, conforme pode ser observado na figura 2, a carga axial que deverá ser resistida por
uma estaca metálica decresce com a profundidade, desde o valor máximo (PR), no topo, até o
valor mínimo na ponta (PP). Como estes valores de carga são decorrentes dos valores de
“ruptura” do solo, a carga (admissível ou característica) a ser resistida pela estaca equivale à
metade deste valor, ou seja, P = PR/2 no topo. Assim, pode-se concluir que a seção transversal de
uma estaca metálica não necessita ser constante ao longo de todo o seu comprimento, já que a
carga que nela irá atuar decresce com a profundidade. Ou seja, a seção de uma estaca poderá
variar (decrescer) com a profundidade, desde que atenda à carga axial (com os respectivos
coeficientes de ponderação) mostrada na figura 2.
Este é um conceito novo, desenvolvido em 2005 por Alonso, e introduzido em nosso mercado no
ano de 2006, e denominado “estacas metálicas de seção transversal decrescente com a
profundidade”, que tem como vantagem principal a redução do peso das estacas metálicas. Isto é,
com a variação decrescente da seção transversal das estacas, podem-se obter idênticas
capacidades de carga com uma economia substancial no peso das mesmas.
O conceito é muito simples e se baseia na utilização de perfis de um mesmo grupo para compor as
estacas de seção transversal decrescente. Entendam-se como perfis de um mesmo grupo
aqueles cujas bitolas são de mesma altura nominal, com variações na espessura de alma e abas
(variação de massa, porém sem variação significativa no perímetro). Sendo do mesmo grupo, as
emendas dos perfis de diferentes dimensões serão executadas com facilidade, idênticas às de
estacas com perfis de mesma seção.
Os Perfis Estruturais Gerdau, disponíveis em ampla variedade de bitolas para um mesmo grupo,
oferecem extraordinária flexibilidade para o uso deste novo conceito de estaca. Usando como
exemplo as bitolas do grupo com 310 mm (4 bitolas do tipo HP), o perímetro varia entre a de menor
e a de maior peso de 0,5% a 2%, enquanto as reduções de massa vão de 13% a 58%.
Dependendo, obviamente, do projeto, da condição da obra e da combinação dos diferentes perfis
que comporão as estacas, pode-se economizar, genericamente, para estacas “longas”, entre 15%
a 25% no peso total das estacas metálicas de uma obra, utilizando seção transversal decrescente.
Recomenda-se analisar a aplicação deste novo conceito em toda e qualquer obra que requeira o
uso de fundações profundas, com estacas compostas, no mínimo, por duas seções de perfis.
Como para qualquer outra solução, o tipo de solo precisa ser considerado, mas, nos estudos já
realizados, a aplicação de estacas metálicas de seção transversal decrescente tem se mostrado
altamente eficiente, principalmente para solos naturais de diferentes tipos.
No Brasil, inúmeras fundações já foram realizadas utilizando este novo conceito e para comprovar
a eficiência desta solução, provas de cargas estáticas têm sido regularmente realizadas. O
resumo dos resultados pode ser observado no Capítulo 11.
Para se entender esse novo conceito são apresentados os resultados de uma obra na cidade de
Santos (SP) cuja capacidade de carga geotécnica foi obtida com base no método de Alonso
(2008) que deu origem à tabela 2 da qual resultou a figura 4. Conforme se verifica a carga axial de
compressão a ser resistida pela estaca decresce com a profundidade de um valor máximo (PR) no
topo até um valor mínimo (PP), na ponta.
39
Tabela 2: Transferência de Carga utilizando o método Alonso (2008)
GRUPO 310
Perímetro = 180 cm
Prof. contada
da guia (m)
SPT
-
Tipo de
Solo
PL
(tf)
PP
(tf)
PR
(tf)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
51
53
54
55
56
57
58
59
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
12
13
11
16
18
26
20
17
6
3
1
1
1
1
1
1
2
2
1
1
7
6
8
5
4
4
6
5
11
10
10
5
6
4
5
4
6
5
4
5
9
10
24
31
23
33
26
33
16
15
15
16
26
23
23
23
22
24
27
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
123
123
123
600
600
123
123
123
123
123
123
700
700
700
700
700
700
700
700
700
700
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
6
14
19
28
38
52
63
72
75
77
82
87
93
98
104
109
114
120
125
131
136
139
144
146
152
157
160
163
169
174
180
183
193
204
215
226
237
247
258
269
280
291
303
320
333
350
365
382
391
399
407
416
430
442
455
467
479
492
507
12
13
11
16
18
25
20
17
6
3
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
2
6
8
5
1
1
6
5
11
10
10
5
2
1
1
1
2
1
1
1
3
3
24
30
23
32
25
32
16
15
15
16
25
23
23
23
22
24
26
18
26
30
44
55
77
82
88
81
80
82
88
93
99
104
109
115
120
126
131
138
145
151
151
153
158
166
168
180
184
190
187
195
205
216
227
238
249
259
270
282
293
327
351
355
383
390
415
407
414
422
431
455
465
477
490
501
515
533
Convenção
40
Área = 280 cm²
/
(m)
1 = Areia
2 = Silte
3 = Argila
600 = SFL
700 = AT
PR ~
~ 400tf
Figura 4: Exemplo da composição de estacas de seção decrescente com a profundidade
Padm = 200 tf
PR (tf)
0
100
200
300
400
= 160 tf
L = 48 m
20
L = 12 m
320
2
15
L = 12 m
Padm =
10
HP 310 X 93
400
= 200 tf
2
L = 24 m
Padm =
HP 310 X 79
5
HP 310 X 107
0
Profundidade (m)
25
30
35
Padm =
260
= 130 tf
2
40
45
50
PL =~ 380 tf
~ 20 tf
PP =
55
60
400
300
200
100
0
Carga axial (na ruptura) da estaca
41
DETALHAMENTO DAS EMENDAS
DAS ESTACAS
7
DETALHAMENTO DAS EMENDAS DAS ESTACAS
Orientações para emendas de estacas com Perfis Estruturais Gerdau
Em solos que requerem fundações profundas, as estacas metálicas constituem uma solução
alternativa aos demais tipos de estacas.
As estacas metálicas e as pré-fabricadas em concreto são normalmente compostas por seções
que precisam ser emendadas para atingir as profundidades definidas no projeto.
O sistema de cravação deve estar sempre bem ajustado a fim de, durante a execução, garantir a
integridade das estacas. O uso de acessórios como o capacete, com uma geometria adequada à
seção do perfil da estaca e sem folgas, ajuda a não danificá-las. Se o topo do elemento inferior
for danificado, este deve ser recomposto através do corte a maçarico para novamente criar um
plano que garanta o apoio uniforme com o elemento seguinte e uma emenda de qualidade.
As emendas devem ser dimensionadas para resistir a todas as solicitações que possam ocorrer
durante o manuseio, a cravação e a utilização da estaca. Embora as emendas possam ser feitas
com soldas de topo de penetração total, em função de dificuldades na obra, recomenda-se
empregar talas soldadas, seguindo-se a orientação geral contida no manual da Associação
Brasileira de Empresas de Engenharia de Fundações e Geotecnia - ABEF.
As talas podem ser obtidas de chapas de aço com resistência equivalente a dos perfis, mas, por
uma questão de praticidade, as emendas são tradicionalmente executadas utilizando-se um
segmento do próprio perfil, recortado conforme mostrado na Figura 5, do qual se obtêm as talas
de mesas e de alma que irão compor as emendas da estaca na obra.
A redução do tempo de execução das emendas é um fator importante para a produtividade do
processo de cravação. Nesse sentido, é prática executar-se previamente as soldas na base da
seção superior a ser cravada. Dessa forma as talas soldadas no segmento superior servem de
guia para o seu posicionamento e alinhamento com o segmento inferior, reduzindo o tempo de
paralisação da cravação apenas ao necessário para a soldagem das talas na seção já cravada.
O objetivo deste capítulo é estabelecer um padrão para as emendas das estacas com Perfis
Estruturais Gerdau, comprimidas, baseado nas recomendações da NBR 6122:2010, nos
procedimentos do Manual da ABEF e outros critérios mostrados na tabela 3, para que a
resistência da emenda seja igual ou maior que a carga estrutural admissível do perfil, calculada
com base na NBR 8800:2008.
No caso das estacas tracionadas o cálculo segue o mesmo roteiro desprezando-se a solda de
penetração total no perímetro da alma e das mesas. Para estas emendas, o comprimento
mínimo das talas deverá ser, no mínimo, 5 cm maior do que aquele apresentado na tabela 4.
45
Tabela 3: Critérios utilizados para o cálculo das emendas das estacas.
Limite de escoamento do aço do perfil e das talas (fy)
34,5 kN/cm² (3,5 tf/cm²)
Limite de resistência do eletrodo – E70XX (fw)
48,3 kN/cm² (4,9 tf/cm²)
Solda de penetração total no perímetro livre da alma (sem chanfro)
e
t w /2)
5,0 mm
Solda de penetração total no perímetro livre das mesas (sem chanfro)
e
t f /2)
10,0 mm
e
6
Filetes mínimos para as soldas das talas, sendo:
e – espessura da alma (t w) ou mesas (t f)
s1 – Filete mínimo para as soldas das talas de alma t w (ver tabela 4)
s2 – Filete mínimo para as soldas das talas das mesas t f (ver tabela 4)
6 mm
e
8
e
12,5
e
3,0 mm
8 mm
5,0 mm
12,5 mm
6,0 mm
19 mm
8,0 mm
e
10,0 mm
19 mm
Redução da espessura para as faces em contato com o solo (NBR 6122)
1,0 mm
Deslocamento das talas das abas para permitir as soldas laterais
15,0 mm
L (mm) - ver tabela 4
Comprimento mínimo para corte do perfil (base para as talas)
Caso haja interesse, as considerações e verificações de cálculo poderão ser solicitadas à Equipe Técnica Gerdau.
Nota: Os parâmetros adotados levaram em consideração as condições normalmente encontradas no
campo, e podem ser conservadores. A critério do projetista estas talas podem ser reduzidas em função
de ensaios e outras variáveis de campo. Tentou-se neste trabalho, tão somente, obter uma
padronização dos comprimentos das talas.
As figuras 5, 6 e 7 ilustram os detalhes geométricos descritos anteriormente.
cortes
B
L
B
Figura 5 - Segmento do perfil que será recortado nas posições indicadas para obtenção das
talas da emenda.
46
0,015
B
T1
s2
B
s1
T2
0,015
L
EMENDA COM
CHAPAS
B
s2
s1
EMENDA COM
SEGMENTOS DO
PERFIL
Figura 6 – Detalhe da emenda com o posicionamento das talas e soldas
Tabela 4: Emenda de Estacas Comprimidas
PERFIS H
Tabela 4 - EMENDAS ESTACAS
BITOLA
Espessura
CARGA
ADMISSÍVEL DO
PERFIL
CARGA
ADMISSÍVEL DA
EMENDA
(Q.A's.Fy)/1,65
Topo + Talas (alma + mesas)
DESIGNAÇÃO
mm x kg/m
d
bf
tw
tf
mm
mm
mm
mm
KN
tf
KN
W 150 x 22,5
W 150 x 29,8
W 150 x 37,1
W 200 x 35,9
W 200 x 41,7
W 200 x 46,1
W 200 x 52,0
HP 200 x 53,0
W 200 x 59,0
W 200 x 71,0
W 200 x 86,0
HP 250 x 62,0
W 250 x 73,0
W 250 x 80,0
HP 250 x 85,0
W 250 x 89,0
W 250 x 101,0
W 250 x 115,0
HP 310 x 79,0
HP 310 x 93,0
W 310 x 97,0
W 310 x 107,0
HP310x110,0
W 310 x 117,0
HP310 x 125,0
W 360 x 91,0
W 360 x 101,0
W 360 x 110,0
W 360 x 122,0
152
157
162
201
205
203
206
204
210
216
222
246
253
256
254
260
264
269
299
303
308
311
308
314
312
353
357
360
363
152
153
154
165
166
203
204
207
205
206
209
256
254
255
260
256
257
259
306
308
305
306
310
307
312
254
255
256
257
5,8
6,6
8,1
6,2
7,2
7,2
7,9
11,3
9,1
10,2
13,0
10,5
8,6
9,4
14,4
10,7
11,9
13,5
11,0
13,1
9,9
10,9
15,4
11,9
17,4
9,5
10,5
11,4
13,0
6,6
9,3
11,6
10,2
11,8
11,0
12,6
11,3
14,2
17,4
20,6
10,7
14,2
15,6
14,4
17,3
19,6
22,1
11,0
13,1
15,4
17,0
15,5
18,7
17,4
16,4
18,3
19,9
21,7
421
617
811
740
901
976
1150
1175
1338
1649
2060
1356
1628
1819
1956
2068
2376
2735
1699
2118
2210
2477
2571
2758
2946
2074
2355
2586
2891
43
63
83
75
92
100
117
120
136
168
210
138
166
186
199
211
242
279
173
216
225
253
262
281
300
211
240
264
295
706
877
994
1000
1081
1205
1439
1401
1559
1751
2074
1761
2029
2147
2323
2295
2670
2762
2091
2555
2512
2655
2754
2756
2862
2400
2517
2820
3002
COMPRIMENTO
DAS TALAS
FILETES MÍNIMOS
Alma
Mesas
L
S1
S2
tf
mm
mm
mm
72
89
101
102
110
123
147
143
159
179
211
180
207
219
237
234
272
282
213
261
256
271
281
281
292
245
257
288
306
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
3
5
6
5
5
5
5
6
6
6
8
6
6
6
8
6
6
8
6
8
6
6
8
6
8
6
6
6
8
5
6
6
6
6
6
8
6
8
8
10
6
8
8
8
8
10
10
6
8
8
8
8
8
8
8
8
10
10
Nota: Quando a cravação das estacas for realizada com martelo vibratório ou quando as estacas trabalharem à tração deve-se aumentar
o comprimento das talas, mostrado na tabela 4, em 10 cm.
47
PERFIS I
Tabela 4 - EMENDAS ESTACAS
BITOLA
Espessura
CARGA
ADMISSÍVEL DO
PERFIL
CARGA
ADMISSÍVEL DA
EMENDA
(Q.A's.fy) /1,65
Topo + Talas (alma + mesas)
DESIGNAÇÃO
mm x kg/m
d
bf
tw
tf
mm
mm
mm
mm
KN
tf
KN
W 150 x 13,0
W 150 x 18,0
W 150 x 24,0
W 200 x 15,0
W 200 x 19,3
W 200 x 22,5
W 200 x 26,6
W 200 x 31,3
W 250 x 17,9
W 250 x 22,3
W 250 x 25,3
W 250 x 28,4
W 250 x 32,7
W 250 x 38,5
W 250 x 44,8
W 310 x 21,0
W 310 x 23,8
W 310 x 28,3
W 310 x 32,7
W 310 x 38,7
W 310 x 44,5
W 310 x 52,0
W 360 x 32,9
W 360 x 39,0
W 360 x 44,6
W 360 x 51,0
W 360 x 58,0
W 360 x 64,0
W 360 x 72,0
W 360 x 79,0
W 410 x 38,8
W 410 x 46,1
W 410 x 53,0
W 410 x 60,0
W 410 x 67,0
W 410 x 75,0
W 410 x 85,0
W 460 x 52,0
W 460 x 60,0
W 460 x 68,0
W 460 x 74,0
W 460 x 82,0
W 460 x 89,0
W 460 x 97,0
W 460 x 106,0
W 530 x 66,0
W 530 x 72,0
W 530 x 74,0
W 530 x 82,0
W 530 x 85,0
W 530 x 92,0
W 530 x 101,0
W 530 x 109,0
W 610 x 101,0
W 610 x 113,0
W 610 x 125,0
W 610 x 140,0
W 610 x 155,0
W 610 x 174,0
148
153
160
200
203
206
207
210
251
254
257
260
258
262
266
303
305
309
313
310
313
317
349
353
352
355
358
347
350
354
399
403
403
407
410
413
417
450
455
459
457
460
463
466
469
525
524
529
528
535
533
537
539
603
608
612
617
611
616
100
102
102
100
102
102
133
134
101
102
102
102
146
147
148
101
101
102
102
165
166
167
127
128
171
171
172
203
204
205
140
140
177
178
179
180
181
152
153
154
190
191
192
193
194
165
207
166
209
166
209
210
211
228
228
229
230
324
325
4,3
5,8
6,6
4,3
5,8
6,2
5,8
6,4
4,8
5,8
6,1
6,4
6,1
6,6
7,6
5,1
5,6
6,0
6,6
5,8
6,6
7,6
5,8
6,5
6,9
7,2
7,9
7,7
8,6
9,4
6,4
7,0
7,5
7,7
8,8
9,7
10,9
7,6
8,0
9,1
9,0
9,9
10,5
11,4
12,6
8,9
9,0
9,7
9,5
10,3
10,2
10,9
11,6
10,5
11,2
11,9
13,1
12,7
14,0
4,9
7,1
10,3
5,2
6,5
8,0
8,4
10,2
5,3
6,9
8,4
10,0
9,1
11,2
13,0
5,7
6,7
8,9
10,8
9,7
11,2
13,2
8,5
10,7
9,8
11,6
13,1
13,5
15,1
16,8
8,8
11,2
10,9
12,8
14,4
16,0
18,2
10,8
13,3
15,4
14,5
16,0
17,7
19,0
20,6
11,4
10,9
13,6
13,3
16,5
15,6
17,4
18,8
14,9
17,3
19,6
22,2
19,0
21,6
207
346
512
237
361
440
524
650
276
410
494
578
654
811
976
315
391
514
643
733
905
1136
564
740
870
1025
1204
1388
1602
1806
671
864
1035
1198
1443
1674
1954
953
1156
1423
1542
1780
2000
2232
2475
1205
1340
1463
1618
1743
1911
2208
2442
2047
2380
2717
3177
3471
4061
21
35
52
24
37
45
53
66
28
42
50
59
67
83
99
32
40
52
66
75
92
116
57
75
89
104
123
142
163
184
68
88
106
122
147
171
199
97
118
145
157
181
204
228
252
123
137
149
165
178
195
225
249
209
243
277
324
354
414
375
565
717
449
612
720
848
922
552
716
824
938
1097
1215
1507
667
767
932
1093
1257
1378
1705
1033
1282
1444
1523
1822
1886
2024
2158
1301
1480
1657
1913
2101
2185
2264
1632
1976
2094
2235
2324
2386
2625
2862
1961
2098
2245
2416
2339
2524
2551
2601
2667
2758
3057
3304
3831
3890
COMPRIMENTO
DAS TALAS
FILETES MÍNIMOS
Alma
Mesas
L
S1
S2
tf
mm
mm
mm
38
58
73
46
62
73
87
94
56
73
84
96
112
124
154
68
78
95
111
128
140
174
105
131
147
155
186
192
206
220
133
151
169
195
214
223
231
166
201
214
228
237
243
268
292
200
214
229
246
238
257
260
265
272
281
312
337
391
397
200
200
200
200
200
200
200
200
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
3
3
5
3
3
5
3
5
3
3
5
5
5
5
5
3
3
5
5
3
5
5
3
5
5
5
5
5
6
6
5
5
5
5
6
6
6
5
6
6
6
6
6
6
8
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
8
8
8
3
5
6
3
5
6
6
6
3
5
6
6
6
6
8
3
5
6
6
6
6
8
6
6
6
6
8
8
8
8
6
6
6
8
8
8
8
6
8
8
8
8
8
10
10
6
6
8
8
8
8
8
8
8
8
10
10
10
10
Para informações sobre solução alternativa de emendas de estacas em chapas ASTM A572 Gr 50,
consultar a equipe técnica da Gerdau.
48
Figura 7 – Detalhe típico da emenda com talas e soldas
As considerações e verificações de cálculo poderão ser solicitadas à Equipe Técnica Gerdau.
49
LIGAÇÃO DOS PERFIS
AO BLOCO DE COROAMENTO
8
LIGAÇÃO DOS PERFIS AO BLOCO DE COROAMENTO
A ligação da estaca metálica ao bloco de coroamento deve ser feita de modo que as cargas
resistidas pelo bloco sejam transmitidas adequadamente e com garantia de continuidade às estacas.
1° Caso - Estacas Comprimidas
O detalhe, muito difundido entre os calculistas de concreto armado, mostrado na figura 8, que
consiste em soldar uma chapa no topo da estaca não deve ser adotado, pois, o mesmo, tem
como principal inconveniente o fato do corte do perfil metálico, na cota de arrasamento (após a
cravação) onde será soldada a chapa, ser feito com maçarico e em posição muito desfavorável
para o operador, trabalhando dentro da cava para a confecção do bloco e, na maioria das vezes
próximo do nível da água. Nestas condições adversas de corte, resultará uma superfície sem
garantia de perpendicularidade ao eixo da estaca, além de se apresentar irregular e, via-deregra, não plana. Por esta razão o contato da chapa com a área plena do perfil metálico fica
prejudicado. Para agravar a situação, normalmente a chapa é maior que a projeção da seção
transversal do perfil, exigindo que a solda desta ao perfil seja realizada por baixo da mesma, e,
portanto, sem qualquer controle da qualidade dessa solda.
Figura 8 - Solução desaconselhada para a ligação da estaca metálica ao bloco de coroamento
Até a revisão da NBR 6122:2010 a ligação da estaca metálica com o bloco podia ser feita
embutindo-se a estaca 20 a 30 cm no bloco, conforme Figura 9, complementada por uma fretagem
através de espiral posicionada por cima da armadura de flexão do bloco. Esta proposição estava
consolidada pela experiência adquirida com a utilização de perfis empregados até aquela época
que eram fabricados pela Companhia Siderúrgica Nacional (CSN) ou também para os trilhos
(geralmente usados após desgaste nas ferrovias) e no fato de que a armadura do bloco era
distribuída uniformemente ao longo de sua dimensão em planta.
53
Figura 9 - Solução de ligação estaca-bloco antes da NBR 6112:2010
Com o advento dos perfis metálicos confeccionados com aço de alta resistência (portanto maiores
cargas por estaca) e em função da nova redação da NBR 6118:2010 que impõe que mais de 85%
da ferragem calculada pelas bielas se situe na região das estacas, este tipo de ligação do perfil
com o bloco é praticamente impossível. Por esta razão, hoje em dia utiliza-se o detalhe
apresentado na Figura 10 (e uma vista na fotografia 5) em que se envolve a estaca, abaixo da cota
de arrasamento (“pescoço”) com concreto armado e fretado para garantir a transferência da carga,
por aderência, do bloco á estaca. Para melhorar essa transferência de carga do bloco para a
estaca metálica a armadura, nessa região do “pescoço”, deve ser soldada na estaca.
Figura 10: Proposição da ligação da estaca metálica ao bloco (perfis do grupo 310)
DETALHE
ELEVAÇÃO
PERFIL W310
PLANTA
60
30
15
BLOCO DE
COROAMENTO
30
15
15
15
20
30
N1
20
N3
52
5
52
120
65
60
10
7
10
52
52
9 N2 C/7
15
15
5
12 N3
N3. 12Ø1,25 C=120
135
8
N1. 2x2Ø20mm C=285
80
N1
125
30
3.6 4.3
60
N3
10
10
20
N2. 9Ø10 C/7
C=238
ESTACA
METÁLICA
54
BLOCO ENVOLVENDO
A ESTACA METÁLICA
Fotografia 5: Vista da ligação estaca metálica – bloco conforme detalhe da Figura 10
“Pescoço”
O detalhe apresentado na Figura 10 e na fotografia 5 pode ser utilizado como referência para outros
grupos de perfis. Normalmente concreta-se inicialmente o “pescoço” antes do bloco de coroamento,
retira-se a forma do pescoço, aterra-se com compactação o solo à sua volta e finalmente executa-se
o bloco de coroamento.
2º Caso - Estacas Tracionadas
No caso de estacas trabalharem à tração, a ligação com o bloco é feita através de armadura
convenientemente calculada, soldada ao perfil, analogamente ao mostrado na figura 10 e que
deverá penetrar no bloco o comprimento necessário para transmitir-lhe a carga de tração, por
aderência. Um detalhe típico dessa ligação é apresentada na fotografia 6.
55
Fotografia 6: Detalhe de armadura para transferir carga de tração da estaca para o bloco
56
USO DE MARTELOS VIBRATÓRIOS
NA CRAVAÇÃO DAS ESTACAS
9
USO DE MARTELOS VIBRATÓRIOS NA CRAVAÇÃO DAS ESTACAS
9.1 - Considerações básicas
Os martelos vibratórios foram inicialmente desenvolvidos na Alemanha e na antiga União
Soviética (atual Rússia) por volta de 1930/31. Basicamente seu funcionamento consiste em girar
massas excêntricas, em sentido contrário, conforme se mostra, esquematicamente, na Figura 11.
Figura 11: Princípio de funcionamento de um martelo vibratório
A
B
C
D
E
F
A redutor de vibração
D caixa de engrenagem
B elastômeros
E braçadeira
C massas excêntricas
F prendedor hidráulico
A central de energia para acionar as massas excêntricas pode ser hidráulica (martelos vibratórios
hidráulicos) ou elétrica (martelos vibratórios elétricos), conforme mostrado, respectivamente, nas
Fotografias 7 e 8.
Os martelos vibratórios são geralmente classificados de acordo com a frequência que impõe às
massas excêntricas em:
Baixa frequência: são aqueles com frequência inferior a 20 Hz (1.200 rpm)
Frequência normal: apresentam frequência entre 20 Hz (1.200 rpm) e 33 Hz (2.000 rpm)
Alta frequência: apresentam frequência superior a 35 Hz (2.000 rpm).
59
Fotografia 7: Martelo vibratório hidráulico
Fotografia 8: Martelo vibratório elétrico
As massas excêntricas devem girar com sincronismo criando forças centrifugas ascendentes e
descendentes (+Fv e – Fv) cujo mecanismo é exposto na Figura 12. O sincronismo se faz necessário
para que se anulem as componentes horizontais das forças (Fh ) conforme se mostra na Figura 12 (ii)
a fim de evitar propagação de vibrações horizontais no terreno.
Figura 12: Forças centrífugas (Fv e Fh ) geradas pelas massas excêntricas (m) girando com velocidade angular w.
Fv
Fc
r
+Fv
+Fv
-Fh
m
Fc
-Fh
t
(i)
t
(ii)
Os martelos vibratórios podem ser usados tanto para cravar estacas quanto para removê-las e
causam menos impacto ambiental do que os martelos hidráulicos de impacto. Sua alta frequência e
o sincronismo no giro das massas excêntricas só criam vibração vertical sendo a horizontal pouco
perceptível. Além disso, o tempo gasto na cravação é bem menor do que aquele gasto com martelos
hidráulicos de impacto.
60
A alta velocidade de vibração cria a “liquefação” do solo e a estaca penetra quase sem nenhum
esforço. Motivo pelo qual os martelos vibratórios são de menor peso quando comparados aos outros
tipos de martelo.
9.2 - Primeira fundação com estacas metálicas GERDAU, cravadas com martelo vibratório,
executada no País.
A primeira fundação com estacas GERDAU cravadas com martelos vibratórios ocorreu em fins de
2011 no Laminador 4 da Gerdau Cosigua, em Santa Cruz, no Rio de Janeiro. Nessa obra foram
cravadas 192.287 m de estacas com comprimento cravado variando entre 33 e 40 m.
O perfil geotécnico (típico) representativo do local dessa obra é apresentado na Figura 13.
0
ATERRO DE ESCÓRIA METALÚRGICA
1,60
ARGILA POUCO ARENOSA, MUITO MOLE, CINZA
13,60
NA= 02/02/11
08:40h
AREIA FINA E MÉDIA POUCO ARGILOSA, FOFA À
MEDIANAMENTE COMPACTA, CINZA
24,80
5 5 6
15 15 15
11
23
1 1 1
15 15 15
12
24
3 3 3
15 15 15
1 1 1
20 15 15
2
1
6
25
1 1 1
15 15 15
2
2
8
26
P 1
18 35
1
35
3 3 3
15 15 15
3
8
27
1
46
1
46
3 4 4
15 15 15
4
11
28
P
45
P
45
3 5 6
15 15 15
5
10
29
P
48
P
48
4 5 5
15 15 15
6
6
30
P 1
30 28
1
28
3 3 3
15 15 15
7
12
31
1
53
1
53
3 6 6
15 15 15
8
11
32
1
46
1
46
4 4 7
15 15 15
9
13
33
P 1
40 21
1
21
4 6 7
15 15 15
10
14
34
P 1
15 37
1
37
5 6 8
15 15 15
11
14
35
1
45
1
45
6 6 8
15 15 15
12
15
36
1 1
35 25
1
25
5 7 8
15 15 15
13
6 6 9
15 15 15
15
37
2 2 2
12 15 15
4
14
6 6 8
15 15 15
16
38
2 2 3
15 15 15
5
15
6 8 9
15 15 15
17
39
2 3 5
15 15 15
8
16
9 10 10
15 15 15
20
40
4 5 6
15 15 15
11
17
8 10 13
15 15 15
23
41
4 5 5
15 15 15
10
18
10 11 12
15 15 15
23
42
5 5 6
15 15 15
11
19
9 13 15
15 15 15
28
43
5 5 3
15 15 15
8
10
10 15 17
15 15 15
32
44
3 4 5
15 15 15
9
21
4 5 7
15 15 15
12
22
SILTE ARGILO ARENOSO, POUCO COMPACTO Á
MEDIANAMENTE COMPACTO, VERMELHO E CINZA
1,36m
ATERRO ARGILO ARENOSO, MOLE, VERMELHO
1,36m
ENSAIO
PENETROMÉTRICO
Golpes/cm
08:40h
0,70
DESCRIÇÃO DO MATERIAL
NA= 02/02/11
COTA PROF.
E NA (m) PERFIL
(m)
SPT
Figura 13: Sondagem típica da obra da Gerdau Cosigua no RJ
36,90
ARGILA POUCO ARENOSA, MICÁCEIA, ÉDIA,
Á RIJA, CINZA
SILTE MUITO ARENOSO, MEDIANAMENTE
COMPACTO À COMPACTO, CINZA
TÉRMINO 44,50M
Por ser a primeira obra, portanto sem experiência neste tipo de cravação, o final da cravação das
estacas (inclusive medindo-se o repique) foi feito usando-se martelo hidráulico de impacto.
Na obra foram realizadas nove provas de carga estáticas cujos resultados, junto com as demais
realizadas, estão apresentados no capítulo 11 separadas por estacas cravadas com martelo
vibratório (estacas com numeração V) e de impacto (estacas com numeração I).
61
CONTROLES DA
CAPACIDADE DE CARGA
10
CONTROLES DA CAPACIDADE DE CARGA
10.1 - Durante o Processo de Cravação
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 ruído e vibração. Da boa escolha do martelo resultará um melhor desempenho do
processo de cravação, em particular quanto às vibrações e ao ruído que, hoje em dia, em centros
urbanos, acabam sendo condicionantes 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 nega,
pelo repique e, em algumas obras, pelo ensaio de carregamento dinâmico (NBR13208: 2007).
Para garantir que o perfil seja cravado na posição de projeto, deve-se providenciar um gabarito de
madeira “enterrado” conforme se mostra na figura 14.
Figura 14 - Gabarito para a cravação da estaca
Nega
A nega é uma medida tradicional, embora, hoje em dia, seja mais usada para o controle da
uniformidade do estaqueamento quando se procura manter, durante a cravação, negas
aproximadamente iguais para as estacas com cargas iguais. A nega corresponde à penetração
permanente da estaca, quando sobre a mesma se aplica um golpe do pilão. Em geral, é obtida
como um décimo da penetração total para dez golpes.
Apesar das críticas às fórmulas das negas (entre elas o fato de que foram desenvolvidas a partir
da Teoria de Choque de Corpos Rígidos), o que está muito Ionge de representar uma estaca
longa, pois sob a ação do golpe do pilão a ponta da mesma não se desloca ao mesmo tempo
que o topo, ela ainda faz parte do “receituário” dos encarregados dos bate-estacas.
A nega também pode ser medida decorrido um determinado tempo após a cravação da estaca.
É a denominada “nega de recravação ou de recuperação”, e compará-la com a medida ao final
da cravação para verificar se o solo apresenta o fenômeno da cicatrização (diminuição da nega
como tempo) ou relaxação (aumento da nega como tempo).
65
Repique
Ao contrário da nega, o repique já está incluído dentro do contexto da Teoria de Propagação de
Onda, e, portanto, apresenta resultados com muito menos dispersão do que a nega. O repique
representa a parcela elástica do deslocamento máximo de uma seção da estaca, decorrente da
aplicação de um golpe do pilão. Seu registro pode ser feito através do registro gráfico em folha de
papel fixada à estaca e movendo-se um lápis, apoiado num referencial, no instante do golpe,
conforme se mostra na fotografia 9. O valor obtido, corresponde à solução da Equação da Onda,
em termos de deslocamento máximo e sem a escala de tempo. A interpretação do sinal obtido
permite estimar a carga mobilizada durante o golpe do pilão. Analogamente à nega esse sinal
pode ser obtido após decorrido um certo tempo após a cravação para verificar os fenômenos da
“cicatrização” (aumento da capacidade de carga como tempo) ou “relaxação” (diminuição da
capacidade de carga como tempo) da estaca.
Fotografia 9 - Registro do repique
66
Ensaio de Carregamento Dinâmico (NBR 13208: 2007)
Este ensaio, calcado na Equação da Onda, é mais completo que o repique. Consiste em se
acoplar à estaca um par de transdutores de deformação específica e um par de acelerômetros,
posicionados em planos ortogonais, para poder corrigir eventuais efeitos devido à flexão da
estaca em função da não coincidência do golpe do pilão com o eixo da estaca (fotografia 10).
Esses transdutores são ligados “on line” a um analisador PDA (Pile Driving Analyser) mostrado
na fotografia 11.
Fotografia 10 - Transdutores de aceleração e deformação específica
Fotografia 11 - Equipamentos PDA para processamento dos sinais dos transdutores
acoplados à estaca
O PDA processa os dados recebidos dos transdutores e processa-os obtendo sinais de velocidade
(integração da aceleração) e de força (Lei de Hooke aplicado ao sinal de deformação específica).
A interpretação desses sinais fornece a estimativa da carga mobilizada durante cada golpe do
pilão. Cabe lembrar que a carga mobilizada pelos golpes do pilão nem sempre corresponde à
capacidade de carga geotécnica da estaca, pois a mesma depende da energia aplicada à estaca
pelos golpes do pilão. Somente no caso em que essa energia seja suficiente para mobilizar toda a
resistência do solo à volta da estaca é que esse valor medido pelo ensaio de carregamento
dinâmico poderá se aproximar da capacidade de carga da estaca. Entretanto, este valor somente
poderá ser medido pelas tradicionais provas de carga estáticas, conforme se exporá a seguir.
67
10.2 - Provas de Carga Estática (NBR 12131:2006)
As provas de carga estática consistem em se aplicar à estaca uma carga e medir os recalques
correspondentes. Para tanto se emprega um macaco hidráulico que reage contra um sistema de
vigas metálicas, que por sua vez se ancora em tirantes ou em estacas de tração. A utilização de
estacas metálicas facilita a execução de provas de carga estática, pois se podem utilizar estacas
do próprio bloco como elementos de tração, conforme se mostra na fotografia 12.
Fotografia 12 - Prova de Carga Estática
A prova de carga estática é o método mais confiável e indiscutível de se avaliar a capacidade de
carga de uma estaca isolada. Os ensaios de carregamento dinâmico, embora sejam atrativos do
ponto de vista de custo, sempre necessitarão de correlações. É por esta razão que alguns
projetistas de fundações questionam os resultados dos ensaios PDA e sugerem que os mesmos
sejam aferidos, pelo menos, por uma prova de carga estática.
68
10.3 - Provas de Carga Instrumentadas
Quando se pretende verificar a transferência de carga estaca-solo utilizam-se strain gages
solidarizados à estaca, e em pontos estratégicos conforme se mostra na figura 15, onde se queria
verificar a transferência de carga nas camadas de areia e na ponta da estaca.
Os strain gages baseiam-se no princípio da variação da resistência elétrica de fios que
experimentam variação de comprimento, utilizando-se a “Ponte de Wheastone”. A aquisição de
dados e a interpretação dos mesmos são mostradas na figura 16. Com base nesses valores
medidos é possível se determinar, para cada profundidade instrumentada, a carga atuante na estaca
para cada nível de carregamento. O resultado da prova carga instrumentada da figura 15 é mostrada
na figura 17. Com base nessa figura percebe-se que após a descarga da estaca ainda restou
uma carga residual na mesma, ou seja, a estaca “ficou presa”, não conseguindo voltar totalmente.
Mas um fato importante (posteriormente constatado em outras instrumentações), é que a carga de
ponta das estacas metálicas, quando apoiadas em solo pouco portante (como é o presente caso)
é muito próxima de zero, mostrando que não se pode considerar, para esse tipo de estaca, o
padrão amplamente divulgado em nosso meio geotécnico de que a área da ponta que contribui
para a capacidade de carga corresponde àquela obtida com o retângulo envolvente à seção
transversal do perfil metálico.
Figura 15 - Posição dos strain gages na prova de carga nº 31
69
Figura 16 - Sistema de aquisição de dados durante a instrumentação das estacas
CAIXA SELETORA
CABOS
PAINEL DIGITAL
STRAIN
GAGES
DEFORMAÇÃO ESPECÍFICA
Lei de Hooke
70
Figura 17 - Provas de Carga - Distribuição da Carga com a Profundidade
Obra/Local: Rua Tocantins - Santos - SP
data: 08/12/2006
71
CASOS DE OBRAS
11
LOCALIZAÇÃO E METODOLOGIA PARA AQUISIÇÃO DOS DADOS
A tabela 5 apresenta a localização das cidades onde se executaram algumas das provas de carga
estáticas em estacas cravadas com martelo vibratório e, nas tabelas 6 e 7, os dados relevantes
das mesmas.
Analogamente, nas tabelas 8 a 10 reproduzem-se as provas de carga, já constantes dos catálogos
técnicos anteriores, realizadas em estacas cravadas à percussão por martelos de impacto.
Para permitir a reconstituição das curvas carga-deslocamento dessas provas de carga foram
elaboradas as Tabelas 6 e 9. Nessas tabelas os deslocamentos são apresentados para pontos
fixos de carga correspondentes a 0,25P; 0,5P; 0,6P; 0,7P; 0,8P; 0,9P e P, sendo P a carga máxima
do ensaio. Os valores superiores destas tabelas apresentam, para cada estaca, os recalques
medidos durante a carga, e os inferiores durante a descarga. Analogamente é apresentada a
figura com a sondagem à percussão junto a cada estaca. Nessa figura, o início dos dados do solo
coincide com a cota de cravação da estaca. Para identificação do tipo de solo foi utilizada a
convenção de 3 algarismos. O algarismo 1 significa areia, o 2 silte e o 3 argila.
Quando não existe um determinado tipo de solo usa-se o algarismo 0 para completar a série de
3 algarismos. Por exemplo, o solo classificado como 123 significa areia silto argilosa e o solo
classificado como 320 corresponde a uma argila siltosa.
75
Tabela 5 - Localização e dados relevantes das estacas ensaiadas à compressão e cravadas com
martelo vibratório
V.1
W 610 x 101 (33,37)
33,37
282
V.2
W 610 x 101 (31,65)
31,65
244
V.3
HP 200 x 53 (40)
40
200
V.4
HP 250 x 85 (40,55)
40,55
285
W 610 x 101 (37,5)
37,5
248
V.6
W 610 x 101 (40,40)
40,4
300
V.7
HP 250 x 85 (39,92)
39,92
290
V.8
W 610 x 101 (40,40)
40,4
400
V.9
W 610 x 101 (40,39)
40,39
280
38
500
57,5
400
W 310 x 107 - 97 - 93 - 79 (12 - 12 - 12 - 14)
50
400
V.13
W 310 x 107 - 97 - 93 - 79 (12 - 12 - 12 - 14)
50
400
V.14
HP 310 x 125 (42,5)
42,5
460
HP 310 x 125
38,6
460
V.16
HP 310 x 125
35,7
272
V.17
HP 310 x 125
32,2
460
HP 310 x 125 - 117 - 110 (15,5 - 12 - 12)
39,5
422
HP 310 x 125 - 117 - 110 (8,5 - 12 - 12)
32,5
364
54
410
W 310 x 93 - 79 (28,20 - 12)
40,2
360
W 310 x 93 - 79 (28,30 - 12)
40,3
360
W 310 x 107 - 97 - 93 - 79 (12 - 12 - 12 - 12)
48
408
W 310 x 107 - 97 - 93 - 79 (12 - 12 - 12 - 8)
44
400
HP 310 x 93 - 79 (14 - 36)
50
300
Santa Cruz
V.5
Estacas cravadas com Martelo Vibratório
RJ
V.10
Barra da Tijuca
Laminador Gerdau
Cosigua
R. Martinho de Mesquita
R. Castro Alves
V.11
V.12
HP 310 x 125 (38)
W 310 x 107 - 97 - 93 - 79 (21,5 - 12 - 12 - 12)
Av. Osvaldo Cruz
V.15
Av. Presidente Wilson
Santos
V.18 SP
Av. Marechal Floriano Peixoto
V.19
V.20
R. Itapura de Miranda
V.21
R. General Otelo Rodrigues
Franco
V.22
W 310 x 117 - 107 - 97 - 79 (12 - 12 - 12 - 18)
Praia Grande
V.23
R. Xixová
V.24
V.25
São Vicente
R. Freitas Guimarães
(*) HP 310 x 125 - 110 - 93 - 79 (a -b -c - d) significa (do topo para a ponta da estaca):
HP 310 x 125 c/a m; HP 310 x 110 c/b m; HP 310 x 93 c/c m e HP 310 x 79 c/d m
76
Tabela 6 - Recalques (mm) das estacas comprimidas e cravadas com martelo vibratório
Valor de r sob carga máxima Pmáx correspondente ao recalque residual (para P=0) na descarga)
Cidade
V.1
33,37
V.2
31,65
V.3
40
V.4
40,55
V.5
l (m)
Santa Cruz
37,5
V.6
40,4
V.7
39,92
V.8
40,4
V.9
40,39
V.10 Barra da Tijuca
38
V.11
57,5
V.12
50
V.13
50
V.14
42,5
V.15
38,6
Santos
V.16
35,7
V.17
32,2
V.18
39,5
V.19
32,5
V.20
54
V.21
40,2
V.22
40,3
Praia Grande
V.23
48
V.24
44
V.25
São Vicente
50
Pmáx tf
Valores superiores para carga e inferiores para descarga
resid.
0,25 Pmáx
0,5 Pmáx
0,6 Pmáx
0,7 Pmáx
0,8 Pmáx
0,9 Pmáx
Pmáx
282
244
200
9,82
285
248
14,07
300
290
400
280
500
24,33
400
400
10,42
400
9,89
460
4,62
460
6,39
272
32,02
460
2,88
422
4,09
364
4,28
410
24,93
360
18,36
360
8,54
408
18,23
400
2,63
300
4,23
5
3
10
25
6
4,51
20
7
7
9
2
2,2
31,15
4
5
27
5
23,5
3,5
15
9
17
4
40
3
11
2
15
4,5
13
4
37
5
25
5
18
4,01
30
4
13
3,5
12
9,5
7
21
38
15,86
9,84
27
14
15
20
5
6,69
35
12,27
13,62
35
13,22
33,5
11,4
24
18
30
8,45
45
9,42
19,5
6,15
19
11
21
12
46,07
11
34,52
10
26
12,29
38
9,8
21
6,65
16,42
12
10
26,9
40
21,94
12
29
16
20
25
16
11
38
23
16,57
18,55
39,4
17,28
37
15
28
24
33
11
46
13,83
23
8,59
21
14
21
15,1
50
13,5
37,5
13
28
15,1
42
12,47
25,66
9,66
18
15
12
28,5
42
25,56
16
24
20
25
30
20
18
42
30
22
24,44
42,5
23,54
41
18,5
29
27
37
14
48
16,8
26
12,56
21,5
17
23
20
51
17
41
16
30
20
45
16,39
26
12,14
20
19
15
34,64
45
31,93
19
37
23
30
35
24
22
44
30
30,65
44,81
28,74
44
23
30
32
42
16
50
21,49
28
14,96
22
20,5
25,5
24
53
22,5
43
20
32
25
46,5
19,96
27
14,94
22
24
20
40,49
46
38,17
22
42
30
35
40
28
30
45
37
38,05
46
37,32
45
27
30
39,5
44
19,5
51
25
29
18,32
22
23,5
27
34
54
32
45
24
33
29
48
24,96
24
18,18
22,6
115
73,18
46,1
46,49
59,78
33,65
45,7
40
45
45
37
45
40,74
45,24
45
64
46,12
45,02
30,82
45,14
51,27
51,33
29,77
22,02
28,5
42,29
55,67
41,97
46,39
29,05
33,44
30,87
49,35
29,8
22,6
-
77
100
100
100
100
100
100
100
300
120
120
120
100
100
100
100
78
V–13
Santos
V–14
Santos
V–15
Santos
V–16
Santos
V–17
Santos
V–18
Santos
V–19
Santos
V–20
Santos
V–21
Praia Grande
V–22
Praia Grande
V–23
Praia Grande
V–24
Praia Grande
V–25
São Vicente
21
1
1
1
1
1
1
1
1
1
5
1
1
1
1
9
5
11
10
10
11
12
1
8
6
6
10
10
11
13
12
11
16
18
18
18
18
27
29
52
45
45
4
12
Santos
21
1
1
1
1
1
1
1
1
1
5
1
1
1
1
9
5
11
10
10
11
12
1
8
6
6
10
10
11
13
12
11
16
18
18
18
18
27
29
52
4
45
4
12
V–12
29
28
3
2
0
0
0
0
0
0
0
0
2
2
8
14
17
19
16
12
11
11
12
13
12
15
14
15
16
20
21
20
22
27
29
28
34
34
35
45
Santos
16
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
6
9
11
10
11
2
12
15
6
7
9
10
10
11
11
10
10
15
18
19
21
16
23
27
38
48
70
V–11
23
2
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2
2
6
7
12
8
8
5
7
8
9
11
13
8
9
9
10
14
20
29
30
32
60
41
40
40
62
43
46
40
64
Barra da Tijuca
3
2
0
1
1
1
1
1
1
1
1
4
6
4
5
6
2
4
5
6
5
7
6
7
7
6
6
8
9
8
9
11
12
13
11
14
16
16
21
23
V–10
4
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
4
4
5
6
9
7
8
9
8
6
8
8
6
8
7
9
14
16
16
19
12
17
14
18
21
21
61
90
Santa Cruz
4
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
10
12
15
20
16
18
9
10
12
10
11
13
13
15
9
10
12
14
16
20
22
27
30
38
52
60
90
V–9
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
9
11
15
9
10
14
13
14
12
14
8
9
11
11
16
19
12
9
10
13
14
17
20
16
20
23
38
55
Santa Cruz
4
12
12
14
16
18
14
17
22
27
23
30
29
34
31
32
4
9
52
75
40
38
39
90
22
29
22
3
4
5
50
3
8
11
18
16
19
27
34
39
V–8
19
12
10
13
2
4
2
2
2
2
2
2
2
1
1
1
1
1
1
2
3
4
3
2
2
3
4
3
13
4
4
4
4
5
5
5
12
5
3
4
23
30
31
31
31
30
25
27
11
8
14
12
10
13
22
50
80
90
Santa Cruz
15
12
13
14
14
7
11
13
17
18
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
2
3
3
5
5
4
3
5
3
3
3
3
4
3
5
5
3
3
4
4
4
5
5
22
27
33
54
25
70
52
47
48
54
24
30
V–7
13
11
12
14
21
15
11
13
11
10
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
3
8
4
5
5
5
5
4
5
5
6
7
6
6
7
6
7
5
5
6
6
23
14
24
34
43
58
Santa Cruz
12
16
22
34
31
15
3
3
4
3
3
3
2
2
1
2
2
3
3
2
3
3
3
3
3
3
3
3
3
18
51
47
50
23
41
48
48
57
40
37
58
R
O
C
H
A
V–6
1
11
16
17
19
32
36
34
38
4
2
4
2
3
4
4
4
5
4
6
2
4
3
2
4
4
4
3
4
4
4
4
31
34
36
40
36
40
31
30
23
20
23
36
Santa Cruz
4
8
15
18
22
24
26
29
16
2
2
2
2
2
3
8
3
3
6
3
3
3
4
3
4
5
6
8
7
30
12
?
V–5
8
18
16
19
32
32
25
38
38
3
3
3
3
2
3
4
3
3
3
3
3
3
3
3
3
4
4
3
13
5
R
O
C
H
A
Santa Cruz
3
14
8
17
10
13
16
36
25
37
6
2
2
2
2
2
4
5
3
2
2
3
14
6
4
5
4
14
21
28
25
13
5
6
5
14
39
11
33
15
18
22
11
14
25
38
14
29
33
17
25
90
90
50
V–4
4
21
20
19
18
35
29
23
39
26
6
4
1
2
1
2
2
15
3
2
2
1
3
4
4
2
4
3
3
4
4
25
35
3
4
3
4
2
32
49
22
90
50
Santa Cruz
3
14
8
17
10
13
16
36
25
37
6
2
2
2
2
2
4
5
3
2
2
3
14
6
4
5
4
14
21
28
25
13
5
6
5
14
39
11
33
15
18
22
11
14
25
38
14
29
33
17
25
90
90
50
V–3
7
7
9
11
5
4
4
17
26
32
38
38
40
40
33
31
33
22
27
42
70
70
80
90
70
2
1
1
1
1
1
2
4
5
3
5
7
7
11
17
17
27
30
36
25
70
90
Santa Cruz
21
20
16
18
22
30
33
37
36
31
5
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
2
1
2
2
2
2
1
2
1
1
2
2
2
2
2
2
2
7
15
20
17
25
26
27
31
33
V–2
14
6
10
10
10
6
9
12
13
38
90
50
26
20
35
55
40
30
30
22
13
1
1
1
1
7
13
15
13
18
Santa Cruz
16
5
8
7
9
4
11
12
18
45
60
60
33
14
33
34
27
1
1
1
1
1
4
5
10
14
14
15
17
16
V–1
21
20
16
18
22
30
33
37
36
31
5
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
2
1
2
2
2
2
1
2
2
2
2
1
2
1
1
2
2
2
2
2
2
7
15
20
17
25
27
31
33
31
Tabela 7: Quadro resumo das provas de carga à compressão sobre as estacas
100
310
231
100
130
310
300
300
300
300
100
120
120
120
120
120
130
SFL
130
SFL
SFL
SFL
SFL
130
130
310 120
130
130
130
300
300
130
300
300
SFL
130
130
SFL
130
SFL
SFL
231
310 120
231
300
231
120
231
130
320
130
100
SFL
SFL
120
SFL
120
SFL
SFL
231
130
231
310
231
130
231
231
310
130
SFL
130
SFL
SFL
SFL
120
SFL
SFL
SFL
SFL
120
SFL
130
130
SFL
130
SFL
130
SFL
AT
SFL
210
120
120
120
210
210
210
213
213
213
100
100
Sondagem paralizada por orientação do cliente
100
100
Sondagem paralizada por orientação do cliente
100
Tabela 8 - Localização e dados relevantes das estacas ensaiadas à compressão e cravadas à
percussão por martelo de Impacto
I.1
I.2
I.3
I.4
I.5
I.6
I.7
I.8
I.9
I.10
I.11
I.12
Estacas cravadas à percussão por martelos de impacto
I.13
I.14
I.15
I.16
I.17
I.18
I.19
I.20
I.21
I.22
I.23
I.24
I.25
I.26
I.27
I.28
I.29
I.30
I.31
I.32
I.33
I.34
I.35
I.36
I.37
I.38
I.39
I.40
I.41
79
Tabela 9 - Recalques (mm) das estacas comprimidas comprimidas e cravadas à percussão por martelo de Impacto
Valor de r sob carga máxima Pmáx correspondente ao recalque residual (para P=0) na descarga)
I.1
I.2
I.3
I.4
I.5
I.6
I.7
I.8
I.9
I.10
I.11
I.12
I.13
I.14
I.15
I.16
I.17
I.18
I.19
I.20
I.21
I.22
I.23
I.24
I.25
I.26
I.27
I.28
I.29
I.30
I.31
I.32
I.33
I.34
I.35
I.36
I.37
I.38
I.39
I.40
I.41
80
Tabela 10: Quadro resumo das provas de carga
à compressão sobre as estacas
I.1
I.2
I.3
I.4
I.5
I.6
I.7
I.8
I.9
I.10
I.11
I.12
I.13
I.14
81
I.15
I.16
I.17
I.18
I.19
I.20
I.21
I.22
I.23
I.24
I.25
I.26
I.27
82
I.28
I.29
I.30
I.31
I.32
I.33
I.34
I.35
I.36
I.37
I.38
I.39
I.40
I.41
83
ANEXOS
12
ANEXO I
Tabela de carga estrutural dos
Perfis Estruturais Gerdau
PERFIS H
PERFIS I
254
260
29,8
37,1
35,9
41,7
46,1
52,0
53,0
59,0
71,0
86,0
62,0
73,0
80,0
85,0
W 150 x 29,8
W 150 x 37,1
W 200 x 35,9
W 200 x 41,7
W 200 x 46,1
W 200 x 52,0
HP 200 x 53,0
W 200 x 59,0
W 200 x 71,0
W 200 x 86,0
HP 250 x 62,0
W 250 x 73,0
W 250 x 80,0
HP 250 x 85,0
305
308
13,0
18,0
24,0
15,0
19,3
22,5
26,6
31,3
17,9
22,3
25,3
28,4
32,7
38,5
44,8
21,0
W 150 x 13,0
W 150 x 18,0
W 150 x 24,0
W 200 x 15,0
W 200 x 19,3
W 200 x 22,5
W 200 x 26,6
W 200 x 31,3
W 250 x 17,9
W 250 x 22,3
W 250 x 25,3
W 250 x 28,4
W 250 x 32,7
W 250 x 38,5
W 250 x 44,8
W 310 x 21,0
256
360
110,0
122,0
255
357
W 360 x 110,0
254
353
91,0
101,0
W 360 x 91,0
W 360 x 101,0
W 360 x 122,0
312
312
125,0
303
266
262
258
260
257
254
251
210
207
206
203
200
160
153
148
363
101
148
147
146
102
102
102
101
134
133
102
102
100
102
102
100
257
307
310
HP 310 x 125,0
314
308
110,0
117,0
306
306
259
W 310 x 117,0
311
299
269
HP 310 x 110,0
97,0
107,0
93,0
HP 310 x 93,0
W 310 x 97,0
79,0
W 310 x 107,0
308
303
115,0
HP 310 x 79,0
257
256
W 250 x 115,0
264
89,0
101,0
W 250 x 89,0
260
255
254
256
209
206
205
207
204
203
166
165
154
153
152
mm
bf
W 250 x 101,0
256
253
246
222
216
210
204
206
203
205
201
162
157
152
22,5
W 150 x 22,5
mm
d
kg/m
Massa
Linear
mm x kg/m
DESIGNAÇÃO
BITOLA
5,1
7,6
6,6
6,1
6,4
6,1
5,8
4,8
6,4
5,8
6,2
5,8
4,3
6,6
5,8
4,3
13,0
11,4
10,5
9,5
17,4
11,9
15,4
10,9
9,9
13,1
11,0
13,5
11,9
10,7
14,4
9,4
8,6
10,5
13,0
10,2
9,1
11,3
7,9
7,2
7,2
6,2
8,1
6,6
5,8
mm
tw
5,7
13,0
11,2
9,1
10,0
8,4
6,9
5,3
10,2
8,4
8,0
6,5
5,2
10,3
7,1
4,9
21,7
19,9
18,3
16,4
17,4
18,7
15,5
17,0
15,4
13,1
11,0
22,1
19,6
17,3
14,4
15,6
14,2
10,7
20,6
17,4
14,2
11,3
12,6
11,0
11,8
10,2
11,6
9,3
6,6
mm
tf
Espessura
292
240
240
240
240
240
240
240
190
190
190
190
190
139
139
138
320
320
320
320
277
277
277
277
277
277
277
225
225
225
225
225
225
225
181
181
182
181
181
181
181
181
139
138
139
mm
h
272
220
220
220
220
220
220
220
170
170
170
170
170
115
119
118
288
288
286
288
245
245
245
245
245
245
245
201
201
201
201
201
201
201
157
161
158
161
157
161
157
161
119
118
119
mm
d´
27,2
57,6
49,6
42,1
36,6
32,6
28,9
23,1
40,3
34,2
29,0
25,1
19,4
31,5
23,4
16,6
155,3
140,6
129,5
115,9
159,0
149,9
141,0
136,4
123,6
119,2
100,0
146,1
128,7
113,9
108,5
101,9
92,7
79,6
110,9
91,0
76,0
68,1
66,9
58,6
53,5
45,7
47,8
38,5
29,0
cm²
Área
Bruta
As
98
109
108
107
90
89
89
88
93
92
79
79
77
69
69
67
170
169
168
168
181
180
180
180
179
178
177
153
151
150
150
149
148
147
123
122
120
120
119
119
104
103
91
90
88
U
cm
Perímetro
* Carga Admissível Estrutural de acordo com a NBR 8800:2008. A carga admissível a adotar para a estaca deverá atender
também a carga admissível geotécnica, obtida após a análise dos parâmetros geotécnicos onde a estaca será cravada.
CARGA ADMISSÍVEL ESTRUTURAL
3.776
7.158
6.057
4.937
4.046
3.473
2.939
2.291
3.168
2.611
2.029
1.686
1.305
1.384
939
635
36.599
33.155
30.279
26.755
27.076
27.563
23.703
24.839
22.284
19.682
16.316
18.920
16.352
14.237
12.280
12.550
11.257
8.728
9.498
7.660
6.140
4.977
5.298
4.543
4.114
3.437
2.244
1.739
1.229
cm4
Ix
249
538
462
383
311
270
231
183
302
252
197
166
130
173
123
86
2016
1842
1696
1516
1736
1756
1539
1597
1447
1299
1091
1407
1239
1095
967
980
890
710
856
709
585
488
514
448
401
342
277
221
162
cm3
Wx
Eixo X - X
98
704
594
473
178
149
123
91
410
330
142
116
87
183
126
82
6.147
5.570
5.063
4.483
8.823
9.204
7.707
8.123
7.286
6.387
5.258
6.405
5.549
4.841
4.225
4.313
3.880
2.995
3.139
2.537
2.041
1.673
1.784
1.535
901
764
707
556
387
cm4
Iy
19
95
81
65
35
29
24
18
61
50
28
23
17
36
25
16
478
435
397
353
566
588
497
531
478
315
344
495
432
378
325
338
306
234
300
246
199
162
175
151
109
93
92
73
51
cm3
Wy
Eixo Y - Y
17,4
46,7
38,8
31,4
27,6
23,7
20,0
14,3
31,1
25,1
21,1
17,3
11,7
24,5
16,5
9,9
138,3
123,7
112,6
99,2
140,9
131,9
123,0
118,5
105,7
101,3
82,3
130,8
113,6
98,9
93,6
87,0
77,8
64,9
98,5
78,8
64,0
56,2
55,0
46,7
43,1
35,4
38,8
29,5
20,1
cm²
Área
Reduzida
A´s
1,0 mm
desc. no
Perímetro
306
394
385
377
265
262
259
254
281
275
210
207
200
163
156
148
933
922
910
897
973
964
955
952
939
933
915
697
678
666
660
653
643
630
464
445
431
422
420
412
340
332
249
240
231
A
cm²
Área Plena
Retângulo
Envolvente
8,86
5,69
6,56
8,02
5,10
6,07
7,39
9,53
6,57
7,92
6,38
7,85
9,62
4,95
7,18
10,20
5,92
6,43
6,97
7,74
8,97
8,21
10,00
9,00
9,90
11,76
13,91
5,86
6,56
7,40
9,03
8,17
8,94
11,96
5,07
5,92
7,22
9,16
8,10
9,23
7,03
8,09
6,64
8,23
11,52
bf /2.t f
Mesa
53,25
28,95
33,27
36,03
34,38
36,10
37,97
45,92
26,50
29,34
27,42
29,31
39,44
17,48
20,48
27,49
22,12
25,28
27,28
30,34
14,09
20,55
15,91
22,48
24,77
18,69
22,27
14,87
16,87
18,82
13,97
21,36
23,33
19,10
12,06
15,80
17,32
14,28
19,85
22,36
21,86
25,90
14,67
17,94
20,48
d´/t w
Alma
0,865
1,000
1,000
0,997
1,000
0,996
0,980
0,921
1,000
1,000
1,000
1,000
0,973
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
0,988
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
Coef.
Red.
Q
1,00
Esbeltez Local
de acordo com a
NBR 8800:2008
315
976
811
654
578
494
410
276
650
524
440
361
237
512
346
207
2891
2585
2355
2074
2946
2758
2571
2477
2210
2118
1699
2735
2376
2068
1956
1819
1628
1356
2060
1649
1338
1175
1150
976
901
740
811
617
421
kN
345
fy (Mpa)
32
99
83
67
59
50
42
28
66
53
45
37
24
52
35
21
295
264
240
211
300
281
262
253
225
216
173
279
242
211
199
185
166
138
210
168
136
120
117
100
92
75
83
63
43
tf
3,5
fy (tf/cm²)
* CARGA
ADMISSÍVEL
ESTRUTURAL
(Q . A's . fy)/1,65
BITOLA
W 310 x 21,0
W 250 x 44,8
W 250 x 38,5
W 250 x 32,7
W 250 x 28,4
W 250 x 25,3
W 250 x 22,3
W 250 x 17,9
W 200 x 31,3
W 200 x 26,6
W 200 x 22,5
W 200 x 19,3
W 200 x 15,0
W 150 x 24,0
W 150 x 18,0
W 150 x 13,0
W 360 x 122,0
W 360 x 110,0
W 360 x 101,0
W 360 x 91,0
HP 310 x 125,0
W 310 x 117,0
HP 310 x 110,0
W 310 x 107,0
W 310 x 97,0
HP 310 x 93,0
HP 310 x 79,0
W 250 x 115,0
W 250 x 101,0
W 250 x 89,0
HP 250 x 85,0
W 250 x 80,0
W 250 x 73,0
HP 250 x 62,0
W 200 x 86,0
W 200 x 71,0
W 200 x 59,0
HP 200 x 53,0
W 200 x 52,0
W 200 x 46,1
W 200 x 41,7
W 200 x 35,9
W 150 x 37,1
W 150 x 29,8
W 150 x 22,5
mm x kgf/m
DESIGNAÇÃO
PERFIS I
38,5
44,8
21,0
23,8
28,3
32,7
38,7
44,5
52,0
32,9
39,0
44,0
51,0
57,8
64,0
72,0
79,0
38,8
46,1
53,0
60,0
67,0
75,0
85,0
52,0
60,0
68,0
74,0
82,0
89,0
97,0
106,0
66,0
72,0
74,0
82,0
85,0
92,0
101,0
109,0
101,0
113,0
125,0
140,0
155,0
174,0
W 250 x 38,5
W 250 x 44,8
W 310 x 21,0
W 310 x 23,8
W 310 x 28,3
W 310 x 32,7
W 310 x 38,7
W 310 x 44,5
W 310 x 52,0
W 360 x 32,9
W 360 x 39,0
W 360 x 44,6
W 360 x 51,0
W 360 x 58,0
W 360 x 64,0
W 360 x 72,0
W 360 x 79,0
W 410 x 38,8
W 410 x 46,1
W 410 x 53,0
W 410 x 60,0
W 410 x 67,0
W 410 x 75,0
W 410 x 85,0
W 460 x 52,0
W 460 x 60,0
W 460 x 68,0
W 460 x 74,0
W 460 x 82,0
W 460 x 89,0
W 460 x 97,0
W 460 x 106,0
W 530 x 66,0
W 530 x 72,0
W 530 x 74,0
W 530 x 82,0
W 530 x 85,0
W 530 x 92,0
W 530 x 101,0
W 530 x 109,0
W 610 x 101,0
W 610 x 113,0
W 610 x 125,0
W 610 x 140,0
W 610 x 155,0
W 610 x 174,0
616
611
617
612
608
603
539
537
533
535
528
529
524
525
469
466
463
460
457
459
455
450
417
413
410
407
403
403
399
354
350
347
358
355
352
353
349
317
313
310
313
309
305
303
266
262
325
324
230
229
228
228
211
210
209
166
209
166
207
165
194
193
192
191
190
154
153
152
181
180
179
178
177
140
140
205
204
203
172
171
171
128
127
167
166
165
102
102
101
101
148
147
14,0
12,7
13,1
11,9
11,2
10,5
11,6
10,9
10,2
10,3
9,5
9,7
9,0
8,9
12,6
11,4
10,5
9,9
9,0
9,1
8,0
7,6
10,9
9,7
8,8
7,7
7,5
7,0
6,4
9,4
8,6
7,7
7,9
7,2
6,9
6,5
5,8
7,6
6,6
5,8
6,6
6,0
5,6
5,1
7,6
6,6
11,2
21,6
19,0
22,2
19,6
17,3
14,9
18,8
17,4
15,6
16,5
13,3
13,6
10,9
11,4
20,6
19,0
17,7
16,0
14,5
15,4
13,3
10,8
18,2
16,0
14,4
12,8
10,9
11,2
8,8
16,8
15,1
13,5
13,1
11,6
9,8
10,7
8,5
13,2
11,2
9,7
10,8
8,9
6,7
5,7
13,0
573
573
573
573
573
573
501
502
502
502
501
502
502
502
428
428
428
428
428
428
428
428
381
381
381
381
381
381
381
320
320
320
332
332
332
332
332
291
291
291
291
291
292
292
240
240
541
541
541
541
541
541
469
470
478
478
477
478
478
478
404
404
404
404
404
404
404
404
357
357
357
357
357
357
357
288
288
288
308
308
308
308
308
271
271
271
271
271
272
272
220
220
222,8
198,1
179,3
160,1
145,3
130,3
139,7
130,0
117,6
107,7
104,5
95,1
91,6
83,6
135,1
123,4
114,1
104,7
94,9
87,6
76,2
66,6
108,6
95,8
86,3
76,2
68,4
59,2
50,3
101,2
91,3
81,6
72,5
64,8
57,7
50,2
42,1
67,0
57,2
49,7
42,1
36,5
30,7
27,2
57,6
49,6
248
247
210
209
208
207
187
186
186
169
185
168
184
167
167
166
165
164
164
150
149
147
152
151
150
149
148
133
132
148
147
146
137
136
135
118
117
127
126
125
100
100
99
98
109
108
147.754
129.583
111.519
99.184
88.196
77.003
67.226
62.198
55.157
48.453
47.569
40.969
39.969
34.971
48.978
44.658
41.105
37.157
33.415
29.851
25.652
21.370
31.658
27.616
24.678
21.707
18.734
15.690
12.777
22.713
20.169
17.890
16.143
14.222
12.258
10.331
8.358
11.909
9.997
8.581
6.570
5.500
4.346
3.776
7.158
6.057
4797
4242
3651
3241
2901
2554
2494
2317
2070
1811
1802
1549
1526
1332
2089
1917
1776
1616
1452
1301
1128
950
1518
1337
1204
1067
930
779
640
1283
1152
1031
902
801
696
585
479
751
639
554
420
356
285
249
538
462
12.374
10.783
4.515
3.933
3.426
2.951
3.952
2.693
2.379
1.263
2.028
1.041
1.615
857
2.515
2.283
2.093
1.862
1.661
941
796
634
1.804
1.559
1.379
1.205
1.009
514
404
2.416
2.140
1.885
1.113
968
818
375
291
1.026
855
727
192
158
116
98
704
594
761
666
393
344
301
259
280
256
228
152
194
125
156
104
259
237
218
195
175
122
104
83
199
173
154
135
114
73
58
236
210
186
129
113
96
59
46
123
103
88
38
31
23
19
95
81
198,0
173,4
158,3
139,2
124,5
109,6
121,0
111,4
99,0
90,8
85,9
78,2
73,2
66,8
118,4
106,8
97,6
88,3
78,5
72,7
61,4
51,9
93,4
80,7
71,4
61,3
53,6
45,9
37,0
86,4
76,6
67,0
58,8
51,2
44,2
38,3
30,3
54,3
44,6
37,2
32,1
26,5
20,9
17,4
46,7
38,8
2002
1980
1419
1401
1386
1375
1137
1128
1114
888
1104
878
1085
866
910
899
889
879
868
707
696
684
755
743
734
724
713
564
559
726
714
704
616
607
602
452
443
529
520
512
319
315
308
306
394
385
7,52
8,53
5,18
5,84
6,59
7,65
5,61
6,03
6,70
5,03
7,86
6,10
9,50
7,24
4,71
5,08
5,42
5,97
6,55
5,00
5,75
7,04
4,97
5,63
6,22
6,95
8,12
6,25
7,95
6,10
6,75
7,52
6,56
7,37
8,72
5,98
7,47
6,33
7,41
8,51
4,72
5,73
7,54
8,86
5,69
6,56
38,63
42,60
41,27
45,45
48,34
51,54
40,47
43,14
46,84
46,41
50,25
49,26
53,13
53,73
32,05
35,44
38,44
40,81
44,89
44,42
50,55
53,21
32,72
36,80
40,59
46,42
47,63
50,94
55,84
30,68
33,47
37,40
38,96
42,75
44,70
47,32
53,10
35,61
41,00
46,66
41,12
45,20
48,50
53,25
28,95
33,27
0,981
0,957
0,960
0,933
0,914
0,893
0,965
0,948
0,923
0,918
0,900
0,894
0,876
0,862
1,000
1,000
0,980
0,964
0,939
0,937
0,901
0,878
1,000
0,992
0,967
0,935
0,923
0,900
0,866
1,000
1,000
0,991
0,979
0,957
0,943
0,923
0,888
1,000
0,970
0,942
0,958
0,928
0,897
0,865
1,000
1,000
811
4060
3471
3177
2717
2380
2047
2442
2208
1911
1743
1618
1463
1340
1205
2475
2232
2000
1780
1542
1423
1156
953
1954
1674
1443
1198
1035
864
671
1806
1602
1388
1204
1025
870
740
563
1136
905
733
642
514
391
315
976
414
354
324
277
243
209
249
225
195
178
165
149
137
123
252
228
204
181
157
145
118
97
199
171
147
122
106
88
68
184
163
142
123
104
89
75
57
116
92
75
66
52
40
32
99
83
W 610 x 174,0
W 610 x 155,0
W 610 x 140,0
W 610 x 125,0
W 610 x 113,0
W 610 x 101,0
W 530 x 109,0
W 530 x 101,0
W 530 x 92,0
W 530 x 85,0
W 530 x 82,0
W 530 x 74,0
W 530 x 72,0
W 530 x 66,0
W 460 x 106,0
W 460 x 97,0
W 460 x 89,0
W 460 x 82,0
W 460 x 74,0
W 460 x 68,0
W 460 x 60,0
W 460 x 52,0
W 410 x 85,0
W 410 x 75,0
W 410 x 67,0
W 410 x 60,0
W 410 x 53,0
W 410 x 46,1
W 410 x 38,8
W 360 x 79,0
W 360 x 72,0
W 360 x 64,0
W 360 x 58,0
W 360 x 51,0
W 360 x 44,6
W 360 x 39,0
W 360 x 32,9
W 310 x 52,0
W 310 x 44,5
W 310 x 38,7
W 310 x 32,7
W 310 x 28,3
W 310 x 23,8
W 310 x 21,0
W 250 x 44,8
W 250 x 38,5
ANEXO II
Tabela de Perfis – propriedades
geométricas considerando a corrosão
PERFIS H
PERFIS I
Ix
cm 4
1229
1739
2244
3437
4114
4543
5298
4977
6140
7660
9498
8728
11257
12550
12280
14237
16352
18920
16316
19682
22284
24839
23703
27563
27076
26755
30279
33155
36599
635
939
1384
1305
1686
2029
2611
3168
2291
2939
3473
4046
4937
6057
7158
3776
4346
W 150 x 22,5
W 150 x 29,8
W 150 x 37,1
W 200 x 35,9
W 200 x 41,7
W 200 x 46,1
W 200 x 52,0
HP 200 x 53,0
W 200 x 59,0
W 200 x 71,0
W 200 x 86,0
HP 250 x 62,0
W 250 x 73,0
W 250 x 80,0
HP 250 x 85,0
W 250 x 89,0
W 250 x 101,0
W 250 x 115,0
HP 310 x 79,0
HP 310 x 93,0
W 310 x 97,0
W 310 x 107,0
HP310x110,0
W 310 x 117,0
HP310x125,0
W 360 x 91,0
W 360 x 101,0
W 360 x 110,0
W 360 x 122,0
W 150 x 13,0
W 150 x 18,0
W 150 x 24,0
W 200 x 15,0
W 200 x 19,3
W 200 x 22,5
W 200 x 26,6
W 200 x 31,3
W 250 x 17,9
W 250 x 22,3
W 250 x 25,3
W 250 x 28,4
W 250 x 32,7
W 250 x 38,5
W 250 x 44,8
W 310 x 21,0
W 310 x 23,8
161,7
221,5
277,0
342,0
401,4
447,6
514,4
488,0
584,8
709,2
855,7
709,6
889,9
980,5
966,9
1095,1
1238,8
1406,7
1091,3
1299,1
1447,0
1597,3
1539,1
1755,6
1735,6
1515,9
1696,3
1841,9
2016,5
85,8
122,8
173,0
130,5
166,1
197,0
252,3
301,7
182,6
231,4
270,2
311,2
382,7
462,4
538,2
249,2
285,0
Wx
cm 3
387
556
707
764
901
1535
1784
1673
2041
2537
3139
2995
3880
4313
4225
4841
5549
6405
5258
6387
7286
8123
7707
9024
8823
4483
5063
5570
6147
82
126
183
87
116
142
330
410
91
123
149
178
473
594
704
98
116
Iy
cm 4
50,9
72,6
91,8
92,6
108,5
151,2
174,9
161,7
199,1
246,3
300,4
234,0
305,5
338,3
325,0
378,2
431,8
494,6
343,7
414,7
477,8
530,9
497,3
587,9
565,6
353,0
397,1
435,2
478,4
16,4
24,7
35,9
17,4
22,7
27,9
49,6
61,2
18,1
24,1
29,3
34,8
64,8
80,8
95,1
19,5
22,9
Wy
cm 3
Eixo Y - Y
SEM CORROSÃO
Eixo X - X
DESIGNAÇÃO
mm x kg/m
BITOLA
Anexo 2
866
1357
1843
2730
3384
3685
4423
4103
5235
6711
8505
7122
9591
10850
10581
12492
14567
17075
13437
16742
19284
21793
20683
24473
23987
23275
26735
29555
32953
392
680
1106
821
1184
1515
1970
2510
1465
2093
2610
3167
3797
4884
5951
2490
3046
Ix
cm 4
115,5
175,1
230,3
274,3
333,4
366,7
433,6
406,3
503,3
627,2
773,1
583,7
764,2
854,3
839,8
968,3
1112,0
1279,0
904,9
1112,4
1260,4
1410,6
1351,8
1568,8
1547,6
1326,2
1506,2
1651,1
1825,6
53,6
90,0
140,0
82,9
117,8
148,6
192,2
241,4
117,7
166,1
204,7
245,5
296,6
375,7
450,8
165,4
201,1
Wx
cm 3
259
419
563
592
721
1219
1457
1337
1702
2180
2753
2378
3255
3672
3554
4181
4867
5691
4218
5306
6216
7027
6583
7901
7658
3844
4403
4893
5450
46
85
139
50
75
100
240
315
54
82
107
134
354
468
571
60
76
Iy
cm 4
34,5
55,5
74,0
72,7
88,0
121,3
144,3
130,5
167,7
213,8
266,0
187,3
258,3
290,3
275,5
329,2
381,7
442,8
277,5
346,8
410,3
462,3
427,4
518,1
494,1
305,0
348,1
385,3
427,5
9,3
17,1
27,8
10,3
15,1
20,1
36,7
47,7
10,8
16,4
21,4
26,8
49,1
64,5
78,3
12,1
15,4
Wy
cm 3
Eixo Y - Y
CORROSÃO 1,0 mm
Eixo X - X
687
1169
1645
2380
3023
3260
3989
3671
4786
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8013
6324
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10007
9739
11626
13681
16160
12007
15281
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20280
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22453
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552
970
582
937
1263
1654
2186
1058
1676
2185
2734
3233
4304
5354
1855
2406
Ix
cm 4
92,2
151,8
206,9
240,4
299,3
326,0
393,0
365,3
462,4
586,0
731,8
520,5
701,1
791,0
776,0
904,8
1048,4
1215,1
811,3
1018,7
1166,8
1316,9
1257,9
1475,1
1453,3
1231,3
1411,0
1555,6
1730,1
37,5
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123,6
59,1
93,7
124,4
162,1
211,2
85,3
133,5
172,0
212,7
253,6
332,3
407,2
123,7
159,3
Wx
cm 3
199
355
494
510
636
1067
1300
1176
1540
2009
2567
2080
2953
3362
3229
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4536
5344
3712
4781
5695
6494
6035
7355
7091
3534
4084
4565
5112
29
67
119
34
57
81
198
270
36
63
88
114
298
408
509
43
58
Iy
cm 4
26,7
47,3
65,4
63,0
78,0
106,7
129,4
115,3
152,4
197,9
249,2
164,4
235,3
266,8
251,3
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357,2
417,5
245,0
313,5
377,1
428,6
393,2
483,9
459,0
281,6
324,1
360,9
402,5
6,0
13,4
24,0
6,9
11,5
16,4
30,5
41,2
7,4
12,8
17,7
22,9
41,6
56,7
70,2
8,7
11,9
Wy
cm 3
Eixo Y - Y
CORROSÃO 1,5 mm
Eixo X - X
509
983
1448
2032
2665
2838
3558
3241
4341
5775
7525
5531
7942
9168
8900
10765
12801
15250
10583
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16310
18774
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21409
20925
19828
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426
835
346
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1013
1340
1864
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1263
1764
2305
2673
3728
4762
1226
1771
Ix
cm 4
68,8
128,4
183,4
206,3
265,2
285,2
352,3
324,1
421,5
544,8
690,4
457,1
637,9
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712,0
841,0
984,7
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924,8
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1223,0
1163,7
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1136,3
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1460,0
1634,6
21,3
57,1
107,1
35,4
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100,3
132,0
181,0
53,0
101,0
139,5
180,1
210,5
289,0
363,5
82,0
117,6
Wx
cm 3
141
292
428
431
553
920
1147
1019
1381
1842
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158
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448
26
41
Iy
cm 4
19,0
39,3
57,1
53,6
68,3
92,4
114,7
100,4
137,4
182,3
232,8
141,9
212,6
243,7
227,5
281,6
333,0
392,5
213,0
280,6
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395,4
359,4
450,1
424,3
258,5
300,5
336,8
378,0
2,8
10,0
20,3
3,7
8,1
12,9
24,4
35,0
4,1
9,3
14,1
19,3
34,3
49,1
62,3
5,4
8,5
Wy
cm 3
Eixo Y - Y
CORROSÃO 2,0 mm
Eixo X - X
PERFIS I
W 250 x 32,7
W 250 x 38,5
W 250 x 44,8
W 310 x 21,0
W 310 x 23,8
W 310 x 28,3
W 310 x 32,7
W 310 x 38,7
W 310 x 44,5
W 310 x 52,0
W 360 x 32,9
W 360 x 39,0
W 360 x 44,6
W 360 x 51,0
W 360 x 58,0
W 360 x 64,0
W 360 x 72,0
W 360 x 79,0
W 410 x 38,8
W 410 x 46,1
W 410 x 53,0
W 410 x 60,0
W 410 x 67,0
W 410 x 75,0
W 410 x 85,0
W 460 x 52,0
W 460 x 60,0
W 460 x 68,0
W 460 x 74,0
W 460 x 82,0
W 460 x 89,0
W 460 x 97,0
W 460 x 106,0
W 530 x 66,0
W 530 x 72,0
W 530 x 74,0
W 530 x 82,0
W 530 x 85,0
W 530 x 92,0
W 530 x 101,0
W 530 x 109,0
W 610 x 101,0
W 610 x 113,0
W 610 x 125,0
W 610 x 140,0
W 610 x 155,0
W 610 x 174,0
4937
6057
7158
3776
4346
5500
6570
8581
9997
11909
8358
10331
12258
14222
16143
17890
20169
22713
12777
15690
18734
21707
24678
27616
31658
21370
25652
29851
33415
37157
41105
44658
48978
34971
39969
40969
47569
48453
55157
62198
67226
77003
88196
99184
112619
129583
147754
382,7
462,4
538,2
249,2
285,0
356,0
419,8
553,6
638,8
751,4
479,0
585,3
696,5
801,2
901,8
1031,1
1152,5
1283,2
640,5
778,7
929,7
1066,7
1203,8
1337,3
1518,4
949,8
1127,6
1300,7
1462,4
1615,5
1775,6
1916,7
2088,6
1332,2
1525,5
1548,9
1801,8
1811,3
2069,7
2316,5
2494,5
2554,0
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3650,5
4241,7
4797,2
473
594
704
98
116
158
192
727
855
1026
291
375
818
968
1113
1885
2140
2416
404
514
1009
1205
1379
1559
1804
634
796
941
1661
1862
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2283
2515
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2028
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2952
2951
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3933
4515
10783
12374
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19,5
22,9
31,0
37,6
88,1
103,0
122,9
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95,7
113,3
129,4
185,7
209,8
235,7
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114,0
135,4
154,1
173,2
199,3
83,5
104,1
122,2
174,8
195,0
218,0
236,6
259,3
103,9
156,0
125,5
194,1
152,2
227,6
256,5
279,8
258,8
300,5
343,5
392,6
665,6
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5951
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3046
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6669
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17294
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9729
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15071
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23768
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35856
39337
43589
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34378
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47330
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271,3
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467,6
550,8
655,6
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1123,5
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628,2
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887,3
1023,8
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1695,5
1866,8
1089,2
1241,3
1304,7
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115
147
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1148
1318
1552
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1386
1578
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1978
2199
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1280
855
1673
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107,1
155,1
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210,5
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187,0
250,0
312,5
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510,1
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