Tipos estacas (6)

UNIVERSIDADE: _____________________
Curso: ________________________
Fundações Profundas:
“Estacas”
Aluno: _____________________________ RA: __________
Professor: Professor Douglas Constancio
Disciplina: Fundações I
____________________________________________________________________________________
FUNDAÇÕES - Professor Douglas Constancio – Engenheiro Lucas A. Constancio
0
Data: Americana, junho de 2004.

ESTACAS:
01 – CONSIDERAÇÕES GERAIS:
São consideradas como elementos estruturais e podem ser:
♦ Madeira
♦ Aço
♦ Concreto
Podem ser armadas ou não.
São dimensionadas para suportar cargas verticais, horizontais e inclinadas.
02 – DEVEM SER UTILIZADAS QUANDO:
(considerações de norma)
a - Transmitir as cargas de uma estrutura através de uma camada de solo de baixa
resistência ou através de água, até uma camada de solo resistente que garanta o apoio
adequado. A forma de trabalho das estacas assemelha-se aos pilares de uma estrutura.
b - Transmitir a carga a uma certa espessura de solo de resistência não muito elevada,
utilizando para isso o atrito lateral que se desenvolve entre o solo e a estaca.
c - Compactar solos granulares para aumentar a capacidade de carga desses solos.
d - Proporcionar escoramento lateral a certas estruturas ou resistir a forças laterais que se
exerçam sobre elas (como o caso de pontes), nesses casos é comum utilizar estacas
inclinadas.
e - Proporcionar ancoragem a qualquer efeito que tenha a tendência de “levantar” a
estrutura (estaca de tração).
f - Alcançar profundidades onde não tenha a ocorrência de erosão ou outro efeito nocivo
que comprometa a estabilidade da estrutura.
g - Proteger estruturas marítimas contra o impacto de navios ou outros objetos flutuantes.
03 – CLASSIFICAÇÃO DAS ESTACAS:
a - Quanto à forma de trabalho:
• Estaca de ponta: Capacidade de carga se dá com o apoio direto a uma camada
resistente.
• Estaca de atrito: Capacidade de carga se dá através do atrito lateral, produzido
contra o solo adjacente.
• Estaca mista: Utiliza os dois efeitos acima.
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1

b - Forma de instalação no terreno:
• Cravação
• Escavação ou perfuração do terreno
• Reação ou prensagem
• Injeção d’água
04 – TIPOS DE ESTACAS:
Podem ser (quanto ao material): a – madeira
b – concreto
c – Aço
d – Mista: Madeira + concreto
Concreto + Aço
Categorias: a – Estacas pré-moldadas: Madeira
Aço
Concreto
b – Moldada in loco
c – Mistas (fundamentalmente pré-moldadas).
05 – CARACTERÍSTICAS DAS ESTACAS:
Neste capítulo estaremos abordando as características técnicas e executivas das estacas
usualmente empregadas em nosso mercado de trabalho, sendo que algumas serão
detalhadas num capítulo especial denominado de fundações especiais.
Estacas pré-moldadas:
Estacas de madeira:
• São utilizadas sempre abaixo do nível d’água do subsolo.
• Duração ilimitada abaixo do N.A., pois não sofrem o ataque de organismos aeróbios
e organismos inferiores, que delas se alimentam, causando seu apodrecimento.
• Permitem uma emenda fácil, como pode ser visto abaixo.
Esquema tradicional de emendas Esquema de proteção
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2
Chapa de aço
Parafuso com rosca
e porca
Anel metálico
Ponteira
metálica

Madeiras mais utilizadas são:
• Eucalipto
• Aroeira
• Peroba do campo (rosa)
Diâmetros usuais:
• 25 cm
• 30 cm
• 35 cm
• 40 cm
O diâmetro da estaca de madeira é determinado pela fórmula empírica.
d = do + 0,02 x l
Onde: do = diâmetro (de tabela)
l = comprimento
Cargas de trabalho x diâmetro:
Ø (cm) C.T. (tf).
25 28
30 33
35 38 (*)
40 45 (*)
Desvantagens:
• Dificuldade de encontrar.
• Só para ser utilizada abaixo do N.A.
• Ataque por microorganismos quando utilizada acima do N.A.
• Limitações de carga.
• Alto custo.
Vantagens:
• Facilidade de emendas.
• Duração ilimitada quando utilizada abaixo do N.A.
• Oferece grande resistência a solicitação oriunda de levantamentos e transportes.
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3
} Diâmetros aparentes.
Comprimento disponível de 4 á 10 metros com
possibilidade de emendas.
(*) São consideradas
especiais.

Estacas Metálicas:
Estas estacas no Brasil possuem 03 categorias:
• Perfis (novos)
• Trilho de trem (usados)
• Tubos (novos ou usados)
Perfis: Podem ser utilizados isolados ou soldados como pode ser visto abaixo, formando a
área que precisamos.
Perfil I Perfil I
Tubos: Podem ser preenchidos de concreto ou não e também podem ser cravados com a
ponta aberta ou fechada.
Trilhos:
São conhecidos como estacas “TR”. São trilhos de ferrovias que não servem mais como
rolamento, ou seja, perdera 10% de seu peso original, os quais possuem uma ótima
utilização como elemento de fundação profunda.
Podem ser utilizados isoladamente ou conjugados como podem ser vistos abaixo.
DESENHO pág. 6
TIPOS PRINCIPAIS DE TRILHOS DISPONÍVEIS NO MERCADO:
Dimensões Trilhos A B C D
TR - 37 122,2 122,2 62,7 13,5
DESENHO pág. 6 TR – 45 142,9 130,2 65,1 14,3
TR – 50 152,4 136,5 68,2 14,3
TR - 67 168,3 139,7 69,0 15,9
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4
Solda
Solda

Desvantagens:
• Falta de conhecimento técnico do produto
• Poucos fornecedores
Vantagens:
• Não fissuram – não trincam – não quebram.
• Fácil descarga e manuseio.
• Custo do frete mais barato em vista de seu peso.
• Pouca vibração de cravação.
• Facilidade de emendas.
• Podem ser utilizadas em galpões com altura de até 4,00 metros.
• Elevada resistência à flexão e compressão.
ESTACAS DE CONCRETO (UM CAPÍTULO A PARTE):
Tipos:
Estacas curtas: L ≤10 m
Estacas longas: L > 10 m
Desprezamos a ponta.
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5
{ Pré – moldadas
e
Moldadas in Loco L

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____________________________________________________________________________________ 6
FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES - - Professor Professor Douglas Douglas Constancio Constancio – – Engenheiro Engenheiro Lucas Lucas A. A. Constancio
Constancio
6

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____________________________________________________________________________________ 7
7

1 – Estacas Pré-moldadas de Concreto:
São segmentos de concreto armado ou protendido com seção quadrada, ortogonal, circular
vazadas ou não, cravada no solo com o auxílio de bate estacas.
Detalhe típico de uma emenda.
Este tipo de emenda deve ser utilizado em estacas onde além dos esforços de compressão
atuam também os esforços de tração e flexão.
É feita a superposição dos elementos, já com as luvas ancoradas nos mesmos, aplicando-se
a solda em todo o contorno da emenda.
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8

____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________ 9
FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES - - Professor Professor Douglas Douglas Constancio Constancio – – Engenheiro Engenheiro Lucas Lucas A. A. Constancio
Constancio
9

Desvantagens:
• Dificuldades de transporte.
• Devem ser armadas para levantamento e transporte.
• Limitadas em seção e comprimento, devido ao peso próprio.
• Dificuldade de cravação em solos compactos, principalmente em areais compactas.
• Danos na cabeça quando encontra obstrução.
• Cortes e emendas de difícil execução.
• Exige determinação precisa de comprimento.
Vantagens:
• Duração ilimitada quando abaixo do N.A.
• Boa resistência aos esforços de flexão e cisalhamento.
• Boa qualidade do concreto (pois é confeccionada em fábricas apropriadas).
• Diâmetro e comprimento precisos.
• Controle do concreto feito em laboratório.
• Boa capacidade de carga.
2 – Estaca Mega:
São conhecidas também como estacas de reação, sua utilização é feita para reforçar
fundações e também em locais onde não podemos admitir vibrações.
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10
0,50 m
São segmentos curtos, cravados um após o
outro, justaposto por meio de um macaco
hidráulico que reage contra um peso que
pode ser a própria estrutura a ser reforçada.

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11
Vazio ∅ = 5cm
0,50m
0,20m
0,20m
Cabeça (elemento de concreto ou chapa metálica)
Macaco hidráulico
Estrutura a ser
reforçada
0,50m
Reação
Estaca Mega

3 – Estacas de Concreto Moldadas “In Loco”:
a - Estaca de Broca Manual:
São executadas com o auxílio de um trado manual do tipo espiral ou cavadeira, em solos
coesivos e sempre acima do N.A.
Diâmetros: 6” = 15 cm Æ 5 Ton
8” = 25 cm Æ 10 Ton
Comprimentos: 5.0 a 6.0 metros.
Desvantagens:
• Concreto feito a mão (baixa qualidade).
• Material de escavação mistura com o concreto.
• Só pode ser executada em solos coesivos.
• Só pode ser executada acima do N.A.
Vantagens:
• Elimina transporte de equipamento.
• Facilidade de execução.
• Baixo Custo.
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12
Armadura
Concreto
Bulbo "utiliza
concreto apiloado".
Bulbo ou
cebola

b - Estaca tipo Strauss:
São estacas moldadas “in loco”, executadas com revestimento metálico recuperável, de
ponta aberta, para permitir a escavação do solo. Podem ser em concreto simples ou armado.
Como são estacas muito utilizadas no mercado da Construção Civil estamos colocando
abaixo as características das mesmas, sugeridas pela APEMOL (Associação Paulista de
Empresas Executoras de Estacas Moldadas no Local, do Sistema Strauss – 1979).
Desvantagens:
• Não pode ser executada abaixo do N.A.
• Concreto de baixa qualidade (feito à mão).
• Muita lama proveniente escavação.
• Execução lenta.
Vantagens:
• Simples Execução.
• Baixo Custo.
• Capacidade de carga e diâmetros diversos.
I – CARACTERÍSTICAS:
1.1 - Classificação
As estacas moldadas no local, tipo Strauss, são estacas executadas com
revestimento metálico recuperável, de ponta aberta, para permitir a escavação do solo.
Podem ser em concreto simples ou armado.
1.2 - Utilização
São usadas para resistir a esforços verticais de compressão, de tração ou ainda,
esforços horizontais conjugados ou não com esforços verticais.
1.3 - Disponibilidade
As estacas Strauss estão disponíveis no mercado com cargas e características
técnicas seguintes:
CAPACIDADE
DE CARGA (t)
DIÂMETRO
NOMINAL
(cm)
DIÂMETRO
INTERNO DA
TUBULAÇÃO
(cm)
DISTÂNCIA
MÍNIMA DO
EIXO DA
ESTACA A
DIVISA (cm)
20 25 20 15
30 32 25 20
40 38 30 25
60 45 38 30
90 55 48 35
NOTAS:
- Distância mínima entre eixos de estacas: 3 diâmetros nominais.
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13
- Estacas sujeitas à tração estão sujeitas à armação (utilizar φnominal ≥ 32 cm).

1.4 - Vantagens
As estacas Strauss apresentam vantagem pela leveza e simplicidade do
equipamento que emprega. Com isso, pode ser utilizada em locais confinados, em
terrenos acidentados ou ainda no interior de construções existentes, com pé direito
reduzido. O processo não causa vibrações, o que é de muita importância em obras que
as edificações vizinhas, dada a natureza do subsolo e de suas próprias deficiências,
sofreriam danos sérios com essas vibrações.
Por ser moldada no local, fica acabada com comprimento certo, arrasada na cota
prevista, não havendo perda de material nem necessidade de suplementação.
II – EQUIPAMENTO:
Consta de um tripé de madeira ou de aço, um guincho acoplado a motor a explosão ou
elétrico, uma sonda de percussão munida de válvula em sua extremidade inferior para
retirada de terra, um soquete com aproximadamente 300 quilos, linhas de tubulação de aço,
com elementos de 2,00 a 3,00 metros de comprimento, rosqueáveis entre si, um guincho
manual para retirada da tubulação, além de roldanas, cabos e ferramentas. (fig.1)
Fig. 1 - Descrição do Equipamento.
III – PROCESSO EXECUTIVO:
3.1 - Centralização da estaca
O tripé é localizado de tal maneira que o soquete preso ao cabo de aço fique
centralizado no piquete de locação.
3.2 - Início da perfuração
Com o soquete é iniciada a perfuração até a profundidade de 1,00 a 2,00 metros,
furo esse que servirá de guia para a introdução do primeiro tubo, dentado na
extremidade inferior, chamado "coroa". (fig.2)
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14

Fig. 2 - Início da Perfuração
3.3 - Perfuração
Com a introdução da coroa, o soquete é substituído pela sonda de percussão, a
qual, por golpes sucessivos vai retirando o solo do interior e abaixo da coroa, e a
mesma vai se introduzindo no terreno.
Quando estiver toda cravada, é rosqueado o tubo seguinte, e assim por diante,
até atingir uma camada de solo resistente e/ou que se tenha uma comprimento de
estaca considerado suficiente para garantia de carga de trabalho da mesma. A seguir,
com a sonda, procede-se à limpeza da lama e da água acumulada durante a perfuração.
(fig.3 e 4).
Fig. 3 - Colocação da Coroa. Fig. 4 - Estaca perfurada.
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IV – CONCRETAGEM
4.1 - Nessa etapa, a sonda é substituída pelo soquete.
É lançado concreto no tubo em quantidade suficiente para se ter uma coluna de
aproximadamente 1 metro.
Sem puxar a tubulação apiloa-se o concreto formando uma espécie de bulbo. (fig.5)
Fig. 5 - Início da concretagem.
4.2 - Para execução do fuste, o concreto é lançado dentro da tubulação e, à medida que é
apiloado, esta vai sendo retirada com emprego de guincho manual. (fig.6, 7 e 8)
Para garantia da continuidade do fuste, deve ser mantida, dentro da tubulação durante o
apiloamento, uma coluna de concreto suficiente para que o mesmo ocupe todo o espaço
perfurado e eventuais vazios no subsolo.
Dessa forma o pilão não tem possibilidade de entrar em contato com o solo da parede da
estaca e provocar desbarrancamento e mistura de solo com o concreto.
Fig. 6 - Início do apiloamento. Fig. 7 Fig. 8
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4.3 - A concretagem é feita até um pouco acima da cota de arrasamento da estaca,
deixando-se um excesso para o corte da cabeça da estaca.
4.4 - O concreto utilizado deve consumir, no mínimo 300 quilos de cimento por metro
cúbico e será de consistência plástica.
É importante frisar que a coluna de concreto plástico dentro das tubulações, por
seu próprio peso, já tende a preencher a escavação e contrabalançar a pressão do
lençol freático, se existente.
V – COLOCAÇÃO DOS FERROS
A operação final será a colocação dos ferros de espera para amarração aos blocos e
baldrames, sendo colocados 4 ferros isolados, com 2 metros de comprimento, que são
simplesmente enfiados no concreto. Os ferros servirão apenas para ligação das estacas
com o bloco ou baldrame, não constituindo uma armação propriamente dita.
Quando houver necessidade de colocação da armação para resistir a esforços outros que
não de compressão, devem-se tomar os seguintes cuidados:
a) A bitola mínima para execução de estacas armadas é 32cm;
b) Os estribos devem ser espaçados no mínimo 30 centímetros;
c) As armações serão sem emendas até 6 metros de comprimento, uma vez que os
tripés usuais têm 7 metros de comprimento;
d) Os estribos, sem ganchos, deverão ser firmemente amarrados aos ferros
longitudinais e, se possível, não havendo prejuízo ao aço, soldados;
e) O concreto deverá ser francamente plástico, para vazar através da armação.
Armação: os dados a seguir são limitações para se garantir a perfeita concretagem da
estaca.
Armações mais pesadas poderão ser usadas em casos especiais.
32 25 22 1/4" 3/8" e 1/2" 4
38 30 27 1/4" 1/2" e 5/8" 6
45 38 35 1/4" a 3/8" 5/8" e 3/4" 6
55 48 43 1/4" a 3/8" 5/8" e 1" 8
VI – PREPARO DA CABEÇA DA ESTACA:
Já a cargo do construtor, há necessidade de se preparar a cabeça da estaca, para a sua
perfeita ligação com os elementos estruturais.
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17
Diâmetro da
estaca
(cm)
Diâmetro
interno da
tubulação
(cm)
Diâmetro
externo do
estribo
(cm)
Diâmetro do
ferro do
estribo
Diâmetro do
ferro
longitudinal
Quantidade de
ferros
longitudinais

O concreto da cabeça da estaca geralmente é de qualidade inferior, pois ao final da
concretagem há subida de excesso de argamassa, ausência de pedra britada e
possibilidade de contaminação com o barro em volta da estaca.
Por isso, a concretagem da estaca deve terminar no mínimo 20cm acima da cota de
arrasamento.
A preparação ou "quebra" da cabeça das estacas, ou seja, a remoção do concreto
excedente deve ser feita com ponteiros, os quais devem ser aplicados verticalmente. O
acabamento da cabeça deverá ser feito com o ponteiro inclinado, para se conseguir uma
superfície plana e horizontal.
A estaca deverá ficar embutida 5 cm dentro do bloco ou baldrame. Quando se usa lastro
de concreto magro, abaixo do bloco ou baldrame, a cabeça da estaca deve ficar livre 5
cm acima do mesmo. (fig.9 e 10).
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18

c - Estaca tipo Franki: (Standard)
(Bucha Seca)
Esta estaca é executada, cravando-se no terreno um tubo de revestimento (posteriormente
recuperado), cuja ponta é fechada por uma bucha de brita
energicamente por um pilão ou soq
V
e areia, a qual é socada
uete (peso de 1,0 a 3,0 ton).
er abaixo as fases de execução:
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19
Tubo de revestimento
1,00m
1ª ETAPA:
Tampão de brita + areia
ou
Concreto magro
Pilão 1,0 a 3,0 ton.

3ª
Detalhe da estaca terminada
____________________________________________________________________________________
20
Vai sacando o revestimento e socando
o concreto com o auxilio do soquete.
Bulbo ou cebola
ETAPA:
Armadura estribada
4ª ETAPA

Desvantagens:
- Alto custo
- Provoca muita vibração
- Dificuldade de transporte de equipamentos
- Espaço da obra deve ser grande para permitir o manuseio no canteiro, do equipamento
FRANKI.
Vantagens:
- Suporta cargas elevadas
- Pode ser executada abaixo do N. A.
∅cm Carga máxima
tf
Armação mínima Espaçamento entre
eixos (cm)
35 55 4∅ 5/8" 1,20
40 75 4∅ 5/8" 1,30
45 90 4∅ 5/8" 1,40
52 130 4∅ 4/4" 1,50
60 170 4∅ 7/8" 1,60
Cargas usualmente utilizadas nas estacas
VII – BLOCO DE CAPEAMENTO PARA ESTACAS:
- As estacas devem ser dispostas de modo a conduzir a um bloco de dimensões mínimas
as cargas estruturais.
- As dimensões são definidas em função do número de estacas e o diâmetro.
- São consideradas dimensões mínimas
a- Bloco com 1 estaca:
____________________________________________________________________________________
21
1,10 x S
1,10 x S
Só para cargas reduzidas, sempre
com travamento em 02 direções, no
mínimo, ideal travamento nas 04
direções.

b- Bloco com 02 estacas:
c- Bloco com 03 estacas:
d- Bloco com 4 estacas:
Travamento lateral entre um bloco e
____________________________________________________________________________________
22
B outro.
S
C
C
Para utilizar em divisa
S S
C
1,10xS ou B
C
S
S
C
S
S

e- Bloco com 05 estacas:
f- Bloco com 06 estacas:
g- Bloco com 07 estacas:
Valores de 'S' ou 'd'
a- Para estacas pré-moldadas: 2,5 x ∅
b- Para estacas moldadas in loco: 3,0 x ∅
____________________________________________________________________________________
23
C
1,41 x S
1,41 x S
C
S
S
S S
S S
S
C
S
C
Recomendação:
Limite máximo de estacas para um
único bloco
S

Valores de C e B
φ
C = +
15cm
2
B =φ + 2×15cm
Nota importante: As condições acima representam dimensões mínimas.
VIII – REFORMULAÇÃO DE BLOCOS DE ESTACAS
Quando uma estaca de um bloco não pode ser aproveitada, o bloco tem que ser reformulado
e deve atender:
a- Manter o centro de gravidade do bloco ou, no caso de não ser mantido, verificar a carga
na estaca mais carregada.
b- Manter o espaçamento mínimo entre estacas aproveitadas:
2,5 x ∅ para estacas pré-moldadas
3,0 x ∅ para estacas moldadas in loco
c- Manter uma distância mínima de 1,5 x ∅ entre qualquer estaca não aproveitada de uma
nova que a substituirá, porém sempre acima de 30cm.
d- Na reformulação não devem existir diâmetros diferentes de estacas.
Exemplo:
Admitir:
a - Caso de quebra da 1ª estaca a ser cravada
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24
Estaca quebrada
Estaca já cravada
Estaca a ser cravada

b- Caso da primeira estaca já estar cravada e a segunda estaca quebra
c- Caso de estar cravada duas estacas e quebrar uma terceira
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25

IX – CAPACIDADE DE CARGA EM ESTACAS
1- Fórmulas teóricas
2- Métodos empíricos
a- Método Aoki - Velloso - 1975
b- Método Decourt - Quaresma - 1978
c- Método Velloso - 1991
Lembrança
CAPACIDADE DE CARGAS NAS ESTACAS
a- Método Decourt-Quaresma
TIPO DE SOLO K (kN/m2) K (tf/m2)
ARGILA 120 12
SILTE ARGILOSO 200 20
SILTE ARENOSO 250 25
AREIA 400 40
Np = SPT médio na ponta da estaca, obtido com os valores de SPT correspondentes ao
nível da ponta da estaca, o imediatamente anterior e o imediatamente posterior.
Ap = Área da seção transversal de ponta
Rl = ql ⋅ Sl = resistência lateral
____________________________________________________________________________________
26
É verdade que experiência em fundações não se transfere, mesmo que
se queira, mas adquire-se na vida prática pela vivência.
Também é importante se Ter bons mestres, como tudo na vida.
PU
Rl
RP
Onde:
PU = capacidade de carga da estaca
Rl = Resistência lateral por atrito ao longo do fuste
RP = Resistência de ponta
PU = Rl + RP
RP = qp × ApÆ Resistência de ponta
qp = k × NpÆ Capacidade de carga do solo junto à
ponta da estaca
k = fator característico do solo

Sl = área = 2 ⋅π ⋅ R ⋅ H = área de contato ao longo do fuste
Onde: R = raio da estaca
H = altura da estaca
ql = 10 ⋅ (Nl + 1)
= Adesão média ao longo do fuste
3
Nl = Valor médio se SPT ao longo do fuste, sem levar em conta aqueles utilizados no
cálculo de ponta.
NOTA IMPORTANTE:
Quando: N ≤ 3 adotar 3
N ≥ 50 adotar 50
N = SPT
Finalmente temos:
PU = Rl + Rp (kN ou tf)
1,3 4,0
Fatores de Segurança
b- Método AOKI-VELLOSO
Δ Rl R = PU
2
____________________________________________________________________________________
27
PU
l
RP
PU = RP + Rl
Sendo:
PU = capacidade de carga total
RP = resistência de ponta
Rl = resistência lateral
Sendo: R = capacidade de carga
admissível
2 = coeficiente de segurança

Cálculo da resistência de ponta - RP
Rp = Rp × Ap ou rp × Ap
×
rp k Np
F1
=
Np = SPT da camada de apoio da estaca
k = coef. do solo (tabela)
F1 = coeficiente do tipo de estaca (tabela)
Ap = Área da ponta da estaca.
Cálculo da resistência lateral - Rl
Rl = ΣU × Δl × rl
× ×
rl k Nl
F2
=
α
α = coeficiente do solo (tabela)
F2 = coeficiente do tipo de estaca (tabela)
Nl = SPT da camada (Δl)
U = perímetro da estaca
Tabela n°1
Coeficiente F1 e F2
Tipo da estaca F1 F2
FRANKI 2,50 5,0
METÁLICA 1,75 3,5
PRÉ-MOLDADA DE CONCRETO 1,75 3,5
Tabela n°2
Coeficiente K E α
____________________________________________________________________________________
28
TIPO DE SOLO K (MN/m2) α (%)
AREIA 1,00 1,4
AREIA SILTOSA 0,80 2,0
AREIA SILTO-ARGILOSA 0,70 2,4

AREIA ARGILOSA 0,60 3,0
AREIA ARGILO-SILTOSA 0,30 2,0
SILTE 0,40 3,0
SILTE ARENOSO 0,55 2,2
SILTE ARENO-ARGILOSO 0,45 2,8
SILTE ARGILOSO 0,23 3,4
SILTE ARGILO-ARENOSO 0,25 3,0
ARGILA 0,20 6,0
ARGILA ARENOSA 0,35 2,4
ARGILA ARENO SILTOSA 0,30 2,8
ARGILA SILTOSA 0,22 4,0
ARGILA SILTO-ARENOSA 0,33 3,0
X – DIMENSIONAMENTO DAS ESTACAS
1. Pilar isolado
n = 1,10× P
Pe
ONDE: n = numero de estacas
P = carga do pilar
Pe = carga de trabalho da estaca
1,10 = coeficiente onde leva em conta o peso próprio da estaca
2. Pilar de divisa
cm
b
e = a − 0 −
2,5
2
ONDE: bo = menor dimensão do pilar
R P l
l −
e
= × 1 1
n R1
1 = 1,10×
Pe
1 1 R P P Δ = − onde:
Δ
R = P −
P
2 2 2
n R2
2 = 1,10×
____________________________________________________________________________________
29
Pe

P2
P1
l
OBSERVAÇÕES:
a- Devido ao formato e as dimensões dos equipamentos de cravação das estacas, deve-se
respeitar uma distância mínima do centro da estaca a divisa a. Onde a é característica do
fabricante (tabelado).
b- Até um numero de 04 estacas na divisa, podem ser alinhadas, minimizando o valor
da excentricidade.
c- Não podemos utilizar ∅ diferentes de estacas em um mesmo bloco.
____________________________________________________________________________________
30
S
a c
S
P1 P2
R1 R2

3- Associação de pilares próximos
Quando temos a necessidade da associação de dois ou mais pilares num mesmo bloco deve-se
promover a coincidência do ponto de aplicação da resultante das cargas com o centro de
gravidade do bloco.
l
C.G.
x
X P l
2
×
P P
1 +
2
=
n 1,10 P1 +
P2
____________________________________________________________________________________
31
Pe
= ×

Exercícios de cálculo de capacidade de carga de estacas
Exercício n°1
Dado o perfil de sondagem abaixo:
Pede-se: calcular a capacidade de carga para uma estaca tipo Strauss com um comprimento
nominal de 7,00m; Diâmetro = 38cm, utilizando o método de DECOURT-QUARESMA.
PROF. (m) SPT DESCRIÇAO DO MATERIAL
1 3
2 4
Areia fina pouco siltosa, fofa
amarela clara 2,00
3 8
4 10
5 12
6 13
7 18
Areia fina siltosa,
Mediamente compacta,
Vermelha clara.
7,00
8 25
9 28
10 32
11 43
12 I.P.
Silte argiloso compacto,
Amarelo escuro.
12,00
Rl
PU = Rl + Rp
Rp = qp × Ap Resistência de ponta
qp = k × Np
18,6
18 + 13 +
25 =
3
Np =
2
2 2
Ap d 0,38
= 0,113
m
4
4
×
=
×
=
π π
qp = 400 ×18,6 = 7440
Tabela para areia
Rp = qp × Ap = 7440 × 0,113 = 840,72kN
Rl = ql × Sl Resistência por atrito lateral
⎞
⎟ ⎟⎠
⎛
ql 10 Nl
⎜ ⎜⎝
= × +1
3
7,4
3 + 4 + 8 + 10 +
12 =
5
Nl =
ql 10 7,4 = kN m ⎟⎠
= × ⎛ + 1 ⎞
34,6 / 2
/ m
3
Sl = 2×π × R × H = 2×3,14× 0,19×5 = 5,96m2 (Obs.: l - 2,0m = 5,0 m)
⎜⎝
____________________________________________________________________________________
32
Rp

Rl = ql × Sl = 34,6× 5,96 = 206,20kN
PU = Rl + Rp
PU = Rl + Rp
1,3 4,0
= 206,20 + 840,72
=
PU 368,80kN
4,0
1,3
Ou 36,88tf.
Exercício nº 2
Calcular a capacidade de carga da estaca; conforme características abaixo como mostra
perfil de sondagem.
PROF. (m) SPT Descrição do material 0,00
1,00 5
2,00 7
Argila arenosa
2,00
3,00 8
4,00 12
Areia siltosa
4,00
5,00 22
6,00 25
7,00 40
Silte arenoso
7,00
Limite da sondagem
Dados:
Estaca Pré-moldada de concreto
∅ = 26cm = 0,26m
l = 6,0metros
Ap= 531cm2 = 0,05m2 = área
U = 82cm = 0,82m = perímetro
PU = Rp + Rl
Rp = Resistência de ponta
Rp = rp × Ap
rp k Np ×
F1
=
rp 0,55 25 = MN m = tf m
7,85 / 2 785 / 2
×
=
1,75
Rp = 785 × 0,05 = 39,25t
Nota:
Utilizar o método de cálculo de
Aoki - Velloso
____________________________________________________________________________________
33
K= tabela n°2 (silte arenoso) = 0,55
Np= 25 golpes
F1= tabela n°1 (estaca pré-moldada de
concreto) = 1,75

Rl = Resistência lateral
Rl = ΣU × Δl × rl
rl k Nl × ×
F2
=
α ( MN/m2 = 100 tf/m2 )
l
comprimento
α %
tabela 02
K(MN/m2)
Tabela 02
Nl
SPT
F2
Tabela1
rl
1,00 2,4 0,35 5 3,5 1,20
2,00 2,4 0,35 7 3,5 1,68
3,00 2,0 0,80 8 3,5 3,66
4,00 2,0 0,80 12 3,5 5,48
5,00 2,2 0,55 22 3,5 7,60
6,00 2,2 0,55 25 3,5 8,64
- - - - - Σ =
28,26tf/m2
Rl = 28,26 × 0,82 = 23,17 tf
PU = Rp + Rl
PU = 39,25 + 23,17 = 62,42 tf
R = PU = 62,42
=
31,2 tf
2
2
Exercício n°3
Dado o perfil de sondagem abaixo:
Prof (m) SPT Descrição do material
1 2
2 2
3 3
Argila silto arenosa mole,
vermelha clara.
3,00
4 5
5 8
6 9
7 12
8 19
9 23
Silte arenoso pouco
compacto a compacto,
amarelo claro.
N.A.=7,00
9,00
10 25
11 41
12 48
13 54
14 61
15 I.P.
Areia fina argilosa muito
compacta, variegada
vermelha clara/escura.
15,00
____________________________________________________________________________________
34

Pede-se:
Calcular a capacidade de carga para uma estaca do tipo Franki com um comprimento
nominal de 10m e diâmetro de 0,42m, utilizando o método de DECOURT- QUARESMA e
o método de AOKI - VELLOSO.
U = 123 cm; A = 1385 cm2
Exercício de dimensionamento por estacas:
Exercício n°01
Dimensionar o pilar isolado abaixo, utilizando estacas pré-moldadas de concreto.
Dados: ∅ = 50 cm
Pe = PU: carga de trabalho = 90 tf
Definir seu bloco de capeamento.
1,10 ×
×
n =
P =
1,10 65 =
0,79
; 1 estaca
Pe
90
S= 2,5 x ∅ = 2,5 x 0,50 = 1,25m
Exercício n°02
Dimensionar o pilar isolado abaixo utilizando estaca tipo pré-moldada de concreto
∅ = 30 cm
Pe = PU = 40 tf
____________________________________________________________________________________
35
P = 65 tf
25
25
1,10S = 1,40 m
1,10S = 1,40 m
S=1,25m
1,10 x 1,25 = 1,38 ∴1,40m
40
60
P=200 tf

n =
1,10 ×
P =
1,10 ×
200 = 5,5 ∴
6
estacas
Pe
40
S = 2,5 x ∅ = 2,5 x 0,30 = 0,75 m
c φ
= + 15 cm = 30
+ 15 =
0,30m
2
2
Exercício n°03
Dimensionar o esquema abaixo, utilizando:
Estacas do tipo Pré-moldada de concreto
∅ = 35 cm; PU= 55 tf
.25
Dimensionamento do P1
1,90
e = a − bo −
0,025
2
a = 0,40m (tabela)
e = 0,40 − 0,25 − 0,025 =
0,25m
2
____________________________________________________________________________________
36
S
C
S
S
2,10m
1,35m
V.A.
4,00
DIVISA
.25
0,025m
1,00
P1=150 tf P2=200 tf

R 1 l 1 4 × 1,50 =
159,9
P t
l e
4 −
0,25
× =
−
=
n 1,10 ×
=
P ×
=
1,10 159,9 = 3,19 ∴
4
estacas
Pe
55
S= 2,5 x ∅ = 2,5 x 0,35 = 0,875m
c φ
= + 15 cm = 35
+ 15 = 32,5cm =
0,325m
2
2
Dimensionamento de P2
R2 P2 P Δ
2
= −
ΔP = R1− P1 = 159,9 −150
159,9 −
R 2 200 150 =
195,5tf
2
= −
n 1,10 P 1,10 195,5 = ∴
estacas
3,91 4
×
55
=
×
=
Pe
____________________________________________________________________________________
37
3,30
S
S
S
a
C
0,75m
C
S
1,55
1,55

____________________________________________________________________________________
38

XI – COMPORTAMENTO DE GRUPO DE ESTACAS
____________________________________________________________________________________
39

Difere do comportamento de um estaca isolada, porque no grupo de estacas é maior
o recalque do que numa estaca isolada, devido ao efeito do bulbo de pressões das várias
estacas, resultando um bloco de pressões de dimensões maiores. Inclusive a capacidade de
suporte de um grupo de estacas é menor do que a soma das capacidades de cargas das
estacas consideradas isoladamente.
Æ Segundo a regra de Feld: Consiste em descontar 1/16 da eficiência de cada
estaca, para cada estaca vizinha a ela. O método de Feld não se refere a um grupo
específica de estacas.
Obs.: O método de Feld não leva em consideração a distância entre as estacas, e
pode ser equacionado da seguinte forma:
Σ ⋅
=
n e
e n e n e ...
n e
= m
Σ
⋅ + ⋅ + + ⋅
1 1 2 2
+ + +
i
m
i i
m
m m
n
n n n
1
1
1 2
...
Bloco com 02 estacas:
a-)
b-)
____________________________________________________________________________________
40
e = 93,75 %
e = 91,67 %
e = 87,50 %

Onde e = Eficiência
Exemplo:
____________________________________________________________________________________
41
e = 81,25 %
e = 80,00 %
e = 77,00 %
e = 78,50 %

Determinar a eficiência de um bloco de seis estacas, segundo o Método de Feld:
Cálculos:
1a condição: 04 estacas com 03 estacas vizinhas; logo:
( )
82%
4 estacas ⇒ 16 − vizinhas = 13
≈
16
16
3
16
2a condição: 02 estacas com 05 estacas vizinhas; logo:
( )
69%
2 estacas ⇒16 − vizinhas = 11
≈
16
16
5
16
Portanto:
77%
4 ⋅ 82% + 2 ⋅
69%
⋅ + ⋅ + + ⋅
e n e n e n e
Σ
n e
1 1 2 2 =
4 2
...
...
m
1
1
1 2
+
=
⋅
=
+ + +
=
Σ
i
m
i i
m
m m
total
n
n n n
____________________________________________________________________________________
42
e = ?
e = ?
e = ?

Anexos:
Projeto Estacas 01
Projeto Estacas 02
____________________________________________________________________________________
43

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