As estacas de aço são uma alternativa às equivalentes de concreto (foto: divulgação/Gerdau)

As estacas de aço são uma tecnologia relativamente antiga para execução de fundações profundas. Porém, nos últimos anos vêm despertando maior interesse de projetistas e construtores. Isso se explica pela introdução, por parte da indústria, de perfis laminados ou soldados com abas paralelas e ambas variedades de bitolas. Tal oferta viabilizou, por exemplo, o uso de estacas com seção decrescente, diminuindo o peso das fundações e, consequentemente, seu custo.

Alternativa às equivalentes de concreto, as estacas de aço são aplicadas em obras que requerem grande profundidade de fundação e se caracterizam por elevada resistência a esforços elevados de tração e de flexão. São utilizadas em diferentes situações geotécnicas, desde solos sedimentares – quando há necessidade de ultrapassar horizontes de argila dura ou pedregulho –, a locais com camadas espessas de solos orgânicos moles e/ou areias fofas. As estacas de aço também têm aplicação onde há ocorrência de solo residual (alteração de rocha).

Há casos, ainda, em que os perfis de aço compõem um sistema de fundação misto junto com estacas pré-moldadas de concreto para penetrar solos compactos arenosos ou para aumentar a capacidade de suporte para estruturas de grande porte. Em obras de cais e portos, as estacas mistas são também aplicadas com vantagens. Nessas situações, o aço fica totalmente cravado no solo e a parte de concreto fica em contato com a água, garantindo a proteção das estacas contra a corrosão.

As estacas metálicas são aplicadas principalmente quando se busca velocidade de execução ou quando o objetivo é garantir uma cravação mais fácil e com menor geração de resíduos
Simone Vallilo

“As estacas metálicas são aplicadas principalmente quando se busca velocidade de execução ou quando o objetivo é garantir uma cravação mais fácil e com menor geração de resíduos”, explica a engenheira Simone Vallilo, diretora de negócios na Engeform, construtora que utilizou essa tecnologia em obras, como a do Hospital da Unimed em Betim (MG).

“Trata-se de uma alternativa que nos proporciona uma fundação mais rápida e uma obra mais limpa”, acrescenta o engenheiro Roberto Júnior, diretor de engenharia da Trisul. Ele conta que vem utilizando estacas de aço na construção de um edifício residencial em Santos, no litoral de São Paulo. Nessa obra, estão sendo usadas peças com 60 m de profundidade cravadas com martelo vibratório. “Ao investir nessa tecnologia, a ideia é abreviar o tempo de execução, minimizar transtornos à vizinhança e reduzir incertezas construtivas que teríamos se usássemos estacas pré-moldadas de concreto ou estacas escavadas”, revela o diretor da Trisul.

Ao investir nessa tecnologia, a ideia é abreviar o tempo de execução, minimizar transtornos à vizinhança e reduzir incertezas construtivas que teríamos se usássemos estacas pré-moldadas de concreto ou estacas escavadas
Roberto Júnior

ASPECTOS CRÍTICOS

Por ser uma solução industrializada – que chega ao canteiro pronta para a cravação – a fundação com perfis de aço demanda planejamento, bem como estudos logísticos que garantam o recebimento e a armazenagem adequados dos perfis no canteiro. “Percebemos que há uma limitação ao uso dessa solução quando há pouco espaço na obra para estocagem do material. Em contrapartida, notamos que, embora o custo das estacas de aço seja um pouco maior em comparação a tecnologias concorrentes, seu custo tem se tornado mais viável”, comenta Vallilo.

Como ocorre com outros tipos de fundações, as estacas de aço exigem o controle completo e rigoroso sobre a cravação de cada estaca, incluindo ensaios de controle tecnológico da cravação, emendas e soldas. “Quando houver necessidade de emendas de segmentos, deve-se atentar ao tipo e qualidade das soldas ou sistema de parafusos. Cuidado especial também deve ser dado à ligação das estacas aos blocos de coroamento de concreto, quando for o caso”, recomenda a engenheira Gisleine Coelho de Campos, pesquisadora do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) especializada em geotecnia e fundações.

Outro ponto decisivo para o desempenho da fundação é a proteção das peças contra a corrosão, em especial quando parte do elemento fica exposta ao ar ou embutida em terrenos com substâncias agressivas ao aço. “A norma técnica ABNT NBR 6122:2010, que trata dos requisitos de projeto e execução de fundações, indica as espessuras mínimas de sacrifício que devem ser empregadas nos casos em que as estacas de aço estejam integralmente e permanentemente imersas no terreno”, informa a pesquisadora.

EQUIPAMENTOS PARA CRAVAÇÃO

O processo mais empregado no Brasil para cravação de estacas de aço é por percussão. Nestes casos, a escolha do martelo é fundamental para que se consiga atingir as profundidades previstas em projeto sem que as tensões excedam os limites de resistência do material. As estacas metálicas podem ser cravadas com a utilização de martelos de queda livre, martelos hidráulicos de impacto e, mais recentemente, por martelos vibratórios (menos ruidosos).

A escolha por um ou outro equipamento depende, principalmente, das características do solo, do comprimento da estaca e do nível de barulho e vibração. Em todos os casos, o uso de cepo e coxim adequados minimiza os riscos de danos às estacas e contribui para a redução dos níveis de ruído.

“O alinhamento do sistema de cravação também é necessário para evitar o encurvamento do eixo da peça”, diz Campos, que reforça, ainda, a necessidade de se controlar os deslocamentos decorrentes dos golpes do martelo (nega e repique, com o respectivo diagrama de cravação). Em terrenos de alta resistência é recomendável também empregar o uso de um furo prévio para facilitar a cravação e minimizar as vibrações e ruídos.

Quer saber mais sobre fundações profundas com estacas metálicas? Confira a palestra do engenheiro Frederico Falconi, realizada pelo Portal AECweb com patrocínio da Gerdau.

Colaboração Técnica

: Gisleine Coelho de Campos – Engenheira-civil com doutorado pela Universidade de São Paulo (USP). Pesquisadora do Centro de Tecnologia de Obras de Infraestrutura do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), realiza trabalhos na área de Geotecnia, com ênfase em Fundações e Escavações.

Roberto Júnior – Engenheiro-civil, é diretor de engenharia da Trisul.

: Simone Vallilo Sierra – Engenheira-civil. É diretora de negócios na Engeform.

Estacas de aço são alternativa para obras que demandam velocidade