Utilização de perfis metálicos como elementos de fundações e de contenções

Escrito por Letícia Dias bacharela em Ciência e Tecnologia e graduanda em Engenharia Civil pela Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM).

Figura 1 - Perfis metálicos

Fonte: AçoPlano, 2019.

O uso de estacas metálicas como elemento de fundação apresenta-se como uma alternativa interessante para diversas situações, podendo ser utilizada para variadas etapas de uma obra.

As características mais importantes destes elementos são a facilidade de cravação em praticamente todo tipo de terreno, podendo atingir elevada capacidade de carga; apresentam facilidade na execução de corte ou emenda; podem ser submetidas a elevados empuxos laterais; podem ser utilizadas para serviços provisórios, permitindo diversos reaproveitamentos; resistem ao transporte e manipulação em condições adversas; reduzem consideravelmente a vibração e o amolgamento do solo, durante a cravação, em virtude de sua seção transversal reduzida possuir características favoráveis ao corte do solo. Sua utilização é mais interessante quando se dispõe de terreno muito resistente, em face da elevada tensão admissível à compressão do aço.

No entanto, o aço é suscetível à corrosão quando exposto a meios agressivos. Ainda que a corrosão observada nas estacas de aço cravadas em solo natural não perturbado não seja suficiente para afetar significativamente a resistência ou a vida útil das estacas como elementos de suporte de cargas, existem situações em que a corrosão pode prosseguir, afetando o elemento. Nestas situações deve-se prever uma espessura adicional de sacrifício, ou até mesmo optar pelo emprego de aços patináveis, que mesmo em situações de águas agressivas (meio salinos) são suficientemente resistentes, ou ainda, realizar o encamisamento da estaca em concreto.

Geralmente, estruturas em aço são mais leves e resistentes que outros materiais como o concreto e a madeira. Além disso, aliviam as cargas nas fundações e garantem uma instalação mais rápida e precisa. As estacas de aço disponíveis no mercado, são encontradas em diversas formas, desde perfis (laminados ou soldados) a tubos. Entre os perfis laminados estão os trilhos, em geral aproveitados das ferrovias (trilhos usados). Os perfis podem ser usados isolados ou associados (duplos ou triplos).

As estacas metálicas devem ser dimensionadas de acordo com a NBR 8800, e deve-se considerar a seção reduzida pela espessura de sacrifício. Segundo a NBR 8800 as estacas de aço devem ser retilíneas, assim consideradas aquelas que apresentam flecha máxima de 0,2 % do comprimento de qualquer segmento nela contido. No caso de peças de reuso (perfis e trilhos usados) deve-se verificar a seção real mínima da peça, aceitando-se uma perda de massa por desgaste mecânico ou corrosão máxima de 20 % do valor nominal da peça nova.

Com frequência, é solicitado ao engenheiro geotécnico projetos para contenção de massas de solo. Esses projetos podem ser aplicados no represamento de solo instável nas proximidades de uma rodovia ou ferrovia, para elevar uma seção do terreno com movimento mínimo de terra, para a criação de espaços subterrâneo, ou ainda, para criar uma escavação para instalar tubos/cabos ou reparar serviços existentes.

Assim como podem ser utilizados como elementos cravados no solo, os perfis metálicos possuem larga aplicação como elementos de contenção. A contenção vertical com painéis estruturados por perfis de aço é uma técnica tradicional realizada com a cravação dos perfis estruturais de aço, juntamente às divisas do terreno. Ela é utilizada tanto em obras de edificações, quanto de infraestrutura. Tendo como principal vantagem a racionalização dos recursos.

Essa contenção é basicamente composta por dois métodos construtivos: a utilização de perfis para formar cortinas de contenção mistas, estruturando painéis de concreto armado (comum em obras de edificações com subsolos para garagens); e a utilização de estacas-prancha de aço cravadas no solo por bate-estaca, justapostas e intertravadas (usado em obras de infraestrutura viária).

Frente aos tópicos apresentados acima, finalizamos esse post abordando os principais documentos necessários para o início da cravação dos perfis metálicos. Dentre eles temos: projeto de sondagem, projeto de fundação; projeto de estrutura (locação de eixos e coordenadas e cargas), e por fim, o laudo de inspeção das edificações vizinhas.

REFERÊNCIAS

A., K. J., F., C. R. Craig | Mecânica dos Solos, 8ª edição. LTC; 2014 EBOOK.

AÇOPLANO. Conheça os três principais tipos de perfis metálicos. 2019. Disponível em: https://www.acoplano.com.br/blog/conheca-os-tres-principais-tipos-de-perfil-metalico/. Acesso: em 07 dez. 2022.

ALBUQUERQUE, de, P. R. Engenharia de Fundações. LTC; 2020. EBOOK.

DANZIGER, Ragoni, B. Fundações em Estacas. GEN LTC; 2021 EBOOK.

GALVAMINAS. “Estruturas metálicas: Onde usar os perfis estruturais.” Disponível em: https://galvaminas.com.br/estruturas-metalicas-perfis-estruturais/. Acesso em 20 jun. 2022.

UNIVERSIDADE TRISUL. “Entenda como é utilizado o perfil metálico nas fundações, suas principais características e vantagens em relação a outras soluções construtivas”. Disponível em: https://www.universidadetrisul.com.br/solucoesconstrutivas/perfis-metalicos-nas-fundacoes-contencao-e-cravacao-profunda. Acesso em 20 jun. 2022.