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Todavia, no presente trabalho abordar-se-á das Estacas de Madeira como tema.

Este trabalho estará mais focado no desenvolvimento de estaca de madeira para construção de edifícios e por vezes ponte.

Objectivo: Determinar a eficiência e as vantagens deste tipo de fundação por estaca de madeira e a recomendação desta em Moçambique.

Estacas de Madeira

As estacas são elementos de fundação profunda executadas por equipamentos e ferramentas, podendo serem cravadas ou perfuradas, caracterizadas por grandes comprimentos e seções transversais pequenas. Desde muito tempo as estacas de madeiras são usadas como fundações, e nada mais são do que troncos de árvores rectos cravados no solo. É recomendado o uso desse tipo de fundação em obras provisórias ou quando se tem a garantia de que ela permanecerá submersa, pois ela pode ser atacada por fungos e umidade quando exposto em dois ambientes ao mesmo tempo, causando seu apodrecimento e diminuindo sua vida útil.

História de utilização de estaca de madeira

A utilização da madeira para a construção de pontes é uma solução natural em um país tão generosamente favorecido com reservas florestais e com grande capacidade de reflorestamento. As estradas vicinais são de grande importância para o desenvolvimento dos municípios, permitindo a entrada de insumos, o escoamento da produção e o livre deslocamento das populações do meio rural. Nessas estradas, a grande necessidade é por pontes de pequenos vãos. A superestrutura das pontes de madeira de pequeno vão apresenta preço competitivo quando comparada com a superestrutura construída com outros materiais estruturais, como o concreto e o aço (OKIMOTO & CALIL Jr., 1998). O uso da madeira nas fundações de pontes de madeira de pequenos vãos tornaria o preço destas pontes ainda mais competitivo. As estacas de madeira foram usadas desde os primórdios da construção civil. No entanto, actualmente o seu uso é bastante reduzido, no Brasil. ALONSO (1996) aponta como possíveis causas desse fato a dificuldade em se encontrar madeira de boa qualidade, o incremento das cargas nas estruturas, e a vulnerabilidade da madeira quando submetida à variação do nível da água.

Em Moçambique pode se observar pouco o uso de estacas de Madeira como método de fundação, todavia existem obras feitas antes de 1975 que por meio desse procedimento de Estacas de madeira como método de função resistem até aos dias de hoje. Tomamos como o principal exemplo o Porto da Beira, visto que a Cidade da Beira esta mergulhada em lamas por estar a proximidades do mar e muito abaixo do nível médio da maré do mar torna a num lago. Sendo assim favorece o uso das estas de madeira como fundação o que garantiria a maior vida da madeira no subsolo e consequentemente a do edifício.

Agora vamos descrever formas como podemos empregar as estacas de madeira no terreno.

Tipo de Madeiras usualmente utilizados para estaca de madeira:

As árvores mais utilizadas são a Aroeira, Massaranduba, Peroba rosa, Baraúna e Eucalipto.

MÉTODO/TÉCNICA CONSTRUTIVA

São cravadas por percussão:

• A partir da superfície do terreno, os elementos de madeira são cravados através de um impulso de força de um peso actuando na cabeça da estaca, que pode ser estático ou mecânico;

• As estacas recebem, na sua extremidade inferior, uma ponteira de aço para protecção da ponta da estaca e facilitar a penetração no solo e, na parte superior, aplica-se uma protecção provisória de aço (anel), para evitar que sob as pancadas na fase de cravação esta parte se rompa.

c) Quanto ao comportamento e modo de funcionamento:

- Ponta

- Atrito lateral

- Ponta e atrito lateral

(função dos estratos de solo que a estaca atravessa)

C.1) Estacas de ponta:

Mobilização de resistência na ponta da estaca, por compressão do solo;

Terrenos atravessados pelo fuste da estaca de qualidade medíocre e terreno onde a estaca se apoia, resistente e espesso

C.2) Estacas flutuantes:

Mobilização de resistência ao longo do fuste, por atrito ou adesão lateral;

Resistência do terreno no apoio muito pequena relativamente ao terreno atravessado pelo fuste da estaca (camada resistente a uma profundidade demasiado elevada); assentamentos não desprezáveis

C.3) Estacas mistas:

Mobilização de resistência ao longo do fuste e na ponta da estaca;

Conjugação das duas situações anteriores

• Fundação rígida de 1ª ordem - funcionamento de ponta.

É dimensionada quando a estaca não tem capacidade de receber atrito lateral, sendo dimensionada apenas considerando a ponta da estada para receber a carga directa sobre a estaca. É uma forma bem conservadora de se admitir a ponta numa região geralmente onde o SPT é impenetrável.

Nota: As estacas cravadas são geralmente dimensionadas como estacas de ponta pelo fato de o processo de cravação fazer geralmente diminuir drasticamente a resistência lateral mobilizável. Esta noção não é encarada de modo consensual por projectistas e fabricantes.

• Fundações rígidas de 2ª ordem - funcionamento de ponta e atrito lateral.

O calculista admite que uma parcela da carga e absorvida pela resistência do atrito lateral ao longo da estaca e também considera a resistência de ponta da estaca.

• Fundações flutuantes - atrito lateral

Quando o terreno não tem resistência de ponta, o calculista considera o atrito lateral da estaca.

Quanto à geometria da secção:

· Circular

· Quadrada

· Hexagonal

· Octogonal

· Tubular

Boa durabilidade e resistência ao choque;

Durabilidade influenciada pelo nível freático e humidade (fungos, insectos xilófagos - térmitas e carunchos -, moluscos, crustáceos);

Tratamentos: produtos oleosos (creosote), sais à base de zinco, mercúrio e cobre (tóxicos e dissolvem-se com o tempo).

Capacidade de carga:

Para solicitações verticais (valores indicativos)

Diâmetro (cm)	Carga (KN)
20	150
25	200
30	300
35	400
40	500

Cuidados gerais na execução

1. Locação do centro das estacas;

2. Profundidade de cravação;

3. Nega;

4. Protecção da cabeça das estacas (capacete metálico).

5. Ponteira metálica.

Propriedades

1. Devem ser de madeira, dura, resistente, em peças rectas, roliças e descascadas;

2. O diâmetro vária de 22 a 30 cm e seu comprimento em geral é de 12 m. Para comprimentos maiores é necessário fazer emendas;

3. Se ela for utilizada em condições onde não estará totalmente submersa, deve ser tratada com pintura e impregnação, onde a estaca é submetida a elevadas temperaturas de tal forma que os poros da madeira sejam preenchidos com compostos químicos;

As vantagens e desvantagens da estaca de madeira

Vantagens da estaca de madeira:

• Leves, de fácil transporte;

• A carga admissível depende do diâmetro da seção média da estaca e do tipo de madeira empregada;

• Custo acessível;

• Disponibilidade no mercado;

• São usualmente utilizadas funcionando por atrito lateral, mas trabalham também por resistência de ponta.

Além disso, as estacas de madeira apresentam durabilidade quase que ilimitada quando trabalham completamente abaixo do lençol freático. TSCHEBOTARIOFF (1978) cita um caso histórico ocorrido quando foi feita a reconstrução do campanário da Igreja de São Marcos em Veneza, em 1902, verificou-se que as estacas de madeira, após mil anos de serviço, estavam em tão boas condições que foram mantidas no local para a fundação da nova torre.

Desvantagens da estaca de madeira:

• Devem ficar totalmente abaixo do nível d’água;

• Durabilidade;

• Para penetrarem camadas mais resistentes, as pontas devem estar munidas de uma ponteira de aço;

• Quando o comprimento da estaca não alcança a profundidade desejada, são feitas emendas por sambladura, talas de junção ou anel metálico.

Segundo VARGAS (1955) uma estaca de eucalipto em condições desfavoráveis apresenta uma durabilidade de aproximadamente cinco anos. Por isso quando usadas em obras permanentes as estacas de madeira devem ser tratadas com preservativos. Segundo COLLIN (2002) o tratamento preservativo aplicado por meio de pressão tem sido reconhecido como um processo que protege a madeira, estendendo seu tempo de vida útil de cinco a dez vezes o tempo de vida útil da madeira sem tratamento.

Cuidados importantes com as estacas de madeira

Construir este tipo de fundação exige alguns cuidados importantes que não podem ser deixados de lado.

O primeiro deles é quanto ao diâmetro das estacas. Os troncos de madeira devem ter diâmetro mínimo de 15 cm na base e de 25 cm no topo, isso é fundamental para preservar a estaca durante a cravação.

Durante a cravação da estaca em solos mais resistentes é necessário que a ponta da estaca seja protegida com ponteira de aço para evitar que a mesma seja danificada.

Também é desejável utilizar uma protecção no topo da estaca durante a cravação, evitando assim que o topo da estaca seja comprometido durante a execução. Esta protecção é chamada de anel de cravação.

Outro cuidado importante é com a escolha do processo de cravação. Este tipo de estaca pode ser cravado por meio da percussão, prensagem ou vibração. Esta escolha deve levar em consideração a disponibilidade de equipamentos, boas condições e segurança das edificações do entorno e disponibilidade financeira da obra.

Dimensionamento das estacas de madeira

Como todo projecto de fundação é de suma importância que o dimensionamento das estacas de madeira seja desenvolvido por um engenheiro civil habilitado e capacitado para tal função.

Além disso é importante que sejam realizadas investigações geotécnicas que subsidiem o projecto de fundação. A fim de que as fundações sejam dimensionadas de maneira adequada para o solo em questão.

A resistência de uma estaca pode ser decomposta em duas partes, a resistência por atrito lateral e a resistência da ponta. O engenheiro civil é capaz de estimar estas resistências e indicar em um bom projecto as profundidades estimadas das estacas e os diâmetros necessários para cada elemento da fundação.

Finalizando

Como pode se ver, este tipo de estaca ainda pode ser utilizado nas construções atuais, desde que sejam respeitados os limites que este tipo de fundação possui.

Para a boa execução de uma fundação em estacas de madeira é importante que o serviço seja acompanhado por um engenheiro geotécnico, capaz de avaliar o serviço executado e tomar decisões devido ao surgimento dos imprevistos em uma obra.

Conclusão

Como pode se abordar no presente trabalho acerca das estacas de madeira, podemos concluir por sua fácil aquisição em todo mundo principalmente em Moçambique, seria mais viável optar-se por esse tipo de fundação, principalmente na cidade da Beira devido a lamas que se encontram no subsolos, obras recentes realizados pele empreiteira Chinesa CHICO no projecto Chiveve que abrangia a reconstrução da vala de drenagem Espangra-Munhava em suas vias ou ponte de Estrutura de betão armado estão sendo asseguradas por estacas de madeiras.

Realmente, a estaca de Madeira é uma fundação que recomendamos porque apresenta poucas desvantagens.

Referências bibliográficas

ü PEREIRA, Caio. Tipo de Estacas para fundação. Escola Engenharia, 2013. Disponível: https://www.escolaengenharia.com.br/tipos-de-estacas-para-fundacao/. Acesso: 17 de Março de 2018.

ü http://portalvirtuhab.paginas.ufsc.br/estaca-pre-fabricada-de-madeira/

ü http://engenhariaconcreta.com/estacas-de-madeira/

ü MINÁ, Alexandre José Soares & DIAS, António Alves, ESTACAS DE MADEIRA PARA FUNDAÇÕES DE PONTES DE MADEIRA, Cadernos de Engenharia de Estruturas, São Carlos, v. 10, n. 44, p. 129-155, 2008. PDF

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