ANÁLISE COMPARATIVA DE CUSTO ENTRE ESTACAS ESCAVADAS A TRADO E TUBULÃO A CÉU ABERTO EM EDIFICAÇO DE MÉDIO PORTE

Resumo

INTRODUÇÃO
A FUNDA��O SEM D�VIDA � UM DOS ASPECTOS MAIS IMPORTANTES PARA A ESTABILIDADE DE UMA CONSTRU��O, ENCARREGADA DE SUPORTAR E TRANSFERIR OS CARREGAMENTOS RESULTANTES DA EDIFICA��O PARA O SOLO, DE FORMA A EVITAR COLAPSO OU MOVIMENTA��O NA ESTRUTURA. A CORRETA ESCOLHA DO TIPO DE FUNDA��O � FUNDAMENTAL PARA A OBTEN��O DOS MELHORES RESULTADOS QUANTO � ESTABILIDADE ESTRUTURAL, MINIMIZANDO OS RECALQUES MENCIONADOS, BEM COMO, MAIOR EQUIL�BRIO FINANCEIRO E ECON�MICO, PROPORCIONANDO, ENTRE OUTROS FATORES, UMA MAIOR AGILIDADE DE EXECU��O. O CONCEITO DE FUNDA��O E ESTABILIDADE DE SOLOS � PERCEPT�VEL NO DECORRER DA HISTÓRIA DO HOMEM NA TERRA, SENDO QUE DESDE A PR�-HISTÓRIA, EXISTEM RELA��ES DO ENTENDIMENTO DESSES CONCEITOS NO SER HUMANO.
AO LONGO DOS SÉCULOS, ESTUDOS E TÉCNICAS FORAM SE DESENVOLVENDO, FAZENDO COM QUE AS CONSTRU��ES GANHASSEM VOLUMES E AMPLITUDES, NECESSITANDO CADA VEZ MAIS DE UM ESTUDO DO SOLO, BEM COMO DE FUNDA��ES QUE SUPORTASSEM TAIS AVAN�OS, DESPERTANDO A NECESSIDADE DE APERFEI�OAMENTOS QUE GANHARAM FOR�A A PARTIR DE PESQUISAS DE ESTUDIOSOS COMO LEONARDO DA VINCE, CHARLES COULOMB, WILLIAM RANKINE, ALEXANDRE COLLIN, HENRI DARCY, CHRISTIAN OTTO MOHR E POR FIM, KARL TERZAGHI, CONSIDERADO O PAI DA MEC�NICA DOS SOLOS (N�POLES, 1998).
A NECESSIDADE DE APRIMORAR AS TÉCNICAS DE FUNDA��ES ERAM, NA �POCA, ESSENCIAIS PARA O DESENVOLVIMENTO E CONSTRU��O DE NOVOS TIPOS DE EDIF�CIOS, SUBSTANCIALMENTE MAIORES, SENDO QUE, SEGUNDO VARGAS (1998), COM O ADVENTO DO CONCRETO ARMADO NO IN�CIO DO SÉCULO XX, ESSA EVOLU��O PERMITIU CONSTRU��ES DE EDIF�CIOS ALTOS, CARACTERIZADOS POR CARGAS CONCENTRADAS.
COM OS ATUAIS AVAN�OS TECNOLÓGICOS REFERENTE �S CONSTRU��ES CIVIS, BUSCA-SE CADA VEZ MAIS MINIMIZAR OS PROBLEMAS FUTUROS DAS EDIFICA��ES, OU SEJA, REDUZIR AO M�XIMO, POSS�VEIS DEFORMIDADES OU PATOLOGIAS, NORMALMENTE DECORRENTES DE ALTERA��ES NO COMPORTAMENTO MEC�NICO, RESULTANDO EM TRANSTORNOS NÃO PREVISTOS EM ANÁLISE ESTRUTURAL. QUANDO TRATAMOS ESSE ASSUNTO, PERCEBEMOS A FUNDAMENTAL IMPORT�NCIA DA FUNDA��O, SENDO O PRIMEIRO PASSO PARA CONTORNAR PROBLEMAS, PRINCIPALMENTE RELACIONADOS AOS RECALQUES.
A ESCOLHA DA FUNDA��O PROPOSTA A UMA OBRA ESPEC�FICA � O PONTO CHAVE PARA UM PROJETISTA DE FUNDA��ES. ALGUMAS CARACTER�STICAS DO SOLO, BEM COMO DA OBRA A SER EXECUTADA, PODEM INFLUENCIAR DECISIVAMENTE EM CERTO TIPO DE FUNDA��O. ESSE ESTUDO DAS
ALTERNATIVAS, SEGUNDO VELLOSO E LOPES (2011), � INTERESSANTE PARA QUE POSSAMOS ESCOLHER UM TIPO DE FUNDA��O COM BASE EM MENORES CUSTO E PRAZOS DE EXECU��O. QUARESMA (1998) CONSIDERA O CONHECIMENTO DAS PROPRIEDADES DO SOLO O FATOR ESSENCIAL PARA A ELABORA��O DE UM PROJETO DE FUNDA��ES, IDENTIFICANDO E CLASSIFICANDO AS DIVERSAS CAMADAS QUE COMP�EM O SOLO ESTUDADO.
DIANTE DESSA ATEN��O �S FUNDA��ES, SURGE O QUESTIONAMENTO QUANTO AO MELHOR TIPO DE FUNDA��O PARA CADA SITUA��O DE EDIFICA��O EXISTENTE, BEM COMO O TIPO DE SOLO IDEAL A SER EXECUTADA TAL FUNDA��O. ASSIM, ATRAV�S DESTA PESQUISA, PRETENDE-SE ESCLARECER E RESPONDER ESSA QUESTÃO, DIRECIONADA PARA EDIFICA��ES DE M�DIO PORTE COM SOLOS PROP�CIOS A FUNDA��ES PROFUNDAS, COM CARGAS AXIAIS ADMISS�VEIS DE FUNDA��ES INFERIORES A 700 KN (70 TN), REFERENTES A UMA PLANTA DE CARGAS DE EDIFICA��O DE TR�S PAVIMENTOS ANALISADA, PROPORCIONANDO UM PAR�METRO COMPARATIVO ENTRE FUNDA��O POR ESTACA ESCAVADA E TUBUL�O A C�U ABERTO NO QUE DIZ RESPEITO A ECONOMIA NA EXECU��O.
MATERIAL E M�TODOS
A METODOLOGIA DESENVOLVIDA PARA A ELABORA��O DESTA PESQUISA PAUTA-SE EM EM MEIOS T�CNICO-LITER�RIOS COMO LIVROS DA �REA DE MEC�NICA DOS SOLOS, FUNDA��O, MATERIAIS DE CONSTRU��O, BEM COMO, POR MEIO ELETR�NICOS, COMO SITES RELACIONADOS � CONSTRU��O E EXECU��O DE DIVERSOS TIPOS DE FUNDA��O.
PARA A OBTEN��O DE RESULTADOS COMPARATIVOS, FOI APRESENTADO UMA PESQUISA VOLTADA PARA UM PROJETO EM ESPEC�FICO, ELABORADO EXCLUSIVAMENTE PARA TAL, ATRAV�S DE SOFTWARE DE C�LCULO ESTRUTURAL, DEFINIDO POR 3 PAVIMENTOS DESTINADOS PARA FINS COMERCIAIS, COM �REA TOTAL DE 1038,48M�², COMPOSTOS POR 29 PILARES COM CARGAS VERTICAIS VARIANDO ENTRE 230 A 700 KN.
O TERRENO ESCOLHIDO PARA O C�LCULO E COMPARA��O DAS FUNDA��ES POSSUI CARACTER�STICAS QUE POSSIBILITE O EMPREGO DE FUNDA��O PROFUNDA, COM COTA DE PERCUSS�O IMPENETR�VEL A PROFUNDIDADES PRÓXIMAS A 10 METROS, SUGESTIVO AO USO DE ESTACAS OU TUBUL�ES, COM CARGAS ADMISS�VEIS CALCULADAS POR M�TODOS EMP�RICOS, QUE CONFORME CASTRO (2008), SÃO UM DOS M�TODOS MAIS R�PIDOS COM CARGAS M�DIAS ENTRE DIVERSOS TIPOS DE SOLO.
FORAM REALIZADOS C�LCULOS DOS POSS�VEIS TIPOS DE FUNDA��ES COMPAT�VEIS COM O TIPO DE SOLO ESCOLHIDO, APRESENTADOS POR SONDAGEM A PERCUSS�O DO TIPO STANDARD PENETRATION TEST (SPT), PROPORCIONANDO COMPARA��ES TÉCNICAS ENTRE ESSES TIPOS, E GERANDO RESULTADOS FINAIS ATRAV�S DA PLANTA DE CARGA APRESENTADA PELA EDIFICA��O DE M�DIO PORTE PROPOSTA.
RESULTADOS E DISCUSS�ƑO
APÓS TODOS OS PROCEDIMENTOS DE C�LCULO E DIMENSIONAMENTO DAS FUNDA��ES, PARTE-SE PARA A CONTABILIZA��O DOS CUSTOS DE EXECU��O EM AMBAS AS FUNDA��ES, AFIM DE OBTEN��O DE COMPARATIVO FINAL ENTRE A UTILIZA��O DE FUNDA��O EM TUBUL�ES E EM ESTACA ESCAVADA A TRADO, BUSCANDO IDENTIFICAR QUAL DESSAS FUNDA��ES SERIA MAIS ADEQUADO PARA EDIFICA��ES
DE M�DIO PORTE COM CARACTER�STICAS SEMELHANTES AO MODELO DE PROJETO CALCULADO COM CARGAS OSCILANTES ENTRE 230 E 700KN.
APÓS O DIMENSIONAMENTO SEGUNDO CAMPOS (2012), OS CUSTOS REFERENTES � EXECU��O DOS TUBUL�ES SEGUIRAM AS SEGUINTES ETAPAS: ARMADURAS DOS FUSTES, CONCRETAGEM DOS FUSTES E DA BASE, PERFURA��O DO FUSTE E ALARGAMENTO DA BASE. QUANTO AOS CUSTOS DAS ESTACAS ESCAVADAS, TEMOS OS MESMOS PROCEDIMENTOS: ARMADURAS DE LIGA��O, CONCRETAGEM E PERFURA��O DAS ESTACAS, PORÉM, AL�M DESSAS ETAPAS, TEMOS TAMB�M OS QUE SE REFEREM AOS BLOCOS DE COROAMENTO QUE ENGLOBAM TAMB�M ARMADURAS, CONCRETAGEM E ESCAVA��O, SENDO UM CUSTO ACRESCIDO AO DAS ESTACAS A FIM DE OBTER UM CUSTO TOTAL PARA EXECU��O CORRETA DAS FUNDA��ES POR ESTACAS ESCAVADAS A TRADO. O CUSTO TOTAL REFERENTE AOS TUBUL�ES SE D� PELA SOMA DE CADA ETAPA MENCIONADA, COMPARANDO TAL VALOR COM O REFERENTE � EXECU��O DAS ESTACAS ESCAVADAS.
O CUSTO TOTAL CALCULADO PARA A EXECU��O DA FUNDA��O DE TUBUL�ES FOI DE R$47.381,08. TAIS VALORES SÃO EXPRESSOS ATRAV�S DA CONTABILIZA��O QUANTITATIVA DE CADA MATERIAL E SERVI�O NECESS�RIO PARA A EXECU��O CORRETA DE TAL FUNDA��O, SENDO LIGADOS AOS CUSTOS UNIT�RIOS DA TABELA DE PRE�OS 112, REFERENTE AOS CUSTOS DE OBRAS CIVIS, PROPOSTA PELA AG�NCIA GOIANA DE TRANSPORTES E OBRAS (AGETOP, 2014)
NOTA-SE QUE DEVIDO � EXIST�NCIA DE BLOCOS DE COROAMENTO, SE TORNA NECESS�RIA A EXECU��O DA ETAPA DE CONCRETAGEM DOS MESMOS COM UTILIZA��O DE FORMAS COM T�BUA DE PINHO QUE CONSEQUENTEMENTE AUMENTAM OS CUSTOS TOTAIS DAS ESTACAS.
O CUSTO TOTAL CALCULADO PARA A EXECU��O DA FUNDA��O DE ESTACAS ESCAVADAS E BLOCOS DE COROAMENTO � DE R$49.033,99. TAIS VALORES, COMO NOS DE TUBUL�ES, TAMB�M SÃO CONTABILIZADOS QUANTITATIVAMENTE QUANTO AOS MATERIAIS E SERVI�OS NECESS�RIOS PARA A EXECU��O, LIGADOS AOS VALORES UNIT�RIOS DA TABELA DE CUSTOS DA AGETOP.
COMPARANDO OS CUSTOS TOTAIS, PARA A EDIFICA��O DE M�DIO PORTE UTILIZADA COMO REFER�NCIA, OS CUSTOS DE EXECU��O DE FUNDA��O POR TUBUL�ES SÃO MENORES, COM ECONOMIA DE R$1.652,91, QUE CORRESPONDE A UMA REDUÇÃO DE CUSTOS DE 3,37% QUANDO COMPARADO COM A FUNDA��O POR ESTACAS.
VALE RESSALTAR A IMPORT�NCIA DOS ESTUDOS DA ESCOLHA DO TIPO DE FUNDA��O PARA CADA CASO EM ESPEC�FICO, POIS UMA BOA ESCOLHA PODE ACARRETAR EM UMA FUNDA��O EFICIENTE E CONSEQUENTEMENTE MAIS ECON�MICA. UM EXEMPLO QUE EXPLICA ESSA QUESTÃO DE PARTICULARIDADE DE CADA EDIFICA��O � O SIMPLES CASO DA UTILIZA��O OU NÃO DE F�RMA PARA OS BLOCOS DE COROAMENTO, SENDO EM CASOS ONDE O PRÓPRIO SOLO POSSA SERVIR DE F�RMA PARA A CONCRETAGEM DOS BLOCOS, FAZENDO COM QUE HAJA UMA ECONOMIA DE R$5.259,05, REFERENTE AO CUSTO TOTAL DAS ESTACAS, PASSANDO A MESMA A APRESENTAR UM CUSTO MENOR QUE O DOS TUBUL�ES.
OUTRA ANÁLISE IMPORTANTE QUE PODE SER FEITA ATRAV�S DOS RESULTADOS ENCONTRADOS � QUE QUANTO MAIOR FOREM AS CARGAS APLICADAS NOS PILARES, MAIS CAROS SÃO AS ESTACAS QUANDO COMPARADAS AOS TUBUL�ES, ISSO CONSIDERANDO ESTA PESQUISA COMO EXEMPLO. O OCORRIDO DEVE-SE AO FATO DE QUE OS BLOCOS DE COROAMENTO SOBRE V�RIAS ESTACAS ACABAM
INVIABILIZANDO O OR�AMENTO, LEVANDO TAIS PILARES A SEREM EXECUTADOS SOBRE FUNDA��ES MAIS CARAS, ENQUANTO QUE NO CASO DO TUBUL�O, TAIS VALORES NÃO SE ALTERAM DE FORMA TÃO EXPRESSIVA ENTRE CARGAS MENORES E MAIORES.
CONSIDERANDO ESSA ANÁLISE, SE ESTE MESMO PROJETO POSSU�SSE MENORES CARGAS, E ADOTANDO O MESMO SOLO E AS MESMAS PROFUNDIDADES DAS FUNDA��ES, IRIA OCORRER UMA REDUÇÃO CONSIDER�VEL NOS CUSTOS DAS ESTACAS, PRINCIPALMENTE PELO FATO DA REDUÇÃO NA QUANTIDADE DAS MESMAS E NAS DIMENS�ES DOS BLOCOS, ENQUANTO QUE NOS TUBUL�ES ESTA REDUÇÃO NÃO IRIA SER TÃO EXPRESSIVA ASSIM, PODENDO AS ESTACAS NESSA SITUA��O SEREM MAIS VI�VEIS.
TOMANDO COMO PAR�METRO UM PILAR COM CARGA DO PROJETO CORRESPONDENTE A 700KN, O CUSTO TOTAL REFERENTE � EXECU��O DE FUNDA��O EM TUBUL�O CHEGA A R$1.754,81, ENQUANTO QUE O CUSTO DAS ESTACAS PARA ESSE MESMO PILAR CHEGA A R$2.787,84. NOTA-SE A GRANDE DIFEREN�A DE OR�AMENTO ENTRE TAIS FUNDA��ES PARA UM PILAR COM ESSE CARREGAMENTO. AGORA ANALISANDO O PILAR COM CARGA BASTANTE INFERIOR, CORRESPONDENTE A 398KN, POSSUI CUSTO DE R$1.569,49 PARA OS TUBUL�ES E R$1.211,85 PARA AS ESTACAS, COLOCANDO A ESTACA NESSA SITUA��O EM UMA POSI��O MAIS ECON�MICA, EXEMPLIFICANDO O MENCIONADO ANTERIORMENTE.
AL�M DAS AN�LISES DE CUSTOS, VALE RESSALTAR V�RIOS OUTROS FATORES PARA A ESCOLHA DA FUNDA��O CORRETA, TAIS COMO DISPONIBILIDADE NA REGI�O DE PROFISSIONAIS ESPECIALIZADOS NA EXECU��O, BEM COMO EQUIPAMENTOS NECESS�RIOS PARA EXECU��O COMO PERFURA��O E CONCRETAGEM.
CONCLUSဢES
OS RESULTADOS OBTIDOS ATRAV�S DO ESTUDO REALIZADO PODEM SER DE GRANDE IMPORT�NCIA PARA O SETOR DE ENGENHARIA DE FUNDA��ES, PRINCIPALMENTE PELO FATO DE EXISTIREM POUCOS MATERIAIS QUE EXPRESSAM EXEMPLOS PR�TICOS COMPARANDO CUSTO DE TIPOS DE FUNDA��ES. PERCEBE-SE A GRANDE IMPORT�NCIA DE UM ESTUDO DETALHADO ANTES DA ESCOLHA E EXECU��O DA FUNDA��O DE UMA EDIFICA��O, ANALISANDO E AVALIANDO A VIABILIDADE DE EXECU��O DE CERTO TIPO DE FUNDA��O, EM V�RIOS ASPECTOS COMO ECON�MICO, DE SEGURANÇA, ENTRE OUTROS RELACIONADOS � NECESSIDADE DE EQUIPAMENTOS PARA SUA EXECU��O.
ATRAV�S DOS RESULTADOS, NOTA-SE A PROXIMIDADE COM RELAÇÃO AO CUSTO DE EXECU��O DAS FUNDA��ES ESCOLHIDAS, COM UMA LEVE ECONOMIA PARA A FUNDA��O EM TUBUL�ES A C�U ABERTO, CARACTERIZADO POR APROXIMADAMENTE 3,4% DE ECONOMIA QUANDO COMPARADO AO EXECUTADO EM ESTACA ESCAVADA. DEVE-SE NOTAR QUE A ESCOLHA DA FUNDA��O DEPENDE DE V�RIOS FATORES, LOGO ESSA ANÁLISE DEVE TOMAR UMA PROPOR��O MAIOR, ANALISANDO OS FATORES DE UMA MANEIRA GENERALIZADA, OBSERVANDO CADA SITUA��O COMO UM TODO. PARA EXEMPLIFICAR MELHOR ESSA SITUA��O, PODEMOS PERCEBER A NECESSIDADE DE ANALISARMOS OUTROS CASOS, COMO A POSS�VEL EXCLUS�O DE UTILIZA��O DAS F�RMAS PARA OS BLOCOS DE COROAMENTO UTILIZADOS NAS ESTACAS, LEVANDO EM CONSIDERA��O CASOS ONDE O PRÓPRIO TERRENO SIRVA DE F�RMA PARA TAL SITUA��O, REDUZINDO CONSIDERAVELMENTE O CUSTO DE EXECU��O DE ESTACAS.
EXISTEM V�RIAS SITUA��ES QUE PODEM OU NÃO INFLUENCIAR NA ESCOLHA DA FUNDA��O, ALTERANDO ASSIM VALORES DE CUSTOS, BEM COMO AFETANDO NA SEGURANÇA ESTRUTURAL, COMO NO CASO DE SOLOS DE DIVERSAS CARACTER�STICAS. NO GERAL TEMOS UM EXEMPLO DE EDIFICA��O DE M�DIO PORTE EM UM DETERMINADO TERRENO PROP�CIO A EXECU��O DE ESTACA OU TUBUL�O, PORÉM DEVE-SE TOMAR COMO IMPORTANTE ESSE ESTUDO PR�VIO PARA QUE POSSA HAVER ESSE ENTENDIMENTO DE CADA SITUA��O E CONSEQUENTEMENTE UM BOM GERENCIAMENTO DE PROJETO A FIM DE POSSUIR CONCLUS�ES SATISFATÓRIAS E EXCLUSIVAS PARA TAIS SITUA��ES.