A estaca quadrada é um tipo de fundação profunda comumente usada para suportar estruturas de pontes e grandes projetos, muitas vezes feita de aço ou concreto com seção transversal quadrada ou circular, normalmente construída com martelos hidráulicos ou a diesel e cravados no solo com uso especial equipamentos como britadeiras hidráulicas. Eles são ideais para uso em condições de argila macia até areia densa.
As fundações de concreto protendido são populares há muito tempo e, com seu desenvolvimento, a eficácia aumentou ainda mais. Este método de construção utiliza pré-esforço para induzir tensões de engenharia nos membros de concreto antes da fundição; então essas tensões são neutralizadas por forças de carga, como a tensão. Isso cria estacas mais fortes com maior durabilidade e resistentes a forças de flexão ou elevação.
As estacas protendidas podem ser construídas de duas maneiras: pré-tensionadas e pós-tensionadas. O pré-tensionamento envolve a ancoragem de fios de aço na extremidade de uma forma metálica de até 120 metros de comprimento, usando macacos hidráulicos para tensioná-los até os níveis desejados, seguido pela colocação de moldes laterais ao redor de cada fio e derramamento de concreto ao redor dele; uma vez endurecido, ele se agarra ao longo de todo o seu comprimento, transferindo a tensão dos macacos hidráulicos para o concreto e se agarra ao longo de seu próprio comprimento, criando transferência de tensão dos macacos de tensão para ele!
Depois que o concreto estiver endurecido, os macacos podem ser desmontados e as estacas cravadas no solo usando um martelo hidráulico ou a diesel. Este método funciona especialmente bem quando as condições do solo não permitem o uso de sapatas espalhadas ou estacas moldadas no local, além de ser útil em aplicações que exigem fundações estáveis, porém compactadas, como muros de contenção e outras aplicações que exigem sapatas estáveis.
Outra vantagem deste tipo de estaca é a possibilidade de ser fabricada com vãos maiores que as estacas tradicionais, proporcionando maior área útil e áreas de estacionamento ou armazenamento gratuitas. O aumento do vão também ajuda a reduzir os custos de manutenção, pois há menos juntas – que são a principal fonte de falhas em edifícios de concreto – como resultado. Além disso, estas estacas são projetadas para suportar cargas sísmicas, o que as torna essenciais em zonas sísmicas. Os blocos sobre estacas podem suportar cargas mais pesadas do que outros tipos de estacas e ser construídos para suportar pressão lateral ou levantamento, tornando-os a solução ideal para pontes marítimas ou aquáticas. Uma desvantagem potencial da utilização destas estacas são os seus requisitos adicionais de reforço de aço, mas esta compensação deve ser feita ao construir estruturas seguras e fiáveis com custos económicos. Um excedente de aço pode ser compensado utilizando menos betão, o que diminuirá o seu peso e, assim, reduzirá os custos associados ao seu manuseamento e transporte. Além disso, a racionalização dos processos de produção ajuda a poupar tempo e dinheiro em projetos; especialmente importante quando as estacas devem ser construídas rapidamente ou antes que as mudanças climáticas tenham efeito.
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