Richard R. Springer

Ivan Libanio Vianna

Engenheiro

Fale um pouco sobre a sua experiência com as fundações em perfil metálico. Quanto tempo tem a empresa? Quais os principais projetos nos quais a empresa trabalhou com fundação em perfil metálico? E quais os maiores desafios?

Ivan Libanio Vianna

A empresa teve início em 1977 com o nome de INTERSOLO, havendo uma cisão amigável em 2011, que resultou nas empresas NOVASOLO e INTERSOLO. Iniciamos em 1977 com a Bechtel fazendo as sondagens e ensaios geotécnicos de campo para a Barragem do Germano e Mineroduto Mariana-Ubú da Samarco, e em seguida adquirimos o primeiro, de uma série de 15, bate estacas tipo queda livre. Fizemos muitas obras de fundações em estacas pré-moldadas PRECON, tanto aqui em MG quanto no Rio e Espírito Santo. Nessa época era comum também o uso de trilhos usados como fundações, pois os perfis eram importados e caros.

Por volta de 1986 a Usiminas nos contratou para execução de Provas de Carga Estática em perfis soldados da USIMEC que estaria, em seguida, lançando no mercado. Nas fundações das pontes e viadutos do contorno rodoviário de Coronel Fabriciano (MG), cravamos mais de 14.000 m desses perfis e, posteriormente, nas diversas fases de expansão da USIMINAS em Ipatinga, cravamos alguns milhares de estacas metálicas. Após a Gerdau ter assumido a Açominas, fomos contratados para executar as Provas de Carga Estática em diversos tipos de perfis que seriam produzidos em Ouro Branco, sob a orientação do consultor eng. Sérgio Cançado Paraíso.

Em 2006 importamos um bate-estacas JUNTTAN dotado de martelo hidráulico acelerado e isso representou um marco na inovação de cravação de estacas no país. Já havia um martelo JUNTTAN, mas a primeira máquina foi a nossa, seguida de outras três nos anos seguintes. A cravabilidade, segurança de operação e produtividade desse tipo de máquina mexeu com o mercado e, em poucos anos, equipamentos similares já estavam sendo fabricados no país.

A metragem de estacas metálicas cravadas ao longo desses anos, pela Intersolo e Novasolo, ultrapassa a marca do milhão.

Os maiores desafios nos serviços de cravação de estacas metálicas estão mais ligados às características geotécnicas do solo do que à operação da máquina, já que citamos os modernos bate estacas hidráulicas, que possuem um excelente controle computadorizado de cravação. Já a variabilidade dos parâmetros geotécnicos pode ser enorme em um mesmo terreno onde será a fundação. É comum, infelizmente, haver uma investigação de subsolo insuficiente, fraca ou mal executada - naa maioria das vezes fundamentada somente em sondagens tipo SPT - e nem sempre o cliente entende a necessidade de ser complementada, jogando no fator custo, e não como investimento, os ensaios complementares ou novas sondagens.

É fundamental que as fundações sejam realizadas com o acompanhamento de engenheiro geotécnico e sob a orientação de um consultor de fundações, ambos preferivelmente com experiência prévia tanto no tipo da solução quanto naquele solo. Isso nem sempre é seguido e há regiões do país onde não há essa prática.

Por que a fundação em perfil metálico ainda é considerada cara? Quais os outros custos que podem impactar na comparação com a fundação em concreto pré-moldado?

Ivan Libanio Vianna

Esse conceito está meio ultrapassado, mas ainda poderá ser válido, ou não, dependendo de algumas premissas:

  • O preço unitário de perfil metálico pode ser mais caro que o da estaca pré-moldada de concreto, para a mesma capacidade de carga – mais comum na faixa de cargas mais leves;
  • Para um solo cujas características permitem os dois tipos de estacas, é mais usual o comprimento estimado da estaca pré-moldada de concreto ser menor do que a metálica, cuja penetrabilidade no solo é mais acentuada, pois irá atingir camadas mais profundas;
  • Já para as estacas de grande comprimento, o transporte da estaca metálica é de menor custo que a de concreto, além de ser possível a redução da seção do perfil ao longo do comprimento, um fator que traz sensível economia em fundações muito profundas em perfis;
  • A emenda da estaca metálica exige talas soldadas, o que é um fator de custo maior que o cordão soldado nas emendas de pré-moldadas (no exterior, a emenda dessas estacas é com uso de pino e contra pino);
  • A produtividade de cravação de perfis é maior do que aquela de estacas pré-moldadas de concreto e a energia de cravação – fator diretamente ligado à produtividade, comparando as duas estacas, é sempre bem menor para o perfil;
  • Um diferencial importante na opção de perfil é a sua facilidade em corte e emenda, o que não existe na pré-moldada de concreto. Um projeto em que se preveem comprimentos de estacas bem variáveis, isso pode ser decisivo para a escolha.

As estimativas variáveis de comprimento nos perfis para fundação são um ponto crítico a ser considerado pelos orçamentistas? Como minimizar isso?

Ivan Libanio Vianna

De maneira geral os orçamentistas não chegam a esse nível de entendimento, pois costumam orçar baseando em quantitativos, sem atentar para os aspectos levantados pelo projetista de fundação, sendo comprimento um deles.

A solução para essa questão seria uma investigação de subsolo bem-feita, mas isso já foi considerado pelo projetista lá atrás quando o assunto chega ao orçamentista. O contraponto, ou para minimizar essa questão, seria lembrar ao cliente que o perfil corta e emenda, a pré-moldada não é bem assim.

Em termos de instalação/cravação, como minimizar as interferências com a vizinhança? Além da vibração e barulho, quais outros pontos de problema?

Ivan Libanio Vianna

As eventuais interferências com os vizinhos devem ser previamente levantadas e, se necessário, elabora-se um laudo ad perpetuam rei memoriam para posterior análise de problemas surgidos devido aos efeitos de vibração.

Em martelos de impacto, tipo mais comum no país, e considerando que a energia de cravação a ser transmitida é função da massa e da altura de queda do martelo, a menor vibração é obtida com massa maior e altura de queda menor. O contrário, massa menor e altura de queda maior, causa maior vibração no terreno. Seguindo esse caminho e usando martelos de alta eficiência, como os hidráulicos acelerados que chegam a 97%, a vibração já fica bem menor que usar um martelo tipo queda livre onde a eficiência raramente chega a 50%. 

Hoje temos no mercado os martelos hidráulicos vibratórios mais modernos cuja frequência é variável e adaptada ao tipo de solo que causam um mínimo de vibração na cravação de estacas. O peso próprio desse martelo é um dos fatores a ser definido pelo projetista/consultor da fundação, bem como os critérios de paralisação da cravação.

Quanto ao nível de ruído, esse porte de equipamento possui motor diesel e embora os mais modernos sejam mais silenciosos, sempre há ruídos.

Destacamos aqui o equipamento mais moderno para cravação de estaca metálica, hoje disponível apenas na Europa, que é o martelo hidráulico vibratório de alta frequência, também conhecido como martelo de ressonância ou martelo ultrassônico. Esse martelo trabalha em frequência altíssima e causa NENHUMA vibração durante a cravação pois ele transmite a energia à estaca fazendo o seu comprimento alongar e diminuir ciclicamente, numa explicação menos técnica. É a solução para cravar perfis em áreas de risco, como próximos às barragens ou estruturas em condições precárias de estabilidade, solução que vem sendo estudada para ser usada.

Em sua opinião, quais as vantagens da fundação em perfil metálico em comparação às estacas de concreto ou hélice contínua? E as desvantagens?

Ivan Libanio Vianna

Para cada tipo de estaca há o seu uso mais adequado, tecnicamente, para uma determinada combinação de esforços estruturais x tipo do terreno. Não há vantagem de uma sobre a outra, pode haver comparações erradas quando se comparam dois tipos diferentes quando a indicação técnica mais adequada é para um deles. Contudo, supondo que tanto os esforços estruturais da estaca e o tipo de solo são adequados para estacas em perfil e outras, podemos prever de maneira geral, o seguinte: (tabelas abaixo)

Comparação entre estaca em perfil metálico x estaca pré-moldada

 


Comparação entre estaca em perfil metálico x hélice contínua monitorada

 

 

Em termos de produtividade, como você avalia a fundação em perfil metálico?

Ivan Libanio Vianna

É muito boa a produtividade de cravação, desde que o empreiteiro tenha os equipamentos e pessoal devidamente dimensionado para os serviços.

O fato de, praticamente, ter um único fornecedor, prejudica de alguma maneira a escolha do sistema de fundação em perfil metálico?

Ivan Libanio Vianna

Não tem nada a ver quanto à escolha do tipo de fundação pelo projetista, mas sim quanto à compra do produto pelo cliente: sendo um único fornecedor, o comprador ou encarregado de suprimentos fica sempre inseguro com os valores oferecidos, sejam lá quais forem. Mas, segundo expectativa do mercado, parece que em breve haverá oferta de perfis metálicos importados, como já houve no passado.

Sua opinião final sobre o mercado da fundação em estrutura metálica

Ivan Libanio Vianna

A venda do produto para fundações é uma venda técnica e exige preparo daqueles que irão fazer, ou seja, dos engenheiros de fornecedores de estacas que tratam disso. Parece que hoje, na Gerdau, há um setor exclusivo para venda de perfis de fundações, formado por engenheiros especializados e, creio, associados da ABMS que estão sempre se inteirando das novidades do setor.

Interessante notar que os perfis de fundação geralmente trabalham com solicitações estruturais bem menores que os perfis de estruturas metálicas. No entanto, o aço e o sistema de fabricação são o mesmo. Há um tempo, a Gerdau apresentou em evento técnico um tipo de aço que comporta esforços maiores para a mesma seção. Contudo, se a interação estaca-solo é a mesma para qualquer tipo de aço e, em geral, o aço da estaca trabalha em tensões bem reduzidas, não seria o caso de se fazer uma estaca com aço de menor resistência, se o custo final for menor?