Aula 5 FUNDAÇÕES DE CONSTRUÇÕES DE PEQUENO PORTE

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FUNDAÇÕES
AULA 4
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE CONSTRUÇÃO CIVIL
PCC 2435 - Tecnologia da Construção de Edifícios I
Profs. Fernando Henrique Sabbatini, 
Francisco Ferreira Cardoso, Luiz Sergio 
Franco; Mercia M. B. Barros
2007
São as raízes do edifício
O que são?
São elementos estruturais 
cuja função é a transferência 
de cargas da estrutura para 
a camada resistente de solo
São as raízes do edifício
O que são?
São elementos estruturais 
cuja função é a transferência 
de cargas da estrutura para 
a camada resistente de soloI M P
O R T
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I A 
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Fundações
IMPORTÂNCIA 
ECONÔMICA
podem chegar a 20% !!!!!
4 a 10% do custo global
2
Fundações
IMPORTÂNCIA 
ECONÔMICA
podem chegar a 20% !!!!!
4 a 10% do custo global
p o d
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Fundações
Abordar os principais métodos 
construtivos das diferentes 
alternativas de fundações em 
particular para edifícios de 
pequeno porte
Objetivo:
conteúdo da aula 4
Classificação
� quanto à transmissão das cargas
Fundações Diretas
Aquelas em que a transmissão da carga para o 
solo é feita preponderantemente pela base
Classificação
� quanto à transmissão das cargas
Transmissão pela 
base: direta
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Classificação
� quanto à transmissão das cargas
Fundações Diretas
Fundações Indiretas
Aquelas em que a transmissão da carga para o 
solo é feita preponderantemente pela base
Aquelas em que a transmissão da carga 
para o solo é feita preponderantemente pela 
superfície lateral
Classificação
� quanto à transmissão das cargas
Transmissão por 
atrito lateral = 
indireta
Classificação
� quanto à profundidade da cota de apoio
Fundações Rasas
Aquelas em que a cota de apoio está em torno 
de 2m de profundidade
Sapatas
Alicerces
Fundações Diretas Rasas
4
Fundações Diretas Rasas
Sapatas em edifícios de grande porte
Fundações Diretas Rasas
Radier
Classificação
� quanto à profundidade da cota de apoio
Fundações Rasas
Fundações Profundas
Aquelas em que a cota de apoio está em torno 
de 2m de profundidade
Aquelas em que a cota de apoio está acima de 
2m de profundidade
Tubulões a Céu Aberto
Fundações Diretas Profundas
5
Fundações Diretas Profundas
Transmissão de 
carga pela base 
em elevada 
profundidade
Tubulões a ar 
comprimido
Tubulões
Fundações Diretas Profundas
Fundações Indiretas Profundas
Estacas
Concreto moldado no local
Concreto Pré-Moldado
Aço
Estaca Aço
Fundações Indiretas Profundas
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Estacas: Concreto Pré-moldado 
Fundações Indiretas Profundas
Estaca de Concreto 
Pré-moldado
Fundações Indiretas Profundas
Fundações Indiretas Profundas
Escavadas
E st ac a d e Co ncr et o 
mol d ad o no loc al
Existem fundações 
indiretas 
rasas??????
Fundações Indiretas
NÃO!!! P o r
 
q u e
? ? ?
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Escolha do sistema 
de fundação
Importância
Fundações
“o projeto de fundações não é tão 
exato do ponto de vista matemático 
quanto o de estrutura, pois se lida 
com a natureza”
Milton Golombek
“a decisão conceitual, como a 
análise de terreno e dos vizinhos, 
vem antes do cálculo matemático. 
Há uma grande parcela de feeling, 
de conhecimento”
Aspectos a considerar para 
a escolha da fundação?
Quem define o tipo de fundação????
Obras de grande porte: 
• Empresas de Projeto especializadas
Obras de pequeno porte: 
• O próprio construtor
Aspectos a considerar para 
a escolha da fundação?
De quem é a responsabilidade????
Obras de grande porte: 
• Empresas de Projeto especializadas
• Construtora: controle de execução
Obras de pequeno porte: 
• O construtor projeta e coordenada a 
execução 
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Aspectos a considerar para 
a escolha da fundação?
Quem executa as fundações????
Depende do tipo de 
fundação
Aspectos a considerar para 
a escolha da fundação?
Quem executa as fundações????
Obras de grande porte: 
• Empresas especializadas
• Construtora: controle de execução
Obras de pequeno porte: 
• O construtor projeta e coordena a 
execução 
�Solo:
�Nível do lençol freático
� Capacidade de suporte
�Carregamentos (intensidade)
�Pequenos edifícios 
�Edifícios altos
Aspectos a considerar para 
a escolha da fundação?
� Vibração causada pelo 
processo
� “Cultura do local”
� Grandes centros
� Interior
Aspectos a considerar para 
a escolha da fundação?
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Presença de lençol freático
Como saber se 
tem água
SONDAGEM
Poços exploratórios: Ø ~ 1,0 m
Altura do lençol e intensidade
Capacidade de suporte do solo
Como saber a 
capacidade de 
resistência do 
solo?
SONDAGEM
Tipos de sondagem
Poços exploratórios: Ø ~ 1,0 m
Ensaio de Penetração Contínua (E.P.C.)
� Esforço de penetração de uma haste
� Correlação com resistência do solo
Ensaio de Palheta
� Esforço de giro x Tensão-deformação
Tipos de sondagem
Standard Penetration Test (S.P.T.)
� Amostrador padrão de 65 Kg
� Altura de queda de 75 cm
� Resistência do terreno é dada por 
uma correlação em função do nº de 
golpes para penetrar 30 cm, após ter 
penetrado os primeiros 15 cm.
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Resultado de Sondagem SPT Resultado de Sondagem SPT
Resultado de Sondagem SPT
� Experiência em projetos 
anteriores
� Verificação das fundações 
vizinhas
Aspectos que auxiliam na 
escolha da fundação?
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Exercício sobre escolha 
de fundações para 
edifícios de pequeno 
porte
Exercício sobre escolha de fundações 
para edifícios de pequeno porte
� alicerce
� sapata isolada
� sapata corrida
� radier
� broca
� estaca strauss
� estaca pré-moldada 
de concreto. 
Considerem os seguintes tipos de fundações:
Discutam os casos 
seguintes, 
definindo duas 
soluções 
adequadas para as 
suas fundações, 
justificando as 
soluções adotadas
� Conjunto de 150 casas populares, 
de 45 m2 cada e um só
pavimento, com vedações 
verticais em paredes de bloco de 
concreto revestidas em ambas as 
faces e cobertura em telha cerâmica 
e forro de madeira, construídas sobre 
solo arenoso, sem a presença de 
lençol freático.
Exercício sobre escolha de fundações 
para edifícios de pequeno porte
Escolha de fundações para edifícios 
de pequeno porte
� Alicerce 
� Sapata corrida
� Radier com sapata incorporada 
(armação sob as paredes).
Soluções:
O custo é fundamental
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Alicerce: exemplo SAPATAS CORRIDA
Sapata Corrida: 
exemplo em que 
a base foi feita 
com bloco tipo 
canaleta –
propícia para 
carregamentos 
de baixa 
intensidade
Fundação Radier
Radier “construtivo”
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Radier
Colocação da armadura e dos sistemas hidráulico-
sanitário e elétrico
Caminhos para 
concretagem Radier
Colocação da armadura e dos sistemas hidráulico-
sanitário e elétrico
Radier
Colocação da armadura e dos sistemas hidráulico-
sanitário e elétrico
� Sobrado de alvenaria estrutural 
e 180 m2 de área, construído em 
terreno pantanoso em zona 
litorânea, e de padrão médio de 
acabamento.
Exercício sobre escolha de fundações 
para edifícios de pequeno porte
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Escolha de fundações para edifícios 
de pequeno porte
� Radier inteiramente armado
(não apenas “construtivo”
como visto anteriormente)
Soluções:
� Fundação profunda
Radier
Preparo da base com lastro de brita
Aparelho 
de nível Régua 
graduada 
para 
nivelamento
Radier
Colocação da armadura e dos espaçadores 
Radier
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Escolha de fundações para edifícios 
de pequeno porte
� Radier inteiramente armado
Soluções:
� Estaca pré-moldada (solução 
provavelmente cara, devido à
profundidade de apoio).
Pequenos ou grandes edifícios
CARGAS ELEVADAS
Estacas Pré-moldadas de concreto
Bate-estacas
Pequenos ou grandes edifícios
Estacas Pré-moldadas de concreto
Bate-estacas
Estacas Pré-moldadas de concreto
Martelo
Pequenos ou grandes edifícios
Proteção da 
cabeça
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Estacas Pré-moldadas de concreto
Pequenos ou grandes edifícios
Proteção da 
cabeça
Estacas Pré-moldadas de concreto
Pequenos ou grandes edifícios
Final da 
cravação, 
com 
ocorrência 
da “nega”
Estacas Pré-moldadas de concreto
Pequenos ou grandes edifícios
Final da 
cravação, 
retirada da 
sobra da 
estaca
Fundações: blocos de 
coroamentoe vigas baldrame
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� É possível Strauss???
Escolha de fundações para edifícios 
de pequeno porte
Radier ou estaca pré-fabricada
padrão da construção X risco.
OBSERVAR:
NÃO!!!!
E se fosse em estrutura reticulada???
� Casa de alto padrão, construída com 
estrutura em madeira com vãos médios 
de 3,00 m e 400 m2 de área. Devido à
situação particular da topografia do terreno, 
em forte declive, e dotado de um solo 
argiloso sem a presença de água, a 
solução arquitetônica levou ao projeto de 
uma casa de três pavimentos, sendo o 
térreo no nível da rua e o mais embaixo 
livre de paredes.
Exercício sobre escolha de fundações 
para edifícios de pequeno porte
TERRENO NATURAL
ATERRO
CORTE
Exercício sobre escolha de fundações 
para edifícios de pequeno porte
Terreno final
ATERRO
� Sapata isolada com viga baldrame –
ESTRUTRA RETICULADA
Exercício sobre escolha de fundações 
para edifícios de pequeno porte
Soluções:
Cuidado com a possibilidade de escorregamento 
do terreno, pois apresenta elevada inclinação. 
A sapata está mais sujeita ao escorregamento.
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SAPATAS
isolada
Cuidado aqui com o 
escorregamento do terreno
� Estacas Strauss
Exercício sobre escolha de fundações 
para edifícios de pequeno porte
Soluções:
(dificuldade instalação do equipamento).
� Sapata isolada com viga baldrame
– ESTRUTRA RETICULADA
Emprego da broca mais adequado:
facilidade de manuseio do equipamento
Brocas
Terrenos de menor capacidade 
superficial; 
baixa intensidade de carga
fundação indireta profunda
Fundação profunda - até 6,0 m
Menos sujeita aos efeitos do 
escorregamento do terreno 
em relação à sapata
Estaca escavada com trado e preenchida 
com concreto
Brocas
fundação indireta profunda
Ø broca 20 a 30 cm (usual – 20cm)
Acima do lençol freático
Não tem garantia de verticalidade
Há perigo de mistura solo-concreto
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Broca Broca
Trado manual
Trado manual
Broca
Furo 
preparado 
com trado 
manual
Armação 
da cabeça 
da broca: 
ligação 
com o 
bloco
Broca concretada
Bloco de coroamento das 
brocas
Broca
20
Broca Brocas
Viga 
baldrame
Concretagem
das vigas 
baldrames
Cura do concreto após a 
concretagem das 
fundações
ESTACAS STRAUSS
Terrenos de menor capacidade; 
média intensidade de carga
fundação indireta profunda
Fundação profunda - até 24,0 m
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E
s t
a c
a s
 “
S
t r
a u
s s
”
�Ø 30 a 45 cm (usual)
�Capacidade 30 a 60 toneladas
�Solos coesos
�Acima do lençol freático
Estacas “Strauss”
fundação indireta profunda
Escavadas por percussão
Estacas “Strauss”
� Cravação do tubo c/ coroa cortante
� Lavagem do tubo com água
� Retirada do solo com balde sonda
� Colocação da Armação (se necessária)
� Lançamento concreto (até arrasamento)
� Retirada do tubo paralelamente ao 
apiloamento do concreto � cuidado na 
interface concreto/tubo
Execução e Controle
Estacas “Strauss”
EQUIPAMENTO
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Estacas “Strauss” Estacas “Strauss”
Estacas “Strauss”
Torre para 
execução da 
estaca Strauss
Guincho para 
elevação da 
sonda 
Estacas “Strauss”
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Sonda para perfuração do 
fuste da estaca Strauss
Estacas “Strauss” Estacas “Strauss”
Colocação de água para 
“amolentar” o solo, 
facilitando sua entrada na 
sonda
Camisa metálica 
já posicionada
Estacas “Strauss”
Sonda sendo suspensa 
para uma nova queda –
momento em que o solo 
penetra para sua posterior 
retirada
Camisa metálica 
não ultilizada
Estacas “Strauss”
Região onde o solo é 
retirado, junto à estaca 
que está sendo 
realizada
A sonda ainda se 
encontra no interior do 
fuste da estaca
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Estacas “Strauss”
A sonda sendo retirada 
do fuste, para a retirada 
do solo que nela 
penetrou
Lama que está 
saindo de dentro 
da sonda
Estacas “Strauss”
Operário retirando a 
lama que ainda está 
dentro da sonda
Estacas “Strauss”
INÍCIO DA CONCRETAGEM
Estacas “Strauss”
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Estacas “Strauss”
RETIRADA DA CAMISA APILOAMETO
INÍCIO APILOAMENTO
PREPARO DA CABEÇA DE ESTACA:
Estacas “Strauss”
PREPARO DA CABEÇA DE ESTACA:
Estacas “Strauss”
� Estacas Strauss
Exercício sobre escolha de fundações 
para edifícios de pequeno porte
Soluções:
padrão da construção X risco.
(dificuldade instalação do equipamento).
OBSERVAR:
� Sapata isolada com viga baldrame
– ESTRUTRA RETICULADA
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Sobrado de médio padrão, construído com 
estrutura reticulada tradicional de concreto
armado, em terreno onde, por sua configuração 
inicial em aclive 1V : 3H, foi necessária a execução 
de um corte e de um aterro. 
A construção localiza-se parcialmente na zona 
de corte e parcialmente na de aterro, o ponto 
mais extremo da habitação ocupando 9 metros 
na área de aterro. O solo original é uma argila 
compacta com boa resistência superficial.
Exercício sobre escolha de fundações 
para edifícios de pequeno porte
corte
aterro
Exercício sobre escolha de fundações 
para edifícios de pequeno porte
�Brocas
Exercício sobre escolha de fundações 
para edifícios de pequeno porte
Soluções:
recalques diferencias 
CUIDADO!!!
risco de fissuras
�Trado Mecânico
Exercício sobre escolha de fundações 
para edifícios de pequeno porte
Segunda Solução:
Consumo excessivo 
de concreto na região 
de aterro 
CUIDADO!!!
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�Pequenos e Grandes Ø 24 a 120cm
�Profundidade 15 a 60m
�Cargas 40 a 150 t
ESTACA 
ESCAVADA MECANICAMENTE
TRADO HELICOIDAL
ESTACA 
ESCAVADA MECANICAMENTE
TRADO HELICOIDAL
�Execução:
�Perfuração até a cota por trado 
helicoidal
�Posicionamento da armadura 
�Lançamento do concreto:
� fundo apiloado
� vibração 2/2m
ESTACA 
ESCAVADA MECANICAMENTE
TRADO HELICOIDAL
ESTACA 
ESCAVADA 
MECANICAMENTE
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ESTACA 
ESCAVADA 
MECANICAMENTE �Strauss ou pré-fabricada
Exercício sobre escolha de fundações 
para edifícios de pequeno porte
Terceira Solução:
Processo de execução
Consideração Custo 
Observar!!