SLIDE 2

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Fundações
Tipos de fundações e 
metodologias executivas
Prof. Msc. Gabriel Trindade Caviglione 
• Unidade de Ensino: 2
• Competência da Unidade: Apresentar os tipos de fundações disponíveis bem como
o processo executivo de cada uma delas.
• Resumo: Apresentar os tipos de fundações que podem ser utilizados em um
projeto.
• Palavras-chave: Fundação direta, fundação profunda, processo executivo.
• Título da Teleaula: Tipos de fundações e metodologias
executivas.
• Teleaula nº: 2
Contextualização da aula
• Fundações transmitem carga ao solo. Podem ser definidas de acordo
com o tipo de transmissão:
Fundações
Direta Indireta
Fonte: Melo (2019).
Contextualização da aula
• Tipos de fundações:
Fonte: o autor.
Comportamento das 
Fundações
Formas de ruptura, 
segurança e tensão 
admissível
Efeito Tschebotarioff
0:05
Formas de ruptura das fundações
• O elemento estrutural de fundação interage com o elemento de solo;
• No projeto, cabe a engenheiro decidir qual elemento é o adequado
para não haver ruptura do sistema;
• Ruptura – colapso
• Do solo
• Tombamento
• Deslizamento
• Estrutural
Fonte: Velloso e Lopes (2010).
Solo Tombamento
COMPORTAMENTO DAS FUNDAÇÕES
• FUNDAÇÃO DIRETA 
-> PONTA
• FUNDAÇÃO PROFUNDA
-> LATERAL OU MISTA
Segurança das fundações
• Além da análise de projeto (tipo de solo, carga dos pilares, edificações
vizinhas, presença de NA etc) o engenheiro pensa no fator de segurança
global ou parcial
• Global: método de valores admissíveis
• Parcial: método de valores de projeto
Tensão admissível
• Tensão na qual o elemento de fundação é projetado, considerando o
fator de segurança;
• Pode-se utilizar cargas de catálogo que indicam as tensões do ponto
de vista estrutural;
• Ou cargas já pré-estabelecidas pela literatura.
Efeito Tschebotarioff
• Quando a superfície do terreno é carregada,
como por um aterro, vai recalcar, gerando um
esforço contrário à resistência do elemento de fundações;
• Uma das formas de evitar é executando serviços de melhoramento de solos,
como colunas de solo-cimento (jet grouting), drenos verticais, reforço com
geogrelhas, ou utilizar
estacas reforçadas capazes de absorver os esforços
de flexão ou lajes estaqueadas.
Efeito Tschebotarioff
• Deve ser considerado para evitar problemas em fundações profundas
em solos compressíveis;
• Se a sobrecarga estiver sendo aplicada de forma assimétrica em
relação às estacas, estas sofrerão esforços de flexão;
• O efeito pode ocorrer também em muros de arrimo sobre estacas,
em muros de encontro de pontes e em aterro de
acesso a pontes.
• O recalque do solo promove o carregamento da estaca
até ponto neutro, no qual o atrito se inverte
Atrito negativo
Colapsibilidade
• Solo perde capacidade de suporte em função do aumento do
teor de umidade sem que se altere sua sobrecarga
• Solo colapsa gerando recalques significativos nas fundações
Sapatas, blocos e 
radiers
Tubulões e SP
0:20
Fundações diretas
• Transferência de carga ocorre pela base da fundação;
• Por esse motivo, as bases são alargadas para aumentar a eficiência
dos elementos;
• Segundo NBR 6122(2019):
• A profundidade das fundações rasas não deve exceder duas vezes a menor
dimensão em planta (B);
• A profundidade das fundações profundas têm no
mínimo 3 metros.
Fundações diretas
Fonte: Melo (2019).
• Utilizadas em obras
de pequeno porte ou
no subsolo próximo
ao topo rochoso.
Fundações diretas - execução
• 1 – Escavação das cavas
• Manual ou mecânica
• 2 – Preparação para a concretagem
• Verificar se o fundo da escavação está limpo e se o solo tem a resistência de
projeto
• 3 – Concretagem
• 4 – Reaterro
• Após a cura do concreto
Sapatas
• Elementos de fundação em concreto armado dimensionados de
forma que a armadura resista às tensões de tração;
• Isoladas: recebem a carga concentrada de apenas um pilar e distribuem a
carga em duas direções;
• Associadas: recebem as cargas de dois ou mais pilares alinhados;
• Alavancadas: quando um dos pilares está posicionado
na divisa;
• Corridas: recebe cargas lineares e transfere para o solo
em uma direção.
Sapatas
Sapata isolada
Sapata alavancada
Sapata associada
Sapata corrida
Fonte: Bastos (2016) e Melo (2019).
Blocos
• Estruturas que não contêm armaduras e, por isso, são elementos
mais robustos e dimensionados para o concreto resistir às tensões de
tração;
Bloco cônico Bloco escalonado
Fonte: Melo (2019).
Radiers
• Estrutura similar a uma laje que recebe os pilares da obra;
• Tem um bom desempenho quando é necessário uniformizar os
recalques da estrutura;
• Principal atenção com solos colapsíveis!
Fonte: Velloso e Lopes (2010).
Radier liso Radier com pedestais
Radier nervurados Radier em caixão
Tubulões
• Fundação direta profunda
• Atendem obras de pequeno a grande porte
• Elemento de fundação em que, em pelo menos na sua etapa final de
escavação, há a entrada de trabalhador.
Especial atenção, pois oferece perigo ao trabalhador.
Tubulões
• Formado pelo fuste com ou sem abertura de
base
• Tubulão a céu aberto – acima do lençol freático
• Tubulão a ar comprimido – abaixo do lençol
freático.
Fonte: Melo (2019).
Tubulão a céu aberto
• A escavação do fuste poderá ser manual ou mecanizada por meio de
perfuratriz;
• Se o solo for granular e as paredes da escavação estiverem instáveis, o
fuste poderá ser revestido por um tubo metálico ou por revestimento
de concreto moldado in loco;
• O engenheiro deverá verificar se o solo da cota de
apoio está com a resistência prevista em projeto antes
da concretagem.
Tubulão a céu aberto
Escavação manual Escavação mecânica
Fonte: Velloso e Lopes (2010). 
Tubulão a ar comprimido
• É necessário um equipamento chamado campânula acima do
revestimento do fuste;
• Esse equipamento permite a pressurização do espaço de trabalho
para que a água não invada a escavação e a concretagem;
• A pressurização é realizada por dois compressores trabalhando em
paralelo e um conjunto de filtros e resfriadores
para melhorar a condição de trabalho.
Tubulão a ar comprimido
Escavação mecânica Escavação manual
Fonte: Velloso e Lopes (2010). 
Situação Problema 1
Seu primeiro desafio é uma obra
residencial, localizada em um
condomínio da cidade, com muito
potencial de crescimento, com cargas
de aproximadamente 30 tf por pilar e
com solo descrito
no perfil:
Fonte: adaptado de Cintra, Aoki e Albiero (2011).
Pensando no porte da obra, nas cargas envolvidas e nas características
do subsolo, você deverá escolher o melhor tipo de fundação. Por isso,
você decidiu começar sua análise pelas fundações diretas, que são mais
simples e que, consequentemente, refletem um menor custo, além de
elencar, com base na sondagem apresentada, as vantagens e as
desvantagens do uso de sapatas, radier e tubulão para a obra
residencial, destacando as limitações executivas de
cada processo.
Resolução SP1
• As fundações diretas rasas (sapatas, blocos e radiers) necessitam
apenas da escavação das cavas, preparo da base, instalação ou não
de armadura e concretagem;
• Pela sondagem, o solo de apoio das fundações diretas (da cota 0 à
cota -3 m) é uma areia fofa a pouco compacta, pela correlação com
Nspt. Este solo tem baixa resistência, mesmo para
obras de pequeno porte podendo apresentar
alguma instabilidade durante a escavação das cavas.
Resolução SP1
• Já nas fundações diretas profundas, temos o tubulão céu aberto, que
poderá ser escavado até a cota -10 m, acima do lençol freático, com o
uso de revestimento, mas necessitando de atenção na análise de
recalques.
• Por fim, temos o tubulão ar comprimido que, pelas dificuldades
executivas, torna-se economicamente inviável.
Estacas pré
moldadas
Estacas moldadas in 
loco
SP
0:40
• Fundações indiretas profundas;
• São executados por equipamentos de perfuração ou de cravação;
• Transmitem as cargas para o solo pela ponta, pelo atrito lateral ou
pela combinação de ambos;
• Estacas pré moldadas
• Estacas moldadas in loco.
EstacasEstacas pré moldadas
• Podem ser executadas em madeira, concreto ou estruturas metálicas;
• São estacas de deslocamento, pois empurram o solo para baixo e
para o lado na execução;
• Esse processo diminui o índice de vazios do solo, por conta da
compactação e isso melhora a capacidade de carga e reduz os efeitos
dos recalques;
• São introduzida no solo por cravação.
Estacas pré moldadas
• Equipamentos de cravação: bate estacas, martelos de queda livre e
hidráulicos, martelos a diesel e vibradores;
• Atenção: as estacas cravadas por bate-estacas geram vibrações que
muitas vezes extrapolam o perímetro da obra;
• Necessário cuidado na escolha da fundação por conta das edificações
presentes no entorno do terreno.
Estacas de madeira
• São confeccionadas com os troncos das árvores, podendo ou não ter
uma proteção na ponta;
• No Brasil esse tipo de estacas é utilizado quase que exclusivamente
em obras provisórias;
• A durabilidade pode ser comprometida quando houver variação do
NA, mas submersa funciona bem!
• Elementos de 6 m de comprimento, acima disso,
emendas.
Estacas metálicas (ou de aço)
• São comercializadas em diversos formatos, como os perfis (laminados
ou soldados), tubos ou até mesmo trilhos usados de ferrovias;
• Apresenta seções variadas, resistência elevada, fácil transporte e
longa durabilidade;
• Elementos de 6 ou 12 m de comprimento, acima disso, emendas.
Estacas de concreto
• Muito utilizadas no Brasil;
• Apresenta alto controle de fabricação e custo acessível –
confeccionado na fábrica e transportado até o local da obra;
• Podem ser fabricadas com concreto armado, protendido ou
centrifugado;
• Diversas geometrias de seção;
• Elementos de 6 a 12 m de comprimento, acima
disso, emendas.
Estacas escavadas
• São executadas retirando o solo e substituindo pelo material previsto,
que normalmente é o concreto moldado in loco;
• Podem ser estacas de deslocamento (estaca Franki), sem
deslocamento (estaca Raiz) e de substituição (Broca, Strauss,
Escavada com lama e Hélice Contínua).
Estacas escavadas 
• Podem ser escavadas manualmente ou de maneira mecânica;
• Trado manual – dificuldade de atingir grandes profundidades e de
garantir a qualidade da concretagem;
• Usadas em obras com cargas reduzidas
• Trado mecânico – não pode ser utilizado abaixo do NA;
• Quando abaixo do NA: necessidade do uso de fluido
estabilizante como lama bentonítica, por exemplo.
ESCAVAÇÃO – INSERÇÃO DA ARMADURA - CONCRETAGEM
Estacas hélice contínua
• Rapidez de execução e aumento de produtividade na obra;
• Pode ser executada abaixo do NA;
• O trado contínuo é introduzido no solo em velocidade constante até
atingir a profundidade;
• Em seguida o trado é retirado injetando o concreto simultaneamente
por um tubo interno ao trado;
• Concreto deverá ser fluido para inserção da
armadura.
Estacas hélice contínua
ESCAVAÇÃO E CONCRETAGEM –
INSERÇÃO DA ARMADURA
Fonte: Christoni (2019).
Estacas Strauss
• Escavadas por sonda ou piteira
apoiada em tripé, com a inserção
de revestimento metálico provisório
e retirada durante o apiloamento
do concreto.
Fonte: Velloso e Lopes (2010).
ESCAVAÇÃO – INSERÇÃO DA ARMADURA - CONCRETAGEM
Estacas Franki
• Cravação, com bate-estacas, de um tubo de ponta fechada com uma
bucha de solo seco;
• Ao atingir a cota de apoio estimada, esta bucha é apiloada formando
um bulbo como base da estaca;
• Na sequência, é inserida a armadura e efetuada a concretagem com a
retirada do tubo metálico.
ESCAVAÇÃO – INSERÇÃO DA ARMADURA - CONCRETAGEM
Estacas Franki
Fonte: Velloso e Lopes (2010).
Estacas Raiz
• Estaca argamassada in loco e de elevada
tensão de trabalho do fuste. Executada com
emprego do revestimento, que permite
atingir grandes comprimentos, em rocha ou
em solo;
• Perfuratriz rotativa com
circulação de água.
Fonte: Christoni (2018).
PERFURAÇÃO – INSERÇÃO DA ARMADURA – INJEÇÃO DA ARGAMASSA
Estacas Mega
• Consistem na prensagem de pequenos elementos de concreto pré-
moldado por meio de macaco hidráulico apoiado na edificação
existente;
• Muito utilizadas para reforço de fundações.
Situação Problema 2
Como talvez as fundações diretas não atendam à capacidade de carga
necessária neste projeto de uma obra residencial, você precisará estudar
também a adoção de fundações por estacas. Você deve escolher três
tipos de estacas que melhor atendem às necessidades do projeto (do
local, estruturais e geotécnicas), listando as vantagens, as desvantagens
e as limitações de cada processo.
Areia fina a média,
argilosa, marrom -
Formação Rio Claro
Areia fina, argilosa,
avermelhada (solo
residual)
Linha de seixos
Areia argilosa,
variegada (saprolito
de arenito) –
Formação Itaqueri
Silte argiloso
NA = -10
Fonte: adaptado de Cintra, Aoki e Albiero (2011).
Resolução SP2
• Pela sondagem, vemos que o solo mais resistente (compacto) está
abaixo da cota -10,0 m, correspondente ao nível da água, desta
forma, por exclusão, ficamos com as seguintes soluções:
• Estacas de madeira
• Estacas metálicas
• Estacas pré-moldadas
• Estacas hélice contínua
• Estacas Strauss
• Estacas Franki
Possuem custo compatível 
com o porte da obra e melhor 
atendem tecnicamente aos 
requisitos. 
Escolha da 
fundação
1:00
Escolha da fundação
• Com as informações da obra e as informações das tensões
admissíveis, o engenheiro escolhe o tipo de fundação e estima a
geometria da seção transversal;
• Cada tipo de estaca tem padrões distintos de seções, diâmetros e
qual a profundidade máxima que pode alcançar.
Escolha da fundação através do Nspt
• Estacas – atenção ao limite executivo, como por ex, a profundidade
máxima que cada tipo de equipamento consegue alcançar e a
resistência máxima do solo que cada metodologia é capaz de perfurar
ou cravar. Alguns exemplos:
Tipo de estaca Nspt
Strauss 10 < Nspt ≤ 25
Hélice contínua 20 < Nspt < 45
Raiz Nspt > 60 (penetra rocha sã)
Fonte: Cintra e Aoki (2010).
Quadro resumo orientativo
Situação Problema 3 
Agora será necessário prever um tipo de fundação para a obra. Lembre-
se de que foram previstas cargas de aproximadamente 30 tf por pilar e
que a sondagem apresenta:
• Da cota 0 a -6 m, areia fina, argilosa fofa a pouco compacta (NSPT de 2 a 5);
• Da cota -6 a -11 m, areia fina, argilosa (solo residual) fofa a medianamente
compacta (NSPT de 4 a 9);
• Da cota -11 a -20 m, areia argilosa (saprólito de
arenito) pouco compacta à compacta (NSPT de 7 a 35);
Situação Problema 3 
A sondagem apresenta:
• Da cota -20 a -24 m, silte argiloso duro (NSPT de 40 a 60);
• Topo rochoso na cota -24 m.
Na pesquisa com os fornecedores dos materiais você obteve que as
seções mínimas para estacas pré-moldadas maciças seria 17 x 17 cm
para as seções quadradas ou f20cm para as
circulares; para perfil metálico seria o tipo “I”
W 150 x 13 kg/m.
Resolução SP3
• Entre as fundações diretas, a única solução que temos para analisar é
o tubulão céu aberto até a cota – 10 m (acima do lençol freático).
Nessa cota temos que a tensão admissível é de aproximadamente 200
kN/m², pois, de acordo com a Tabela 2.1, para areia fina a tensão varia
de 150 (fofa) a 500 kN/m² (muito compacta). O diâmetro de base
mínimo para este elemento transferir 30 tf será:
Resolução SP3
• No estudo da viabilidade das estacas, temos:
Tipo da fundação Vantagem Desvantagem
Tubulão a céu aberto Baixo custo Alto volume de concreto / 
Perigo na execução
Estaca pré-moldada Alto controle de qualidade Necessitam de emendas
Perfis metálicos Médio custo Necessitam de emendas
Hélice contínua Alta produtividade Alto custo
Escolha depende do orçamento!
Edificações com uso de fundações diretas
• MASP – Museu de Arte de São Paulo Assis Chateaubriand (1968)
• Fundação
• Sapatas excêntricas;
• Concreto armado e tela dupla de aço estrutural;
• Base de 10 x 12,5 m e altura variável de 4 m;
• Sapatas sobre o conjunto dos túneis Nove de Julho –
4 m acima do topo dos túneis.
Edificações com uso de fundações diretas
Fonte: https://goo.gl/JAaYqp.https://goo.gl/jHF7JA
Recapitulando
1:15
Recapitulando
• Transmissão da carga: direta ou indireta;
• Processo executivo das fundações
• Tipos de fundação
• Fundações diretas rasas: sapata, radier e bloco
• Fundações diretas profundas: tubulão
• Fundações indiretas profundas: estacas
• Escolha do tipo de fundação