Fundações Rasas e Profundas

Prévia do material em texto

WBA0840_v1.0
APRENDIZAGEM EM FOCO
FUNDAÇÕES RASAS 
E PROFUNDAS
2
APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA
Autoria: Eduarda Pereira Barbosa
Leitura crítica: Hudson Goto
A engenharia de fundações é uma ciência que faz parte da subárea 
da geotecnia, que cada vez mais tem ganhado espaço e mercado, 
sendo fundamental ao engenheiro possuir domínio teórico e 
prático sobre essa ciência. Para elaborar e executar projeto de 
fundações é indispensável conhecer os critérios de projeto, levando 
em consideração aspectos técnicos, construtivos e de segurança 
durante a prática profissional.
Nessa disciplina de Fundações rasas e profundas, você entenderá 
sobre o desempenho e o controle de qualidade das fundações, 
por meio da contextualização de normas e literatura existente, 
bem como aprenderá a interpretar os parâmetros obtidos pelas 
investigações geotécnicas. Além disso, abordaremos também 
sobre os tipos de fundações e suas características, bem como 
compreenderemos como estimar os recalques absolutos e 
diferenciais e dimensionar as fundações rasas e profundas em 
termos de determinação da capacidade de carga dos elementos.
Para tanto, durante a disciplina você terá oportunidade de: conhecer 
e saber interpretar as normas relacionadas as fundações; aprender 
a identificar o tipo de fundação adequada de acordo com cada obra/
terreno; saber realizar o dimensionamento das fundações de acordo 
com as características geotécnicas do local; e conhecer os critérios 
executivos para elaborar, acompanhar e executar projetos de 
fundações de diversos tipos.
Assim, ao final da disciplina, espera-se que o engenheiro tenha 
conhecimento para tomar decisões quanto a elaboração e execução 
3
de projetos de fundações de maneira mais eficiente, segura e 
econômica. 
INTRODUÇÃO
Olá, aluno (a)! A Aprendizagem em Foco visa destacar, de maneira 
direta e assertiva, os principais conceitos inerentes à temática 
abordada na disciplina. Além disso, também pretende provocar 
reflexões que estimulem a aplicação da teoria na prática 
profissional. Vem conosco!
Normas e controle de qualidade 
das fundações 
______________________________________________________________
Autoria: Eduarda Pereira Barbosa 
Leitura crítica: Hudson Goto
TEMA 1
5
DIRETO AO PONTO
As fundações são elementos estruturais normalizados pela NBR 
6122 (ABNT, 2019), que tem como objetivo especificar os critérios 
a serem seguidos durante a elaboração de projeto e execução das 
fundações de quaisquer estruturas da engenharia civil.
Em função da conta de assentamento e da maneira como 
transmite o carregamento para o solo, as fundações são 
classificadas em rasas e profundas, conforme ilustra a Figura 1.
Figura 1 – Critérios de classificação as fundações
Fonte: elaborada pela autora.
As investigações do subsolo para determinação de parâmetros 
geológicos e geotécnicos a serem utilizados nos projetos de 
fundações depende, primeiramente, de uma programação de 
sondagens e, posteriormente, da realização de ensaios para 
determinar, no mínimo, a resistência e a estratigrafia do solo, bem 
como a presença do lençol freático (Figura 2).
6
Figura 2 – Etapas da investigação do subsolo
Fonte: elaborada pela autora.
A partir dos parâmetros de resistência obtidos por meio dos ensaios 
é fundamental determinar a tensão admissível do solo, que, por 
sua vez, deve levar em consideração os coeficientes de segurança 
e ponderação das ações. Dessa forma, a norma NBR 6122 (ABNT, 
2019) determina que a tensão admissível do solo pode ser estimada 
de duas formas: direta ou indireta (Figura 3).
Figura 3 – Métodos para obtenção da tensão admissível do solo
Fonte: elaborada pela autora.
7
A determinação da tensão admissível do solo ocorre de forma 
direta, por meio da realização de ensaio de ruptura do solo com 
um modelo-protótipo de fundação. Em contrapartida, as formas 
indiretas de determinação da resistência admissível do solo levam 
em consideração parâmetros geológicos e geotécnicos.
Referências 
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6122: projeto e 
execução de fundações. Rio de Janeiro: ABNT, 2019.
PARA SABER MAIS
A NBR 6122 (ABNT, 2019) determina que, no mínimo, deve ser 
realizada a sondagens para percussão com SPT para investigação 
do subsolo, tal que no Brasil, a maioria das obras de pequeno e 
médio porte utilizam apenas o boletim de sondagem a percussão 
(SPT) para avaliar e determinar os parâmetros geotécnicos e, 
consequentemente, para elaboração do projeto e execução das 
fundações.
Nesse sentido, é necessário saber interpretar um boletim de 
sondagem SPT, para tanto, deve-se identificar a posição do nível 
da água, os tipos de solos e os índices de resistência a penetração, 
pois, esses fatores influenciam diretamente na escolha da cota de 
assentamento e tipo de fundação a ser projetada.
Vale ressaltar, todavia, que o ensaio de SPT não determina a 
resistência do solo, mas os índices de resistência a penetração 
de cada camada de solo. Portanto, é preciso determinar a tensão 
admissível do solo de forma indireta, baseando-se nesse parâmetro 
e na tipologia do solo, conforme se procede nos métodos 
semiempíricos.
8
Atualmente, existem diversos métodos semiempíricos que utilizam 
fórmulas relativamente simples para determinar a tensão admissível 
do solo. Alguns métodos se baseiam apenas no valor do NSPT, 
enquanto outros se baseiam no valor do NSPT e na tipologia do 
solo, como o método desenvolvido por Dickran Berberian, em 
1972, durante seu doutorado, desde então, o método tem sido 
aprimorado pelo autor.
Dickran Berberian é um engenheiro geotecnista brasileiro, com 
mais de 50 anos de experiência e que, nos últimos anos, tem 
aperfeiçoado um modelo semiempírico fundamentado nos valores 
de NSPT e em experimentos de prova de carga, tal que seu método 
apresenta resultados satisfatórios que se equiparam ao método de 
modelo-protótipo. Para tanto, a fórmula semiempírica de Berberian 
(Equação 1) para determinar a resistência admissível do solo se 
baseia na média dos valores dos índices de resistência a penetração 
das camadas de solos envolvidas na cunha de ruptura (zona de 
plastificação do solo).
 SPT
adm
Berb
N
K
  (Equação 1)
A profundidade da zona de plastificação do solo depende 
diretamente da menor dimensão da fundação (h=1.5.B ) e o valor de 
KBeTb é tabelado e depende da tipologia do solo encontrado durante 
a sondagem.
Referências 
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6122: projeto e 
execução de fundações. Rio de Janeiro: ABNT, 2019.
9
TEORIA EM PRÁTICA
Considere que você é o engenheiro responsável pelo projeto de 
fundação de uma construção. Você está validando os cálculos feitos 
por outro colega e, segundo os cálculos dele, nesse projeto, uma 
fundação superficial do tipo sapata será assentada na cota -2,0 m e 
estima-se que a menor dimensão terá 1,2 m (Figura 4). No entanto, 
você percebe que faltou uma parte. Para isso, avalie o laudo de 
sondagem e calcule a tensão admissível do solo por meio do método 
semiempírico desenvolvido por Dickran Berberian.
Figura 4 - Boletim de sondagem com fundação 
assentada na cota de -2,0 
Fonte: elaborada pela autora. 
Para conhecer a resolução comentada proposta pelo professor, 
acesse a videoaula deste Teoria em Prática no ambiente de 
aprendizagem.
10
LEITURA FUNDAMENTAL
Prezado aluno, as indicações a seguir podem estar disponíveis 
em algum dos parceiros da nossa Biblioteca Virtual (faça o log 
in por meio do seu AVA), e outras podem estar disponíveis em 
sites acadêmicos (como o SciELO), repositórios de instituições 
públicas, órgãos públicos, anais de eventos científicos ou 
periódicos científicos, todos acessíveis pela internet. 
Isso não significa que o protagonismo da sua jornada de 
autodesenvolvimento deva mudar de foco. Reconhecemos 
que você é a autoridade máxima da sua própria vida e deve, 
portanto, assumir uma postura autônoma nos estudos e na 
construçãoda sua carreira profissional. 
Por isso, nós o convidamos a explorar todas as possibilidades da 
nossa Biblioteca Virtual e além! Sucesso!
Indicação 1
O capítulo 3, intitulado Investigação do subsolo, do livro indicado aborda 
sobre investigação do subsolo. Para tanto, os autores apresentam os 
principais processos de investigação do subsolo para fins elaboração de 
projeto de fundação, tal que a obra discute as informações que podem 
ser obtidas por cada método.
VELLOSO, Dirceu A.; LOPES, Francisco R. Fundações: critério de projeto, 
investigação do subsolo, fundações superficiais, fundações profundas. 
São Paulo: Oficina de Textos, 2010. Cap. 3.
Indicações de leitura
11
Indicação 2
No capítulo 4, Fundações rasas: capacidade de suporte, do livro 
indicado é abordada a capacidade de carga do solo, tal que o autor 
apresentar o método teórico de Terzaghi e discute os parâmetros 
geotécnicos envolvidos para determinação da tensão admissível do 
solo.
DAS, Braja M. Princípios de engenharia de fundações. São Paulo: 
Cengage Learning, 2016. Cap. 4. p. 117-143.
QUIZ
Prezado aluno, as questões do Quiz têm como propósito a 
verificação de leitura dos itens Direto ao Ponto, Para Saber 
Mais, Teoria em Prática e Leitura Fundamental, presentes neste 
Aprendizagem em Foco.
Para as avaliações virtuais e presenciais, as questões serão 
elaboradas a partir de todos os itens do Aprendizagem em Foco 
e dos slides usados para a gravação das videoaulas, além de 
questões de interpretação com embasamento no cabeçalho 
da questão.
1. A NBR 6122 (ABNT, 2019) divide as fundações em dois tipos: 
rasas e profundas. Sobre os tipos de fundações, avalie as 
asserções e assinale a opção correta. 
 
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6.122: 
projeto e execução de fundações. Rio de Janeiro: ABNT, 2019.
12
a. As fundações rasas transmitem o carregamento para o solo por 
meio do fuste.
b. As fundações rasas devem ser assentadas em cota superior a 3,0 
metros.
c. As fundações profundas devem ser assentadas em cota inferior a 
3,0 metros.
d. As fundações profundas transmitem o carregamento para o solo 
por meio da base e fuste.
e. A cota de assentamento não influencia na classificação dos tipos 
de fundações.
2. A tensão admissível do solo pode ser determinada por meio 
de diferentes métodos. Avalie as asserções e assinale a 
opção correta. 
a. O método teórico é uma forma direta de calcular a tensão 
admissível do solo baseando-se na Teoria de Terzaghi.
b. O método da prova de carga é uma forma indireta de calcular 
a tensão admissível do solo se baseando no modelo-protótipo.
c. Os métodos semiempíricos são formas diretas de calcular a 
tensão admissível do solo.
d. O método teórico leva em consideração parâmetros 
geológicos e geotécnicos, como a tipologia e o peso específico 
do solo.
e. O método semiempírico desenvolvido por Dickran Berberian 
se baseia apenas no valor do NSPT.
GABARITO
Questão 1 - Resposta D
Resolução: As fundações rasas são assentadas em cota 
inferior a duas vezes a menor dimensão, tal que não podem 
ser assentadas em cota superior a 3,0 metros e transmitem o 
13
carregamento para o solo por meio da base. Já as fundações 
profundas são assentadas em cota superior a oito vezes a menor 
dimensão, tal que devem ser assentadas em conta superior a 3,0 
metros, e transmitem o carregamento para o solo por meio da 
base ou pelo fuste ou combinação deles.
Questão 2 - Resposta D
Resolução: O método teórico é uma forma indireta de 
determinar a tensão admissível do solo e se baseia na Teoria de 
Terzaghi, que leva em consideração em parâmetros geológicos 
e geotécnicos. O método de prova de carga é uma forma 
direta de estimar a tensão admissível do solo e se fundamenta 
na construção de um modelo-protótipo. Já os métodos 
semiempíricos permitem estimar de forma indireta a tensão 
admissível do solo, tal que alguns, como o método desenvolvido 
por Dickran Berberian, se baseiam em parâmetros como a 
tipologia do solo e o valor do NSPT.. 
Tipos de fundações 
______________________________________________________________
Autoria: Eduarda Pereira Barbosa 
Leitura crítica: Hudson Goto
TEMA 2
15
DIRETO AO PONTO
As fundações rasas podem ser subdividas em seis grandes grupos, 
conforme disposto na Figura 1.
Figura 1 – Tipos de fundações rasas e suas 
respectivas características
Fonte: elaborado pela autora.
16
As fundações profundas podem ser subdividas em dois grupos, 
conforme disposto na Figura 2.
Figura 2 – Tipos de fundações profundas e suas 
respectivas características
Fonte: elaborado pela autora.
As estacas pré-moldadas são cravadas no terreno com 
deslocamento do solo e podem ser pré-fabricadas de concreto, 
madeira ou aço. Já as estacas moldadas in loco apresentam 
características específicas que estão descritas no Quadro 1.
Quadro 1 – Principais tipos de estacas moldadas in 
loco e suas características
Tipos de estacas Características
Broca Escavada com trado de pequeno 
diâmetro e deve ser executada 
preferencialmente acima do lençol 
freático.
Strauss Escava com sonda ou piteira, 
no qual utiliza-se revestimento 
metálico recuperável durante a 
concretagem.
17
Hélice monitorada Escavada com trado helicoidal 
vazado, que permite a 
concretagem por injeção do 
concreto pela própria haste.
Escavada com lama Escavada com trado espiral e 
utilizando um fluido estabilizante 
do solo a base de lama bentonítica, 
polímero ou água.
Franki Escavada com a cravação 
de revestimento metálico e 
a concretagem é feita pelo 
apiloamento do concreto.
Raiz Escavada com uma perfuratriz 
rotativa ou rotopercussiva e, 
posteriormente, é realizada a 
injeção de pasta de cimento.
Fonte: elaborado pela autora.
PARA SABER MAIS
A sapata de divisas é uma solução técnica que deve ser utilizada 
quando se tem limitações de espaço do subsolo, a fim de evitar 
invadir o terreno vizinho. Nesse sentido, devido ao menor custo, 
recomenda-se utilizar preferencialmente a sapata de divisa 
excêntrica.
Ao utilizar de sapata de divisa excêntrica, deve-se observar dois 
aspectos: o bulbo de tensão e a excentricidade do pilar. O bulbo 
de tensão invade o terreno vizinho e, caso o solo seja cortado 
por parte uma obra no terreno vizinho, pode ocorrer recalques 
que comprometam a integridade da estrutura. Devido ao 
18
desalinhamento entre o eixo de aplicação do carregamento no pilar 
e o centro de gravidade da fundação surge o momento fletor, que 
pode promover tensão de tração na base da fundação.
Figura 3 – Aspectos da fundação de sapata excêntrica: (a) bulbo 
de tensão e (b) excentricidade do pilar
Fonte: elaborada pela autora.
A tensão de compressão que surge na base da fundação da 
sapata excêntrica deve ocupar uma área de no mínimo 70% da 
área da sapata e ser menor que a tensão admissível do solo, para 
tanto, deve-se controlar a geometria da base da sapata. Para isso, 
normalmente, aumenta-se a área da sapata preferencialmente 
a dimensão paralela à divisa, todavia, pode ocorrer que a área 
comprimida da base da sapata ainda seja menor que 70%.
Quando não for possível atingir algum desses parâmetros é 
recomendável utilizar uma viga de equilíbrio ou viga de transição. 
Tanto a viga de equilíbrio quanto a viga de transição são utilizadas, 
portanto, para resistir ao esforço de momento fletor oriundo da 
19
excentricidade do pilar de divisa, bem como auxiliar na distribuição 
das cargas entre as fundações.
Dessa maneira, a viga de equilíbrio e a viga de transição são 
dimensionadas estruturalmente para combater o momento fletor, 
no entanto, é necessário sempre verificar as deformações excessivas 
principalmente em razão da magnitude das cargas dos pilares.
TEORIA EM PRÁTICA
Almejou-se construir um edifício de 8 pavimentos com uma carga 
média de 110 tf por pilar (seção 20x50 cm e armadura longitudinal 
é 6∅20.0) sobre um terreno, cujo perfil geotécnico apresenta as 
camadas superficiais com baixa resistência e nível do lençol freático 
elevado.Durante a investigação inicial das edificações vizinhas, constatou-se 
que o terreno tem como vizinhos, de um lado, um galpão de oficina 
com estrutura precária em fundação rasa e, de outro lado, um 
edifício histórico do século 18 também em fundação superficial.
Diante dessa situação, optou-se em utilizar uma fundação profunda 
do tipo hélice contínua monitorada. Para tanto, foi realizado o 
dimensionamento da estaca, de modo que foi projetada uma estaca 
por pilar com 80 cm de diâmetro e 12 metros de comprimento.
Dadas essas condições, dimensione e detalhe a armadura 
longitudinal necessária para a estaca hélice contínua com 80 cm de 
diâmetro e 12 metros de comprimento. 
Para conhecer a resolução comentada proposta pelo professor, 
acesse a videoaula deste Teoria em Prática no ambiente de 
aprendizagem.
20
LEITURA FUNDAMENTAL
Prezado aluno, as indicações a seguir podem estar disponíveis 
em algum dos parceiros da nossa Biblioteca Virtual (faça o log 
in por meio do seu AVA), e outras podem estar disponíveis em 
sites acadêmicos (como o SciELO), repositórios de instituições 
públicas, órgãos públicos, anais de eventos científicos ou 
periódicos científicos, todos acessíveis pela internet. 
Isso não significa que o protagonismo da sua jornada de 
autodesenvolvimento deva mudar de foco. Reconhecemos 
que você é a autoridade máxima da sua própria vida e deve, 
portanto, assumir uma postura autônoma nos estudos e na 
construção da sua carreira profissional. 
Por isso, nós o convidamos a explorar todas as possibilidades da 
nossa Biblioteca Virtual e além! Sucesso!
Indicação 1
Na unidade 2, Tipos de fundações e metodologias executivas, do 
livro indicado é abordado os tipos de fundações rasas e as suas 
metodologias construtivas. Esta unidade ainda salienta as principais 
indicações para cada tipo de fundação.
MELO, Bárbara Nardi. Fundações. Londrina: Editora e Distribuidora 
Educacional S.A., 2019. Unidade 2, p. 53-94.
Indicações de leitura
21
Indicação 2
O capítulo 11, Principais tipos de fundações profundas, do livro indicado 
apresenta os principais tipos de fundações profundas, bem como 
o processo executivo de cada tipo. São destacados aspectos como 
método construtivo e catálogos de carga com respectivos diâmetros e 
capacidade de cada estaca.
VELLOSO, Dirceu A.; LOPES, Francisco R. Fundações: critério de 
projeto, investigação do subsolo, fundações superficiais, fundações 
profundas. São Paulo: Oficina de Textos, 2010. Cap. 11, p. 189-238. 
QUIZ
Prezado aluno, as questões do Quiz têm como propósito a 
verificação de leitura dos itens Direto ao Ponto, Para Saber 
Mais, Teoria em Prática e Leitura Fundamental, presentes neste 
Aprendizagem em Foco.
Para as avaliações virtuais e presenciais, as questões serão 
elaboradas a partir de todos os itens do Aprendizagem em Foco 
e dos slides usados para a gravação das videoaulas, além de 
questões de interpretação com embasamento no cabeçalho 
da questão.
1. A escolha do tipo de fundação deve ser avaliada em função 
de critérios técnicos, como tipologia e resistência do solo, 
disponibilidade de equipamento, tempo para concluir o serviço, 
entre outros. Todavia, as fundações rasas são as mais utilizadas 
em obras de pequeno e médio porte. Avalie asserções sobre 
fundações rasas e assinale a opção correta.
22
a. O bloco não necessita de armadura, pois os esforços de tração 
são resistidos pela elevada altura do elemento.
b. A sapata corrida deve ter uma viga de rigidez para redistribuir os 
esforços de tração que surgem na base.
c. A sapata associada é utilizada para atender carregamentos de 
pilares no mesmo alinhamento.
d. Em radier, o carregamento é oriundo apenas dos pilares, não 
sendo permitido utilizar cargas distribuídas de alvenarias.
e. A sapata isolada é a solução mais econômica, pois nem sempre 
necessita de armadura para combater os esforços de tração.
2. Em função de imposição arquitetônica e limitações de espaço 
no terreno é necessário projetar uma sapata de divisa. Avalie 
asserções e assinale a opção correta. 
a. A viga de equilíbrio deve ser utilizada como solução mais 
econômica.
b. Na sapata excêntrica a região comprimida da base da sapata 
pode ser menor 60% do que área da base.
c. Neste tipo de fundação não é necessário atender a tensão 
admissível do solo.
d. Para diminuir a tensão sobre o solo é recomendável 
aumentar, preferencialmente, a dimensão paralela à divisa.
e. A viga alavanca tem a função de resistir e transferir o 
carregamento dos pilares para o solo.
GABARITO
Questão 1 - Resposta A
Resolução: O dimensionamento de bloco é feito de modo que 
tenha altura suficiente para combater os esforços de tração 
sem a necessidade de ter armadura. Geralmente, a sapata 
23
isolada é a solução mais econômica a ser utilizada e necessita 
de armadura para combater os esforços de tração. A sapata 
corrida não necessita de viga de rigidez. Já a sapata associada 
necessita de viga de rigidez para redistribuir os esforços de 
carregamentos de pilares não alinhados. O radier pode receber 
carregamento concentrado (de pilares) e/ou carregamentos 
distribuídos (de alvenarias).
Questão 2 - Resposta D
Resolução: Para fundações de divisa deve optar pelas 
sapatas excêntricas de divisa, pois representam uma solução 
imediatamente mais econômica a ser escolhida em comparação 
com outros tipos de sapata de divisa. As sapatas excêntricas 
devem atender dois critérios: a região comprimida deve ser 
maior que 70% da área da base e atender a resistência mínima 
do solo (tensão admissível). Para isso, recomenda-se que 
aumentar a área da sapata preferencialmente a dimensão 
paralela à divisa. No entanto, quando esses critérios não são 
atendidos, deve-se utilizar uma viga de equilíbrio ou viga 
alavanca que possuem a função de resistir ao momento fletor e 
redistribuir o carregamento entre as sapatas. 
Recalque em fundações 
______________________________________________________________
Autoria: Eduarda Pereira Barbosa 
Leitura crítica: Hudson Goto
TEMA 3
25
DIRETO AO PONTO
O recalque (p) é um fenômeno natural que ocorre devido a interação 
da fundação com o solo e caracterizado como um deslocamento 
vertical para baixo, devido a aplicação de um carregamento (Q) 
(Figura 1).
Figura 1 – Representação conceitual do recalque
Fonte: elaborada pela autora.
Nesse sentido, diversos fatores podem influenciar na ocorrência 
do recalque, desde o rebaixamento do lençol freático e a 
heterogeneidade do subsolo linearmente, passando por escavações 
em áreas adjacentes à fundação e vibrações excessivas oriundas de 
equipamentos e, até mesmo, variações nas cargas previstas para a 
fundação e imprecisão dos métodos de cálculo.
Desse modo, é necessário estimar e avaliar o recalque, bem como a 
influência dele principalmente sobre a estrutura, a fim de evitar que 
a edificação seja comprometida por danos arquitetônicos, funcionais 
e estruturais que possam causar seu colapso.
26
Ao avaliar o comportamento do solo, pode-se ocorrer basicamente 
três tipos de recalques: imediato, primário e secundário. O recalque 
imediato ocorre devido a compressão do solo e pode ser obtido 
a partir da Teoria da Elasticidade. O recalque primário ocorre 
devido ao adensamento do solo com a saída de água dos vazios. 
Já o recalque secundário ocorre em razão da fluência do solo 
com a redução dos vazios e característico em solos orgânicos e 
betuminosos.
Sob a perspectiva da estrutura, o recalque se divide em três tipos 
dependendo da rigidez da edificação: absoluto (pt), diferencial ( ) e 
distorcional angular ( b ), conforme disposto na Figura 2.
Figura 2 – Representação conceitual dos recalques (a) absoluto, 
(b) diferencial e (c) distorcional angular
Fonte: elaborada pela autora.
A partir do recalque que a fundação sofreu deve ser avaliada: a 
estabilidade da estrutura, por meio de parâmetros de recalques 
admissíveis dispostos na literatura, em especial o fator de risco 
desenvolvido por Berberian (2017),que apresenta uma escala de 
risco de colapso da edificação em função do recalque distorcional 
angular.
g
27
Para estimar o recalque em fundações existe diversos métodos, 
baseados nas mais diversas teorias e ensaios de campo e 
laboratório, conforme disposto na Figura 3.
Figura 3 – Métodos para estimar o recalque em fundações
Fonte: elaborada pela autora.
Referências 
BERBERIAN, Dickran. Engenharia de fundações. 3. ed. Brasília: Infrasolo, 2017.
PARA SABER MAIS
O recalque de estacas ocorre devido a dois tipos de deformações:
• Encurtamento elástico da própria estaca (pg ). A peça estrutural 
submetida a compressão sofre deformação, cuja magnitude 
pode ser estimada pela Lei de Hooke.
• Recalque do solo representado pelas deformações verticais 
de compressão dos estratos de solos adjacente à base da 
estaca (pz). Nesse caso, a base da estaca se desloca para baixo 
28
promovendo a redução da distância entre a base da estaca e o 
referencial indeslocável.
Dessa maneira, considerando os dois efeitos, o recalque absoluto 
em estaca isolada (p) é obtido por meio da Equação 1. 
 
 p = pg pz
Para calcular o encurtamento elástico, pode-se utilizar a 
metodologia adaptada por Aoki (1979), tal que deve ser encontrado 
a reação mobilizada pela ponta descontando da carga vertical todo 
o carregamento gerado pelo atrito lateral na estaca. Em função da 
reação mobilizada pela ponta , da área transversal do fuste 
da estaca ( A ) e módulo de elasticidade do concreto ( ) é possível 
estimar o encurtamento elástico da estaca por meio da lei de Hooke, 
conforme disposto na Equação 2.
Devido a deformação do solo, a parcela de recalque da estaca 
ocorre em função duas partes: uma própria da reação da ponta e 
outra devido a parcela relativa à reação das cargas laterais. Para 
determinar esse recalque pode ser utilizado o método adaptado de 
Aoki, que leva em consideração o comportamento elástico do solo 
(Teoria da Elasticidade).
Outro aspecto que deve ser observado no recalque de estacas é 
o efeito de grupo, uma vez que os grupos de estacas apresentam 
recalques superiores quando comparado com o recalque de uma 
estaca isolada, submetida ao mesmo carregamento. Na prática 
de projeto de fundações de estacas é considerado recalques 
admissíveis maiores para grupo de estaca, enquanto para estacas 
isoladas, o recalque admissível é menor.
+
p =
29
TEORIA EM PRÁTICA
Considere que você é o engenheiro responsável por avaliar a 
influência do recalque sobre uma edificação. Em campo, você 
avaliou que duas fundações apresentaram recalques consideráveis 
e conseguiu mensurar os valores a partir de um referencial 
indeslocável. A primeira fundação sofreu um recalque absoluto de 23 
mm, enquanto a segunda fundação, distante 5,0 metros entre eixos, 
recalcou 48 mm.
Diante dessa situação, calcule o recalque distorcional angular e avalie 
o risco de colapso da estrutura em função do recalque. 
Para conhecer a resolução comentada proposta pelo professor, 
acesse a videoaula deste Teoria em Prática no ambiente de 
aprendizagem.
LEITURA FUNDAMENTAL
Prezado aluno, as indicações a seguir podem estar disponíveis 
em algum dos parceiros da nossa Biblioteca Virtual (faça o log 
in por meio do seu AVA), e outras podem estar disponíveis em 
sites acadêmicos (como o SciELO), repositórios de instituições 
públicas, órgãos públicos, anais de eventos científicos ou 
periódicos científicos, todos acessíveis pela internet. 
Isso não significa que o protagonismo da sua jornada de 
autodesenvolvimento deva mudar de foco. Reconhecemos 
que você é a autoridade máxima da sua própria vida e deve, 
portanto, assumir uma postura autônoma nos estudos e na 
construção da sua carreira profissional. 
Indicações de leitura
30
Por isso, nós o convidamos a explorar todas as possibilidades da 
nossa Biblioteca Virtual e além! Sucesso!
Indicação 1
A unidade 3, Recalques, do livro indicado, apresenta os principais 
aspectos da influência do recalque em fundações rasas sobre a 
estrutura. Este capítulo ainda mostra os principais tipos e métodos 
de cálculo de recalques.
CINTRA, José Carlos A.; AOKI, Nelson. Fundações diretas: projeto 
geotécnico. São Paulo: Oficina de Textos, 2011. Cap. 3, p. 61-106.
Indicação 2
O capítulo 3, Recalques, do livro indicado, apresenta os principais 
aspectos relacionado ao recalque em fundações por estacas, bem 
como discute os métodos de cálculo e traz exemplos numéricos.
CINTRA, José Carlos A.; AOKI, Nelson. Fundações por estacas: projeto 
geotécnico. São Paulo: Oficina de Textos, 2011. Cap. 3, p. 53-66.
QUIZ
Prezado aluno, as questões do Quiz têm como propósito a 
verificação de leitura dos itens Direto ao Ponto, Para Saber 
Mais, Teoria em Prática e Leitura Fundamental, presentes neste 
Aprendizagem em Foco.
Para as avaliações virtuais e presenciais, as questões serão 
elaboradas a partir de todos os itens do Aprendizagem em Foco 
31
e dos slides usados para a gravação das videoaulas, além de 
questões de interpretação com embasamento no cabeçalho 
da questão.
1. O recalque é um fenômeno inevitável, todavia previsível. 
Portanto, cabe ao profissional de engenharia identificar e 
avaliar a influência do recalque sobre a estrutura. Avalie 
asserções sobre recalques e assinale a opção incorreta.
a. Em solos homogêneos, os recalques das fundações são 
desprezíveis.
b. O recalque pode comprometer aspectos arquitetônicos, 
funcionais e estruturais da edificação.
c. Intervenção no bulbo de tensão de uma fundação por meio de 
escavação pode causar recalque.
d. A Teoria da Elasticidade pode ser usada para estimar o 
recalque de fundações.
e. A lei de Hooke pode ser utilizada para estimar o recalque de 
fundações, especialmente em fundações profundas.
2. A literatura aponta que existem diferentes métodos para 
calcular o recalque em fundações. Avalie asserções sobre 
esses métodos e assinale a opção correta. 
a. O método de ensaio de placa se utiliza de modelos teóricos 
para estimar o recalque de fundações.
b. Os métodos racionais são baseados em parâmetros 
de deformabilidade do solo para estimar o recalque de 
fundações.
c. Os métodos semiempíricos utilizam cálculos exatos para 
estimar o recalque de fundações.
d. Os métodos empíricos utilizam resultados de ensaios de 
penetração para estimar o recalque de fundações.
32
e. Os métodos semiempíricos se baseiam no modelo de 
protótipo para estimar o recalque de fundações.
GABARITO
Questão 1 - Resposta A
Resolução: Em qualquer tipo de solo, a fundação está sujeita 
a sofrer recalque, desde solos homogêneo, passando por 
solos heterogêneos, até quando a fundação é assentada em 
maciços rochoso. Em solos homogêneos é mais comum ocorrer 
recalques uniformes, principalmente se a edificação for rígida.
Questão 2 - Resposta B
Resolução: O método de ensaio de placa se utiliza de ensaio de 
modelo protótipo para estimar o recalque de fundação, enquanto 
os modelos racionais são baseados em modelos teóricos que 
utilizam em parâmetros de deformabilidade do solo para estimar 
o recalque de fundações. Os métodos semiempíricos utilizam 
modelos matemáticos baseados nos resultados de ensaio de 
penetração para estimar o recalque de fundações. Já os métodos 
empíricos se utilizam de tabelas. 
Dimensionamento de fundações 
e critérios de projeto 
______________________________________________________________
Autoria: Eduarda Pereira Barbosa 
Leitura crítica: Hudson Goto
TEMA 4
34
DIRETO AO PONTO
O dimensionamento da área da base de bloco e sapatas isoladas é 
fundamentada em razão do carregamento do pilar (Q ) acrescido da 
estimativa do peso próprio e da tensão admissível do solo ( ), 
conforme mostra a Equação 1.
 (Equação 1) 
Quanto a seção da base, pode-se assumir a seção quadrada ou 
retangular, conforme ilustra a Figura 1.
Figura 1 – Representação emplanta das possibilidades de seções 
da base de bloco e sapata isolada com seção (a) quadrada e 
seção retangular pelo (b) método da proporcionalidade e (c) 
método dos balanços iguais
Fonte: elaborada pela autora.
Ainda, deve-se destacar que a NBR 6.122 (ABNT, 2019) estabelece que 
os lados da base do bloco e da sapata devem ter no mínimo 60 cm. 
35
O dimensionamento da altura do bloco deve ser feito de modo que o 
elemento não necessite de armadura.
Já a altura da sapata isolada pode ser estimada pelo método das bielas 
comprimidas para obter uma estrutura flexível, no qual é considerado 
as dimensões da base da sapata e do pilar acrescido do lastro de 
concreto (5 cm), conforme disposto na Equação 2. 
 (Equação 2) 
A altura da fundação deve ter no mínimo 20 cm, tal que rodapé deve 
atender a esse critério em sapata de geometria piramidal.
O dimensionamento geométrico de tubulões é feito em duas etapas: 
i) determinação diâmetro do fuste e ii) determinação da área da 
base. A área da seção do fuste do tubulão é feita em função da 
tensão resistente do concreto e do carregamento oriundo do pilar, 
enquanto a base do tubulão leva em consideração peso próprio do 
fuste, carregamento oriundo do pilar e da tensão admissível do solo. 
O dimensionamento da altura do tubulão é feito de maneira análoga 
ao do bloco, uma vez que não necessita de armadura na base do 
tubulão.
O dimensionamento das estacas é feito em duas etapas básicas: i) 
pré-dimensionamento da geometria da estaca e ii) determinação 
capacidade de carga do solo. O pré-dimensionamento da estava 
visa determinar a cota de assentamento e a geometria do elemento 
estrutural, para tanto é usual a utilização de catálogos de estacas e 
deve-se levar em consideração como características do subsolo e 
disponibilidade de mão de obra e equipamento.
36
A capacidade de carga admissível do solo para estaca é 
calculado em função de capacidade de carga do atrito lateral 
da resistência de ponta e do fator de segurança (FS), conforme 
mostra a Equação 3. 
 (Equação 3)
 
Já a soma aritmética das parcelas da capacidade de carga do atrito 
lateral e da resistência de ponta é a denominado 
de capacidade de carga na ruptura do solo Essa carga 
de ruptura do solo pode ser calculada por diferentes métodos 
semiempíricos, como método de Aoki-Velloso, método de Décourt-
Quaresma, método de Antunes & Cabral, Método de Berberian, 
entre outros.
Todavia, cabe ao projetista escolher o método mais adequado 
para seu projeto de fundação, tal que leve em consideração 
informações obtidas na investigação do subsolo e aspectos técnicos 
e econômicos. Além disso, a norma NBR 6.122 (ABNT, 2019) 
recomenda que o projeto de fundações seja avaliado tecnicamente 
por um segundo profissional, que tenha experiência em fundações e 
emita parecer técnico.
Referências 
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6.122: projeto e 
execução de fundações. Rio de Janeiro: ABNT, 2019.
PARA SABER MAIS
O dimensionamento da capacidade de cargas de estacas pode 
ser realizado por diversos métodos, tanto teóricos quanto 
37
semiempíricos. Um dos métodos semiempíricos mais utilizados 
no Brasil é de Aoki-Velloso, principalmente pela simplicidade, no 
qual o autor utiliza um modelo matemático que correlaciona a 
resistência do solo com o tipo de estaca. O método de Aoki-Velloso 
leva em consideração duas das parcelas de capacidade de carga: 
resistência de ponta ( Rp ) e resistência lateral ( RL), que são obtidas 
respectivamente pelas Equações 4 e 5. 
 (Equação 4) 
 
 
 (Equação 5) 
Para cálculos das resistências lateral e de ponta, Aoki-Velloso 
estabelecem coeficientes de resistência em função do tipo do solo 
(K) e fatores em função do tipo de estaca para resistência de ponta 
(F1 ) e para resistência lateral ( F2 ). Os valores dos coeficientes e 
fatores estão dispostos nas Tabelas 1 e 2.
Além disso, a resistência de ponta depende do valor do médio do 
índice de penetração do solo ( NSPT ) na cota de assentamento da 
estaca e área de ponta da estaca ( Ap). Enquanto a resistência lateral 
leva em consideração o valor do índice de penetração do solo ( NSPT ) 
e a área lateral da estaca ( AL).
Tabela 1 – Coeficientes de resistência em função do tipo de solo
Tipo de solo K (kgf/cm²) α (%)
Areia 10 1,4
Areia siltosa 8,0 2,0
Areia argilosa 6,0 3,0
Silte 4,0 3,0
Silte arenoso 5,5 2,2
Silte areno-argiloso 4,5 2,8
Fonte: adaptada de Velloso e Lopes (2020). 
38
Tabela 2 – Fatores em função do tipo de estaca
Tipo de solo F1 F2
Metálica 1,75 3,5
Pré-moldada de 
concreto D<60cm
1,75 3,5
Pré-moldada de 
concreto D>60cm
2,5 1,4
Escavada D<60cm 3,0 6,0
Franki 2,5 5,0
Strauss 4,2 3,8
Fonte: adaptada de Velloso e Lopes (2020).
Referências 
VELLOSO, Dirceu A.; LOPES, Francisco R. Fundações: critério de projeto, 
investigação do subsolo, fundações superficiais, fundações profundas. São 
Paulo: Oficina de Textos, 2010. 
TEORIA EM PRÁTICA
Considere que você é o engenheiro que foi contratado para 
elaborar um projeto de fundações e de avaliar o laudo de sondagem 
constatou ausência de lençol freático e solo resistente a 8 metros 
de profundidade, com tensão admissível de 4,88 kgf/cm², portanto, 
optou em utilizar tubulões a céu aberto. 
Durante o dimensionamento das fundações, você se deparou com a 
seguinte situação: a planta de locação mostra um pilar próximo da 
divisa (P01), cujo eixo está afastado 65 cm, conforme ilustra a Figura 
2. Sabendo que os carregamentos do pilar P01 é 90 tf, dimensione e 
detalhe os tubulões, tal que atenda dos critérios normativos da NBR 
6122.
39
 Figura 2 – Croqui com a locação do pilar
Fonte: elaborada pela autora.
Para conhecer a resolução comentada proposta pelo professor, 
acesse a videoaula deste Teoria em Prática no ambiente de 
aprendizagem.
LEITURA FUNDAMENTAL
Prezado aluno, as indicações a seguir podem estar disponíveis 
em algum dos parceiros da nossa Biblioteca Virtual (faça o log 
in por meio do seu AVA), e outras podem estar disponíveis em 
sites acadêmicos (como o SciELO), repositórios de instituições 
Indicações de leitura
40
públicas, órgãos públicos, anais de eventos científicos ou 
periódicos científicos, todos acessíveis pela internet. 
Isso não significa que o protagonismo da sua jornada de 
autodesenvolvimento deva mudar de foco. Reconhecemos 
que você é a autoridade máxima da sua própria vida e deve, 
portanto, assumir uma postura autônoma nos estudos e na 
construção da sua carreira profissional. 
Por isso, nós o convidamos a explorar todas as possibilidades da 
nossa Biblioteca Virtual e além! Sucesso!
Indicação 1
O capítulo 4, Capacidade de carga das fundações em estacas, do 
livro indicado abordada os principais aspectos que influenciam 
na determinação da capacidade de carga. Para isso, os autores 
apresentam diversos métodos que explicam o comportamento do solo.
DANZIGER, Bernadete Ragoni; LOPES, Francisco de Rezende. 
Fundações em estacas. Rio de Janeiro: LTC, 2021. Cap. 4.
Indicação 2
O capítulo 9, Radiers, do livro indicado apresenta os principais 
aspectos relacionado ao dimensionamento de fundações do tipo 
radier, no qual são apresentados diferentes tipos radiers e métodos 
de cálculo.
VELLOSO, Dirceu A.; LOPES, Francisco R. Fundações: critério de 
projeto, investigação do subsolo, fundações superficiais, fundações 
profundas. São Paulo: Oficina de Textos, 2010. Cap. 9.
41
QUIZ
Prezado aluno, as questões do Quiz têm como propósito a 
verificação de leitura dos itens Direto ao Ponto, Para Saber 
Mais, Teoria em Prática e Leitura Fundamental, presentes neste 
Aprendizagem em Foco.
Para as avaliações virtuais e presenciais, as questões serão 
elaboradas a partir de todos os itens do Aprendizagem em Foco 
e dos slidesusados para a gravação das videoaulas, além de 
questões de interpretação com embasamento no cabeçalho 
da questão.
1. A determinação da geometria das fundações superficiais pode 
ser calculada por diversos métodos, todavia, a NBR 6122 (ABNT, 
2019) estabelece critérios para geometria de blocos e sapatas 
isoladas. Avalie asserções sobre geometria das fundações e 
assinale a opção correta. 
 
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6.122: 
projeto e execução de fundações. Rio de Janeiro: ABNT, 2019.
a. Blocos e sapatas isoladas devem ter no mínimo 60 cm de lado.
b. Blocos e sapatas isoladas devem ter no mínimo 100 cm de lado.
c. Blocos e sapatas isoladas devem ter no máximo 200 cm de lado.
d. Blocos e sapatas isoladas devem ter no máximo 300 cm de lado.
e. Não são estabelecidas dimensões mínimas e máximas para os 
lados dos blocos e sapatas.
2. A determinação da capacidade de carga das estacas pode ser 
obtida por diversos métodos, como o desenvolvido do Aoki-
Velloso. Avalie alternativas sobre método de Aloki-Velloso 
42
e assinale a opção incorreta a respeito dos fatores que 
influenciam na determinação da capacidade de carga da estaca. 
a. A área lateral da estaca.
b. A área da ponta da estaca.
c. O tipo de solo.
d. O tipo de estaca.
e. O nível do lençol freático.
GABARITO
Questão 1 - Resposta A
Resolução: A NBR 6122 (ABNT, 2019) estabelece que os blocos e 
as sapatas isoladas não podem ter dimensões inferiores a 60 cm.
Questão 2 - Resposta E
Resolução: O método de Aoki-Velloso para determinação 
capacidade de carga da estaca não leva em consideração o nível 
do lençol freático. 
BONS ESTUDOS!
	Apresentação da disciplina
	Introdução
	TEMA 1
	Direto ao ponto
	Para saber mais 
	Teoria em prática
	Leitura fundamental
	Quiz
	Gabarito
	TEMA 2
	Direto ao ponto
	Para saber mais
	Teoria em prática
	Leitura fundamental
	Quiz
	Gabarito
	TEMA 3
	Direto ao ponto
	Para saber mais
	Teoria em prática
	Leitura fundamental
	Quiz
	Gabarito
	TEMA 4
	Direto ao ponto
	Para saber mais
	Teoria em prática
	Quiz
	Gabarito
	Inicio 2: 
	Botão TEMA 4: 
	Botão TEMA 1: 
	Botão TEMA 2: 
	Botão TEMA 3: 
	Botão TEMA 9: 
	Inicio :