Estruturas de fundações

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João Crisóstomo dos Santos Neto
ESTRUTURAS 
DE 
FUNDAÇÕES
João Crisóstomo dos Santos Neto
Estruturas de Fundações
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 Santos Neto, João Crisóstomo dos.
S59e Estruturas de fundações [livro eletrônico] / João Crisóstomo 
dos Santos Neto. – Uberaba: Universidade de Uberaba, 2023.
158 p. : il., color. 
Programa de Educação a Distância – Universidade de Uberaba. 
Inclui bibliografia. 
ISBN 978-85-7777-899-7. 
 
1. Fundações (Engenharia). 2. Geotécnica. I. Universidade de 
Uberaba. Programa de Educação a Distância. II. Título. 
 
 CDD 624.15
João Crisóstomo dos Santos Neto
Graduação em Engenharia Civil e em Engenharia de Produção, 
ambas pela Universidade de Uberaba (Uniube). Especialização em 
Planejamento, Implementação e Gestão da Educação a Distância pela 
Universidade Federal Fluminense (UFF). MBA em Gestão Estratégica 
de Projetos e Metodologias Ágeis pela Faculdade Descomplica. Possui 
mais de 10 anos de experiência em educação a distância e atualmente 
é coordenador geral do Programa de Pós-Graduação Lato Sensu, 
modalidade EaD|Digital, da Universidade de Uberaba (Uniube).
Sobre o autor
Apresentação .......................................................................................IX
Capítulo 1 Investigações do subsolo ................................................. 1
1.1 Investigação geotécnica .......................................................................................... 6
1.2 Prospecção superficiais ........................................................................................... 6
1.3 Planejamento para investigação do solo ................................................................. 7
1.4 Sondagens ............................................................................................................... 8
1.4.1 Quantidade e locação das sondagens ........................................................... 9
1.4.2 Profundidade das sondagens....................................................................... 10
1.5 Sondagens de simples reconhecimento a percursão - SPT ................................. 13
1.5.1 Resistência do solo - SPT ............................................................................ 16
1.6 Sondagem de penetração estática ........................................................................ 20
1.7 Sondagem rotativa ................................................................................................. 21
1.8 Considerações finais.............................................................................................. 23
Capítulo 2 Fundações ........................................................................27
2.1 Tipos de fundações ................................................................................................ 30
2.2 Fundações superficiais .......................................................................................... 31
2.2.1 Sapata........................................................................................................... 32
2.2.2 Bloco ............................................................................................................. 35
2.3 Fundações profundas ............................................................................................ 36
2.3.1 Estaca pré-moldada ..................................................................................... 38
2.3.2 Estaca moldada in loco ............................................................................... 39
2.3.3 Tubulão ......................................................................................................... 44
2.4 Considerações finais.............................................................................................. 46
Capítulo 3 Dimensionamento de Sapatas - Parte I ......................... 49
3.1 Sapatas .................................................................................................................. 52
3.1.1 Classificação das sapatas quanto à rigidez ................................................. 52
3.1.2 Dimensionamento da sapata sob carga centrada ....................................... 53
3.1.3 Dimensionamento da sapata sob carga excêntrica ..................................... 54
3.1.4 Dimensionamento em planta da sapata ...................................................... 56
Sumário
3.1.5 Altura da sapata ............................................................................................ 60
3.2 Considerações finais.............................................................................................. 63
Capítulo 4 Dimensionamento de Sapatas - Parte II ........................ 67
4.1 Dimensionamento das armaduras da sapata ....................................................... 70
4.2 Sapata corrida ........................................................................................................ 76
4.2.1 Sapata corrida sob cargacentrada ............................................................... 77
4.3 Considerações finais..............................................................................................80
Capítulo 5 Blocos de fundação .........................................................83
5.1 Blocos de fundação ............................................................................................... 86
5.1.1 Comportamento estrutural dos blocos ......................................................... 87
5.2 Método das bielas .................................................................................................. 87
5.2.1 Inclinação das bielas .................................................................................... 88
5.3 Bloco de fundação sobre duas estacas ................................................................ 88
5.4 Considerações finais.............................................................................................. 97
Capítulo 6 Estacas - parte I ..............................................................101
6.1 Estacas ................................................................................................................ 104
6.1.1 Estacas de madeira .................................................................................... 105
6.1.2 Estacas metálicas ....................................................................................... 106
6.1.3 Estacas pré-moldadas ................................................................................ 108
6.1.4 Estacas moldadas inloco .......................................................................... 110
6.2 Critérios para a escolha da estaca ...................................................................... 110
6.3 Determinação do número de estaca ....................................................................111
6.4 Distribuição da estaca ...........................................................................................111
6.4.1 Critétios para a distribuição das estacas ................................................... 115
6.5 Considerações finais............................................................................................ 117
Capítulo 7 Estacas - parte II .............................................................121
7.1 Capacidade de carga das estacas ...................................................................... 124
7.2 Método de Decourt e Quaresma ......................................................................... 124
7.2.1 Cálculo da capacidade de carga ................................................................ 125
7.3 Considerações finais............................................................................................ 132
Capítulo 8 Tubulões ..........................................................................135
8.1 Tubulões............................................................................................................... 138
8.1.1 Elementos do tubulão ................................................................................. 139
8.1.2 Tipos de tubulão ......................................................................................... 140
8.2 Dimensionameto do tubulão ................................................................................ 142
8.3 Considerações finais............................................................................................ 145
Prezado(a) aluno(a), é um prazer tê-lo(a) conosco!
Este e-book, intitulado Estruturas de Fundações, está dividido em 8 
capítulos, dispostos na seguinte ordem: 1 – Investigação do Subsolo; 
2 – Tipos de Fundações; 3 – Sapatas – Parte I; 4 – Sapatas – Parte II; 
5 – Blocos de Fundações; 6 – Estacas – Parte I; 7 – Estacas – Parte II; 
8 – Tubulões.
No capítulo 01 – Investigação do Subsolo, iremos tratar sobre a 
importância em se realizar investigações do subsolo para as Estruturas 
de Fundações, bem como os métodos utilizados para a investigação 
geotécnica com destaque para os mais usuais.
No capítulo 02 – Tipos de Fundações, faremos um abordagem referente 
aos principais tipos de fundação existentes, destacando os critérios 
básicos para realizar a escolha do melhor tipo de fundação a ser utilizada 
e os elementos utilizados na elaboração de um projeto de fundação.
No capítulo 03 – Sapatas – Parte I, iremos verificar que a sapata pode 
ser considerada uma fundação superficial, sendo um das mais utilizadas. 
Por apresentarem determinadas características, as sapatas apresentam 
um custo relativamente baixo, agilidade em sua execução, além de não 
ser necessário utilizar equipamentos especiais.
Apresentação
X Uniube
No capítulo 04 – Sapatas – Parte II, continuaremos nosso estudo 
referente às sapatas, em que iremos verificar que esse tipo de fundação é 
mais utilizada em solos estáveis, com boa resistência em suas camadas 
superficiais. Além disso, veremos que quando comparamos as sapatas 
com os demais tipos de fundação, elas se sobrepõempor conseguirem 
suportar grandes capacidades de cargas.
No capítulo 05 – Blocos de Fundação, veremos que os blocos podem ser 
caracterizados como um elemento de fundação de base geralmente em 
planta quadrada ou retangular, que têm a função de distribuir as cargas 
provenientes dos pilares aos elementos de fundações profundas, tais 
como as estacas e os tubulões.
Nos capítulos 06 e 07 – Estacas – Parte I e II, faremos uma abordagem 
sobre outro tipo de fundação: as estacas. Esse tipo de fundação são 
elementos estruturais esbeltos, que são colocados no solo através de 
cravação ou perfuração e tem como objetivo transmitir as cargas ao solos 
por meio de sua base (resistência de ponta), de sua superfície lateral 
(resistência lateral) ou por uma combinação de ambas.
Por fim, no capítulo 08 – Tubulões, iremos observar que esse tipo de 
fundação é classificada como profunda e que pode ser constituída 
concretando-se um poço aberto no terreno da construção. Os tubulões 
são indicados em obras que terão cargas resultantes bastante elevadas, 
construídas em áreas que possuem dificuldade de adoção de outros tipos 
de fundação.
Investigações 
do subsolo
João Crisóstomo dos Santos Neto
Estruturas de Fundações
Capítulo 1
Introdução
Neste capítulo, iremos falar sobre a importância da 
investigação do subsolo para as Estruturas de Fundações 
e os métodos de investigação geotécnica existentes, 
destacando aqueles que são os mais utilizados.
Existem projetos que são desafiadores, como a ponte 
apresentada na Figura 1, onde se faz necessário um amplo 
conhecimento sobre Estruturas de Fundações. A partir 
do exemplo abaixo, é possível reconhecer a importância 
de conhecer os principais tipos de fundações existentes, 
bem como saber identificar qual a melhor fundação a ser 
utilizada para cada projeto.
Figura 1 – Ponte Rama VIII da Tailândia
Fonte: Getty Images. Acervo Uniube.
Para a elaboração de um projeto de fundação, é 
fundamental que o projetista responsável tenha um 
amplo conhecimento do solo no qual irá projetar uma 
edificação. Na grande maioria dos casos, a investigação 
do subsolo é realizada através de sondagens de simples 
reconhecimentodapercursão (SPT), mas, dependendo do 
tipo e do porte da obra, pode ser necessária a utilização de 
outros métodos, como a sondagem rotativa por exemplo.
Independentemente do tipo de obra, seja ela de grande ou 
pequeno porte, residencial ou comercial, é imprescindível 
a realização deensaios de sondagem. Porém, é comum 
observarmos que,na grande maioria dos projetos 
depequenas dimensões, nenhum tipo de investigação é 
realizada. Nesses casos, é realizada apenas uma avaliação 
visual do solo, o que não é recomendado.
O conhecimento das características físicas do solo é 
importante não só para garantir segurança à edificação, 
mas também será fundamental para auxiliar e dar suporte 
ao projetista na escolha do melhor tipo de fundação 
a ser utilizada no projeto desenvolvido, trazendo, 
assim, economia para a obra, uma vez que é comum o 
superdimensionamento de projetos de fundações em casos 
em que não há necessidade.
De acordo com alguns estudos realizados, estima-se que 
cercade 0,2% a 0,5% do valor do custo total da obra é 
destinado para esta fase do projeto. Como pode ser 
observado, o investimento que se faz com esse tipo de 
serviço é razoavelmente baixo, dada a sua importância, 
e não compromete o valor total do custo da obra. Além 
disso, é essa análise que dará ao projetista a segurança 
necessária paraa elaboração de um projeto que garanta 
a estabilidade da edificação projetada e,principalmente,a 
integridade de todos os seus ocupantes.
Objetivos
Após a leitura deste capítulo, esperamos que você seja capaz de:
• explicar a importância da realização das investigações 
geotécnicas;
• demonstrar os principais tipos de prospecções superficiais;
• mostrar a real necessidade da utilização de sondagens do solo 
para a escolha do tipo de fundação;
• aplicar as recomendações das normas técnicas na realização 
das sondagens.
Esquema
1.1 Investigação geotécnica
1.2 Prospecções superficiais
1.3 Planejamento para investigação do solo
1.4 Sondagens
1.4.1 Quantidade e locação das sondagens
1.4.2 Profundidade das sondagens
1.5 Sondagem de simples reconhecimento a percursão– SPT
1.5.1 Resistência do solo - SPT
1.6 Sondagem de penetração estática – CPT
1.7 Sondagem rotativa
1.8 Considerações finais
6 Uniube
Investigação geotécnica
1.1
Prospecção superficiais
1.2
De acordo com o item 4 da NBR 6122 - Projeto e Execução de 
Fundações (1996), as investigações de terrenos constituídos por 
solo, rocha, mistura de ambos ou rejeitos, para fins de projeto e 
execução de fundações, compreendem:
a. Investigação de campo:
• sondagens a trado;
• poços e trincheiras;
• sondagens de simples reconhecimento a percussão;
• sondagens rotativas;
• realização de provas de carga;
• ensaios em geral.
b. Investigação em laboratório:
• caracterização;
• resistência;
• deformabilidade;
• permeabilidade;
• colapsibilidade;
• expansabilidade.
A prospecção superficial tem como objetivo a avaliação preliminar 
do solo em pequenas profundidades, auxiliando na escolha dos 
métodos e processos das demais fases de investigação. Esse tipo 
de investigação é utilizada em fundações rasas ou de pequenas 
cargas e os tipos mais usados são:
 Uniube 7
Planejamento para investigação do solo
1.3
Para a construção de uma edificação, é necessária a realização 
de diversas etapas ao longo de todo o projeto. Para que cada uma 
dessas etapas atinja o nível de qualidade desejada e atenda ao 
prazo estipulado para a sua realização, é necessário que exista um 
planejamento das atividades a serem desenvolvidas. E na etapa de 
investigação do solo não é diferente. 
Segundo Das (2007), a investigação do solo de uma determinada 
estrutura é dividida em quatro fases:
a. compilação das informações existentes relacionadas à 
estrutura: nessa fase, são consideradas as informações da 
estrutura a ser construída, bem como sobre a sua utilização 
futura;
b. coleta de informações existentes para as condições do 
subsolo: nessa fase, são obtidas informações já existentes do 
local, através de mapas geológicos, manuais de solos emitidos 
pelos departamentos rodoviários e relatórios de exploração do 
solo utilizados em estruturas próximas. É importante ressaltar 
que esse tipo de levantamento poderá proporcionar redução 
de custos consideráveis na programação de investigação;
c. reconhecimento do local de construção proposto: durante 
essa fase, o engenheiro deve realizar uma inspeção visual do 
a. Abertura de poços ou trincheiras: permite a análise direta (táctil-
visual) das camadas do solo;
b. Prova de carga: é utilizada para fins de fundações por sapatas 
rasas, conforme NBR 6489 – Prova de carga direta sobre o 
terreno de fundação (1984);
c. Sondagens a trado: têm como finalidade a coleta de amostras 
deformadas e devem ser realizadas conforme NBR 9603 – 
Sondagem a Trado (1986).
8 Uniube
terreno, bem como da área circunvizinha, observando informações 
como o tipo de vegetação do local, acessibilidade do local, 
natureza da drenagem, rachaduras de estruturas vizinhas, entre 
outras informações pertinentes;
d. investigação detalhada do local: essa fase se refere à realização 
da exploração do solo através de sondagens realizadas no local.
Sondagens
1.4
Como já foi falado anteriormente, é fundamental que no início 
de qualquer tipo de obra seja feita a realização da investigação 
do solo, no intuito de obter o conhecimento necessário sobre as 
características físicas de uma determinada área. Para isso, são 
utilizadas as sondagens do solo.
As sondagens são realizadas com o objetivo de determinar quais são 
as condições naturais do solo. De acordo com Rebello (2008), por 
meio desse procedimento é possível determinar o tipo do solo, as 
características físicas e, sobretudo, a sua resistência. Além disso, a 
sondagem permite a determinação do nível do lençol freático.
Importante
É comum imaginar que a etapa de investigação do solo se inicia 
diretamentecom a realização das sondagens. Observeque essa etapa do 
projeto é iniciada bem antes, com a análise da estrutura a ser projetada e do 
local em que ela será localizada.
 Uniube 9
Quantidade e locação das sondagens1.4.1
Para a determinação da locação e a quantidade de furos de sondagem 
que devem ser realizados em um terreno, deve ser considerada a NBR 
8036 – Programação de Sondagens de Simples Reconhecimento dos 
Solos para Fundação de Edifícios (1983). 
De acordo com a norma citada, a quantidade de sondagens deve ser, 
no mínimo, de uma para cada 200 m² de área da projeção em planta 
para até 1200 m² de área. Para áreas cuja dimensão varie de 1200 m² 
a 2400 m², é necessário realizar uma sondagem para cada 400 m² que 
excederem 1200 m². Para terrenos de dimensões superiores a 2400 
m², a quantidade de sondagens deverá seguir um plano particular da 
construção.
Para quaisquer uma das circunstâncias acima citadas, o número mínimo 
de sondagens a serem realizadas deve ser:
a. duas, para área de projeção de até 200 m²;
b. três, para área entre 200 m² e 400 m².
Em algumas situações, na fase de escolha de terreno, por exemplo, a 
disposição em planta da edificação poderá não estar finalizada. Nesses 
casos, a NBR 8036 estabelece que a distância das sondagens deverá 
ser no máximo de 100 m, sendo três o número mínimo a ser realizado.
A norma ainda estabelece que as sondagens devem ser localizadas em 
planta e apresenta também alguns critérios referentes à locação delas:
a. na fase preliminar e de planejamento, as sondagens devem ser 
dispostas igualmente em toda a área; já na fase de projetos, as 
locações das sondagens podem seguir critérios específicos que 
levem em conta pormenores estruturais.
10 Uniube
b. em casos em que a quantidade de sondagens necessárias for 
maior que três, elas não devem ser dispostas ao longo de um 
mesmo alinhamento.
Profundidade das sondagens1.4.2
Com relação à profundidade das sondagens, a NBR 8036 estabelece 
que ela deve ser determinada em função do tipo do edifício, das 
características da estrutura, das dimensões em planta, da forma da 
área carregada e das condições geotécnicas e topográficas do local do 
terreno.
A norma diz ainda que as sondagens devem ser realizadas até a 
profundidade na qual o solo não seja mais solicitado pelas cargas 
Exemplificando
1) Considerando uma residência térrea com uma área de edificação 
projetada em planta de 10 por 30 m, determine, de acordo com a NBR 
8036, a quantidade mínima de sondagens a serem realizadas:
 Com base nos dados fornecidos, verifica-se que a área de projeção em 
planta da residência é de 300 m². Assim, considerando o item 4.1.1.2 (a) 
da NBR 8036, deverão ser realizadas no mínimo 3 (três) sondagens.
2) Considerando um edifício residencial de 12 pavimentos, com uma 
área de edificação projetada em planta de 40 por 50 m, determine, de 
acordo com a NBR 8036, a quantidade mínima de sondagens a serem 
realizadas:
 Com base nos dados fornecidos, verifica-se que a área de projeção em 
planta do edifício é de 2000 m². Assim, considerandoo item 4.1.1.2 da 
NBR 8036, deverão ser realizadas no mínimo 8 (oito) sondagens.
 Uniube 11
Importante
Existem casos em que a edificação pode apresentar uma planta composta por 
vários corpos. Nessa situação, a NBR 8036 estabelece que todos os critérios 
da norma se aplicam a cada corpo da edificação.
A referida norma apresenta alguns critérios específicos em que a 
sondagem poderá ser interrompida antes de atingir a profundidade 
determinada:
a) Quando a sondagem atingir uma camada do solo de 
compacidade ou consistência elevada, e as condições 
geológicas do local mostrarem não haver outras 
possibilidades de se chegar a outras camadas;
b) Quando a sondagem atingir a rocha ou camada 
impenetrável à percussão, subjacente a solo adequado 
ao suporte da fundação. (NBR 8036, 1983, p. 3).
De acordo com o item 4.1.2.5 da norma, em casos de corpos de 
fundações isolados e muito espaçados entre si, a profundidade da 
exploração deve ser determinada a partir da consideração simultânea 
da menor dimensão dos corpos de fundação, da profundidade dos seus 
elementos e da pressão estimada por eles transmitida.
Para auxiliar na estimativa da profundidade das sondagens a serem 
realizadas, a NBR indica a utilização do gráfico a seguir (Figura 2):
provenientes da estrutura, determinando como critério a profundidade 
onde o acréscimo de pressão no solo, em função das cargas estruturais 
a ele aplicadas, seja menor do que 10% da pressão geostática.
12 Uniube
em que:
q = pressão média sobre o terreno (peso específico dividido pela 
área em planta);
Ƴ = peso específico médio estimado para os solos ao longo da 
profundidade em questão;
M = coeficiente decorrente do critério definido no item 4.1.2.2 
da NBR 8036;
B = menor dimensão do retângulo circunscrito à planta de 
edificação;
Figura 2 – Gráfico para estimativa da profundidade
Fonte: ABNT – NBR 8036 (1983, p. 2).
 Uniube 13
Exemplificando
Considere um edifício residencial de 8 pavimentos com as seguintes 
características:
• área da edificação projetada em planta: 10 por 30 m; 
• carga distribuída sobre o terreno: 120 kN/m²;
• peso específico médio estimado para o solo: 18 kN/m².
Determine, de acordo com a NBR 8036, a quantidade mínima e a profundidade 
das sondagens a serem realizadas.
Com base nos dados fornecidos, verifica-se que a área de projeção em planta 
do edifício é de 300 m². Assim, considerando o item 4.1.1.2 da NBR 8036, 
deverão ser realizadas no mínimo 3 (três) sondagens.
Para a determinação da dimensão das sondagens, deve-se utilizar o gráfico 
para estimativa da profundidade (Figura 01). Para isso, devemos identificar 
as coordenadas nos eixos x e y:
→ eixo y:
→ eixo x:
L = maior dimensão do retângulo circunscrito à planta de 
edificação;
D = profundidade da sondagem.
14 Uniube
Analisando o gráfico para estimativa de profundidade com os resultados acima 
encontrados, temos que:
Com base nos dados fornecidos, verifica-se que a profundidade das 
sondagens deverá ser de 18 metros, atendendo ao item 4.1.2 da NBR 8036.
Sondagens de simples reconhecimento a percursão - 
SPT
1.5
O ensaio SPT (Standard Penetration Test), também conhecido 
como Sondagem de Simples Reconhecimento a Percussão, é a 
mais tradicional forma de reconhecimento do solo e o método mais 
utilizadoentre os existentes, devido a sua simplicidade e facilidade 
na aplicação dos resultados.
Em 2001, a sondagem SPT foi regulamentada no Brasil pela ABNT, 
através da NBR 6484- “Solo: Sondagens de simples reconhecimento 
com SPT – Método de ensaio”.
De acordo com a referida norma, o método de execução de 
sondagens de simples reconhecimento – SPT tem como finalidade:
a. a determinação do tipo de solo em suas 
respectivas profundidades;
b. a determinação da posição do nível d’água;
c. a determinação dos índices de resistência à 
penetração a cada metro. (NBR 6484, 2001, p. 1).
A sondagem SPT (Figura 3) é realizada através de um equipamento 
composto por um tripé, do qual se deixa cair, de uma altura padrão 
de 75 cm, um martelo de ferro com peso de 65 Kg, de forma 
cilíndrica ou prismática. Esse peso faz penetrar nosolo um tubo de 
 Uniube 15
aço (amostrador padrão) com diâmetro externo de 50,8 mm e diâmetro 
interno de 34,9 mm. (REBELLO, 2008).
Figura 3 – Sondagem SPT
Fonte: Elaborado pelo autor.
De acordo com Cintra e Aoki (2008), a sondagem de simples 
reconhecimento (SPT) é executada em três fases, que são repetidas a 
cada metro de profundidade. As três etapas são:
1. Perfuração: essa etapa consiste na abertura de um furo. A NBR 
6484 recomenda que a abertura seja iniciada com um trado 
concha para o primeiro metro e para as demais profundidades é 
indicada a utilização de um trado helicoidal.
2. Penetração: essa fase é a responsável pela determinação do 
índice de resistência à penetração do solo (NSPT) através da 
execução do ensaio, conforme NBR 6484.
16 Uniube
3. Amostragem: nessa etapa, é realizada a retirada do amostrador 
e posteriormente são identificados o tipo e as camadas de solo.
A cada metro perfurado, deve ser realizado o ensaio de penetração 
dinâmica, conforme o item 6.3 da NBR 6484. No ensaio, deve ser anotado 
o número de golpes necessários para fazer com que o amostrador padrão 
penetre o solo, numa profundidade de 45 cm, divididos em segmentos de 
15 cm, como pode ser observado através da Figura 4.
Figura 4 – Penetração dinâmica - SPT
Fonte: Elaborado pelo autor.
 Uniube 17
Resistência do solo - SPT1.5.1
O índice de resistência à penetração (NSPT) é a soma do número de 
golpes necessários para a penetração dos últimos 30 cm do amostrador 
padrão no solo. Como pode ser observado na Figura 03, os 15 cm iniciais 
são desconsiderados para a determinação do NSPT.
Esse índice nos permite determinar parâmetros e propriedades, como 
a compacidade ou consistência do solo analisado, como pode ser 
observado na Tabela 1 a seguir:
Para cada metro perfurado, são coletadas amostras deformadas do 
subsolo através do amostrador. Essas amostras são acondicionadas 
em sacos plásticos, com identificação, para posteriormente serem 
classificadas e identificadas táctil-visualmente, segundo os termos 
prescritos nas normas NBR 6502 – Rochas e Solos (1995) e NBR 7250 
– Identificação e Descrição de Amostras de Solos Obtidas em Sondagens 
de Simples Reconhecimento dos Solos (1982). Estas amostras deverão 
ficar arquivadas por 30 dias após a data do ensaio, à disposição do 
cliente, e, posteriormente, poderão ser descartadas.
De acordo com a NBR 6484, existem algumas situações em que a 
sondagem poderá ser paralisada:
a. Quando, em 3 metros seguidos, forem necessários 30 
golpes para a penetração do amostrador dos 15 cm iniciais;
b. Quando, em 4 metros seguidos, forem necessários 50 
golpes para a penetração do amostrador dos 30 cm iniciais;
c. Quando, em 5 metros seguidos, forem necessários 50 
golpes para a penetração do amostrador dos 45 cm iniciais. 
(NBR 6484, 2001, p.13).
18 Uniube
SOLO ÍNDICE DE RESISTÊNCIA 
À PENETRAÇÃO DESIGNAÇÃO
AREIAS 
E SILTES 
ARENOSOS
≤ 4 FOFO
5 → 8 POUCO COMPACTO
9 → 18 MEDIANAMENTO COMPACTO
19 → 40 COMPACTO
>40 MUITO COMPACTO
ARGILA 
E SILTES 
ARGILOSOS
≤ 2 MUITO MOLE
3 → 5 MOLE
6 → 10 MÉDIA
11 → 19 RIJA
>19 DURA
Tabela 1 – Classificação do solo
Fonte: ABNT – NBR 7250 (1982, p. 3).
Segundo Rebello (2008), existem diversas relações que levam em conta 
a tensão admissível do solo (σADM) e o número de golpes necessários 
para cravar os últimos 30 cm (NSPT). A fórmula a seguir, apesar de não 
levar em conta o tipo de solo, pode ser utilizada para, de forma rápida, 
determinar a tensão admissível do solo através dos valores encontrados 
no ensaio SPT.
Existe um estudo elaborado por Chiossi (1987) em que é possível a 
determinação da resistência do solo por meio do número de golpes 
da sondagem SPT (Tabela 2). Diferentemente da fórmula mostrada 
anteriormente, nesse estudo o tipo de solo é considerado. Nos casos 
em que o número de golpes for um valor queesteja entre os citados 
 Uniube 19
SOLO Nº DE GOLPES
RESISTÊNCIA DO SOLO 
(kg/cm²)
ARGILA
< 4 0 →1
4 →8 1 →2
8 →15 2 →3,5
> 15 > 3,5
AREIA E SILTE
< 5 1 →1,5
5 →10 1 →3
10 →25 2,5 →5
> 25 > 5
Tabela 2 – Resistência do Solo – SPT
Fonte: Chiossi (1987, p. 53).
É importante ressaltar que os valores encontrados através da fórmula 
e da tabela são genéricos e imprecisos, podendo ser utilizados para 
uma análise preliminar. Além disso, é importante destacar que, se os 
resultados obtidos através da tabela e da fórmula forem diferentes, como 
no exemplo mostrado anteriormente, devemos considerar, em favor da 
segurança, o de menor valor.
Exemplificando
Considerando a sondagem a seguir, determine a resistência do solo 
a 4 metros de profundidade. Para isso, utilize a fórmula e a tabela 
apresentadas: 
na tabela, esses valores deverão ser interpolados para encontrar a 
resistência do solo correspondente.
20 Uniube
Para uma profundidade de 4 metros, temos N = 8
Exemplificando
1)	 Pela fórmula, tem-se:
2)	 Pela tabela, tem-se:
Para argila: 4 a 8 golpes → 1,0 a 2,0 Kg/cm²
Com isso, teremos que:
Figura 5 – Exemplo de tipo de solo
Fonte: Elaborado pelo autor.
 Uniube 21
Sondagem de penetração estática
1.6
A sondagem de penetração estática foi desenvolvida na década de 
30 na Holanda e também é conhecida como Sondagem do Cone 
Holandês ou Cone Penetration Test - CPT. O equipamento para 
a realização desse tipo de ensaio possui hastes emendáveis que 
possuem em sua ponta um cone com um ângulo de 60º e uma área 
de 10 cm². (OLIVEIRA; BRITO,1998).
Segundo Rebello (2008), a penetração do cone é realizada 
continuamente a uma velocidade de 1 cm/s, e o esforço requisitado 
para proceder com a penetração do cone no solo é registrado 
durante todo o processo. Nesse ensaio, é possível determinar a 
resistência de ponta (qc) e também o atrito lateral.
Uma das vantagens desse tipo de sondagem em relação à sondagem 
SPTé que nesses métodos os resultados são registrados durante 
todo o procedimento, ou seja, por toda a profundidade, enquanto 
no segundo método a análise é considerada em apenas 30 cm por 
metro.
Para a utilização da fórmula e tabela, apresentadas anteriormente, 
na determinação da resistência do solo, é necessário estabelecer 
uma relação entre os resultados dos ensaios CTP e SPT. Para isso, 
devemos utilizar a equação a seguir, que determina o Nspt, com 
base na resistência de ponta (qc), que deverá ser expresso em Mpa.
A tabela a seguir (Tabela 3) apresenta os valores para K de acordo 
com o tipo de solo que será analisado:
22 Uniube
Sondagem rotativa
1.7
Em alguns casos, é necessária a realização de sondagens em 
solos rochosos ou em terrenos em que a sondagem de simples 
reconhecimento apercussão não conseguiu penetrar o solo. Nesse 
tipo de situação, é utilizada a sondagem rotativa para a coleta de 
amostras.
De acordo com a Companhia Catarinense de Águas e Saneamento 
– CASAN (1997, p. 28), a sondagem rotativa pode ser definida como:
TIPO DE SOLO K
AREIA 0,60
AREIA SILTOSA * AREIA ARGILOSA * AREIA ARGILO-SILTOSA 0,60
SILTE * SILTE ARENOSO * ARGILA ARENOSA 0,60
SILTE ARENO-ARGILOSO * ARGILA SILTO-ARENOSA 0,38
SILTE ARGILOSO 0,30
ARGILA * ARGILA SILTOSA 0,25
Tabela 3 – Diâmetros mais comuns de furos e testemunhos
Fonte: Rebello (2008, p.42).
Exemplificando
Considerando uma sondagem cujo qc seja igual a 2Mpa e o solo silte argiloso, 
determine o valor de NSTP:
 Uniube 23
um método de investigação que consiste no uso de um 
conjunto moto-mecanizado, projetado para a obtenção 
de amostras de materiais rochosos, contínuas e com 
formato cilíndrico, através da ação perfurante dada 
basicamente por forças de penetração e rotação que, 
conjugadas, atuam com poder cortante.
A sondagem rotativa também pode ser caracteriza como um tipo de 
investigação geotécnica realizada com um tubo (barrilete) que possui 
uma peça cortante, feita com material que possui alta dureza (coroa) em 
sua extremidade, que penetra o terreno por meio de um movimento de 
rotação. 
Segundo Oliveira e Brito (1998), o equipamento utilizado para a 
realização da sondagem rotativa consta de uma sonda motorizada, 
bomba de água, hastes, barriletes e coroas, sendo que os dois últimos 
podem ter dimensões variadaspara permitir a execução das perfurações. 
A série de diâmetros padronizados é denominada com as letras EW, AW, 
BW, NW e HW, sendo que os diâmetros mais utilizados são o NW e HW 
(Tabela 4).
DENOMINAÇÃO
DIÂMETRO DO FURO 
 (mm)
DIÂMETRO DO 
TESTEMUNHO (mm)
EW 37,71 21,46
AW 48,00 30,10
BW 59,94 42,04
NW 75,69 54,73
HW 99,23 76,20
Tabela 4 – Diâmetros mais comuns de furos e testemunhos
Fonte: Oliveira e Brito (1998, p. 81).
Na maioria dos casos em que há a necessidade da utilização da 
sondagem rotativa, ela é combinada com a sondagem do tipo SPT. Com 
a combinação desses dois tipos de métodos, a sondagem passa a ser 
24 Uniube
definida como mista. Essa situação ocorre quando se utiliza a sondagem 
SPT até uma determinada profundidade em que o amostrador não 
consegue mais penetrar o solo e, a partir daí, é dada continuidade à 
perfuração através da sondagem rotativa.
Importante
É importante ressaltar que para a penetração do amostrador em solos 
rochosos e consolidados através da sondagem rotativa, é necessário que o 
amostrador seja constituído de uma coroa de material robusto, por exemplo, 
diamante.
Nas sondagens rotativas, é recomendado que o amostrador penetre o 
solo por pelo menos 4 metros de profundidade para ter a segurança de 
que não está atravessando um simples matacão. (REBELLO, 2008).
Considerações finais
1.8
Como você pode observar durante a leitura deste capítulo,foram 
apresentados os procedimentos mais usuais para a investigação 
do solo, assim como as formas de interpretação dos resultados 
encontrados nesses procedimentos, para a avaliação da capacidade 
de resistência do solo.
Essa fase inicial é importantíssima para o projeto das estruturas de 
fundações. Através de investigações geotécnicas bem realizadas, 
você terá as condições necessárias para definir qual o melhor tipo 
de fundação a ser utilizado em um determinado projeto. 
 Uniube 25
Resumo
Neste capítulo, iniciamos o nosso estudo referente às Estruturas de 
Fundações dando destaque:
• aos tipos de investigações geotécnicas que podem ser realizadas 
em campo ou em laboratório;
• aos métodos mais usados de prospecção superficial que são 
utilizados para uma análise preliminar do solo;
• às fases do planejamento para a investigação do solo;
• a informações importantes sobre sondagens, como quantidade, 
locação e profundidade delas;
• à sondagem de simples reconhecimento a percussão - SPT, que é 
o procedimento mais utilizado nas investigações;
• à sondagem de penetração estática, também conhecida como 
sondagem do cone holandês – CPT;
• à sondagem rotativa, que é utilizada nos casos em que há a 
necessidade de penetração em solos rochosos.
26 Uniube
Referências
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6122 – Projeto e 
Execução de Fundações. Rio de Janeiro, 1996. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6489 – Prova de 
carga direta sobre o terreno de fundação. Rio de Janeiro, 1984. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9603 – 
Sondagem a Trado. Rio de Janeiro, 1986. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8036 – 
Programação de Sondagens de Simples Reconhecimento dos Solos para 
Fundação de Edifícios. Rio de Janeiro, 1983. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6484 - “Solo: 
Sondagens de simples reconhecimento com SPT – Método de ensaio. Rio 
de Janeiro, 2001. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6502 – Rochas e 
Solos. Rio de Janeiro, 1995. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7250 – 
Identificação e descrição de amostras de solos obtidas em sondagens de 
simples reconhecimento dos solos. Rio de Janeiro, 1982. 
CASAN - COMPANHIA CATARINENSE E ÁGUAS E SANEAMENTO. Manual 
de Execuçãode Sondagens. Florianópolis, 1997. 
CHIOSSI, Nivaldo. Geologia Aplicada à Engenharia. 4. ed. São Paulo: Grêmio 
Politécnico, 1987. 239 p. 
CINTRA, José; AOKI, Nelson. Fundações por estaca: projeto geotécnico. São 
Paulo: Oficina de Textos, 2010. 96 p. 
DAS, Braja. Fundamentos de Engenharia Geotécnica. 6. ed. São Paulo: Thonsom, 
2007. 561 p. 
Referências
 Uniube 27
GETTY Images. Disponível em: www.gettyimages.com.br. Acesso em: 22 abr. 
2020. 
OLIVEIRA, Antônio; BRITO, Sérgio. Geologia de Engenharia. São Paulo: 
ABGE, 1998. 586 p. 
REBELLO, Yopanan. Fundações: guia prático de projeto, execução e 
dimensionamento. São Paulo: Zigurate, 2008. 240 p. 
Fundações
João Crisóstomo dos Santos Neto
Estruturas de Fundações
Capítulo 2
Introdução
Neste capítulo, iremos falar sobre os principais tipos de 
fundação existentes, os critérios básicos para a escolha do 
melhor tipo de fundação e os elementos necessários para 
a elaboração de um projeto.
Como você poderá perceber ao longo deste capítulo, 
existem diversos tipos de fundações, que podem ser 
classificados como superficiais (também conhecidas como 
diretas ou rasas) ou profundas.
Objetivos
Após o estudo deste capítulo, esperamos que você seja capaz de:
• explicar a importância das fundações;
• demonstrar os principais tipos de fundações superficiais e 
profundas;
• mostrar as características e particularidades dos principais 
tipos de fundações;
• aplicar as normas técnicas na elaboração de um projeto de 
fundação.
Esquema
2.1 Tipos de fundações
2.2 Fundações superficiais
2.2.1 Sapata
2.2.2 Radier
32 Uniube
2.2.3 Bloco
2.3 Fundações profundas
2.3.1 Estaca pré-moldada
2.3.2 Estaca moldada in loco
2.3.3 Tubulão
2.4 Considerações finais
Tipos de fundações
2.1
Como já foi falado anteriormente, as fundações são divididas em dois 
grandes grupos: fundações superficiais e fundações profundas. A 
NBR 6122 – Projeto e Execução de Fundações (2010) define esses 
dois grupos conforme a Tabela 1 a seguir:
TIPOS DE FUNDAÇÃO DEFINIÇÃO
FUNDAÇÃO 
SUPERFICIAL
Elemento de fundação em que a carga é transmitida 
ao terreno pelas tensões distribuídas sob a base da 
fundação, e a profundidade de assentamento em 
relação ao terreno adjacente à fundação é inferior 
a duas vezes a menor dimensão da fundação.
FUNDAÇÃO 
PROFUNDA
Elemento de fundação que transmite a carga ao 
terreno ou pela base (resistência de ponta) ou por sua 
superfície lateral (resistência de fuste) ou por uma 
combinação das duas, devendo sua ponta ou base 
estar assente em profundidade superior ao dobro de 
sua menor dimensão em planta e no mínimo 3,0m.
Tabela 1 – Tipos de fundações
Fonte: NBR 6122 (2010, p. 2).
 Uniube 33
Fundações superficiais
2.2
As fundações superficiais, também conhecidas como diretas ou 
rasas, são caracterizadas por serem projetadas em profundidades 
de pequenas dimensões, por isso são executadas com pequenas 
escavações em valas rasas. Temos como exemplo de fundações 
superficiais as sapatas, os radiers e os blocos.
A principal característica desse tipo de fundação é a transferência 
de cargas para o solo, que é realizada através da sua base (Figura 
1). Com isso, as cargas pontuais, as provenientes dos pilares, por 
exemplo, são convertidas em cargas distribuídas ao longo de todo o 
elemento, fazendo assim com o que o solo seja capaz de suportar 
tal carga.
Figura 1 – Distribuição de cargas
Fonte: Elaborado pelo autor.
34 Uniube
Tendo em vista que nesses tipos de fundações as cargas são 
transmitidas para as primeiras camadas do solo, é necessário que ele 
tenha resistência suficiente para suportar esses esforços. Para isso, 
é fundamental o reconhecimento do solo, que é obtido através das 
sondagens.
Em virtude das dimensões de sua profundidade, as fundações superficiais 
são utilizadas em construções de pequeno porte. Em função dessa 
característica, segundo Milititsky, Consoli e Schnaid (2008), é comum 
que essas fundações sejam projetadas tendo como base as soluções de 
obras circunvizinhas e executadas sem a supervisão e acompanhamento 
de profissionais qualificados.
Sapata2.2.1
De acordo com a NBR 6122 (2010), as sapatas podem ser caracterizadas 
como elementos de fundação superficial, que são dimensionados de 
modo que as tensões de tração nele resultantes sejam resistidas pelo 
emprego da armadura, especialmente disposta para esse fim.
As sapatas são construídas em concreto armado e podem ter 
praticamente qualquer forma em planta, sendo os formatos mais utilizados 
as sapatas quadradas, retangulares e corridas. Segundo Hachich et. al 
(1998), em cálculos geotécnicos, uma sapata é considerada retangular 
quando o maior lado é menor que cinco vezes o menor lado( ).
2.2.1.1 Sapata isolada
As sapatas isoladas são caracterizadas por uma placa de concreto 
armado, com uma base que pode ser quadrada, retangular ou circular, e 
é otipo de fundaçãomais frequentemente utilizado. Esse tipo de sapata 
é usado quando as cargas transmitidas pela superestrutura são pontuais 
 Uniube 35
ou concentradas, como acontece com as cargas de pilares e as reações 
de vigas na fundação (vigas baldrames), por exemplo.
Observe a Figura 2, que ilustra uma sapata isolada.
Figura 02 – Sapata isolada
Fonte: Elaborado pelo autor.
2.2.1.2 Sapata associada
De acordo com Hachichet. al (1998), quando as cargas provenientes 
da superestrutura forem muito elevadas quando comparadas com a 
tensão admissível, ou quando houver proximidade entre mais de um 
pilar, poderá não ser possível a projeção de sapat asisola das para cada 
um desses pilares. Nesse caso, será necessário o emprego de uma 
única sapata para dois ou mais pilares, devendo a sapata ser centrada 
no centro de cargas dos pilares.
Observe a Figura 3, que ilustra uma sapata associada.
36 Uniube
Figura 3 – Sapata associada
Fonte: Elaborada pelo autor.
2.2.1.3 Sapata de divisa
Em alguns casos, o pilar poderá estar próximo à divisa do lote onde 
não será possível a projeção de uma sapata. Nessa situação, como a 
sapata deve estar dentro dos limites do terreno, não é possível coincidir 
o centro do elemento de fundação com o centro do pilar, causando assim 
uma excentricidade, que será eliminada com a utilização de uma viga 
alavanca.Observe a Figura 4, em que há a representação de uma sapata 
de divisa.
Figura 4 – Sapata de divisa
Fonte: Elaborado pelo autor.
 Uniube 37
Segundo a NBR6122 (2010), o radier pode ser caracterizado como 
um elemento de fundação superficial que abrange parte ou todos os 
pilares de uma estrutura, distribuindo os carregamentos provenientes 
da superestrutura sobre o terreno de maneira uniforme. Esse tipo de 
fundação é muito utilizada em pequenas construções e deve ser utilizado 
em terrenos que possuem o mesmo tipo de solo em toda a sua dimensão.
Observe a Figura 5, em que temos uma ilustração de um radier.
Figura 5 – Radier
Fonte: Elaborado pelo autor.
O bloco pode ser classificado, de acordo com a NBR 6122 (2010), como 
um elemento de fundação superficial de concreto, dimensionado de uma 
forma que as tensões de traçãonele resultantes possam ser resistidas 
pelo concreto, não sendo necessária a utilização de armadura. Os blocos 
podem ser dimensionados com seção quadrada ou retangular, com faces 
verticais inclinadas ou escalonadas.Observe a Figura 6:
Bloco2.2.3
Radier2.2.2
38 Uniube
Figura 6 – Bloco
Fonte: Elaborado pelo autor.
Os blocos de fundação são responsáveis pela equivalência na distribuição 
das cargas parao solo. Quando o sistema de blocos é utilizado, verifica-se 
que onde existir um pilar, deverá haver um bloco de fundação que 
distribuaacarga do pilar para o terreno. Os blocos podem ser feitos de 
pedra, tijolos maciços, concreto simples ou armado.
Fundações profundas
2.3
Quando não for possível a utilização de fundação do tipo superficial, 
será necessária a projeção de uma fundação profunda.
 Uniube 39
Figura 7 – Fundação profunda
Fonte: Elaborado pelo autor.
Como pode ser observadona Figura 7, esse tipo de fundação transmite 
a carga nela resultante ao terreno, através de sua base (resistência de 
ponta - RP), por sua superfície lateral (resistência lateral - RL) ou por uma 
combinação das duas.
Com relação à profundidade das fundações profundas, a NBR 6122 
(2010) estabelece que a profundidade do assentamento deve ser superior 
ao dobro da menor dimensão em planta do elemento de fundação, 
conforme pode ser observado na Figura 8 a seguir.
Figura 8 – Profundidade - Fundação Profunda
Fonte: Elaborado pelo autor.
40 Uniube
De acordo com Rebello (2008), as fundações 
profundas são classificadas como fundações 
moldadas in loco e pré-moldadas. Para as 
fundações moldadas in loco, é realizado, 
com equipamento próprio, um furo no solo, 
que em seguida é preenchido com concreto, que poderá ser ou não 
armado, dependendo da necessidade. Já nas fundações pré-moldadas, 
o elemento de fundação é executado na indústria, sendo em seguida 
cravado no solo por um equipamento adequado, o bate-estaca.
In loco
expressão latina que 
significa no local.
A estaca pré-moldada é executada em indústrias especializadas, 
fornecida já pronta para utilização e cravada no solo através de um 
equipamento denominado bate-estaca.Esse equipamento consiste em 
uma torre metálica da qual é lançado um peso (pilão), que tem como 
objetivo cravar a estaca no solo.
As estacas podem ser de aço ou concreto e, caso haja necessidade, elas 
podem ser compostas de dois materiais distintos. Em caso de solos mais 
rígidos, pode ser utilizada uma estaca mista, executada em concreto e 
aço, sendo que o aço irá facilitar a cravação do elemento no solo.
Estaca pré-moldada2.3.1
Tipo Produtividade Capacidade 
de carga
Profundidade 
máxima
Estaca 
metálica
50 m diários, podendo 
ocorrer variações em função 
das características do solo, 
profundidade da fundação, 
condições do terreno e 
distância entre as estacas
20 A 200 tf
Não possui 
limitação
Tabela 2 – Características das estacas pré-moldadas
 Uniube 41
Segundo a NBR 6122 (2010), as estacas moldadas in loco são 
executadas através do preenchimento, podendo ser com concreto ou 
argamassa, das perfurações realizadas no terreno, determinadas pelo 
projeto estrutural de fundação.
Por serem moldadas diretamente no local, logo após a escavação do 
solo, uma das vantagens desse tipo de estaca está na possibilidade de 
concretar apenas o comprimento recomendado. Além disso, as estacas 
moldadas in loco podem apresentar uma capacidade de carga superior 
quando comparadas com as estacas pré-moldadas.
Estaca moldada in loco2.3.2
Estaca 
concreto
50 m diários, podendo 
ocorrer variações em função 
das características do solo, 
profundidade da fundação, 
condições do terreno e 
distância entre as estacas
25 A 170 tf
8 a 12 m, 
dependendo do 
tipo de estaca
Fonte: Associação Brasileira de Cimento Portland-ABCP (2012, p.125).
Entre os materiais disponíveis para a construção de estacas, Velloso 
e Lopes (2012) afirmam que o concreto é a melhor opção devido a 
sua resistência a agentes agressivos, além de suportar muito bem as 
alterações do meio. Além disso, com esse tipo de material é possível a 
projeção de estacas que suportem pequenas ou grandes capacidades 
de carga, dependendo da sua necessidade.
42 Uniube
Importante
Tendo em vista que as estacas moldadas in loco não possuem um controle de 
qualidade tão rigoroso quanto às estacas pré-moldadas, que são fabricadas 
em indústrias próprias, é importante que a equipe responsável pela sua 
execução seja capacitada.
Por serem executadas após a realização da escavação do solo, outra 
vantagem que as estacas moldadas in loco apresentam é em relação 
à possibilidadede execução em solos de difícil penetração, em solos 
rochosos, por exemplo, onde as estacas pré-moldadas não conseguem 
penetrar.
2.3.2.1 Estaca Strauss
A estaca Strauss é executada com a perfuração do solo, realizada 
através de uma sonda ou piteira e revestimento metálico. À medida que 
o material vai sendo lançado, o revestimento metálico vai sendo retirado, 
com simultâneo apiloamento do concreto, sendo esse procedimento 
realizado até que se atinja a cota desejada. (NBR 6122,2010).
Em princípio, não é recomendável o uso da estaca Strauss abaixo 
do nível d’agua. Porém, é possível a sua aplicação nessas condições 
desde que a sua execução seja realizada com bastante cuidado e por 
profissionais experientes.
Para a sua execução, é necessária a utilização da estaca Strauss em 
equipamento leve e econômico, por isso se trata de uma estaca que 
apresenta determinadas vantagens:
 Uniube 43
• ausência de vibrações nas edificações vizinhas;
• fácil locomoção na obra;
• possibilidade de execução da estaca de acordo com o comprimento 
projetado;
• possibilidade de constatar a presença de detritos no solo durante a 
escavação;
• possibilidade de utilização de estacas próximas às divisas;
• utilização em edificações que possuem pé-direito reduzido;
• autonomia para a execução em locais remotos.
2.3.2.2 Estaca Franki
Segundo Hachich et. al (1998), a estaca tipo Franki é realizada em 
concreto armado, moldado no solo. Essa estaca possui uma base 
alargada e deve ser totalmente armada de acordo com a NBR 6122 
(2010).
Para a execução de uma estaca, Franki, Velloso e Lopes (2012) 
estabelecem as seguintes fases:
• cravação do tubo;
• execução da base alargada;
• colocação da armadura;
• concretagem da estaca.
Pela forma como elas são executadas, as estacas Franki podem ser 
utilizadas em qualquer tipo de solo, bem como abaixo do nível da água, 
ao contrário das estacas Strauss. Esse tipo de estaca é normalmente 
aplicada em obras onde os pilares apresentam grandes cargas, e a sua 
utilização se torna viável economicamente em cargas superiores a 45 
toneladas.
44 Uniube
2.3.2.3 Estaca escavada
Para a execução das estacas escavadas, é necessária a retirada de 
material durante a sua perfuração. Esse tipo de estaca é moldada in loco 
e poderá ser executada com ou sem revestimento, podendo a escavação 
ser feita mecanicamente, com injeção ou com fluido estabilizante, 
segundo a NBR 6122.
A escavação mecânica é feita com um trado mecânico, sem a utilização 
de revestimento ou fluidos estabilizantes. A escavação com injeção 
é realizada através de perfuração rotativa e injetada com calda de 
cimento por meio de um tubo com válvulas. Com relação à execução da 
perfuração com fluido estabilizante, a estabilidade da parede é alcançada 
através da utilização do referido fluido.
2.3.2.4 Estaca raiz
A execução da estaca raiz é realizada através de um equipamento de 
rotação com circulação de água, lama bentonítica ou ar comprimido, 
podendo ter forma circular de até 410 mm. A execução de uma estaca 
raiz contempla quatro fases, conforme descreve Hachich et. al. (1998, 
p. 57):
• perfuração;
• instalação da armadura;
• preenchimento com argamassa;
• remoção de revestimento e aplicação de golpes de ar comprimido.
2.3.2.5 Estaca hélice contínua
De acordo com Hachichet al. (1998), a estaca tipo hélice contínua é 
moldada in loco, feita em concreto, sendo sua execução realizada através 
 Uniube 45
de um trado contínuo e injeção de concreto, sob uma pressão controlada, 
através de uma haste central do trado.
Para a execução de uma estaca tipo hélice contínua, são realizadas as 
seguintes fases:
• perfuração;
• concretagem simultânea à extração da hélice contínua do terreno;
• colocação da armação.
Para Hachich et al. (1998), esse tipo de estaca apresenta alguns tipos 
de vantagens, tais como:
• alta produtividade; 
• fácil adaptação em terrenos, exceto quando existem matacões e 
rochas; 
• a execução não apresenta distúrbios e vibrações nem causa 
descompressão do terreno e a perfuração não produz detritos 
poluídos por lama bentonítica.
Porém a estaca tipo hélice contínua apresenta também algumas 
desvantagens quanto à sua utilização. São elas:
• em virtude do porte do equipamento necessário para a sua 
execução,é recomendado que as áreas de trabalho sejam planas 
e com facilidade de movimentação; 
• é necessária também a presença de uma central de concreto 
próximo ao local da obra; 
• para a limpeza e remoção do material extraído através da perfuração, 
faz-se necessária a presença de uma pá-carregadeira;
• apresentar limite do comprimento e da armação da estaca. 
(HACHICH et al., 1998).
46 Uniube
Em determinados solos, as camadas rasas não apresentam a resistência 
prevista. Nessa situação, é necessária a utilização de tubulões, que 
são fundações mais profundas e sem a necessidade de técnicas 
mecanizadas.
De acordo com Caputo (2008, p. 322), os tubulões podem ser definidos 
como:
Fundações construídas concretando-se um poço aberto 
no terreno ou fazendo descer, por escavação interna, 
um tubo, geralmente de concreto armado ou de aço, 
que é posteriormente cheio com concreto simples ou 
armado. No caso de revestimento com tubo metálico, 
este poderá, ou não, ser recuperado.
Observe a Figura 9, em que há a representação de um tubulão. 
Tubulão2.3.3
Figura 9 – Tubulão
Fonte: Elaborado pelo autor.
 Uniube 47
Importante
Conforme a NBR 6122, esse tipo de fundação profunda deve ser empregada 
acima do lençol freático, ou mesmo abaixo dele, desde que haja o risco 
de desmoronamento, que o solo se mantenha estável e que seja capaz 
de controlar a água do interior do tubulão, respeitando sempre as Normas 
de Segurança, em especial, a Portaria 3 215 do Ministério do Trabalho e 
Emprego - NR18.
Os tubulões podem ser classificados em dois tipos básicos: a céu aberto 
e a ar comprimido.
2.3.3.1 Tubulão a céu aberto
Devido à escavação da base ou do fuste ser realizada manualmente, é 
indicado que os tubulões a céu aberto sejam utilizados acima do nível 
do lençol freático. Porém nada impede que a escavação seja executada 
por meio do rebaixamento do lençol freático.
A utilização desse tipo de tubulão é indicada principalmente em obras 
em que as cargas elevadas serão predominantes. Além disso, em locais 
onde poderá haver dificuldade de acesso de equipamentos mecanizados, 
recomenda-se também a utilização do tubulão a céu aberto.
2.3.3.2 Tubulão a ar comprimido
Os tubulões a ar comprimido tem a sua execução realizada abaixo 
no nível do lençol freático. Por isso, é necessária a utilização de 
equipamentos específicos que sejam capazes de equilibrar a pressão 
interna com a pressão da água, fazendo com ele impeça a entrada 
de água.
48 Uniube
Assim como os tubulões a céu aberto, os de ar comprimidosão indicados 
para obras que possuem cargas elevadas, como viadutos e pontes. Em 
virtude dos altos custos envolvidos, a utilização desse tipo de fundação 
não é tão comum quanto a das demais.
Considerações finais
2.4
Como você pode observar durante a leitura deste capítulo, foram 
apresentados os tipos mais usuais de fundações existentes. É 
possível observar que cada um dos tipos apresentados possui suas 
características e particularidades, devendo o engenheiro projetista 
fazer a opção pela melhor escolha.
Nos próximos capítulos, você irá verificar detalhadamente cada um 
dos tipos de fundações apresentados. Através deste estudo, você 
será capaz de fazer uma escolha correta da fundação que melhor irá 
atendê-lo, sendo capaz de projetar e dimensionar cada uma delas.
 Uniube 49
Referências
Neste capítulo, demos continuidade ao nosso estudo referente às 
Estruturas de Fundações dando destaque:
• aos tipos de fundações existentes, destacando os mais usuais;
• às características de cada um dos tipos de fundações 
apresentadas;
• a informações importantes, como as vantagens e desvantagens 
quanto à utilização de cada tipo de fundação;
• à classificação das fundações, que podem ser superficiais ou 
profundas.
Resumo
50 Uniube
Referências
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6122 – Projeto e 
Execução de Fundações. Rio de Janeiro, 1996. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND-ABCP. 3.ed. São Paulo, 
2012. 
CAPUTO, Homero. Mecânica dos Fluidos e suas Aplicações. 6. ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2008. 498 p. 
HACHICH, Waldemar et al. Fundações: teoria e prática. 2. ed. São Paulo: Pini, 1998. 
526 p. 
MILITITSKY, Jarbas; CONSOLI, Nilo; SCHNAID, Fernando. Patologia das 
Fundações. 2. ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2008. 244 p. 
REBELLO, Yopanan. Fundações: guia prático de projeto, execução e 
dimensionamento. São Paulo: Zigurate, 2008. 240 p. 
VELLOSO, Dirceu; LOPES, Francisco. Fundações. São Paulo: Oficina de Textos, 
2012. 568 p. 
Dimensionamento 
de Sapatas 
- Parte I
João Crisóstomo dos Santos Neto
Estruturas de Fundações
Capítulo 3
Introdução
A sapata é considerada um dos principais tipos de fundação 
superficial. Em função das suas características, esse tipo 
de fundação tem um custo relativamente baixo, rapidez em 
sua execução, além de não ser necessária a utilização de 
equipamentos especiais.
Esse tipo de fundação é indicada para regiões de solos 
estáveis que apresentam uma boa resistência nas camadas 
superficiais. Quando comparada aos demais tipos de 
fundação superficial, as sapatas se sobrepõem pelo fato 
de suportar grandes capacidades de cargas da estrutura.
Objetivos
Após o estudo deste capítulo, esperamos que você seja capaz de:
• classificar as sapatas como rígidas ou flexíveis;
• dimensionar uma sapata sob carga centrada;
• dimensionar uma sapata sob carga excêntrica;
• determinar a altura da sapata.
Esquema
3.1 Sapatas
3.1.1 Classificação das sapatas quanto à rigidez
3.1.2 Dimensionamento da sapata sob carga centrada
3.1.3 Dimensionamento da sapata sob carga excêntrica
54 Uniube
3.1.4 Dimensionamento em planta da sapata
3.1.5 Altura da sapata
3.2 Considerações finais
Sapatas
3.1
As sapatas podem ser identificadas como um elemento de fundação 
superficial, de altura relativamente baixa quando comparada com a 
dimensão de sua base, executada em concreto armado. Elas são 
caracterizadas por trabalharem a flexão.
Observando todos os tipos de fundações existentes, podemos 
dizer que a sapata é a mais comum de todas. Devido à grande 
possibilidade de variação da sua configuração e a forma como a 
estrutura nela se apoia, existem alguns tipos de sapatas: sapata 
isolada, de divisa e associada.
Classificação das sapatas quanto à rigidez3.1.1
De acordo com a NBR 6118 – Projeto de Estruturas de Concreto (2014), 
através da fórmula a seguir, é possível classificar as sapatas tendo como 
base a sua rigidez. Quando se atende a expressão a seguir, a sapata é 
classificada como rígida, caso contrário, como flexível:
 Uniube 55
Dimensionamento da sapata sob carga centrada3.1.2
As sapatas sob cargas centradas ocorrem quando a carga vertical 
proveniente do pilar se estende pelo centro da gravidade da sapata. 
Nesse tipo de situação, as tensões do solo na base da sapata são 
em que:
h = altura da sapata;
ap = dimensão do pilar na mesma direção;
a = dimensão da sapata em uma determinada direção.
Figura 1 – Dimensões da sapata
Fonte: Elaborado pelo autor.
Em virtude de suas características, as sapatas rígidas são mais utilizadas 
do que as sapatas flexíveis. Isso se deve ao fato de as sapatas rígidas 
sofrerem menos deformações por estarem menos sujeitas à ruptura e 
apresentarem maior segurança.
As sapatas flexíveis possuem altura relativamente baixa, e, de acordo 
com a NBR 6118 (2014), esse tipo de sapata é recomendado para a 
fundação de estruturas de pequenas cargas e em solos considerados 
de baixa resistência.
56 Uniube
distribuídas uniformemente e de maneira constante e podem ser obtidas 
através da razão entre a carga centrada e a área da sapata.
Figura 2 – Sapata sob carga centrada
Fonte: Elaborado pelo autor.
em que:
Fk= carga vertical proveniente do pilar (Nkx α)
A = área da base da sapata.
Dimensionamento da sapata sob carga excêntrica3.1.3
A carga vertical do pilar nem sempre será aplicada de forma centrada. 
Em alguns casos, essas cargas poderão ser aplicadas excentricamente 
em relaçãoao centro de gravidade da sapata, ocasionando momentos 
nos elementos de fundações.
Figura 3 – Sapata sob carga excêntrica
Fonte: Elaborado pelo autor.
 Uniube 57
Para determinar a excentricidade da força vertical em apenas uma 
direção, é necessário proceder com os cálculos das tensões máxima 
e mínima na sapata a partir das expressões referentes à flexão normal 
composta:
em que:
F = força vertical atuando na sapata; 
A = área da base da sapata;
M = momento exercido sobre a sapata (M = F · e);
W = módulo de resistência elástico.
Para definirmos o módulo de resistência elástico da base da sapata (W), 
devemos utilizar a seguinte expressão:
em que:
a = maior dimensão da sapata 
b = menor dimensão da sapata
Para determinar a excentricidade de carga em duas direções, devemos 
considerar asexpressões referentes à flexão oblíqua composta desde que 
a carga vertical esteja situada no núcleo central, o que pode ser verificado 
através das fórmulas a seguir:
58 Uniube
Figura 4 – Sapata sob carga excêntrica
Fonte: Elaborado pelo autor.
Tendo a figura acima como exemplo, a tensão máxima estará localizada 
no ponto 4 e a tensão mínima no ponto 1. Para calcular a tensão em cada 
um dos pontos, utilizamos as seguintes expressões:
Dimensionamento em planta da sapata3.1.4
Para a determinação das dimensões em planta de uma sapata, é 
necessário levar em consideração alguns fatores importantes, como a 
tensão admissível do solo, bem como a presença de outras fundações.
Em sua grande maioria, as sapatas estão sujeitas a cargas excêntricas 
em função da ação do vento. Assim, elas devem ser dimensionadas de 
 Uniube 59
modo que as tensões de compressão no solo não sejam superiores à 
tensão admissível.
Nos casos das sapatas isoladas, o seu centro de gravidade (CG) deve 
ser o mesmo do centro de gravidade do pilar. Para o cálculo de sua área, 
deve ser considerado que a sapata esteja sujeita a uma carga centrada, 
ou seja, sem momentos.
em que:
Nk = força nominal do pilar;
α = coeficiente relacionado ao peso próprio da sapata;
σADM.SOLO= tensão admissível do solo.
Importante
Para as sapatas flexíveis, o coeficiente (α) deverá ser no valor de 1,05 e, 
para as sapatas rígidas, deve-se adotar o valor de 1,10 para esse mesmo 
coeficiente.
Após a determinação da área da sapata, devemos definir as dimensões 
para cada um dos lados dos elementos. Para a definição desses valores, 
devemos observar os seguintes critérios:
a. o centro de carga do pilar deve ser o mesmo do centro de 
gravidade da sapata;
b. em nenhuma hipótese, a sapata poderá ter dimensão de algum 
dos seus lados inferior a 60cm;
60 Uniube
c. quando possível, a relação entre os dois lados da sapata deve ser 
menor ou igual a 2,5;
d. quando possível, os valores dos dois lados devem ser estimados 
de forma que os balanços da sapata (ap e bp) sejam iguais em 
ambas as direções.
Para que seja possível atender ao item d, as dimensões da sapata 
estarão condicionadas diretamente à forma do pilar.
Para pilares de seção retangular, o mais recomendado é a utilização de 
uma sapata também retangular. Em relação à definição das dimensões, 
deve-se observar as expressões a seguir, considerando os balanços da 
sapata:
Exemplificando
Dimensione uma sapata rígida para um pilar de dimensão 40 x 100 cm e 
carga de 4200kN. Considere a tensão admissível do solo igual a 0,3 Mpa. 
Considere Mk = 330 kN⋅m.
→ Determinação da área da sapata
→ Determinação das dimensões da sapata
 Uniube 61
→ Determinação do módulo de resistência à flexão (W)
→ Determinação da tensão máxima sobre a sapata
OBS.: Como a tensão máxima na sapata (327,90 kn/m²) é maior que a tensão 
admissível do solo (300 kn/m²), deve-se redimensionar a sapata.
Adota-se: a = 445cm
 b = 385cm
→ Determinação do novo módulo de resistência à flexão (W)
→ Determinação da nova tensão máxima sobre a sapata
→ Determinação dos balanços
OBS.: Para a execução da sapata, recomenda-se que as duas dimensões 
sejam projetadas em múltiplos de 5. Dessa forma, nesse caso, adota-se 
balanço igual a 1,75, passando as dimensões da sapata para a = 4,50 e b = 
3,90m conforme figura abaixo:
62 Uniube
Figura 6 – Sapara dimensionada
Fonte: Elaborado pelo autor.
Altura da sapata3.1.5
Para a determinação da altura de uma determinada sapata, devemos 
considerar os seguintes critérios:
a. Rigidez da sapata: normalmente, as sapatas são dimensionadas 
de modo que sejam classificadas como rígida. As sapatas flexíveis 
são indicadas para situações em que a resistência do solo é baixa.
• Sapatas flexíveis: 
• Sapatas rígidas: 
 Uniube 63
em que:
a = dimensão da base da sapata;
ap = dimensão do pilar (na mesma direção analisada da sapata).
b. Comprimento de ancoragem necessário às barras longitudinais 
do pilar: para que as forças nas armaduras sejam transferidas do 
pilar para a fundação, é necessário que a sapata tenha uma altura 
que seja capaz de atender à ancoragem, incluindo um cobrimento 
mínimo de proteção:
em que:
lb= comprimento de ancoragem;
c = cobrimento.
Na Tabela 1, a seguir, são apresentados os comprimentos de ancoragem, 
de acordo com a classe do concreto, em função do diâmetro, encontrados 
a partir das expressões encontradas na NBR 6118 (2014).
CONCRETO SEM GANCHO COM GANCHO
C15 53Ø 37Ø
C20 44Ø 31Ø
C25 38Ø 26Ø
C30 33Ø 23Ø
C35 30Ø 21Ø
C40 28Ø 19Ø
C45 25Ø 18Ø
C50 24Ø 17Ø
Tabela 01 – Comprimento de ancoragem
Fonte: Adaptado de ABNT – NBR 6118 (2014).
64 Uniube
Exemplificando
Determine a altura da sapata dimensionada no exemplo anterior,considerando:
 - Classe do concreto:C25
 - Aço das armaduras: CA-50
 - Cobrimento das armaduras: 4,5cm
 - Diâmetro da barra de aço: 12,5mm
• Rigidez da sapata
Por tratar-se de sapata rígida, temos que:
• Comprimento de ancoragem
Tendo em vista a classe do concreto (C25), Aço CA-50, zona de boa aderência 
e barra sem gancho, temos: 38Ø
Deve-se considerar o maior valor encontrado para as alturas, arredondando-o 
para cima em múltiplos de 5 cm., portanto:
 Uniube 65
Considerações finais
3.2
Como você pôde observar durante a leitura deste capítulo, foram 
apresentados os critérios que devem ser considerados no momento 
do dimensionamento das sapatas. Observando todos os tipos de 
fundações existentes, podemos verificar que sapata pode ser 
considerada a mais comum de todas devido à grande possibilidade 
de variação da sua configuração e à forma como a estrutura nela 
se apoia.
66 Uniube
Resumo
Neste capítulo, iniciamos o nosso estudo referente às sapatas dando 
destaque:
• à classificação das sapatas quanto a sua rigidez;
• aos critérios para o dimensionamento da sapata sob carga centrada;
• aos critérios para o dimensionamento da sapata sob carga 
excêntrica;
• ao detalhamento em planta da sapata;
• ao dimensionamento da altura da sapata.
 Uniube 67
Referências
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6118:2014 – Projeto 
de estruturas de concreto. Rio de Janeiro: ABNT, 2014. 
Referências
Dimensionamento 
de Sapatas 
- Parte II
João Crisóstomo dos Santos Neto
Estruturas de Fundações
Capítulo 4
Introdução
As sapatas são consideradas um dos principais tipos 
de fundações existentes. Isso ocorre devido às suas 
características, uma vez que possuem um custo 
relativamente baixo, rapidez em sua execução, além de 
não ser necessária a utilização de equipamentos especiais.
As sapatas são indicadas para regiões de solos estáveis, 
que apresentam uma boa resistência nas camadas 
superficiais. Esse tipo de fundação, quando comparado 
com os demais, sobrepõe-se pelo fato de suportar grandes 
capacidades de cargas oriundas da estrutura.
Neste capítulo, iremos determinar a armação necessária 
para que a sapata suporte a carga nela resultante.
Objetivos
Após o estudo deste capítulo, esperamos que você seja capaz de:
• dimensionar a armação de uma sapata;
• determinar a armação necessária para uma determinada área 
de aço;
• dimensionar uma sapata corrida.Esquema
4.1 Dimensionamento das armaduras da sapata
4.2 Sapata corrida
4.2.1 Sapata corrida sob carga centrada
4.3 Considerações finais
72 Uniube
Dimensionamento das armaduras da sapata
4.1
Após o dimensionamento das dimensões e da altura das sapatas, 
deve-se dimensionar as armaduras que serão utilizadas. Para isso, 
devemos considerar uma seção de referência (S1A e S1B) ao longo 
dos elementos de fundação, perpendicular à superfície de apoio e 
situada na parte interna do pilar em 15%.
em que:
ap = dimensão do pilar
Figura 1 – Seção de referência
Fonte: Elaborado pelo autor.
A seção de referência S1 apresenta um momento fletor que pode ser 
calculado, considerando a reação oriunda do solo que atua na área da 
base da sapata. O momento fletor das duas direções deve ser verificado, 
e o menor deles deverá ser no mínimo 1/5 do maior momento fletor 
encontrado.
 Uniube 73
Na verificação dos momentos fletores, não é necessário considerar o 
peso da sapata e o solo acima da fundação, pois esses fatores não 
resultam na flexão na sapata. Caso o momento fletor encontrado seja 
negativo, uma armadura positiva na parte superior da sapata deverá ser 
adotada.
Conforme falado anteriormente, os momentos fletores deverão ser 
verificados nas duas direções, considerando as seções de referências 
S1A e S1B, relacionadas com os lados dasapata (a e b). Os balanços ca e 
cb podem ser encontrados através das seguintes equações:
A pressão exercida sobre o solo pela sapata (reação do solo) pode ser 
obtida através da equação a seguir:
OBS.: conforme falado anteriormente, não será necessário considerar o 
peso próprio da sapata e solo, apenas o coeficiente de ponderação da 
segurança.
Observe a Figura 2:
74 Uniube
Figura 2 – Seções de referência
Fonte: Elaborado pelo autor.
Fonte: Elaborado pelo autor.
As distâncias Xa e Xb, que correspondem à dimensão das seções de 
referências (S1A e S1B), podem ser encontradas através das expressões 
abaixo:
Considerando a pressão exercida no solo, em cada uma das áreas de 
influência, é possível determinar a força resultante, conforme pode ser 
observado através da Figura 3 e das expressões a seguir:
Figura 3 – Pressão do solo
 Uniube 75
A partir das expressões apresentadas, podemos determinar os momentos 
fletores das seções de referências (S1A e S1B):
Nas sapatas que apresentam superfícies superiores inclinadas, a seção 
comprimida de concreto possui uma forma de trapézio, e o cálculo 
das armaduras de flexão deve partir dessa consideração. Porém, para 
simplificar esse cálculo, pode ser considerada uma seção retangular:
No intuito de evitar ocorrências com o preenchimento do concreto entre 
as barras e minimizar a possibilidade do aparecimento de fissuras, 
é recomendado que as barras da armadura de flexão tenham um 
espaçamento que varie de 10 a 20cm.
De acordo com a NBR 6118 (2014), a armadura de flexão deve ser 
distribuída de forma uniforme por toda a extensão da sapata, de face a 
face, devendo terminar com gancho em ambas as extremidades.
Importante
Para sapatas quadradas, a armadura de flexão deve ser distribuída 
uniformemente, paralela aos lados da sapata. Já nas sapatas retangulares, 
a armadura paralela ao maior lado (a) deve ser distribuída de forma uniforme 
sobre o menor lado (b).
76 Uniube
Para auxiliar na determinação no diâmetro e na quantidade de barras a 
serem utilizadas, podemos utilizar a Tabela 1 a seguir:
Espaçamento 
(cm)
Diâmetro Nominal (mm)
4,2 5 6,3 8 10 12,5
5 2,77 4,00 6,30 10,00 16,00 25,00
5,5 2,52 3,64 5,73 9,09 14,55 22,73
6 2,31 3,33 5,25 8,33 13,33 20,83
6,5 2,13 3,08 4,85 7,69 12,31 19,23
7 1,98 2,86 4,50 7,14 11,43 17,86
7,5 1,85 2,67 4,20 6,67 10,67 16,67
8 1,73 2,50 3,94 6,25 10,00 15,63
8,5 1,63 2,35 3,71 5,88 9,41 14,71
9 1,54 2,22 3,50 5,56 8,89 13,89
9,5 1,46 2,11 3,32 5,26 8,42 13,16
10 1,39 2,00 3,15 5,00 8,00 12,50
11 1,26 1,82 2,86 4,55 7,27 11,36
12 1,15 1,67 2,62 4,17 6,67 10,42
12,5 1,11 1,60 2,52 4,00 6,40 10,00
13 1,07 1,54 2,42 3,85 6,15 9,62
14 0,99 1,43 2,25 3,57 5,71 8,93
15 0,92 1,33 2,10 3,33 5,33 8,33
16 0,87 1,25 1,97 3,13 5,00 7,81
17 0,81 1,18 1,85 2,94 4,71 7,35
17,5 0,79 1,14 1,80 2,86 4,57 7,14
18 0,77 1,11 1,75 2,78 4,44 6,94
19 0,73 1,05 1,66 2,63 4,21 6,58
20 0,69 1,00 1,58 2,50 4,00 6,25
22 0,63 0,91 1,43 2,27 3,64 5,68
24 0,58 0,83 1,31 2,08 3,33 5,21
25 0,55 0,80 1,26 2,00 3,20 5,00
26 0,53 0,77 1,21 1,92 3,08 4,81
28 0,49 0,71 1,12 1,79 2,86 4,46
30 0,46 0,67 1,05 1,67 2,67 4,17
33 0,42 0,61 0,95 1,52 2,42 3,79
Tabela 1 – Área de armadura (cm²/m)
Fonte: Pinheiro (1994, p. 65).
 Uniube 77
Exemplificando
Determine a área de aço necessária para uma sapata de 2,80 x 2,40 m e 70 
cm de altura de um pilar de 70 x 30 cm que transfere uma carga de 1500 kN. 
Considere CA-50, coeficiente de ponderação de segurança igual a 1,4 e d = 
h –5.
→ Determinação da pressão exercida sobre o solo:
→ Determinação dos balanços da sapata:
→ Determinação de Xa e Xb
→ Determinação dos momentos fletores:
→ Determinação da área de aço:
78 Uniube
Sapata corrida
4.2
De acordo com a NBR 6122 – Projeto e Execução de Fundações 
(2010), a sapata corrida é um elemento de fundação sujeito à ação 
de uma carga distribuída linearmente ou de pilares ao longo de uma 
mesmo alinhamento.
Assim como os demais tipos de sapatas, esse tipo também pode 
ser classificado como rígido ou flexível, de acordo com critérios da 
NBR 6118.
Observe a Figura 4.
Figura 4 – Sapata corrida
Fonte: Elaborado pelo autor.
 Uniube 79
Fonte: Elaborado pelo autor.
No dimensionamento de uma sapata corrida, é recomendado sempre 
que possível que a sua altura h seja maior ou igual que 15 cm e a 
altura h0 maior ou igual a 10 ou 15cm. A altura H0 refere-se à altura 
da base da sapata e h, à sua altura total, como pode ser observado 
na Figura 5 a seguir.
Figura 5 – Altura da sapata corrida
Sapata corrida sob carga centrada4.2.1
A utilização de sapatas corridas rígidas é indicada em situações que 
apresentam muros ou paredes com cargas relativamente altas, bem 
como sobre solo que possui boa capacidade de suporte.
A determinação da armadura principal deve ser dimensionada para a 
força , conforme a Figura 6ª seguir:
80 Uniube
Figura 6 – Força sobre a sapata
Fonte: Elaborado pelo autor.
Para determinar a força , utiliza-se a seguinte expressão:
Após a determinação de Tx, é possível determinar a armadura principal 
da sapata. Para isso, utiliza-se a expressão:
Para determinação da armadura secundária (distribuição), devemos 
adotar o maior valor dos critérios apresentados a seguir:
 Uniube 81
Exemplificando
Determine a área de aço de uma sapata rígida sob uma parede corrida de 
concreto de 25 cm de largura com uma carga vertical igual a 250 kN/m e 
tensão admissível do solo igual a 0,15Mpa. Considere CA-50.
→ Determinação da área da base sapata
→ Determinação do balanço da sapata
→ Determinação da altura da sapata
→ Determinação da armadura principal
→ Determinação do espaçamento da aramação (adotando 
82 Uniube
→ Determinação da armadura secundária
Armação = Ø 5,0 c/ 20cm
Considerações finais
4.3
Como você pôde observar durante a leitura deste capítulo, foram 
apresentados os critérios que devem ser considerados no momento 
do dimensionamento de uma sapata corrida, bem como a armação 
necessária para que as sapatas possam suportar os esforços 
aplicados sobre ela.
 Uniube 83
Referências
Neste capítulo, finalizamos o nosso estudo referente às sapatas 
dando destaque:
• à armação das sapatas;
• aos critérios para o dimensionamento da armação das sapatas;
• ao dimensionamento de uma sapata corrida.
Resumo
84 Uniube
Referências
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6118:2014 – Projeto de 
estruturas de concreto. Rio de Janeiro: ABNT, 2014. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6122 – Projeto e 
Execução de Fundações. Rio de Janeiro, 1996. 
PINHEIRO, L.M.; BARALDI, L.T.; POREM, M.E..Concreto Armado: ábacospara 
flexão oblíqua. São Carlos, Departamento de Engenharia de Estruturas, Escola de 
Engenharia de São Carlos – USP, 1994. 
Blocos de 
fundação
João Crisóstomo dos Santos Neto
Estruturas de Fundações
Capítulo 5
Introdução
Os blocos podem ser caracterizados como um elemento de 
fundação que apresenta uma base geralmente quadrada 
ou retangular eque têm a função de distribuir as cargas 
proveniente dos pilares aos elementos de fundações 
profundas, tais como as estacas e os tubulões.
O dimensionamento dos blocos de fundação é semelhante 
ao das sapatas, diferenciando-se pelo fato de se ter cargas 
concentradas no bloco devido à reação das estacas. O 
comportamento estrutural e o dimensionamento dos blocos 
dependerãoda sua classificação quanto à rigidez, tendo 
como base os mesmos critérios das sapatas. Dessa forma, 
os blocos são classificados como flexíveis ou rígidos.
Objetivos
Após os estudos deste capítulo, esperamos que você seja capaz de:
• verificar a importância dos blocos de fundação;
• observar o comportamento estrutural dos blocos de fundação;
• dimensionar um bloco de fundação sobre duas estacas.
Esquema
5.1 Blocos de fundação
5.1.1 Comportamento estrutural dos blocos
5.2 Método das bielas
5.2.1 Inclinação das bielas
5.3 Bloco de fundação sobre duas estacas
5.4 Considerações finais
88 Uniube
Blocos de fundação
5.1
De acordo com a NBR 6118 (2014), os blocos de fundação podem 
ser caracterizados como estruturas de volume, responsável por 
transmitirem às estacas e aos tubulões as cargas neles resultantes. 
Os blocos podem ser classificados como rígidos ou flexíveis, 
conforme critério idêntico ao das sapatas. Veja Figura 1 a seguir:
Figura 1 – Blocos de fundação
Fonte: Elaborado pelo autor.
Os blocos de fundação podem ser dimensionados para n estacas. A 
capacidade de carga desse elemento de fundação e a característica 
do solo influenciarão o número de estacas necessárias. No caso de 
pequenas edificações, onde a carga proveniente do pilar é pequena, 
geralmente se utiliza uma ou duas estacas. Já para as grandes obras, é 
comum que se utilizem mais de duas estacas.
 Uniube 89
Método das bielas
5.2
O método das bielas é caracterizado por admitir no interior do bloco 
uma treliça espacial que é constituída de:
• barras tracionadas (tirantes), situadas no plano médio das 
armaduras. Esse plano é horizontal e se localiza acima do 
plano de arrasamento das estacas;
• barras comprimidas e inclinadas (bielas). As bielas têm suas 
extremidades de um lado na intersecção com as estacas do 
outro na interseção com opilar.
Nos casos de blocos de fundação, submetidos a cargas não 
centradas, o método das bielas também poderá ser utilizado com 
Comportamento estrutural dos blocos5.1.1
Ainda de acordo com a NBR 6118 (2014), os blocos de fundação rígidos 
são caracterizados pelo:
• trabalho à flexão nas duas direções, mas com trações 
essencialmente concentradas nas linhas sobre as estacas;
• forças transmitidas do pilar para as estacas, essencialmente por 
bielas de compressão, de forma e dimensões complexas;
• trabalho ao cisalhamento também em duas direções, não 
apresentando ruínas por tração diagonal, e sim por compressão 
das bielas, analogamente às sapatas.
A NBR 6118 (2014) estabelece que para os blocos de fundação 
flexíveis deve ser realizada uma análise mais completa, que vai desde a 
distribuição dos esforços junto às estacas, dos tirantes de tração, até a 
verificação da punção.
90 Uniube
a estaca mais carregada desde que se trabalhe com as formulações de 
equilíbrio de forças.
Inclinação das bielas5.2.1
O bloco de fundação deve permitir a ancoragem das barras longitudinais 
dos pilares, bem como ter altura necessária para que seja possível a 
transmissão direta do carregamento, que vai desde a base do pilar até o 
topo das estacas, através das bielas comprimidas.
Dessa forma, é recomendado que o ângulo de inclinação das bielas 
obedeça ao seguinte critério:
Bloco de fundação sobre duas estacas
5.3
Primeiramente, deve ser verificada a força atuante nas estacas 
conforme Figura 2 a seguir:
Figura 2 – Força atuante nas estacas
Fonte: Elaborado pelo autor.
 Uniube 91
Para determinar a força máxima que atua nas estacas, é necessário 
utilizar a seguinte expressão:
em que:
1,02 = coeficiente relacionado ao peso próprio do bloco e do solo sobre 
o bloco.
Após, calcula-se a força atuante sobre o bloco. Para isso, deve-se 
multiplicar a força máxima pela quantidade de estacas utilizada e pelo 
coeficiente de majoração de segurança (1,4).
Em seguida, deve-se calcular a altura do bloco. Para que as bielas 
comprimidas não apresentem risco de ruptura por punção, deve-se 
obedecer à condição de que 40º ≤ α ≤ 55º, conforme já explicado 
anteriormente.
Pode-se determinar o ângulo α através da seguinte expressão:
em que:
ap = dimensão do pilar
e = distância entre os centros das estacas.
92 Uniube
Dessa forma, tendo como base a variação do ângulo α, dMÍN e dMÁX 
podem ser determinados utilizando as seguintes expressões:
Segundo a NBR 6118 (2014), é necessário que o bloco de fundação 
tenha uma altura que seja capaz de permitir a ancoragem da armadura 
de arranque dos pilares. Para isso, devemos considerar a Tabela 1 
a seguir:
CONCRETO SEM GANCHO COM GANCHO
C15 53Ø 37Ø
C20 44Ø 31Ø
C25 38Ø 26Ø
C30 33Ø 23Ø
C35 30Ø 21Ø
C40 28Ø 19Ø
C45 25Ø 18Ø
C50 24Ø 17Ø
Tabela 1 – Comprimento de ancoragem
Fonte: Adaptado de ABNT – NBR 6118 (2014).
É importante ressaltar que a armadura longitudinal vertical do pilar estará 
ancorada no interior do pilar desde que:
em que:
lb = comprimento de ancoragem do pilar.
 Uniube 93
Quando d <lb, podemos fazer um “colarinho”, que consiste no 
alargamento da seção do pilar sobre o bloco, no intuito de aumentar a 
altura para a ancoragem da armadura do pilar.
Figura 3 – Colarinho
Fonte: Elaborado pelo autor.
A altura total do bloco será determinada por:
Sendo que é igual a:
ou
em que:
94 Uniube
Após a determinação da altura do bloco de fundação, deve-se fazer a 
verificação das tensões atuantes. Para isso, inicia-se com o cálculo da 
tensão limite:
em que:
Kr = coeficiente que considera a perda de resistência do concreto 
ao longo da sua vida útil em função das cargas permanentes. Esse 
coeficiente varia de 0,9 a 0,95.
Para eliminar a chance de esmagamento do concreto, as tensões 
atuantes nas estacas e no pilar devem ser inferiores à tensão limite.
Após o cálculo da tensão limite, deve-se calcular a tensão de compressão 
na biela relativa à estaca:
em que:
Após o cálculo da tensão atuante no pilar, deve-se calcular a tensão de 
compressão na biela relativa ao pilar:
em que:
 Uniube 95
Após a verificação das tensões atuantes, inicia-se o cálculo da armação 
necessária para o bloco de fundação. A armadura principal, que fica 
disposta sobre o topo das estacas, pode ser encontrada através da 
seguinte equação:
Segundo a NBR 6118 (2014), as armaduras de laterais (pele) e as 
superiores são obrigatórias em blocos de fundação com duas ou mais 
estacas dispostas em uma única linha. Em casos de blocos com grande 
volume, é necessária uma análise da necessidade de armaduras 
complementares.
A armadura superior pode ser determinada como uma parcela de 20% 
da armadura principal:
Já a armadura de pele pode ser obtida através da expressão a seguir:
em que:
B = largura do bloco.
96 Uniube
Exemplificando
Dimensione as armaduras de um bloco para um pilar de 25 x 35 cm, com 
carga igual a 750 kN, sobre duas estacas com capacidade de carga de 400kN 
e diâmetro de 35 cm. Considere ainda:
Mx = 430kN
My = 460kN
Classe de Concreto:C25
Diâmetro das barras do pilar: 20mm
- Kr: 0,95
→ Determinar as dimensões do bloco:
→ Determinaçãoda força máxima que atua nas estacas:
→ Determinação da força sobre o bloco
 Uniube 97
→ Determinação da altura do bloco
(Não OK)
Como d <lb, deve-se fazer um “colarinho”, que consiste no alargamento da 
seção do pilar sobre o bloco,no intuito de aumentar a altura para a ancoragem 
da armadura do pilar
 
98 Uniube
→ Verificação das tensões:
• Tensão limite
• Tensão atuante na estaca
• Tensão atuante no pilar
→ Determinação da armadura do bloco:
• Armadura principal
 Uniube 99
• Armadura superior
• Armadura de pele
Considerações finais
5.4
Neste capítulo, foram apresentados os critérios que devem ser 
considerados no momento do dimensionamento dos blocos de 
fundação.
Os blocos de fundação podem ser dimensionados para n estacas. A 
capacidade de carga desse elemento de fundação e a característica 
do solo influenciarão o número de estacas necessárias.
100 Uniube
Resumo
Neste capítulo, finalizamos o nosso estudo referente ao blocos de 
fundação dando destaque:
• à conceituação dos blocos de fundação;
• ao comportamento estrutural dos blocos de fundação;
• ao estudos do método das bielas;
• ao dimensionamento de um bloco de fundação sobre duas estacas.
 Uniube 101
Referências
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6118:2014 – Projeto 
de estruturas de concreto. Rio de Janeiro: ABNT, 2014. 
Referências
Estacas - 
parte I
João Crisóstomo dos Santos Neto
Estruturas de Fundações
Capítulo 6
Introdução
As estacas são elementos estruturais 
esbeltos que, colocados no solo 
por cravação ou perfuração, têm a 
finalidade de transmitir cargas a ele, 
através da sua base (resistência 
de ponta), por sua superfície lateral 
(resistência lateral), ou por uma 
combinação das duas.
As estacas recebem esforços axiais 
de compressão, que são resistidos pela reação exercida 
pelo solo sobre a sua ponta e pelo atrito lateral entre a 
estaca e o terreno.
Esforços axiais
O esforço axial pode 
ser caracterizado 
como a resultante 
das forças que 
atuam na direção do 
eixo perpendicular 
ao plano da seção 
de uma barra. 
O esforço axial 
pode ser positivo 
(tração) ou negativo 
(compressão).
Objetivos
Após os estudos deste capítulo, esperamos que você seja capaz 
de:
• explicar a importância estrutural das estacas;
• demonstrar as principais características das estacas de 
madeira, metálica, pré-moldadas e moldadas in loco;
• atender aos critérios para a escolha do tipo de estaca;
• aplicar critérios para a determinação do número de estacas;
• explicar as possibilidades de distribuição das estacas.
106 Uniube
Esquema
6.1 Estacas
6.1.1 Estacas de madeira
6.1.2 Estacas metálicas
6.1.3 Estacas pré-moldadas
6.1.4 Estacas moldadas in loco 
6.2 Critérios para a escolha da estaca
6.3 Determinação do número de estacas
6.4 Distribuição das estacas
6.4.1 Critérios para a distribuição das estacas
6.5 Considerações finais
Estacas
6.1
As estacas são caracterizadas como um elemento de fundação 
profundo, esbelto, que são inseridas no solo por cravação ou 
perfuração e que têm como objetivo transferir a carga ao solo 
através da sua extremidade inferior (resistência de ponta) ou pela 
sua extremidade lateral (resistência lateral) ou ainda por uma 
combinação das duas. (ALONSO, 2010).
Observe a Figura 1:
 Uniube 107
Figura 1 – Estaca
Fonte: Elaborado pelo autor.
De acordo com o seu material, as estacas podem ser de:
• madeira;
• aço (metálica);
• concreto.
Estacas de madeira6.1.1
A madeira foi o primeiro material a ser utilizado para a fabricação de 
estacas. Nos dias atuais, devido aos novos materiais disponíveis, as 
estacas de madeiras não são muito utilizadas como na antiguidade.
As estacas de madeira são elementos feitos de troncos de árvores, sendo 
o eucalipto o tipo de madeira mais utilizada no Brasil, cravados no solo 
através de percussão, ou seja, dando golpes na estaca através de um 
bate-estaca.
108 Uniube
6.1.1.1 Vantagens e desvantagens
As estacas de madeira apresentam as seguintes vantagens para uma 
construção. Podemos citar:
• baixo custo;
• facilidade de transporte devido ao seu baixo peso;
• possibilidade de fazer emendas com facilidade;
• grande período de vida útil quando submersas.
As estacas de madeira também possuem algumas desvantagens que 
podem tornar o seu uso inviável, tais como:
• rápida deterioração quando há variação no nível da água;
• fragilidade durante a cravação;
• limitação de carga.
Estacas metálicas6.1.2
As estacas metálicas são utilizadas, geralmente, em casos em que o 
emprego da estaca de concreto não pode ser adotado. As estacas de 
açosão indicadas para situações em que se deseja diminuir a vibração 
durante a cravação desse elemento de fundação ou quando o atrito para 
atravessar o solo impede a utilização da estaca de concreto.
As estacas de aço são feitas de peças de aço soldado e/ou laminado, 
principalmente em perfis de seção I ou H, assim como por trilhos. Os 
perfis I e H possuem alta capacidade para suportar cargas horizontais, 
verticais e momento fletor.
Observe a Figura 4:
 Uniube 109
Figura 4 – Estacas metálicas formato H
Fonte: Getty Images. Acervo Uniube.
Conforme já falado anteriormente, uma das principais características da 
estaca de aço é a sua fácil cravação, além de apresentar uma grande 
capacidade de carga. A facilidade em sua cravação se deve pelo fato 
de ao invés de provocar compressão lateral do terreno, ela se limita a 
perfurar as camadas do terreno.
É natural a preocupação com a corrosão das estacas metálicas, porém 
essa situação não ocorre quando o elemento de fundação permanece 
por toda a sua extensão enterrada abaixo do solo. Isso acontece porque 
a presença de oxigênio que existe abaixo do solo é praticamente nula, 
assim, não há a possibilidade de ocorrer uma reação química que 
promova a corrosão do aço.
A NBR 6122 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – 
ABNT, 1996) estabelece que seja desconsiderada a espessura de 1,5 
mm em toda a sua superfície que esteja em contato com o solo, o que 
resulta em uma área útil inferior à área real do perfil.
110 Uniube
6.1.2.1 Vantagens e desvantagens
As estacas metálicas apresentam as seguintes vantagens para uma 
construção:
• podem ser utilizadas em quase todos os tipos de solo;
• apresentam facilidade de emenda;
• têm grande capacidade de carga;
• podem ser reutilizadas quando utilizadas em serviços provisórios;
• apresentam inexistência de vibração durante a sua cravação.
As estacas metálicas também possuem algumas desvantagens que 
podem tornar o seu uso inviável, tais como:
• custo elevado quando comparado ao custo das estacas de concreto;
• exigência de indústria específica para a sua fabricação.
Estacas pré-moldadas6.1.3
As estacas pré-moldadas são fabricadas em indústrias específicas, 
sendo cravadas no terreno através de um equipamento conhecido como 
bate-estaca. As estacas pré-moldadas podem ser feitas de concreto 
armado ou protendido e podem ser concretadas em formas horizontais 
ou verticais.
Esse tipo de estaca pode ser cravadono terreno através de percussão 
e também as estacas podem ser denominadas como “estacas de 
deslocamento”. Em virtude do terreno, as estacas pré-moldadas podem 
ser feitas por um único tipo de material ou por uma combinação de dois 
materiais:
• concreto e madeira;
• concreto e aço.
 Uniube 111
6.1.3.1 Vantagens e desvantagens
As estacas pré-moldadas apresentam as seguintes vantagens para uma 
construção:
• boa capacidade de carga;
• boa resistência aos esforços de flexão e cisalhamento;
• execução em alta qualidade.
As estacas pré-moldadas também possuem algumas desvantagens que 
podem tornar o seu uso inviável, tais como:
• alto peso próprio;
• limitação de comprimento.
Observe a Figura 5:
Figura 5 – Estacas pré-moldadas
Fonte:Getty Images. Acervo Uniube.
112 Uniube
Estacas moldadas in loco6.1.4
As estacas moldadas in loco, como o nome já diz, são produzidas no 
local onde elas serão utilizadas. Esse tipo de estaca é executado através 
do preenchimento com concreto das perfurações feitas no terreno. Essas 
perfurações podem ser feitas através de escavações e/ou cravações.
As estacas moldadas in loco podem ser:
• brocas;
• estaca tipo raiz;
• estacaescavada;
• estacas trauss;
• estacas franki;
• estaca hélice contínua, entre outras.
Critérios para a escolha da estaca
6.2
É importante considerar alguns fatores no momento da escolha do 
tipo de estaca a ser utilizada:
• localização: é necessário um conhecimento prévio do local 
onde a estaca ficará localizada para que seja possível verificar 
a quais condições ela estará sujeita durante a sua vida útil;
• tipo de estrutura: para que seja possível proceder com o 
melhor tipo de estaca para o projeto, é importante saber qual 
o tipo da estrutura e quais cargas estarão atuando na estaca;
• solo: para qualquer projeto de fundação, faz-se necessário 
um amplo conhecimento sobre o solo onde a estrutura será 
projetada;
 Uniube 113
Determinação do número de estaca
6.3
Distribuição da estaca
6.4
Após a determinação do tipo de estaca a ser adotada no projeto, 
deve-se determinar o número de elementos necessários. O número 
de estacas pode ser cálculo através da seguinte expressão:
Após a determinação do número de estacas necessárias para 
o projeto em questão, faz-se necessário determinar como elas 
serão distribuídas no bloco de fundação. Para isso, Alonso (2010) 
estabelece algumas formas de como as estacas devem ser 
distribuídas.
• durabilidade: a partir do conhecimento da localização e do solo, 
é possível fazer uma opção de estaca que tenha uma durabilidade 
considerável;
• custo: além de todos os critérios acima relacionados, não se pode 
deixar o fator custo de lado. É necessário verificar se a escolha 
feita é viável economicamente para o projeto que está sendo 
desenvolvido.
114 Uniube
• Distribuição para duas estacas:
Figura 6 – Distribuição de duas estacas
Fonte: Elaborado pelo autor.
• Distribuição para três estacas:
• Distribuição para quatro estacas:
Figura 7 – Distribuição de três estacas
Fonte: Elaborado pelo autor.
Fonte: Elaborado pelo autor.
Figura 8 – Distribuição de quatro estacas
 Uniube 115
• Distribuição para cinco estacas:
Figura 9 – Distribuição de cinco estacas
Fonte: Elaborado pelo autor.
116 Uniube
• Distribuição para seis estacas:
Figura 10 – Distribuição de seis estacas
Fonte: Elaborado pelo autor
• Distribuição para sete estacas:
Figura 11 – Distribuição de sete estacas
Fonte: Elaborado pelo autor.
• Distribuição para oito estacas:
Figura 12 – Distribuição de oito estacas
Fonte: Elaborado pelo autor.
 Uniube 117
Critétios para a distribuição das estacas6.4.1
No momento de realizar a distribuição das estacas, alguns critérios 
deverão ser levados em consideração, tais como:
• Deve-se respeitar o espaçamento entre as estacas (d), tanto para 
estacas situadas no mesmo bloco quanto entre estacas de blocos 
vizinhos;
• Quando possível, a distribuição das estacas deve ser 
preferencialmente realizada no sentido do pilar que apresentar maior 
dimensão;
• Em situações em que um bloco apresenta mais de um pilar, o “centro 
de carga” deverá ser o mesmo do centro de gravidade das estacas;
• Sempre que possível, recomenda-se que seja evitado o uso de 
blocos contínuos de grandes dimensões;
• Em caso de um bloco apresentar duas estacas para dois pilares, 
deve-se evitar que as estacas sejam posicionadas abaixo dos 
pilares;
• Em projetos de pequeno porte, deve-se optar por não misturar 
estacas de diâmetros distintos em um mesmo bloco.
Exemplificando
Observando os pilares representados na figura a seguir, dimensione uma 
fundação de estacas pré-moldadas considerando as seguintes características:
• diâmetro da estaca: 40cm
• distância entre o centro das estacas: 100cm
• capacidade da estaca: 700kN
• distância da divisa: 50cm
118 Uniube
→ Determinação do número de estacas:
→ Determinação do centro de carga dos pilares:
 Uniube 119
→ Distribuição das estacas:
Considerações finais
6.5
A partir do que foi apresentado, podemos observar que em qualquer 
situação a escolha do tipo de estaca bem como dos métodos de 
projeto serão definidos pelos mesmos fatores que influenciaram a 
definição do uso de estacas. Além disso, concluímos que aescolha 
do tipo de estaca de fundação a ser utilizada em um projeto deve 
respeitar quesitos de segurança sem deixar de levar em conta os 
fatoreseconômicos.
Outros critérios, como a topografia e tipo do solo,também 
influenciam a escolha do melhor tipo de estaca a ser utilizada assim 
como a preocupação com as edificações vizinhas.
120 Uniube
Resumo
Neste capítulo, iniciamos o nosso estudo referente às estacas dando 
destaque:
• aos estudos sobre as estacas;
• às características das estacas de madeira, metálica, pré-moldada e 
moldada in loco;
• aos critérios para a escolha do tipo de estaca;
• aos critérios para a determinação do número de estacas;
• à distribuição das estacas.
 Uniube 121
Referências
ALONSO, Urbano. Exercícios de Fundação. 2. ed. São Paulo: Blucher, 2010. 
206 p. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 6122 – 
Projeto e Execução deFundações. Rio de Janeiro, 1996. 
GETTY Images. Disponível em: www.gettyimages.com.br. Acesso em: 22 abr. 
2020. 
Referências
Estacas - 
parte II
João Crisóstomo dos Santos Neto
Estruturas de Fundações
Capítulo 7
Introdução
As estacas são elementos estruturais que transmitem a 
carga ao solo por meio da sua base e pela sua superfície 
lateral. Neste capítulo, iremos apresentar alguns cálculos 
que são realizados para determinar a capacidade de carga 
utilizando o método de Decourt e Quaresma.
Além disso, veremos como são realizados os cálculos 
utilizados para determinar a resistência lateral e de ponta 
de uma estaca, bem como determinar a sua área lateral e 
de ponta.
Objetivos
Após os estudos deste capítulo, esperamos que você seja capaz de:
• determinar a capacidade de carga de uma estaca;
• calcular a resistência lateral de uma estaca;
• calcular a resistência de ponta de uma estaca;
• determinar a área lateral de uma estaca;
• determinar a área de ponta de uma estaca.
Esquema
7.1 Capacidade de carga das estacas
7.2 Método de Decourte Quaresma
7.2.1 Cálculo da capacidade de carga
7.3 Considerações finais
126 Uniube
Capacidade de carga das estacas
7.1
Método de Decourt e Quaresma
7.2
Os resultados encontrados através do método de investigação SPT 
podem ser utilizados para a determinação da capacidade de carga 
das estacas, quanto ao recalque ou à ruptura. A utilização desses 
resultados pode ser feita através da correlação entre a carga de 
ruptura e o índice de penetração do ensaio.
De acordo com a NBR 6122 - NBR 6122 – Projeto e Execução 
de Fundações (1996), os métodos semiempíricos, utilizados 
para a determinação da capacidade de carga, são aqueles em 
que a propriedade dos materiais, obtidos através de correlações, 
é utilizada. Alguns autores, com base em suas experiências, 
elaboraram alguns estudos estatísticos.
No Brasil, os métodos semiempíricos são os mais utilizados para 
a determinação da capacidade de carga. Um dos métodos mais 
conhecidos foi elaborado por Decourt e Quaresma (1978).
A transferência da carga da estaca se dá pelo atrito lateral entre o 
elemento de fundação e o solo e também pela resistência de ponta 
da estaca. Através dos cálculos para a verificação da capacidade de 
carga, veremos que ela estará condicionada ao tipo, comprimento 
e diâmetro da estaca, bem como ao tipo do solo onde ela será 
executada.
Os engenheiros brasileiros Luciano Decourt e Arthur 
Quaresmaapresentaram um método para a determinação da 
 Uniube 127
capacidade de carga de uma estaca, utilizando os valores obtidos pelo 
ensaio de sondagem à percursão - SPT, no 6º Congresso Brasileiro de 
Mecânica dos Solos e Engenharia de Fundações.
Ao longo dos anos, Decourt e Quaresma foram atualizando o método 
elaborado por eles e em 1996 esse estudo foi estendido a outros tipos 
de estacas, que não foram indicadas nos primeiros ensaios realizados.
Além disso, foram considerados também os coeficientes “β” e “α”, que 
serão apresentados em tabelas a seguir,para a majoração ou minoração 
das resistências de ponta e também para a resistência lateral.
Os autores destacam que o método elaborado por eles não propõe a 
determinação de valores exatos. Esse estudo visa obter estimativas 
bastante próximas de fácil interpretação, e o mais importante, seguras.
Cálculo da capacidade de carga7.2.1
Para encontrar a capacidade de carga da estaca, através do método de 
Decourt e Quaresma, utilizamos a seguinte expressão:
em que:
 = carga de ruptura da estaca; 
= resistência lateral;
 = área lateral da estaca; 
= resistência de ponta;
 = área da ponta da estaca;
 e = coeficientes relacionados ao tipo de estaca e de solo.
128 Uniube
7.2.1.1 Resistência lateral
Para a determinação da resistência lateral de uma estaca, devemos 
utilizar a seguinte expressão:
em que:
Nm = valor médio de N ao longo do fuste da estaca.
Se o valor encontrado para Nm for menor ou igual a 3 (Nm ≤ 3), deve-se 
adotar Nm = 3 e se o valor encontrado for superior ou igual a 50 (Nm ≥ 
50) deverá ser adotado Nm = 50.
Exemplificando
Considerando o perfil de sondagem a seguir, determine a resistência 
lateral da estaca que possui comprimento igual a 6 metros.
 Uniube 129
7.2.1.2 Área lateral da estaca
Para determinar a área lateral de uma estaca circular, devemos 
considerar a expressão a seguir:
em que:
r = raio da estaca;
h = altura da estaca.
Exemplificando
Considerando a estaca apresentada no exemplo anterior, com um 
diâmetro de 30 cm, determine a sua área lateral.
7.2.1.3 Resistência de ponta
Para a determinação da resistência de ponta de uma estaca, devemos 
utilizar a seguinte expressão:
130 Uniube
em que:
K = coeficiente relacionado ao tipo de solo;
N = valor médio de Nspt correspondente à ponta da estaca, o 
imediatamente anterior e o imediatamente posterior ao longo do fuste.
O coeficiente K, que está relacionado ao tipo de solo onde a estaca será 
executada, pode ser encontrado na Tabela 1 a seguir:
Tabela 1 – Coeficiente K
Fonte: Decourt e Quaresma (1978, p.157).
Exemplificando
Considerando o perfil de sondagem a seguir, determine a resistência 
lateral da estaca que possui comprimento igual a 8 metros.
 Uniube 131
/
7.2.1.4 Área de Ponta da Estaca
Para determinar a área de ponta de uma estaca circular, devemos 
considerar a expressão a seguir:
em que:
d = diâmetro da estaca.
7.2.1.5 Capacidade de carga
Após a determinação das resistências de ponta e lateral e das áreas 
da estaca, é possível calcular a sua capacidade de carga. Para isso, 
132 Uniube
devemos considerar as tabelas a seguir para verificar os valores para os 
coeficientes β e α, que estão relacionados ao tipo de estaca e de solo.
Observe a Tabela 2:
Tabela 2– Coeficiente α
Fonte: Decourt (1996, p.163).
Exemplificando
Considerando a sondagem a seguir, determine a capacidade de uma estaca 
hélice contínua com diâmetro de 30 cm e comprimento igual a 6 metros.
 Uniube 133
→ Determinação da resistência lateral
→ Determinação da resistência lateral
→ Determinação da resistência de ponta
→ Determinação da capacidade de carga da estaca
 
→ Determinação da resistência lateral
→ Determinação da resistência lateral
134 Uniube
→ Determinação da resistência de ponta
→ Determinação da capacidade de carga da estaca
Considerações finais
7.3
O método elaborado pelos engenheiros Decourt e Quaresma 
estima a capacidade de carga última de fundações isoladas pela 
soma das parcelas de resistência lateral e resistência de ponta.
Assim, a partir do método elaborado por eles, podemos determinar 
qual será a capacidade de carga das estacas e, com isso, verificar 
a quantidade necessária desses elementos de fundação para o 
seu projeto.
Referências
Neste capítulo, iniciamos o nosso estudo referente às estacas dando 
destaque:
• ao método de cálculo de capacidade de carga, elaborado por 
Decourte Quaresma;
• ao cálculo da capacidade de carga das estacas;
• à determinação da resistência lateral e de ponta das estacas;
• ao cálculo das áreas laterais e de ponta das estacas.
Resumo
Referências
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6122 – Projeto e 
Execução de Fundações. Rio de Janeiro, 1996. 
Tubulões
João Crisóstomo dos Santos Neto
Estruturas de Fundações
Capítulo 8
Introdução
O tubulão é um tipo de fundação profunda, constituído 
concretando-se um poço aberto no terreno da construção. 
Esse tipo de fundação é indicada para obras em que as 
cargas resultantes são bastante elevadas, construídas 
em áreas com dificuldade de adoção de outros tipos de 
fundação mais mecanizada ou localizada em regiões mais 
afastadas dos centros urbanos.
Os tubulões são caracterizados por um fuste cilíndrico, 
podendo ser ou não revestidos por uma camisa e por 
uma base que pode ser alargada ou não. Eles podem 
ser escavados a céu aberto ou com a utilização de ar 
comprimido.
Objetivos
Após a leitura dos conteúdos apresentados neste capítulo, espero 
que você seja capaz de:
• explicar a importância estrutural dos tubulões;
• demonstrar os elementos de um tubulão;
• mostrar os tipos de tubulões;
• atender às características de um tubulão a céu aberto;
• verificar as características de um tubulão a ar comprimido;
• dimensionar um tubulão.
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Esquema
8.1 Tubulões
8.1.1 Elementos do tubulão
8.1.2 Tipos de tubulão
8.2 Dimensionamento do tubulão
8.3 Considerações finais
Tubulões
8.1
De acordo com a NBR 6122 (2010), os tubulões podem ser 
caracterizados como uma fundação profunda, escavada manual ou 
mecanicamente, em que há descida de alguém para o alargamento 
da base ou limpeza do tubulão. Neste tipo de fundação, as cargas 
são transmitidas essencialmente pela sua base.
Figura 1 – Tubulão
Fonte: Elaborado pelo autor.
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O tubulão é composto por um cilindro vertical de concreto, que pode 
apresentar ou não um alargamento em sua base. Esse cilindro de 
concreto é chamado de fuste e o seu diâmetro não deverá ser inferior 
a 70 cm. Essa dimensão mínima é necessária para que seja possível 
a descida de um operário em casos em que o tubulão seja executado 
manualmente.
Segundo Rebello (2008), ao se atingir a cota de profundidade, que irá 
depender da carga que será transmitida ao tubulão, ele poderá ter um 
alargamento da sua base, podendo ser circular ou uma falsa elipse 
(alongada). É importante ressaltar que a altura da base não poderá ser 
superior a 2 metros.
No intuito de tornar a sua execução mais facilitada, é recomendável 
evitar que a base seja armada. Para isso, a base do tubulão deve ser 
dimensionada de tal forma que as forças de tração sejam absorvidas pelo 
concreto sem que esse seja armado. Dessa forma, é necessário que a 
inclinação da base tenha um ângulo que seja maior ou igual a 60º.
Elementos do tubulão8.1.1
Os tubulões são compostos pelos seguintes elementos:
• Cabeça: esse elemento é o segmento inicial do tubulão, responsável 
por distribuir as tensões resultantes do pilar. Caso o engenheiro 
julgue necessário, a cabeça poderá ser substituída por um bloco 
sobre o fuste.
• Fuste: esse elemento é dimensionado como um pilar de concreto 
simples, submetido à compressão simples. Caso exista, o momento 
fletor deverá ser considerado para dimensionar o fuste.
• Base: esse elemento é o responsável pela transmissão da carga 
proveniente do pilar ao terreno, podendo ser ou não alargada.
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Tipos de tubulão8.1.2
Os tubulões, de acordo com a forma como são executados, podem ser 
classificados em dois tipos:
• tubulão a céu aberto;
• tubulão a ar comprimido.
8.1.2.1 Tubulão a céu aberto
Os tubulões a céu aberto, segundo Alonso (2010), podem ser 
classificados como um elemento estrutural constituído a partir da 
concretagem de um poço aberto em um terreno e possuem normalmente 
um alargamento em sua base.
Esse tipo de tubulão deve ter a sua execução realizada acima do lençol 
freático ou com o rebaixamento do nível da água. Em algumas situações, 
como nos casos terrenos saturados, porexemplo, o tubulão a céu aberto 
poderá ser executado desde que haja a possibilidade de bombear a 
água, impossibilitando, assim, o risco de desmoronamento.
Importante
Caso o tubulão receba somente cargas verticais, não será necessária a 
sua armação. Nesses casos, coloca-se apenas uma ferragem de topo 
para fazer o ligamento com o bloco de coroamento.
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8.1.2.1.1 Execução do tubulão a céu aberto
Para a execução de um tubulão a céu aberto, as fases descritas a seguir 
deverão ser realizadas:
a. Escavação: o fuste poderá ser escavado por operários 
(manualmente) ou por equipamento próprio até a profundidade 
desejada. É importante no caso de escavação manual que 
o prumo e a forma do fuste sejam verificados durante a sua 
execução.
b. Alargamento da base: no caso de necessidade do alargamento 
da base, é imprescindível a descida de um poceiro para a 
realização desse procedimento. Por tratar-se de um processo 
que apresenta riscos ao operário, é importante que todos os 
requisitos de segurança sejam adotados, como a utilização dos 
equipamentos de segurança. Após o alargamento da base, realiza-
se a limpeza da base do tubulão.
c. Verificação: após a realização do alargamento da base pelo 
operário, o responsável técnico pela obra deverá descer para 
realizar a conferência das dimensões da base, bem como o ângulo 
formado entre a base e o fuste. Em muitas situações, essa fase 
não ocorre pela confiança do engenheiro em seus funcionários, 
mas vale ressaltar que é o responsável técnico que possui os 
conhecimentos necessários para a verificação do serviço que foi 
executado.
d. Concretagem: a fase de concretagem do tubulão deverá ser 
realizada imediatamente após a escavação. A concretagem é 
realizada com o lançamento do concreto da superfície, podendo 
utilizar ou não um vibrador para facilitar a ocupação do concreto 
em toda a dimensão do tubulão.
8.1.2.2 Tubulão a ar comprimido
Os tubulões a ar comprimido são recomendados nos casos em que há 
a necessidade de utilização desse tipo de elemento de fundação em 
solos que possuem a presença de água e que não seja possível o seu 
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esgotamento. Dessa forma, para evitar o risco de desmoronamento, 
são utilizados os tubulões a ar comprimido com camisa de aço ou de 
concreto.
De acordo com Alonso (2010), caso a camisa seja de concreto, a 
cravação da camisa, a abertura e a concretagem da base deverão 
ser realizadas sob ar comprimido. Caso a camisa seja feita de aço, a 
diferença está na cravação da camisa, que deverá ser feita através de 
equipamentos específicos.
Importante
A pressão máxima utilizada para os tubulões a ar comprimido deverá ser de 
3 atm (0,3 MPa), limitando assim a sua profundidade a 30 metros abaixo do 
nível da água.
Dimensionamento do tubulão
8.2
O primeiro passo para determinar as dimensões de um tubulão é 
a determinação da área de sua base. Para isso, devemos utilizar 
a expressão:
em que:
 = área da base;
P = carga atuante no tubulão; 
= tensão admissível do solo.
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Após a determinação da área da base do tubulão, é possível determinar 
o seu diâmetro. Dessa forma, utiliza-se a seguinte expressão:
em que:
 = diâmetro da base;
 = área da base.
Em seguida, deve-se determinar a área necessária para o fuste do 
tubulão. Para isso, utilizamos a expressão a seguir:
em que: 
= área do fuste;
P = carga atuante no tubulão;
resistência característica do concreto.
Após a determinação da área do fuste do tubulão, é possível determinar 
o seu diâmetro. Dessa forma, utiliza-se a seguinte expressão:
em que:
 = diâmetro do fuste; 
 = área do fuste.
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Após encontrar a área e o diâmetro do fuste e da base do tubulão, faz-se 
necessária a determinação da altura da base do tubulão. A altura pode 
ser determinada utilizando a seguinte expressão:
em que:
Db = diâmetro da base;
Df = diâmetro do fuste.
Exemplificando
Dimensione um tubulão com as seguintes características:
Carga: 1250kN;
Tensão admissível do solo: 0,2MPa;
Concreto:C25.
→ Determinação da área da base:
→ Determinação do diâmetro da base:
→ Determinação da área do fuste:
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→ Determinação do diâmetro do fuste:
Observação: adotar como 0,70 m.
→ Determinação da altura:
Considerações finais
8.3
O tubulão é um tipo de fundação profunda recomendada para 
situações em que o nível do lençol freático esteja bem elevado e 
que não seja aconselhável a utilização de estacas. Esse tipo de 
fundação é bastante utilizado em estruturas que apresentam cargas 
bastante elevadas, como pontes, edifícios de grandes alturas e 
indústrias.
Em virtude das características de sua execução, é muito importante 
que a sua construção seja sempre acompanhada por um 
responsável técnico no intuito de garantir a segurança de todos os 
envolvidos nos procedimentos executivos.
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Resumo
Neste capítulo, conhecemos um pouco mais sobre os tubulões dando 
destaque:
• à importância estrutural dos tubulões;
• aos elementos do tubulão;
• aos tipos de tubulões;
• às características de um tubulão a céu aberto;
• às características de um tubulão a ar comprimido;
• ao dimensionamento de um tubulão.
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Referências
ALONSO, Urbano. Exercícios de Fundação. 2. ed. São Paulo: Blucher, 2010. 
206 p. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6122 – Projeto e 
Execução deFundações. Rio de Janeiro, 1996. 
REBELLO, Yopanan. Fundações: guia prático de projeto, execução e 
dimensionamento. São Paulo: Zigurate, 2008. 240 p. 
Referências