MEMORIAL - DIMENSIONAMENTO DE ESTACAS

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ 
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE TUCURUÍ 
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
CARLOS ALBERTO COSTA MARTINS JÚNIOR 
GABRIEL ROCHA DE OLIVEIRA 
GUSTAVO JOSÉ FEITOSA FRANÇA 
VICTOR HUGOR FERNANDES DE OLIVEIRA 
YGOR FELIPE PAES 
 
 
 
 
 
MEMORIAL DESCRITIVO – FUNDAÇÕES EM ESTACAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TUCURUÍ-PA 
2019 
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ 
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE TUCURUÍ 
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
CARLOS ALBERTO COSTA MARTINS JÚNIOR 
GABRIEL ROCHA DE OLIVEIRA 
GUSTAVO JOSÉ FEITOSA FRANÇA 
VICTOR HUGOR FERNANDES DE OLIVEIRA 
YGOR FELIPE PAES 
 
 
 
 
 
MEMORIAL DESCRITIVO – FUNDAÇÕES EM ESTACAS 
 
 
Trabalho avaliativo apresentado à Faculdade 
de Engenharia Civil do campus de Tucuruí, 
como parte dos requisitos para obtenção de 
nota em Fundações II. 
 
Professor M.eº Davi B. C. Silva 
 
 
 
TUCURUÍ-PA 
2019 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
CARACTERIZAÇÃO DO PROJETO ....................................................................................... 4 
DIMENSIONAMENTO DAS ESTACAS ................................................................................. 4 
DIMENSIONAMENTO DO BLOCO DE COROAMENTO .................................................... 7 
EFEITO DE GRUPO DAS ESTACAS ...................................................................................... 9 
ESFORÇOS MÁXIMOS NAS ESTACAS .............................................................................. 10 
VERIFICAÇÃO DAS RESISTÊNCIAS ................................................................................. 12 
 
 
 
4 
 
CARACTERIZAÇÃO DO PROJETO 
O presente memorial descritivo de cálculo apresenta a metodologia e critérios adotados 
para o dimensionamento de fundações profundas (estacas) para suportar um edifício de três 
pavimentos que será construído em um terreno de 1211,9 m² com área de construção prevista 
para 400 m². O terreno se localiza na Av. Epitácio Pessoa, n º 288, bairro Centro, município 
Plácido de Castro do Estado do Acre. 
O dimensionamento das estruturas de fundação foi baseado nos estudos geotécticos, de 
acordo com o posicionamento do edifício no terreno, conforme as plantas arquitetônicas e 
estruturais (Anexo I) deste memorial. 
A classificação do projeto de acordo com a NBR 8044: Projetos Geotécnico – 
Procedimento, se encaixa nos projetos de categoria II. Para projetos dessa categoria há a 
necessidade de uma análise dos dados geotécnicos, dessa forma, de acordo com as 
recomendações da norma, é suficiente para elaboração do projeto de fundações: 
a) visita ao local; 
b) programação de investigações; 
c) prospecção geofísica; 
d) sondagens e amostragem. 
Os laudos de sondagem foram elaborados através de ensaios sondagem a percussão SPT. 
Todos os dados do solo obtidos nos relatórios de sondagem podem ser verificados no Anexo II 
deste Memorial. 
DIMENSIONAMENTO DAS ESTACAS 
Com o auxílio do software para projetos estruturais Ebrick V.9, foi feito o levantamento 
das cargas transmitidas pelos pilares até as fundações. Dessa forma, a Tabela 1 mostra os 
carregamentos e momentos fletores que os pilares devem transmitir às fundações. 
Tabela 1 – Cargas e momentos nos Pilares 
Pilar Mx (KN.m) My(KN.m) P(KN) 
P1 0 48 185 
P2 20 25 291 
P3 24 12 283 
P4 6 11 186 
P5 20 11 199 
P6 19 3 201 
5 
 
P7 0 86 259 
P8 12 65 355 
P9 13 11 379 
P10 5 6 265 
P11 21 2 264 
P12 23 2 267 
P13 0 45 181 
P14 2 41 311 
P15 19 7 248 
P16 19 17 265 
P17 3 13 326 
P18 8 4 182 
P19 0 46 189 
P20 4 41 252 
P21 2 24 253 
P22 9 11 183 
 
Com dos momentos fletores e as devidas cargas dos pilares, é possível fazer o pré-
dimensionamento das estacas, no caso deste memorial, as estacas utilizadas serão as estacas 
vazadas pré-moldadas de concreto. As dimensões mínimas para esse tipo de estaca podem ser 
obtidas através dos catálogos de fabricantes de estacas pré-moldada que possuem ábacos que 
relacionam a carga e o maior momento transmitido do pilar à fundação. Para esse projeto foi 
utilizado o catálogo da empresa SCAC - Soluções em Estruturas e Engenharia (Anexo III). O 
ábaco utilizado para o pré-dimensionamento das estacas pode ser visto na figura 1. 
 
Figura 1 – Ábaco de Flexão-composta de estacas SCAC 
6 
 
Utilizando as informações da tabela 1, juntamente com o ábaco da figura 1, têm-se as 
dimensões mínimas para as estacas a serem utilizadas. A tabela 2 fornece as dimensões 
indicadas para cada pilar da estrutura. 
Tabela 2 – Pré-dimensionamento das estacas 
Pilar Dimensão da estaca ø (cm) Altura de fabr (m) 
P1 38 7 
P2 38 7 
P3 38 7 
P4 38 7 
P5 38 7 
P6 38 7 
P7 42 8 
P8 38 7 
P9 42 8 
P10 38 7 
P11 38 7 
P12 38 7 
P13 38 7 
P14 38 7 
P15 38 7 
P16 38 7 
P17 38 7 
P18 38 7 
P19 38 7 
P20 38 7 
P21 38 7 
P22 38 7 
 
De acordo com o catálogo do fabricante, a capacidade resistente das estacas de 38 e 
42cm de diâmetro são respectivamente 1000 e 1200KN. Dessa forma, para as cargas advindas 
dos pilares, a capacidade de carga de uma estaca apenas é o suficiente para resistir aos esforços. 
Devido as características do solo, (resistência/capacidade de carga, anexo IV), para que 
o solo resista com apena uma única estaca seria necessário estacas muito profundas para que o 
solo pudesse resistir as cargas de projeto. 
Por isso, foi parametrizado uma altura máxima de assentamento de 14m de profundidade 
a partir da superfície do solo para o cálculo das capacidades de carga do solo para estacas com 
diâmetro de 38 e 42 cm. Para o cálculo utilizou-se o método semi-empírico de Aoki-Velloso. 
A planilha de cálculo está disponível no Anexo IV deste memorial. 
7 
 
A quantidade de estacas para cada pilar foi calculada de acordo com a capacidade de 
carga do solo a 14 m de profundidade e também com a carga transmitida do pilar para a 
fundação. O cálculo foi feito dividindo a carga do pilar pela capacidade de carga do solo. 
𝑄𝑡𝑑, 𝑒𝑠𝑡 =
𝑃 
𝐶𝑃
 
Onde: 
• Qtd,est é a quantidade de estacas necessárias 
• CP é a capacidade de carga do solo na cota de assentamento em KN 
• P é a carga do pilar em KN 
DIMENSIONAMENTO DO BLOCO DE COROAMENTO 
Os blocos de coroamento de estacas estão dimensionados conforme as recomendações 
do da empresa fornecedora das estacas (SCAC - Soluções em Estruturas e Engenharia). Apenas 
os blocos de coroamento dos pilares de divisa tiveram que ser adaptados, haja vista que no 
catálogo do fabricante não há recomendações sobre blocos de divisa. A figura 2 representa os 
parâmetros para definir as dimensões dos blocos de coroamento e sua armadura. Para o presente 
projeto, a tabela 3 mostra as dimensões dos blocos de acordo com o diâmetro das estacas e 
posição dos pilares. 
Figura 2a – Parâmetros de dimensões dos blocos de coroamento com uma estaca 
8 
 
Figura 2b – Parâmetros de dimensões dos blocos de coroamento com duas estacas 
 
 
Tabela 3 – Dimensões das armaduras e blocos de coroamento 
Bloco de uma Estaca Ø38cm - P1, P4, P5, P6, P13, P18, P19 e P22 
Dim. do bloco (cm) Dimensões da armadura 
h 70 N1 3Ø8mm c/25 N3 3Ø8mm c/25 
L 60 L1 50 L1 50 
b 60 h1 60 h1 60 
e - c 235 c 235 
a 11 N2 3Ø8mm c/25 N4 3Ø8mm c/25 
c - L2 50 L2 50 
d 30 h2 59 h2 59 
f 11 c 235 c 235 
Bloco de uma Estaca Ø42 cm - P7 
Dim. do bloco (cm) Dimensões da armadura 
h 70 N1 3Ø8mm c/27 N3 3Ø8mm c/27 
L 65 L1 55 L1 55 
b 65 h1 60 h1 55 
e - c 245 c 235 
a 11,5 N2 3Ø8mm c/27 N4 3Ø8mm c/27 
c - L2 55 L2 55 
d 32,5 h2 59 h2 - 
f 11,5 c 245 c 65 
9 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EFEITO DE GRUPO DAS ESTACAS 
Após a definição da quantidade de estacas necessárias para cada bloco, é necessário 
verificar o efeito de grupo (resistência em conjunto) das estacas agrupadas. O cálculo do efeito 
de grupo foi feito pelo método semi-empírico de Converse-Labarre. 
 
Onde: 
• η= Eficiência do Grupo de estacas 
•n = Nº de Linhas 
• m = Número de colunas 
• D = Diâmetro da estaca 
• S = Distância entre eixos das estacas 
 
Bloco de duas Estacas Ø38cm - P2, P3, P8, P10, P11, P12, P14, P15, P16, P17, 
P20 e P21 
Dim. do bloco (cm) Dimensões da armadura (cm) 
h 80 N1 5Ø10mm c/14,5 N3 12Ø8mm c/12 
L 155 L1 140 L1 59 
b 70 h1 40 h1 65 
e 95 c 220 c 263 
a 11 N2 7Ø20mm c/9,5 N4 8Ø6,3mm c/8 
c 57 L2 144 L2 145 
d 30 h2 60 h2 56 
f 16 c 264 c 415 
Bloco de duas Estaca Ø42cm - P9 
Dim. do bloco (cm) Dimensões da armadura (cm) 
h 90 N1 6Ø10mm c/12,5 N3 17Ø8mm c/9 
L 170 L1 155 L1 64 
b 75 h1 40 h1 75 
e 105 c 235 c 293 
a 11,5 N2 9Ø20mm c/8 N4 17Ø8mm c/9 
c 63 L2 159 L2 160 
d 32,5 h2 70 h2 61 
f 16,5 c 299 c 455 
10 
 
 Considerando as dimensões dos blocos de coroamento (Figura 2) e diâmetro das 
estacas de 38 cm e 42cm temos: 
𝑡𝑎𝑛−1 = (
0,38
0,95
) = 21,8 
logo: 
η = 1 − 21,8 ∗ (
(1 − 1) ∗ 2 + (2 − 1) ∗ 1
90 ∗ 2 ∗ 1
) = 0,879 
 
Portanto a Eficiência para grupo de estacas de 38 cm é de 87,9%, e das estacas de 
42cm de diâmetro também é de 87,9%, pois a tan-¹ para caso em questão da um valor muito 
próximo de 21,8 fazndo com que o valor de η seja praticamente o mesmo. 
Para verificação da resistência do grupo de estacas, ou seja, da capacidade de carga 
total do solo em relação ao grupo de estacas, multiplica-se a eficiência pela capacidade de 
carga e pela quantidade de estacas do grupo. As tabelas com a capacidade de carga para cada 
bloco de estacas estão disponíveis na tabela 4 deste memorial. 
ESFORÇOS MÁXIMOS NAS ESTACAS 
Esforços adicionais devido a momentos 
No caso das estacas que estão agrupadas faz-se necessário o cálculo dos esforços nas 
estacas devido aos momentos fletores. O cálculo é baseado na fórmula abaixo: 
2 2
y i x i
i
i i
M x M yN
P
n x y
=  
 
 
Onde: 
Pi = Esforço adicional 
N = Carga do Pilar 
N = nº de estcas 
My = momento em Y 
Mx = Momento em X 
Xi = Diantância no eixo x 
Yi = Distância no Eixo Y 
 
 Para se calcular os esforços totais sobre cada estaca, é necessário somar os esforços de 
Pi com o peso do bloco sobre a estaca ou conjunto de estacas do bloco de coroamento. O peso 
11 
 
do bloco é fornecido pelo fabricante, e o resultado dos esforços máximos nas estacas estão 
disponíveis na tabela 4 deste memorial. Dessa forma 
 
Esforço máx po estaca = 𝑃𝑖 +
𝑃𝑏
𝑛
, 
Onde: 
Pi = Esforço Adicional 
Pb = Peso do bloco 
N = Número de estacas 
 
* Para esses Pilares a carga que será transmitida para as estacas devem ser corrigidas devido aos blocos 
desses pilares serem blocos de divisa 
Tabela 4 – Capacidades de cargas e esforços máximos nas estacas 
Pilar Mx 
(kn.m) 
My 
(kn.m) 
P 
(kn) 
Ø 
estaca 
(cm) 
CP carga 
a 14 m 
Qtd de 
estacas 
η 
Cp carga 
p/ grupo 
Peso do 
bloco 
(kn) 
Esforço 
máx por 
estaca 
P1* 0 48 198 38 220,0 1,0 1,00 220,0 6,3 204 
P2 20 25 291 38 220,0 2,0 0,88 386,8 21,7 182,7 
P3 24 12 283 38 220,0 2,0 0,88 386,8 21,7 165,0 
P4 6 11 186 38 220,0 1,0 1,00 220,0 6,3 192,3 
P5 20 11 199 38 220,0 1,0 1,00 220,0 6,3 205,3 
P6 19 3 201 38 220,0 1,0 1,00 220,0 6,3 207,3 
P7* 0 86 277 42 331,8 1,0 1,00 331,8 7,4 284 
P8 12 65 355 38 220,0 2,0 0,88 386,8 21,7 201,0 
P9 13 11 379 42 331,8 2,0 0,88 583,3 21,7 214,0 
P10 5 6 265 38 220,0 2,0 0,88 386,8 21,7 149,7 
P11 21 2 264 38 220,0 2,0 0,88 386,8 21,7 145,0 
P12 23 2 267 38 220,0 2,0 0,88 386,8 21,7 146,5 
P13* 0 45 200 38 220,0 1,0 1,00 220,0 6,3 260 
P14 2 41 311 38 220,0 2,0 0,88 386,8 21,7 168,5 
P15 19 7 248 38 220,0 2,0 0,88 386,8 21,7 142,2 
P16 19 17 265 38 220,0 2,0 0,88 386,8 21,7 161,2 
P17 3 13 326 38 220,0 2,0 0,88 386,8 21,7 177,0 
P18 8 4 182 38 220,0 1,0 1,00 220,0 6,3 188,3 
P19* 0 46 198 38 220,0 1,0 1,00 220,0 6,3 205 
P20 4 41 252 38 220,0 2,0 0,88 386,8 21,7 141,1 
P21 2 24 253 38 220,0 2,0 0,88 386,8 21,7 139,5 
P22 9 11 183 38 220,0 1,0 1,00 220,0 6,3 189,3 
12 
 
 Para Blocos de divisa, a carga P foi corrigida em decorrência da excentricidade do 
pilar em relação ao centro do bloco. Dessa forma o cálculo foi feito da seguinte forma: 
 
Pc =
𝐿
𝐿 − 𝑒
∗ 𝑃 
Onde: 
Pc = Carga corrigida 
L = Distância entre eixo dos pilares 
e = Excentricidade do pilar em relação à estaca 
VERIFICAÇÃO DAS RESISTÊNCIAS 
De acordo com o catálogo da de estacas da empresa SCAC - Soluções em Estruturas e 
Engenharia a capacidade resistente de uma estaca de 38cm de diâmetro é de 1000KN, enquanto 
para estacas de 42cm de diâmetro a resistência é de 1200KN. Na coluna 11 da tabela 4, verifica-
se que o maior esforço por estaca está na ordem de 214KN, sendo assim, a resistência da estaca 
de uma estaca é satisfatória em relação a sua solicitação. 
Em relação a capacidade de carga do solo, verifica-se que na profundidade de 14m, é de 
220KN para uma estaca apenas, mas para grupos de estacas a capacidade de carga é maior, 
cerca de 386,8KN. Dessa forma, a resistência do solo é maior em relação às solicitações de 
cálculo. 
Portanto, confere-se que que para as verificações, tanto de resistência da estaca, quanto 
para resistência do solo atendem aos valores de solicitação respeitando os limites de segurança.