Apostilade Fundação Soldati

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FACULDADE REDENTOR 
ENGENHARIA	CIVIL	 	
2010 
Guilherme Soldati Ferreira 
Engenheiro Civil, M.Sc 
soldati@engenharia.ufjf.br 
 
FUNDAÇÕES	
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1- Fundações: Conceitos iniciais 
 
O sistema de fundações é formado pelo elemento estrutural do edifício que fica abaixo do solo 
(podendo ser constituído por bloco, estaca ou tubulão, por exemplo) e o maciço de solo envolvente 
sob a base e ao longo do fuste. Sua função é suportar com segurança as cargas provenientes do 
edifício. 
Convencionalmente, o projetista estrutural repassa ao projetista de fundação as cargas que serão 
transmitidas aos elementos de fundação. Confrontando essas informações com as características do 
solo onde será edificado, o projetista de fundações calcula o deslocamento desses elementos e 
compara com os recalques admissíveis da estrutura, ou seja, primeiro elabora-se o projeto estrutural 
e depois o projeto de fundação. 
 
Esquema do projeto de fundação e sua conexão com a estrutura do edifício e o solo de fundação. 
 
Quando o projeto estrutural é elaborado em separado do projeto de fundação, considera-se, 
durante o dimensionamento das estruturas, que a fundação terá um comportamento rígido, 
indeslocável. Na realidade, tais apoios são deslocáveis e esse fator tem uma grande contribuição 
para uma redistribuição de esforços nos elementos da estrutura. 
Essa redistribuição ou nova configuração de esforços nos elementos estruturais, em especial 
nos pilares, provoca uma transferência das cargas dos pilares mais carregados para os pilares menos 
carregados. Geralmente, os pilares centrais são os mais carregados que os da periferia. 
Ao considerarmos a interação solo-estrutura no dimensionamento da fundação, os pilares 
que estão mais próximos do centro terão uma carga menor do que a calculada, havendo uma 
redistribuição das tensões. Dessa forma, é possível estimar os efeitos da redistribuição dos esforços 
na estrutura do edifício, bem como a intensidade e a forma dos recalques diferenciais. 
Consequentemente, teremos um projeto otimizado, podendo-se obter uma economia que pode 
chegar a até 50% no custo de uma fundação. 
Torna-se clara a importância da união entre o projeto estrutural e o projeto de fundações em 
um único grande projeto, uma vez que os dois estão totalmente interligados e mudanças em um 
provocam reações imediatas no outro. 
 
 
Interação projeto com a infraestrutura. 
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1.1 – Parâmetros para a escolha da fundação 
 
São diversas as variáveis a serem consideradas para a escolha do tipo de fundação. Numa 
primeira etapa, é preciso analisar os critérios técnicos que condicionam a escolha por um tipo ou 
outro de fundação. Os principais itens a serem considerados são: 
 
� Topografia da área 
• dados sobre taludes e encostas no terreno, ou que possam atingir o terreno; 
• necessidade de efetuar cortes e aterros 
• dados sobre erosões, ocorrência de solos moles na superfície; 
• presença de obstáculos, como aterros com lixo ou matacões. 
 
� Características do maciço de solo 
• variabilidade das camadas e a profundidade de cada uma delas; 
• existência de camadas resistentes ou adensáveis; 
• compressibilidade e resistência do solos; 
• a posição do nível d’água. 
 
� Dados da estrutura 
• a arquitetura, o tipo e o uso da estrutura, como por exemplo, se consiste em um edifício, torre ou 
ponte, se há subsolo e ainda as cargas atuantes. 
 
Realizado esse estudo, descartamos as fundações que oferecem limitações de emprego para 
a obra em que se está realizando a análise. Teremos, ainda assim, uma gama de soluções que 
poderão ser adotadas. 
Alguns projetistas de fundação elaboram projetos com diversas soluções, para que o 
construtor escolha o tipo mais adequado de acordo com o custo, disponibilidade financeira e o prazo 
desejado. 
Dessa forma, numa segunda etapa, consideram-se os seguintes fatores: 
 
� Dados sobre as construções vizinhas 
• o tipo de estrutura e das fundações vizinhas; 
• existência de subsolo; 
• possíveis conseqüências de escavações e vibrações provocadas pela nova obra; 
• danos já existentes. 
 
� Aspectos econômicos 
• além do custo direto para a execução do serviço, deve-se considerar o prazo de execução. Há 
situações em que uma solução mais custosa oferece um prazo de execução menor, tornando-se mais 
atrativa. 
Podemos perceber que, para realizar a escolha adequada do tipo de fundação, é importante 
que a pessoa responsável pela contratação tenha o conhecimento dos tipos de fundação disponíveis 
no mercado e de suas características.Somente com esse conhecimento é que será possível escolher a 
solução que atenda às características técnicas e ao mesmo tempo se adeque à realidade da obra. 
O melhor tipo de fundação é aquela que suporta as cargas da estrutura com segurança e se 
adequa aos fatores topográficos, maciço de solos, aspectos técnicos e econômicos, sem afetar a 
integridade das construções vizinhas. É importante a união entre os projetos estrutural e o projeto de 
fundações num grande e único projeto, uma vez que mudanças em um provocam reações imediatas 
no outro, resultando obras mais seguras e otimizadas. 
 
 
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2 – Estudo do subsolo 
 
Para elaboração do projeto de fundações é necessário o conhecimento adequado do solo que 
servirá de suporte à fundação, o qual se constituirá, dependendo da importância da obra, de uma 
simples abertura de cavas para observação “in loco” do solo, ou o que seria mais correto, a 
realização de testes normalizados que forneçam as características mecânicas do solo de fundação. O 
processo de identificação e classificação do solo exige a realização de ensaios de campo e 
laboratoriais, embora sejam mais comuns os ensaios de campo. Tais ensaios visam proceder à 
identificação e à classificação das diversas camadas componente do solo (perfil geológico), assim 
como à avaliação de suas propriedades de resistência (capacidade de carga). 
Dentre os diversos ensaios de campo de reconhecimento do solo o “Standart Penetration 
Test” (SPT) é o ensaio mais executado no Brasil e na maioria dos países do mundo. 
Por meio do SPT, determinam-se as seguintes características do substrato, as quais são 
apresentadas no relatório de sondagem: 
 
• o tipo de solo atravessado por meio da retirada de uma amostra a cada metro perfurado; 
• a resistência (N) oferecida pelo solo à cravação do amostrador padrão, a cada metro 
perfurado; 
• a posição do lençol freático (nível d’água), quando encontrado durante a perfuração. 
 
 
Execução do SPT – ensaio de penetração simples. 
 
No Brasil o SPT é normalizado pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), 
por meio da Norma Brasileira NBR 6484, consistindo, basicamente, de um cavalete que possibilita 
a cravação de um amostrador padrão no solo, através da queda livre de um peso de 65 kg, caindo de 
uma altura de 75 cm. O tubo amostrador padrão tem 45 cm de comprimento e diâmetro externo de 5 
cm. 
O número de golpes (N) para o amostrador penetrar 30 cm possibilita a avaliação da 
resistência do solo, enquanto o tipo de material no interior do amostrador, a identificação do tipo de 
solo. 
 
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Quanto ao número de furos de sondagem recomenda-se o seguinte: 
 
• deve ser no mínimo um para cada 200 m² de área de projeção da edificação, para áreas de 
até 1200 m² 
• Acima de 1200 m² até 2400 m² deve-se fazer um furo para cada 400 m² que excederem os 
1200 m² 
• Acima de 2400 m² o número de sondagens deve ser fixado de acordo com o plano particular 
de construção; 
• deve ser feito um mínimo de dois furos para áreas de projeção em planta de até 200 m² e três 
furos para obras entre 200 e 400 m².P á g i n a | 5 
 
 
 
 
 
 
Características principais do boletim de sondagem SPT. 
 
Exemplo de um boletim de sondagem SPT para um furo. 
 
 
O parâmetro N é utilizado para o dimensionamento das fundações, sendo apresentado na 
tabela a seguir as correlações entre o número de golpes, tipo de solo e tensão admissível utilizada 
para cálculo de bases de fundações. 
 
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Perfil geotécnico gerado a partir de vários furos de sondagem de uma região. 
 
Observações: 
 
• Faça a lição de casa: leitura das NBR`s e pesquisa sobre a região. 
• Contrate empresa de preferência conhecida. 
• Acompanhe passo a passo o serviço. 
• Verifique se a roldana está lubrificada (energia de cravação). 
• A água só poderá ser usada após o nível do lençol freático. 
• Verifique se os equipamentos estão em boas condições de trabalho. 
• Não ignore as informações dos operários. 
 
 
3 – Tipos de Fundação 
 
De acordo com a profundidade do solo resistente, onde está implantada a sua base, as 
fundações podem se classificadas em: 
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� fundações superficiais ou rasas (diretas): quando a camada resistente à carga da edificação 
ou seja, onde a base da fundação está implantada, não excede a duas vezes a sua menor 
dimensão ou se encontre a menos de 3 m de profundidade; 
� fundações profundas (indiretas) são aquelas cujas bases estão implantadas a mais de duas 
vezes a sua menor dimensão, e a mais de 3 m de profundidade. 
 
O que caracteriza principalmente uma fundação rasa ou direta é o fato da distribuição de carga 
do pilar para o solo ocorrer pela base do elemento de fundação, sendo que, a carga 
aproximadamente pontual que ocorre no pilar, é transformada em carga distribuída, num valor tal, 
que o solo seja capaz de suportá-la. Outra característica da fundação direta é a necessidade da 
abertura da cava de fundação para a construção do elemento de fundação no fundo da cava. 
A fundação profunda, a qual possui grande comprimento em relação a sua base, apresenta pouca 
capacidade de suporte pela base, porém grande capacidade de carga devido ao atrito lateral do corpo 
do elemento de fundação com o solo. A fundação profunda, normalmente, dispensa abertura da 
cava de fundação, constituindo-se, por exemplo, em um elemento cravado por meio de um bate-
estaca. 
 
 
Exemplo de fundação direta (superficial) e indireta (profunda) 
 
3.1 – Fundações superficiais ou rasas ou diretas 
 
Em projetos de construções de pequeno porte são usadas principalmente fundações diretas, 
tendo em vista, que as cargas são relativamente pequenas, não exigindo da camada do solo de apoio 
uma grande resistência. 
As fundações diretas classificam-se em: 
1. bloco de fundação; 
2. sapata; 
3. radier. 
 
3.1.1 – Blocos de fundação 
 
O que caracteriza a fundação em blocos de fundação é o fato da distribuição de carga para o 
terreno ser aproximadamente pontual, ou seja, onde houver pilar existirá um bloco de fundação 
distribuindo a carga do pilar para o solo. Os blocos podem ser construídos de pedra, tijolos maciços, 
concreto simples ou de concreto ciclópico. Caracterizam-se por trabalhar exclusivamente à 
compressão. 
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A fundação em baldrame apresenta uma distribuição de carga para o terreno tipicamente 
linear, por exemplo, uma parede que se apóia no baldrame, sendo este o elemento que transmite a 
carga para o solo ao longo de todo o seu comprimento. Um baldrame pode ser construído de pedra, 
tijolos maciços, concreto simples ou de concreto ciclópico. 
 
 
Esquema de bloco de fundação em alvenaria e baldrame em pedra. 
 
 
3.1.2 – Sapatas 
Elemento de fundação rasa de concreto armado, dimensionado de modo que as tensões de 
tração nele produzidas não sejam resistidas pelo concreto, mas sim pelo emprego da armadura 
de aço. Pode possuir espessura constante ou variável, sendo sua base normalmente quadrada, 
retangular ou trapezoidal. Caracterizam-se por trabalharem a flexão. 
As denominadas sapatas corridas recebem as cargas direto das paredes. A transferência de 
carga é feita linearmente (similar a no baldrame). 
 
 
 
Exemplo de sapata e esquemas de sapatas em formatos diferentes. 
 
 
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Exemplo e esquema de sapata corrida. 
 
 
3.1.2.1 – Sapatas Associadas 
 
Além dos tipos fundamentais acima, deve-se também reconhecer as sapatas associadas, as quais 
são empregadas nos casos em que, devido à proximidade dos pilares, não é possível projetar-se uma 
sapata isolada para cada pilar. 
Nestes casos, uma única sapata serve de fundação para dois ou mais pilares. Nesses casos adota-
se uma viga de rigidez para distribuir a tensão uniformemente ao solo por toda a área de contato da 
sapata com o solo. 
 
 
Esquemas de sapatas associadas e uma vista em perspectiva. 
 
 
3.1.2.2 – Sapatas de Divisa 
 
No caso de pilares encostados em divisas, ou junto ao alinhamento de uma calçada, não é 
possível projetar-se uma sapata centrada no pilar, recorrendo-se então a uma viga de equilíbrio 
(viga alavanca) afim de corrigir a excentricidade existente entre a aplicação da carga (centro de 
carga) e o centro de gravidade da sapata. 
 
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Esquema estrutural da viga de equilíbrio em sapata de divisa. 
 
3.1.3 – Fundação direta em Radier 
 
A fundação em radier é constituída por um único elemento de fundação que distribui toda a 
carga da edificação para o terreno, constituindo-se em uma distribuição de carga tipicamente 
superficial. O radier é uma laje de concreto armado, que distribui a carga total da edificação 
uniformemente pela área de contato. É usado de forma econômica quando as cargas são pequenas e 
a resistência do terreno é baixa, sendo uma boa opção para que não seja usada a solução de 
fundação profunda. 
Dadas as suas proporções, envolvendo grandes volumes de concreto armado, o radier é uma 
solução relativamente onerosa e de difícil execução em terrenos urbanos confinados, ocorrendo por 
isso com pouca freqüência. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Exemplo de radier. 
 
 
3.2 – Fundações Profundas ou indiretas 
 
As fundações profundas são separadas em três tipos principais: 
 
3.2.1 – Estaca: Elemento de fundação profunda executado com auxílio de ferramentas ou 
equipamentos, execução está que pode ser por cravação a percussão, prensagem, vibração ou por 
escavação, ou, ainda, de forma mista, envolvendo mais de um destes processos. 
 
 
 
Estacas cravadas no solo, a esquerda estacas metálicas e a esquerda estacas pré-moldadas de concreto armado. 
 
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Exemplos de estacas mistas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3.2.2 – Tubulão: Elemento de fundação profunda de forma cilíndrica, em que, pelo menos na sua 
fase final de execução, há a descida de operário (o tubulão não difere da estaca por suas dimensões 
mas pelo processo executivo, que envolve a descida de operário). 
 
 
Esquema de tubulão a esquerda e tubulões desconfinados a direita. 
 
 
 
3.2.3 – Caixão: Elemento de fundação profunda de forma prismática, concretado na superfície e 
instalado por escavação interna. 
 
 
Esquema de caixão de duas células. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4 – Dimensionamento de Fundações Rasas 
 
4.1 – Blocos de Fundação 
 
De acordo com a norma NBR-6122, BLOCO é o “elemento de fundaçãosuperficial de 
concreto, dimensionado de modo que as tensões de tração nele produzidas possam ser resistidas 
pelo concreto, sem a necessidade de armadura. Pode ter suas faces verticais, inclinadas ou 
escalonadas e apresentar normalmente, em planta, seção quadrada, circular ou retangular”. 
As formas mais usuais estão a seguir ilustradas: 
 
 
Esquemas básicos para blocos de fundação rasa, (a) bloco escalonado e (b) bloco integral. 
 
Com vistas à racionalização e economia do projeto e dimensionamento de fundações 
superficiais, as dimensões da base (a e b), determinadas a partir do conhecimento da área em planta 
da base da fundação (A) e das dimensões do pilar (ao e bo), sugere-se a adoção das seguintes 
orientações: 
 
• Quando ao < 2.bo ... fazer ... a/ao = b/bo 
 
• Quando ao ≥ 2.bo ... fazer ... a – ao = b – bo 
 
Normalmente adota-se, na prática, valores para a e b com dimensões múltiplas de 5 cm. 
Para fundações isoladas, recomenda-se executar vigas de ‘amarração’ entre as mesmas, com o 
objetivo de minimizar efeitos de recalques diferenciais. 
Recomenda-se, para todas as fundações superficiais, a execução prévia de uma camada de 
concreto magro no fundo da vala escavada, com espessura definida entre 5,0 a 10,0 cm. Com isto, 
objetiva-se: 
• Conferir maior proteção ao concreto; 
• Evitar ocorrências de vazios devido à escavação; 
• Evitar perda de água de “amassamento” do concreto pelo contato direto com o solo. 
 
Os blocos são elementos de grande rigidez, executados com concreto simples ou ciclópicos (não 
são armados) e dimensionados de forma que as tensões de tração produzidas sejam absorvidas 
exclusivamente pelo próprio concreto. 
b bo 
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No dimensionamento o ângulo “αααα" da figura a seguir é obtido de gráfico (ábaco) que relaciona 
σs/σt, onde: 
 
• σs é a tensão aplicada ao solo; 
• σt é a tensão admissível a tração no concreto (da ordem de σt = Fck/25). 
 
Obs.: Não sendo conveniente utilizar valores de σt menores do que 0,8 Mpa. 
 
 
Seção em corte de um bloco de fundação. 
 
 
 
 
Gráfico (ábaco) que relaciona σs/σt com αmínimo para blocos de fundação rasa. 
 
 
Exemplo 1: Dimensionar o bloco de fundação confeccionado em concreto com Fck=20 Mpa, para 
suportar uma carga de 1700 KN aplicada por um pilar de 35 x 60 cm e apoiado num solo com σs = 
0,5 Mpa. Desprezar o peso próprio do bloco e do pilar. 
 
Dimensionamento da base do bloco: 
 
 
Abloco = Ppilar/σs = 1700 KN/500 Kpa = 3,4 m² 
 
Adotar para os lados do bloco: a = 1,90 m 
Logo: b = A/a = 3,4m²/1,90m .... b = 1,80 m 
 
Dimensionamento da altura do bloco: 
 
Tensão = Força/Área 
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στ = Fck/25 = 20MPa/25 = 0,8 MPa (≤ 0,8 ... Ok!) 
 
Logo: com σt = 0,8 Mpa e σs = 0,5 Mpa 
Temos que: σs/σt = 0,5/0,8 = 0,63 
Do ábaco: αααα = 60° 
 
 
Para o lado maior (a = 190cm e ao = 60cm) 
h ≥ [(a – ao)/2] . tg α 
h ≥ [(1,90 – 0,60)/2] . tg 60° = 1,15 m 
 
Para o lado menor (b = 180cm e bo = 35cm) 
h ≥ [(b – bo)/2] . tg α 
h ≥ [(1,80 – 0,35)/2] . tg 60° = 1,25 m 
 
 
Adotar sempre o maior valor .......................... h = 1,25 m 
 
Planta de forma (croqui) – adotar escalonamento de 4 degraus (por exemplo): 
 
 
Detalhamento do bloco dimensionado (Planta de forma). 
 
4.2 – Dimensionamento de Sapatas 
 
Elemento de fundação rasa de concreto armado, dimensionado de modo que as tensões de 
tração nele produzidas não sejam resistidas pelo concreto, mas sim pelo emprego da armadura de 
aço. Pode possuir espessura constante ou variável, sendo sua base normalmente quadrada, 
retangular ou trapezoidal. Caracterizam-se por trabalharem a flexão. 
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Quando a sapata suporta apenas um pilar (figura a seguir) a mesma é denominada de sapata 
isolada. Quando a mesma se encontra na divisa do terreno denomina-se de sapata de divisa. Quando 
suporta dois ou mais pilares alinhados é denominada sapata associada (viga de fundação). 
 
 
 
Esquema de sapata retangular isolada, (a) perspectiva, (b) em planta e (c) corte longitudinal. 
 
A área da base de uma sapata de lados a e b quando sujeita a apenas carga vertical, é 
calculada pela expressão: 
 
 
σs = tensão admissível do solo 
P = carga proveniente do pilar 
pp = peso próprio do bloco ou sapata 
 
Como o peso próprio do bloco ou da sapata depende de suas dimensões e pouco influencia 
no dimensionamento, pode ser desprezado. Logo: 
 
 
 
Conhecida a área da sapata, a escolha das dimensões a e b, para sapatas isoladas, deverá ser 
executada de modo que: 
 
i. O centro de gravidade da sapata (CG) deve coincidir com o centro de carga do pilar (CC); 
ii. A sapata não deverá ter nenhuma dimensão menor que 60 cm (ABNT 6122). 
iii. Sempre que possível, a relação entre os lados a e b deve ser menor ou igual a 2,5. 
iv. Sempre que possível os valores de a e b devem ser escolhidos de modo que os balanços 
(abas) da sapata sejam iguais nas duas direções (dimensão “d” na figura anterior). 
 
A = a . b = (P + pp)/σs 
A = P/σσσσs 
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Em decorrência disso, a forma da sapata fica condicionada a forma do pilar e quando não 
existirem limitações de espaço podemos ter 3 casos diferentes: 
 
1º CASO: pilar de seção transversal quadrada ou circular: 
 
Dessa forma a sapata mais indicada terá seção quadrada ou circular, cujo lado (a) será: 
 
� � √�
�
��
� 
 
2º CASO: Pilar de seção transversal retangular: 
 
Nesse caso a sapata será retangular com: 
 
a . b = P/σs 
 
Do desenho anterior: a – a0 = 2d 
 b – b0 = 2d 
 
Logo: a – a0 = b – b0 
 
As armaduras de flexão são obtidas a partir dos momentos nas seções das abas e calculadas a 
partir do “carregamento” proveniente da distribuição das tensões na base da sapata. 
 
 
Esquema mostrando (planta e corte) a posição das seções das abas para o cálculo dos momento na base da sapata. 
PV (carga vertical) 
CG = CC
 
b
 
a 
Fundação com carga centrada.
 
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Com o surgimento dos momentos (Ma e Mb) na base da sapata, a armadura deverá combater 
as forças de tração (Ta e Tb) proveniente da reação a esse momento. 
 
Ta = [P.(a – a0)]/8.d 
 
Tb = [P.(b – b0)]/8.d 
 
As armaduras nas direções a e b podem ser determinadas da seguinte forma: 
Asa = 1,61.Ta/fyk 
 
Asb = 1,61.Tb/fyk 
 
Onde: 
fyk = Resistência de escoamento do aço utilizado. 
Ex: aço do tipo CA 50 (fyk = 500MPa). 
 
Croqui do posicionamento relativo das armaduras calculadas. 
 
Em geral, nas peças de concreto armado à mudança de direção das tensões internas se faz 
segundo um ângulo que varia de 30ºa 60º. Desse modo, o ângulo da biela da diagonal mais 
inclinada com a horizontal deve ser maior ou igual a 30º (menor custo c/ material). 
 
Ângulo (α) da biela diagonal mais inclinada numa sapata de concreto armado. 
 
 
As sapatas serão consideradas rígidas quando a altura útil (d) respeitar as seguintes 
condições: 
d ≥ (a – a0)/4 
ou 
d ≥ (b – b0)/4 
ou 
d ≥ 1,44.	√ (P/σa) 
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Onde: 
 
d = altura útil da sapata 
σa = 0,85.fck/1,96 (tensão admissível a compressão do concreto) 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sapata vista em corte mostrando a altura útil (d), a altura mínima (ho) e o cobrimento na base (5cm). 
 
Dessa forma a altura final (h) da sapata pode ser determinada pelo somatório da altura útil 
(d) com o cobrimento estabelecido por norma de 5 cm: 
 
h = d + 5,0cm 
 
Obs.: Altura mínima ......... h0 ≥ h/3 ≥ 20 cm 
 
 
Exemplo 2: Projetar uma sapatapara o pilar P1 (20 x 30 cm) apresentado no croqui a seguir. A 
carga do pilar P1 é de 1800 KN e no P2 é de 800 KN. Fazer um desenho do projeto (fôrmas). 
 
 
 
Área da sapata sob o pilar P1 (P=1800KN) 
A1= P1 /σadm 
 
Utilizando como base a sapata 2 já dimensionada, temos que P2 =800KN descarregam numa área: 
 
A2 = 2,0 . 2,0 = 4,0 m² 
 
Logo: σadm = P2/A2 = 800KN/4,0m² = 200 KN/m² 
 
σσσσadm = 200 KPa = 0,2 MPa 
 
 
 
ho 
d 
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Dessa forma a área da sapata 1 será: 
 
A1 = P1/ σadm = 1800 KN/200 KN/m² ........................... A1 = 9,0 m² 
 
Dimensionamento econômico da sapata: 
 
a – a0 = b – b0 = 2.d ...................... adotando: a = 3,10 m 
3,10 – 0,3 = b – 0,2 ....................................... b = 3,00 m 
 
Verificação: 
 
A1 = a . b = 3,10 . 3,00 = 9,30 m² ≥ 9,00 m² ............ ok! 
 
Determinação das abas (balanços) da sapata (d): 
 
d = a – a0 = 3,10 – 0,30 = 2,80m 
d = b – b0 = 3,00 – 0,20 = 2,80m ...................... abas iguais ......... ok! 
 
 
 
 
 
Exemplo 3: Calcule a armadura de uma sapata retangular de 2,0m x 2,3m, que suporta um pilar de 
dimensões 0,15m x 0,45m, respectivamente, e um carregamento de 1250 KN. Adotar aço CA-60 e 
fck = 25 MPa. Faça um croqui com a armadura final e o quadro de aço da sapata. 
 
Cálculo das alturas “d” e “h” da sapata: 
 
d ≥ (a – a0)/4 = (2,30 – 0,45)/4 = 0,46m 
d ≥ (b – b0)/4 = (2,00 – 0,15)/4 = 0,46m 
d ≥ 1,44.(P/σa)1/2 = 1,44.(1250/10841,84)1/2 = 0,49m 
 
σa = 0,85.fck/1,96 = 0,85.25000/1,96 = 10841,84 KPa 
 
Logo, adotar ................................ d = 0,50m = 50 cm 
 
Então: h = d + 5cm = 50 + 5 ...................... h = 55 cm 
 
 
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Cálculo da tração na base da sapata: 
 
Ta = P.(a – a0)/8.d = 1250.(2,30 – 0,45)/8.0,50) = 578,12 KN 
 
Tb = P.(b – b0)/8.d = 1250.(2,00 – 0,15)/8.0,50) = 578,12 KN 
 
 
 
Cálculo das armaduras: 
 
Asa = 1,61.Tx/fyk = 1,61 . 578,12/60 = 15,51 cm² 
 
Asb = 1,61.Ty/fyk = 1,61 . 578,12/60 = 15,51 cm² 
 
Adotando barra de aço com φφφφ = 10 mm = 3/8” temos que: 
 
Para uma barra sua área é: Aφ10 = 0,785 cm² 
 
Nº Barras na direção a = Asa/ Aφ10 = 15,51/0,785 = 19,76 barras .............. adotar: 20 barras 
 
Nº Barras na direção b = Aσb/ Aφ10 = 15,51/0,785 = 19,76 barras .............. adotar: 20 barras 
 
Cálculo do espaçamento: e = (lado sapata – 2.cobrimento – φbarra)/(N°barras – 1) 
 
ea = (2,00 – 2 . 0,05 – 0,01)/(20 – 1) = 0,099 m = 9,9 cm ≈ 10 cm 
eb = (2,30 – 2 . 0,05 – 0,01)/(20 – 1) = 0,115 m = 11,5 cm 
 
 
P á g i n a | 23 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Barra Quant. f(mm)
Comp.
(cm)
Comp. 
Total + 
10%(m)
N° de 
Barras
Peso 
(kg)
N1 20 10,0 240,0 52,8 5 2,80
N2 20 10,0 210,0 46,2 4 2,24
Total 
(kg)
5,04
QUADRO DE ARMADURAS (OU DE AÇO)
P á g i n a | 24 
 
 
 
3º CASO: Pilar de seção transversal qualquer (forma de L, Z, U etc): 
 
Nesse caso deve-se substituir o pilar “real” por um outro “fictício” de forma retangular 
circunscrito ao mesmo e que tenha seu “CG” coincidente com o “CC” do pilar. 
 
 
Sapata isolada com pilar em “L”. 
 
 
Exemplo 4: Projetar uma sapata para o pilar indicado, com carga de 3000 KN e taxa de suporte do 
solo de 0,3 MPa. 
 
 
Cálculo das coordenadas (x,y) do “CC” do pilar: 
 
Px,y = Σ(An . x,y)/ΣA 
 
xCC = [35.145.17,5 + 25.65.67,5]/[35.145 + 25.65] = 29,62 ≈ 30 cm 
 
yCC = [35.145.72,5 + 25.65.12,5]/[35.145 + 25.65] = 57,95 ≈ 58 cm 
 
 
B
 
L 
CGFictício = CCReal 
b
 
l
 
Pilar retangular 
fictício 
Pilar real 
P á g i n a | 25 
 
 
 
Dessa forma, o retângulo circunscrito ao pilar dado e que possui CC≡CG terá suas 
dimensões de (a’o,b’o): 
 
Equação para esse exemplo: .......... a’o,b’o = [2.(ao,bo – xcc,ycc) 
 
a’o = [2 . (145 – 58)] = 174 cm 
b’o = [2 . (100 – 30)] = 140 cm 
 
 
Com isso, o nosso problema se resume a dimensionar uma sapata, com as características 
anteriores, para um pilar retangular de 174 cm x 140 cm. 
 
Dimensionamento da base da sapata: 
Área da sapata sob o pilar (P=3000 kN) 
A1= P1 /σadm 
σσσσadm = 0,3 Mpa = 300 kN/m² 
 
Dessa forma a área da sapata será: 
A = P/ σadm = 3000 kN/300 kN/m² 
A = 10,0m² 
 
Dimensionamento econômico da sapata: 
a – a0 = b – b0 = 2.d ............................................. adotando a = 3,35 m 
3,35 – 1,74 = b – 1,40 ............................................................. b = 3,01 m 
 
Verificação (área): 
A = a . b = 3,35 . 3,01 = 10,08 m² ≥ 10,00 m² ...... ok! 
 
Determinação dos balanços “d” (abas da sapata): 
d = a – a0 = 3,35 – 1,74 = 1,61m 
d = b – b0 = 3,01 – 1,40 = 1,61m ......... ok! 
Croqui da fôrma 
 
P á g i n a | 26 
 
 
 
4.3 – Sapata Associada 
 
Para se obter um projeto econômico de fundações rasas deve-se procurar fazer o maior 
número possível de sapatas isoladas. No entanto, existem casos em que a proximidade entre dois 
pilares é tal que, ao se tentar fazer sapatas isoladas, estas se superpõem. 
Nesses casos é comum lançar mão de sapatas associadas como ilustrado na figura a seguir. 
 
 
Sapata associada para dois pilares 
 
O procedimento para o dimensionamento de uma sapata associada para dois pilares consiste 
nos seguintes passos: 
 
a) Determinar inicialmente a posição do centro de carga dos pilares, que deve coincidir com o 
centro de gravidade da sapata a ser projetada. 
 
A figura a seguir ilustra a obtenção do centro de carga de dois pilares quaisquer, onde os valores 
da abscissa x e da ordenada y, em relação ao pilar P1, são dados pelas equações a seguir. 
Cabe ressaltar que a interseção da coordenadas x e y estará sempre sobre o eixo da viga de 
rigidez. 
2
2
1
2
.
21
.
21
d
PP
Pyed
PP
P
x
+
=
+
= 
 
 
Posição do centro de carga em uma sapata associada para dois pilares 
 
 
Viga de rigidez 
a 
b 
P á g i n a | 27 
 
 
 
b) Calcular a área da sapata associada utilizando a equação a seguir: 
 
2P1PRconsiderarRdecálculoparaRA VTotal
adm
Total +=→
σ
≥ 
 
• Onde RTotal = resultante das cargas dos dois pilares. 
 
c) Calcular os lados “a” e “b” da sapata associada, procedendo como descrito a seguir: 
 
c.1) Como geralmente o dimensionamento mais econômico desse tipo de sapata está 
diretamente ligado à obtenção de uma viga de rigidez econômica, logo, procura-se 
dimensões “a” e “b” (por tentativas) que conduzam a momentos positivos da viga de 
rigidez (M1 e M3), aproximadamente iguais (em módulo) ao momento negativo (M2). 
 
c.2) Deve ser observado que a posição do centro de gravidade da base da sapata deve coincidir 
com a posição do centro de carga (determinado no item "a"). 
 
Um caso particular de sapata associada ocorre quando as cargas dos pilares são iguais. Nesse 
caso, um dimensionamento econômico pode ser obtido projetando-se uma sapata de 
balanços iguais a: 
Balanço 1 = Balanço 2 = a/5. 
 
Como geralmente as cargas dos pilares são diferentes, procura-se então por tentativas obter 
os valores dos balanços de modo que as ordens de grandeza dos módulos dos momentos negativos e 
positivo sejam o mais próximo possível. 
 
 
Momentos fletores na viga de rigidez da sapata associada. 
 
4.4 – Sapata de Divisa 
 
Em pilares situados junto à linha de divisa o centro de gravidade da sapata (CGB) não 
coincide com o centro de carga do pilar (CCP), tendo-se, em princípio, uma situação de sapata 
M1 
M2 
M3 
Carga linear na V.R. 
q = σadm . b 
P1
 
P2
 
a
 
Vigade rigidez (V.R.)
 
Balanço 1
 
Balanço 2
 
P á g i n a | 28 
 
 
 
excêntrica. Nesse caso, uma solução bastante utilizada é a criação de uma viga de equilíbrio (ou 
viga alavanca) ligada a outro pilar (sapata). 
O emprego da viga de equilíbrio visa obter um esquema estrutural cuja função é a de 
absorver o momento resultante da excentricidade do pilar na sapata. A Figura a seguir ilustra uma 
sapata de divisa e apresenta o esquema estrutural utilizado para o dimensionamento geométrico da 
mesma. 
 
 
 
Sapata de divisa e esquema estrutural de cálculo 
 
B
 
A
 
CGB (sapata) 
CCP (pilar) 
D
iv
isa
 
f 
∆P 
dP1P2 
P á g i n a | 29 
 
 
 
Em função da adoção da viga de equilíbrio o valor da carga R para o dimensionamento da 
sapata de divisa pode ser obtido como segue: 
 
d
e.PPR 11 += 
 
Onde: 
 
d = dP1P2 – e (dP1P2 = distância entre os pilares; e = excentricidade) 
 
fbBe −−=
2
 (Assumindo que a base da sapata (b) vá até a linha de divisa) 
 
 
Como a forma mais conveniente para a sapata de divisa é aquela cuja relação entre os lados 
B e A esteja compreendida entre 2 e 2,5, geralmente adota-se o seguinte roteiro para cálculo de 
sapatas de divisa: 
 
Vê-se pela equação do cálculo de R necessita-se conhecer duas incógnitas (e, d) e dispõe-se 
de apenas uma equação. Em função disso recomenda-se adotar o seguinte roteiro de cálculo: 
 
1o Passo: Assumir inicialmente A = 2B e ∆P = 0. Com isso obtém-se R = P1 o que conduz ao 
seguinte valor para a dimensão B da sapata: 
 
adm
Total
adm
Total RBRBBBABA
σσ .2
.22.. 2 =⇒==== 
 
Obs.: Na prática é comum adotar os valores de B e A sempre múltiplos de 5cm. 
 
 
 
2o Passo: Com o valor de B obtido no passo anterior calcular a excentricidade (e) e o acréscimo de 
carga (∆P). 
 
f
2
bB
e −
−
= e 
d
e.PP 1=∆ (Onde: d = dP1P2 – e) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
P á g i n a | 30 
 
 
 
No cálculo da excentricidade (e) devem ser consideradas as duas possibilidades ilustradas na 
figura a seguir: 
 
 
Possibilidades de excentricidades do pilar situado junto à divisa 
 
 
3° Passo: Obter o valor da resultante R e a área final da sapata: 
adm
Total
Final1
RAPPR
σ
=→∆+= 
 
4o Passo: Com o valor de B obtido no 1o passo e área final da sapata (AFinal) calcular a outra 
dimensão da sapata (A) e verificar se a relação A/B ≤ 2,5. 
 





≤
⇒>
⇒≤
→=⇒=
5,2/43,2
5,2/
)dim(5,2/
.
BAatée
passosrepetireBAumentarBASe
ensionadasapataOkBASe
B
AAABA FinalFinal 
 
 
5 – Análise e Projeto de Fundações Profundas 
 
5.1 – Fundação profunda 
 
Fundação é o elemento estrutural que transfere ao terreno as cargas que são aplicadas à estrutura. 
Na fundação profunda o elemento transmite a carga ao terreno pela base (resistência de ponta), por 
sua superfície lateral (resistência de atrito do fuste) ou por uma combinação das duas, e que está 
assentada em profundidade superior ao dobro de sua menor dimensão em planta. Esta profundidade 
poderá, excepcionalmente, ser inferior, desde que sejam determinadas as capacidades de carga do 
solo que justifiquem tal decisão e que o dimensionamento da fundação seja compatível. Neste tipo 
de fundação incluem-se as estacas, os tubulões e os caixões. 
 
B/2 
e a 
b/2 f 
CGBASE DA SAPATA 






+−=−= f
2
b
2
B
a
2
B
e
f
2
bB
e −
−
=
(a) Pilar com a face maior 
B/2 
e a 
CGBASE DA SAPATA 






+−=−= f
2
l
2
B
a
2
B
e
f
2
lB
e −
−
=
(b) Pilar com a face menor 
ao/2 f 
Divisa Divisa 
P á g i n a | 31 
 
 
 
 
 
5.2 – Estacas 
 
As estacas mais comuns podem ser classificadas em duas categorias: Estacas de deslocamento e 
Estacas escavadas. 
As estacas de deslocamento são aquelas introduzidas no terreno através de algum processo em 
que não há a retirada do solo (não há escavação). O exemplo mais comum são as estacas pré-
moldadas de concreto armado. 
As estacas escavadas são aquelas executadas “in loco” através de perfuração do terreno por 
meio de equipamento próprio, com remoção de solo, com ou sem revestimento, com ou sem a 
utilização de fluido estabilizante. Nessa categoria destacamos a estaca do tipo “Strauss”, hélices 
contínuas e estacas injetadas. 
 
5.2.1 – Estacas do Tipo Franki 
 
A estaca tipo Franki é uma estaca de deslocamento que usa um tubo de revestimento 
cravado dinamicamente no solo, com a ponta fechada por meio de bucha e recuperado após a 
concretagem da estaca. O concreto usado na execução da estaca é relativamente seco com baixo 
fator água-cimento, resultando em um concreto de slump zero, de modo a permitir o forte 
apiloamento previsto no método executivo. O concreto com estas características deve atingir fck de 
20 MPa e o controle tecnológico do concreto durante a execução da estaca deve prever retirada 
regular de corpos-de-prova, para serem ensaiados a 3, 7 e 28 dias de vida, com retiradas de amostras 
iniciando-se ao se executar as primeiras estacas, e continuando para cada grupo de 15 ou 20 estacas 
executadas. 
A armadura da estaca é constituída por barras longitudinais e estribos que devem ter 
dimensões compatíveis com o diâmetro do tubo e do pilão. A execução de estacas tipo Franki, 
quando bem aplicada, praticamente não sofre restrições de emprego diante das características do 
subsolo, salvo casos particulares, como aqueles constituídos por espessas camadas de solo muito 
mole (risco de estrangulamento do fuste na fase de concretagem). 
 
A sua execução obedece o seguinte roteiro (figura a seguir): 
 
a) Inicia-se a cravação do tubo no solo, derrama-se uma quantidade de concreto seco e apiloando-se 
com o pilão, de modo a formar um tampão estanque; 
b) Sob os golpes do pilão o tubo penetra no solo e o comprime fortemente; 
P á g i n a | 32 
 
 
 
c) Chegando-se à profundidade desejada, prende-se o tubo e, sob os golpes do pilão, soca-se o 
concreto tanto quanto o solo suporta, de modo a construir uma base alargada (ponta alargada da 
estaca); 
d) Terminada a execução da base alargada é colocada a armação e iniciada a execução do fuste, 
neste momento inicia-se a retirada do tubo; 
e) Continua-se a execução do fuste da estaca, socando-se o concreto por camadas sucessivas, 
mantendo sempre a ponta do tubo abaixo do concreto para garantir a impossibilidade de penetração 
de água ou solo no interior do fuste de concreto. 
 
Aspectos da estaca tipo Franki que a diferencia dos outros tipos de estacas concretadas no 
local contribuindo para a elevada carga de trabalho da estaca: 
 
• a cravação com ponta fechada isola o tubo de revestimento da água do subsolo, o que não 
acontece com outros tipos de estaca executada com ponta aberta; 
 
• a base alargada dá maior resistência de ponta que todos os outros tipos de estaca; 
 
• o apiloamento da base compacta solos arenosos, bem como, aumenta o diâmetro da estaca 
em todas as direções, aumentando sua a resistência de ponta. 
 
• em solos argilosos o apiloamento da base expele a água da argila, que é absorvida pelo 
concreto seco da mesma, consolidando e reforçando seu contorno; 
 
P á g i n a | 33 
 
 
 
• o apiloamento do concreto contra o solo para formar o fuste da estaca compacta o solo nas 
proximidades do fuste e aumenta o atrito lateral; 
 
• o comprimento da estaca pode ser facilmente ajustado durante a cravação. 
 
 
Porém, nem todos os aspectos da estaca Franki são vantajosos. Pode-se destacar como 
desvantegens na aplicação das estacas do tipo franki: 
 
- Grande vibração durante a cravação; 
- Demorano tempo de execução; 
- Custo elevado da mão de obra; 
 
5.2.2 – Estacas do Tipo Strauss 
 
São estacas moldadas em loco que apresentam a vantagem de leveza e simplicidade do 
equipamento que utiliza, o que possibilita a sua utilização em locais confinados, em terrenos 
acidentados ou ainda no interior de construções existentes com o pé direito reduzido. Outra 
vantagem operacional é de o processo não causa vibrações que poderiam provocar danos nas 
edificações vizinhas ou instalações que se encontrem em situação relativamente precária. 
A execução requer um equipamento constituído de um tripé de madeira ou de aço, um 
guincho acoplado a um motor, uma sonda de percussão munida de válvula em sua extremidade 
inferior, para a retirada de terra, um soquete com aproximadamente 300 kg, tubulação de aço com 
elementos de 2 a 3 metros de comprimento, rosqueáveis entre si, um guincho manual para retirada 
da tubulação, além de roldanas, cabos de aço e outras ferramentas. 
Como característica principal, o sistema de execução usa revestimento metálico recuperável, 
de ponta aberta, para permitir a escavação do solo, executando-se estacas em concreto simples ou 
armado. 
Processo executivo das estacas Strauss: 
a) centraliza-se o soquete com o piquete de locação, perfura-se com o soquete a profundidade de 1,0 
m, furo este que servirá para a introdução do primeiro tubo (pré-furo), que é dentado na 
extremidade inferior (chamado de coroa), cravando-o no solo; 
b) a seguir substitui-se o soquete pela sonda de percussão, que por meio de golpes captura e retira o 
solo; 
c) quando a coroa estiver toda cravada é rosqueado o tubo seguinte e assim sucessivamente até 
atingir a camada de solo resistente (ou profundidade de projeto), providenciando sempre a limpeza 
da lama e da água acumulada dentro do tubo; 
d) substituindo-se a sonda pelo soquete, é lançado no tubo, em quantidade suficiente para ter-se 
uma coluna de 1,0 m, o concreto meio seco; 
e) sem tirar a tubulação, apiloa-se o concreto formando um bulbo e na seqüência executa-se o fuste 
lançando-se o concreto sucessivamente em camadas apiloadas, retirando-se a tubulação na 
seqüência da operação; 
f) a concretagem é feita até um pouco acima da cota de arrasamento da estaca, deixando-se um 
excesso para o corte da cabeça da estaca. 
P á g i n a | 34 
 
 
 
 
Quando executadas uma ao lado da outra (estacas justapostas), podem servir de cortina de contenção 
para a execução de subsolos (desde que devidamente armadas). 
Não se recomenda executar esse tipo de estaca abaixo do nível da água, principalmente se o 
solo for arenoso, visto que se pode tornar inviável drenar a água dentro do tubo e, portanto, impedir 
a concretagem (que deve ser feita sempre a seco). Também no caso de argilas moles saturadas, não 
se recomenda esse tipo de estaca por causa do risco de "estrangulamento" do fuste durante a fase de 
concretagem. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cortina de Contenção em estacas de concreto armado. 
5.2.3 - Estacas do Tipo Raiz 
São estacas moldadas in loco perfuradas com circulação de água ou método rotativo ou 
ainda, rotativo-percursivo em diâmetros variando de 130 a 450 mm. São executadas com injeção de 
argamassa ou calda de cimento sob baixa pressão. 
No caso de estacas raiz perfuradas exclusivamente em solos, a perfuração é revestida com 
tubo metálico recuperável para garantir a integridade do fuste. Se ocorrer perfuração em trecho de 
P á g i n a | 35 
 
 
 
rocha (passagem de matacões ou rochas sãs), isso se dará pelo processo rotativo-percursivo sem a 
necessidade de revestimento metálico. 
A estaca raiz é indicada para reforços de fundação, complementação de obras (ampliações), 
locais de difícil acesso e em obras onde é necessário ultrapassar camadas rochosas, fundações de 
obras com vizinhança sensível a vibrações ou poluição sonora, ou ainda, para obras de contenções 
de taludes. 
Dependendo do equipamento utilizado as estacas podem ser executadas em ângulos 
diferentes da vertical (0° a 90°). A perfuratriz é equipada com sistema de rotação e avanço do 
revestimento metálico provisório ou por máquinas a roto-percussão com martelo acionados a ar 
comprimido. São equipamentos relativamente pequenos e robustos que possibilitam a operação em 
locais com espaços restritos, no interior de construções existentes e locais subterrâneos. Existem 
ainda equipamentos autônomos sobre trator de esteiras, acionados por motor diesel para sua 
locomoção e para funcionamento do sistema hidráulico. 
O processo construtivo segue basicamente as seguintes etapas: 
a) perfuração com utilização de circulação d'água e revestimento do furo; 
b) perfuração executada até a profundidade necessária (cota da ponta da estaca); 
c) colocação da armação após limpeza final do interior do tubo de revestimento; 
d) introdução de argamassa de cimento e areia sob baixa pressão; 
e) retirada do tubo de revestimento e aplicações parciais de ar comprimido. 
Completada a perfuração com revestimento total do furo, é colocada a armadura necessária, 
procedendo-se a seguir a concretagem do fuste com a correspondente retirada do tubo de 
revestimento. A armadura pode ter a seção de aço modificada ao longo do fuste, em função do 
diagrama de atrito lateral. 
A concretagem é executada de baixo para cima, aplicando-se regularmente uma pressão 
rigorosamente controlada e variável, em função da natureza do terreno. Normalmente, esta pressão 
varia de 0 a 0,4 MPa (4,0 kgf/cm2). A argamassa de cimento e areia (podendo utilizar cimento de 
alta resistência inicial quando houver a possibilidade de fuga da nata de cimento) com resistência 
mínima de 20 MPa. 
P á g i n a | 36 
 
 
 
 
 
Sonda Roto-percussiva para estaca raiz. 
P á g i n a | 37 
 
 
 
5.2.4 – Estacas escavadas com Trado Helicoidal 
 
 O equipamento para a execução da estaca com trado helicoidal é muito versátil e pode vir 
acoplado em caminhões ou montado sobre chassi metálico, executando estacas de pequena 
profundidade com torre de 6,0 m até estacas mais profundas com torre de 30,0 m. O diâmetro das 
brocas variam de 0,20 a 1,70 m. sendo que para esse tipo de trabalho o diâmetro mínimo é de 0,50m, 
de forma que é possível a abertura da base (alargamento) com a descida de um operário pela 
perfuração. 
 Tal sistema possui as vantagens de grande mobilidade dentro do canteiro, ausência de 
vibrações, permite a amostragem do solo escavado e pode ser executada bem próxima as divisas. 
Contudo, tal método construtivo não pode ser utilizado em profundidades abaixo do lençol freático 
e também em solos coesivos (estrangulamento do fuste). 
 O método executivo segue as seguintes etapas: 
1- Instalação e nivelamento do equipamento sobre o piquete de locação; 
2- Início da perfuração com a retirada da haste a cada 2,0 m aproximadamente, para limpeza do 
solo entre as lâminas e manobra; 
3- Atingida a cota de projeto e confirmada as características do solo com a sondagem mais 
próxima dá-se o início a concretagem; 
4- Antes do início da concretagem faz-se o apiloamento do fundo da escavação com pilão de 
concreto fabricado no próprio canteiro; 
5- A concretagem se dá através de funil até uma vez o diâmetro da estaca acima da cota de 
arrasamento, sempre utilizando um vibrador de imersão nos últimos 2,0 m da estaca 
(superiores); 
6- Finalmente, posiciona-se a armadura de ligação no concreto fresco, até uns 50cm acima do 
concreto. 
 
Obs: 
- para o caso de estacas armadas, a armadura é instalada logo após o apiloamento do fundo da 
escavação. 
- o concreto utilizado deve possuir no mínimo um consumo de cimento na ordem de 300 kg/m³, 
consistência plástica (slump mínimo de 8,0 cm) e Fck = 20 MPa. 
 
 
 
 
 
P á g i n a | 385.2.5 – Estacas Tipo Hélice Contínua 
 
 São estacas de concreto moldadas in loco, executadas por meio de trado contínuo e injeção 
de concreto, sob pressão controlada através da haste central do trado, simultaneamente a sua 
retirada. Foi desenvolvida nos EUA na década de 80 e vem ganhando grande destaque no mercado 
atualmente. 
 As fases de execução das estacas do tipo hélice contínua são: 
 
a) Perfuração: consiste em cravar a haste no terreno, até a profundidade de projeto, por meio de 
uma mesa rotativa no topo do equipamento. A haste de perfuração é uma hélice em espiral em 
torno de um tubo central serrilhada na extremidade inferior. A entrada de solo no interior do 
tubo é impedida por uma tampa de proteção colocada na sua extremidade inferior, que é 
expulsa pelo concreto no início da concretagem. A perfuração é contínua, ou seja, sem a 
retirada da hélice do solo o que garante sua aplicação em solos coesivos ou arenosos e também 
abaixo do lençol freático. 
b) Concretagem: Alcançada a profundidade desejada, o concreto é bombeado pelo tudo central, 
preenchendo simultaneamente a cavidade deixada pela retirada da hélice do terrreno. A mesma 
é extraída sem girar, ou para terrenos arenosos, girando lentamente no sentido contrário da 
perfuração. A velocidade de retirada da haste é diretamente relacionada a pressão e o consumo 
de concreto, de forma que não surjam vazios no fuste, evitando assim possíveis 
estrangulamentos. 
c) Instalação da armadura: A armação em forma de gaiola é introduzida na estaca por gravidade 
com ajuda de um pilão de pequena carga ou vibrador, dessa forma com as dificuldade inerentes 
desse processo executivo. As gaiolas são formadas por barras de maior diâmetro (longitudinais) 
e estribos helicoidal (soldado) nas barras longitudinais e devem ser levemente afuniladas para 
facilitar a introdução no concreto. A armadura é centralizada no furo com o uso de espaçadores 
do tipo pastilha ou roletes de forma a garantir o recobrimento de concreto mínimo necessário. 
 
 
 
 
Observações: 
 
• O concreto deverá possuir um Fck mínimo de 20MPa e bem fluído com slump entre 20 e 24 cm, 
sendo facultativo o uso de aditivos. 
• O consumo de cimento é da ordem de 350 a 450 kg/m³ e não se utiliza a brita nº 2. 
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• Estacas submetidas a apenas esforços de compressão não necessitam de armação, de acordo 
com a NBR 6122, ficando a critério do projetista a armadura de ligação com o bloco de 
coroamento. 
 
O equipamento utilizado para cravação da hélice é formado por uma torre metálica, de altura 
apropriada para a profundidade desejável da estaca, mesa rotativa, limpador do trado e guincho 
para remoção da hélice do terreno. 
 
Torque (kN.m) Diâmetro (mm) Profundidade (m) 
35 275 – 350 – 425 15 
80 a 150 ≤ 800 24 
≥160 ≤ 1000 24 
 
 Para o monitoramento das estacas do tipo hélice contínua durante a sua execução o 
equipamento possui uma série de sensores instalados que alimentam com dados (profundidade, 
velocidade de rotação, torque, inclinação da torre, pressão de concreto, volume de concreto) um 
computador localizado na cabine do mesmo. Ao final da execução de cada estaca é emitido um 
relatório com todos esses dados e também informações como número e diâmetro da estaca, data da 
execução, horário do início da perfuração, concretagem e término da estaca, o nome do contratante 
e da obra. 
 
 
 
 
 
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Vantagens na utilização da estaca do tipo hélice contínua: 
 
• Elevada produtividade (150 a 400 metros de estaca por dia) o que reduz o cronograma 
da obra significativamente. 
• Adaptabilidade a maioria dos terrenos (exceto na presença de matacões e rochas). 
• Não produz distúrbios e vibrações, além de não causar a descompressão do terreno. 
• Não produz detritos com lama bentonítica (problemas de disposição de resíduos no 
mateiral escavado). 
 
Desvantagens na utilização da estaca do tipo hélice contínua: 
 
• O canteiro de obras deve ser plano e de fácil movimentação (porte do equipamento). 
• Exige central de concreto próxima ao local de trabalho (devido a grande produtividade). 
• Pá carregadeira no canteiro para remoção e limpeza do material escavado para fora do 
canteiro. 
• Limitação do comprimento da estaca e da armadura. 
• Número mínimo de estacas para a mobilização do equipamento em função dos custos 
operacionais. 
 
 
5.2.6 – Estacas escavadas com Lama Bentonítica 
 
 A lama bentonítica é o fluido usado na estabilização das paredes das escavações das 
estacas e que consiste na mistura de água e bentonita. 
 A bentonita é uma argila da família das montmorilonitas encontrada em depósitos 
naturais que em presença de água suas partículas lamelares se hidratam e expandem 
formando uma suspensão coloidal. No estado de máxima expansão essas partículas se 
movem livremente e devido as cargas elétricas que possuem, vão formar uma estrutura do 
tipo “castelo de cartas”, que estabiliza as paredes das escavações e não se decanta com o 
tempo. 
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 A lama bentonítica é uma mistura de bentonita em pó com água, numa concentração 
de 3% a 8% em misturadores de alta turbulência, onde a mesma deverá possuir três 
características importantes: 
 
1- Estabilidade: não decantação das partículas de bentonita por um longo período. 
 
2- Cake: capacidade de se formar rapidamente uma película impermeável obre uma 
superfície porosa (solo). 
 
3- Tixotropia: capacidade reversível de tornar-se líquida quando agitada ou bombeada e 
“gelificada” (castelo de cartas) quando cessado o movimento. 
 
A lama bentonítica no processo de execução das estacas escavadas deverá cumprir as 
seguintes funções: 
 
a) Conter o fundo e as paredes da escavação pela ação da pressão hidrostática sobre as 
mesmas. 
b) Ser facilmente deslocada e substituída pelo concreto. 
c) Manter os resíduos de escavação em suspensão, evitando sua deposição no fundo do 
furo ou nas tubulações. 
d) Ser facilmente bombeável. 
 
Além disso, a lama bentonítica deverá possuir algumas características como: 
 
1- Espessura e impermeabilidade do “cake”: o cake deve ser fino (2,0 mm) e 
impermeável, pois cakes porosos permitem a fuga da lama para o solo 
desestabilizando as escavações. Já camadas muito espessas de cake são facilmente 
removidas pelas ferramentas de escavação. 
2- Peso específico (densidade): cakes muito denso melhoram a estabilidade das 
escavações porém, dificultam o deslocamento da lama pelo concreto. Normalmente o 
cake possue uma densidade da ordem de 1,04 g/cm³, podendo chegar a 1,40 g/cm³ 
com o avanço das escavações (incorporação de partículas do solo escavado). 
3- Viscosidade: propriedade que influencia no deslocamento da lama pelo concreto, 
sendo as vezes mais importante que a densidade. 
4- Teor de areia: a presença de areia na lama bentonítica prejudica a formação do cake 
tornando-o espesso, permeável e resistente. Aumenta também sua viscosidade e 
conseqüentemente dificulta o deslocamento do concreto. 
5- pH: é um indicador da contaminação química da lama pelo cálcio do cimento (pH > 
11) produzindo cakes espessos e permeáveis. Caso a lama apresente pH ácido, a 
contaminação pode ser por matéria orgânica contida na lama e causar floculação e 
suspensão da bentonita. 
 
O processo executivo das estacas escavadas com lama bentonítica compreende as seguintes 
fases: 
 
1- escavação e preenchimento simultâneo do furo com lama bentonítica previamente 
preparada; 
 
2- colocação da armadura previamente montada dentro da escavação com lama bentonítica; 
 
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3- lançamento do concreto (de baixo para cima) através de tubos de concretagem que, 
sendo mais denso que a lama, expulsa a mesma do furo,onde é bombeada de volta para 
um depósito. 
 
 
 
Os equipamentos utilizados na escavação podem ser de dois tipos: 
 
1- equipamentos que desagregam o solo destruindo a sua estrutura em pequenos 
fragmentos que são transportados para fora da escavação pelo fluxo da lama (circulação 
reversa). Esse processo provoca uma mistura muito grande de detritos do solo com a 
lama bentonítica e dessa forma exige métodos de filtragem para a reutilização da lama 
de forma adequada (peneiras e desarenadores). Exemplo: tricones, rollerbits e dragbits. 
 
Dragbits (fotos superiores) e Rollerbits tricone (fotos inferiores). 
 
2- Equipamentos que cortam o solo como um todo e o transportam para fora da escavação. 
Dessa forma a contaminação da lama pelo solo é mínima, não necessitando do uso de 
métodos de filtragem da lama. Exemplo: trados e clamshells. 
 
 
 
Clamshell telescópica Trado helicoidal 
 
 
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A escolha do tipo de equipamento a ser utilizado depende das condições do solo, da 
profundidade a ser atingida, das dimensões da estaca e das condições do canteiro de serviço 
e sua localização. 
De uma maneira geral qualquer camada de solo com permeabilidade inferior a 
1,0cm/seg pode ser escavada e estabilizada com lama bentonítica. Porém, para camadas de 
solos muito permeáveis pode-se exigir lamas com concentrações de bentonita na ordem dos 
12% ou mesmo a utilização de aditivos como serragem, siltes e agregados leves, de forma a 
permitir a formação do cake e reduzir a perda de lama pelos poros do solo. No caso de solos 
com permeabilidade ainda mais elevada torna necessário a utilização de revestimento, 
normalmente metálico. 
As ferramentas convencionais (trados, clashells) não conseguem escavar rochas 
duras e tem dificuldade de escavar camadas de solo com SPT > 50. Dessa forma emprega-se 
o uso misto de trépanos pesados com clamshells, o que causa vibração (desabamento das 
paredes da escavação) e deixa o processo muito lento. 
 
 
Trépanos de escavação 
 
 No caso de estacas apoiadas em rocha é importante lembrar que a superfície da rocha nunca 
é plana nem uniforme e portanto a limpeza do fundo é obrigatória e de difícil execução. A utilização 
de “air lift” para tal limpeza é uma imposição para se garantir um bom contato concreto/rocha. 
 
Exemplo de Air Lift. 
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Para que a lama bentonítica possa exercer sua função estabilizadora é necessário que se 
tenha um fluxo ascendente da mesma para fora da escavação. Dessa forma o nível da lama no 
interior da escavação deve estar sempre acima do nível do lençol freático (mínimo de 1,50m). No 
caso de lençol muito próximo a superfície (lençol alto) ou ainda lençol sob pressão (artesiano) a 
escavação torna-se muito dificultada. 
Lençol freático contaminado com matéria orgânica pode afetar a estabilidade da 
escavação, pois altera as características da lama bentonítica. 
 
5.2.7 – Estadas Pré-Moldadas: 
 
 Esse tipo de estaca caracterizam-se por serem cravadas no terreno por percussão, prensagem 
ou vibração e também por fazerem parte do grupo denominado estacas de deslocamento. Elas 
podem ser constituídas por um único elemento estrutural (madeira, aço, concreto armado ou 
protendido) ou pela associação de dois desses elementos (e não mais do que dois), sendo dessa 
forma denominada de estaca mista. 
 
Exemplos de estacas mistas. 
 
 
Estaca mista de concreto e aço para cravação em argilas duras Estaca com ponta metálica para apoio em rocha 
 
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5.2.7.1 – Estacas de Madeira: 
 
 As estacas de madeira sempre foram utilizadas desde os primórdios da história da 
construção civil. Atualmente, diante das dificuldades de obtenção de madeiras de boa 
qualidade e do aumenta das cargas das estruturas seu emprego é bem mais reduzido. 
 Esse tipo de estaca nada mais é do que um tronco de árvore (o mais retilíneo 
possível), cravado por percussão através de um pilão em queda livre. No Brasil a madeira 
mais empregada é o eucalipto, principalmente em fundações de obras provisórias como o 
cimbramento (escoramento) em obras de pontes por exemplo. Paras obras definitivas deve-
se utilizar porém s denominadas “madeiras de lei” como peroba, aroeira, maçaranduba, ipê, 
entre outras. 
 A durabilidade da madeira é praticamente ilimitada quando a estaca está 
permanentemente submersa (abaixo do nível freático). Entretanto, quando submetida a 
variações no nível do lençol freático, apodrece por ação de fungos que se desenvolvem no 
ambiente ar/água. Dessa forma o emprego permanente desse tipo de estaca está sujeito a 
condição de sempre mantê-la submersa, pois é praticamente impossível obter um solo 
completamente seco por muito tempo. 
 Para se evitar danos a estaca durante a cravação instala-se um anel de aço na cabeça 
da mesma, com a finalidade de se evitar o rompimento por fendilhamento. Já a ponta da 
estaca deverá ser protegida por uma ponteira metálica quando a mesma necessitar atravessar 
camadas resistentes. 
 
Estacas de eucalipto cravadas. 
 
5.2.7.2 – Estacas Metálicas: 
 
 São estacas constituídas por peças de aço laminado ou soldado (perfis I ou H) ou ainda 
chapas dobradas de seção circular (tubos), quadradas ou retangulares, bem como trilhos de linhas 
férreas desativadas ou removidas por desgaste. 
 Embora o custo desse tipo de estacas seja ainda mais elevado que as demais, em várias 
situações a utilização das mesmas se torna economicamente viável, pois podem atender a várias 
fases da construção, além de permitir uma cravação fácil, provida de baixa vibração, trabalhando 
bem a flexão e não tendo maiores problemas quanto a manipulação, transporte, emendas ou cortes 
da estaca. 
 Esse tipo de estaca pode ser cravado em terrenos resistentes sem o risco de levantamento ou 
quebra de estacas vizinhas, bem como próxima as divisas dos terrenos, pois servem de elementos de 
contenção na fase de escavação e como fundação dos pilares de divisa sem a necessidade de 
utilização de vigas de equilíbrio, visto que resistem a eventuais flexões que tais pilares possam 
introduzis nas mesmas. 
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 Não se questiona o problema da corrosão nas estacas metálicas quando as mesmas se 
encontram totalmente enterradas em solos naturais, visto que a quantidade de oxigênio encontrada 
nesses solos é tão pequena que a reação química tão logo se inicia já esgota completamente esse 
elemento responsável pelo processo corrosivo. Entretanto, a NBR-6122 exige que tais estacas 
enterradas tenham sua espessura reduzida em 1,50mm em toda a superfície em contato com o solo, 
resultando dessa forma em uma área útil menor que a área real do perfil da estaca. A carga máxima 
do ponto de vista estrutural do perfil metálico é obtida multiplicando-se a área útil pela tensão 
admissível (σc = fyk/2). As emendas das estacas metálicas são feitas por solda e utilização de talas 
também soldadas. 
 No caso em que a estaca atravessar camadas de argila mole e se apoiar em solo de maior 
resistência, há o interesse de se aumentar a área da ponta da estaca, dessa forma melhorando a 
capacidade de carga. Para tanto pode-se soldar segmentos de perfis metálicos na região da ponta. 
Tal solução tem a vantagem de não provocar grandes deslocamentos transversais de argila mole 
durante a cravação, evitando o desconfinamento do fuste e minimizando problemas de flamblagem 
e desaprumo durante a cravação da estaca. 
 Em caso de contato da estaca com água ou locais passíveis de erosão pode-se executar um 
encamisamento em concreto armado da mesma na região da estaca atingida por tais problemas. 
 
 
Canteirode obras com estacas de perfil I metálicas. 
 
 
5.2.7.3 – Estacas Pré Moldadas em Concreto: 
 
Tratam-se de elementos pré-moldados de concreto armado, ou protendido, para servirem 
como fundações profundas, introduzidos no terreno, nas profundidades necessárias e suficientes 
para absorver as cargas estruturais. 
Existem 3 tipos de estacas de concreto armado que são utilizadas: 
- concreto vibrado; 
- concreto centrifugado; 
- concreto protendido. 
 
O concreto das estacas deve apresentar resistência (fck) mínima de 25 MPa, 
aproximadamente 250 kgf/cm². O concreto deve ser adensado e submetido cuidadosamente à cura. 
No caso de ocorrência de água, ou solos agressivos, devem ser adotadas medidas especiais de 
proteção ao concreto. 
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A implantação das estacas pré-moldadas de concreto no solo deve ser realizada por meio de 
cravação, percussão, ou vibração. Para implantação de estacas sobre nível d’água deve ser utilizado 
guincho para posicioná-las no fundo antes do início da cravação. Para fundações sobre lâmina 
d’água deve ser utilizada plataformas flutuantes, ou barcaças especialmente preparadas. De maneira 
geral, devem ser utilizados, preferencialmente, bate-estacas com martelos de queda livre, nos quais 
a relação Pp/Pe, entre o peso do pilão (Pp), e o peso da estaca (Pe), deve ser a maior possível, com 
valor recomendável mínimo de 0,7. Pode, também, ser utilizados martelos vibratórios, automáticos 
a diesel ou hidráulicos. 
 
5.2.7.3.1 – Procedimentos Executivos de Caráter Geral 
 
Primeiro deve-se proceder à locação das estacas no campo em atendimento ao projeto. Na 
implantação das estacas no terreno deve-se atender às profundidades previstas no projeto, salvo se a 
nega e o repique elástico das estacas anexas e sondagens próximas indicarem a presença de camada 
de solo com resistência suficiente para suportar as cargas de projeto, ressalvando a ocorrência de 
“nega falsa”. De qualquer forma, alterações das profundidades das estacas somente podem ser 
realizadas após autorização prévia do projetista da obra. O conceito de nega deve ser empregado 
exclusivamente para controle da cravação da estaca, sendo vetado para determinação da capacidade 
de carga. 
 
nega: Penetração permanente de uma estaca, causada pela aplicação de um golpe do martelo. Em geral é 
medida por uma série de dez golpes; ao ser fixada ou fornecida, deve ser sempre acompanhada do peso do 
martelo e da altura de queda ou da energia de cravação no caso de martelos automáticos. 
repique: Parcela elástica do deslocamento máximo de uma seção da estaca, decorrente da aplicação de um 
golpe do martelo. 
 
No caso de estacas parcialmente cravadas no solo, deve ser apresentada justificativa de 
segurança quanto à flambagem. As estacas devem ter o menor número de emendas possível, dentro 
do comprimento necessário. As cabeças das estacas, caso seja necessário, devem ser cortadas com 
ponteiras até que se atinja a cota de arrasamento prevista, não sendo admitida qualquer outra 
ferramenta para tal serviço. 
 
Posicionamento da ponteira para arrasamento da cabeça da estaca. 
 
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Após a execução da estaca, a cabeça deve ser aparelhada para a permitir a adequada ligação 
ao bloco de coroamento, ou às vigas. Para tanto, devem ser tomadas as seguintes medidas: 
 
a) o corte do concreto deve ser efetuado com ponteiras afiadas, trabalhando horizontalmente 
com pequena inclinação para cima; 
b) o corte do concreto deve ser feito em camadas de pequena espessura iniciando da borda 
em direção ao centro da estaca; 
c) as cabeças das estacas devem ficar normais aos seus próprios eixos. 
 
As estacas devem penetrar no bloco de coroamento em pelo menos 10 cm, salvo 
especificação de projeto e suas emendas devem apresentar resistência maior, ou, no mínimo, igual 
às das partes emendadas. 
O dimensionamento das estacas deve ser efetuado em atendimento às normas NBR 6122 e 
NBR 6118. As estacas, em geral, devem ser dotadas de armaduras para resistir também aos esforços 
de transporte, manipulação, além do trabalho a que devem estar sujeitas, inclusive deslocamento 
horizontal. 
Quando ocorrerem estacas com a estrutura danificada, ou comprimento insuficiente junto ao 
topo, devem ser previstos segmentos de complementação atendendo ao seguinte procedimento: 
 
a) deve ser removido o concreto da estaca de modo a deixar a armadura exposta, em 
comprimento suficiente para fazer emenda por traspasse, de acordo com a NBR 6118; 
b) o corte do concreto deve ser executado de modo a obter uma superfície perpendicular ao 
eixo da estaca; 
c) devem ser empregadas na parte emendada, armaduras longitudinal, transversal e fretagem, 
iguais às encontradas na estaca; 
d) deve ser empregado concreto de resistência característica igual, ou maior, do que o 
utilizado na confecção da estaca; 
e) antes da concretagem, o topo da estaca deve estar limpo e umedecido; 
f) deve-se prever o tratamento do topo da estaca quando ocorrer esmagamento do concreto 
durante a cravação com a reconstituição realizada com graute ou argamassa epoxi, de forma 
cuidadosa e criteriosa. 
Deve ser conferida especial atenção às estacas pré-moldadas que apresentarem trincas. Caso 
estas sejam consideradas prejudiciais, as estacas afetadas devem ser rejeitadas. Devem ser adotados 
os critérios da NBR 6188 na avaliação das fissuras transversais das estacas. A fissuração não é 
nociva desde que: 
- não seja superior a 0,3 mm e se a estrutura estiver protegida com revestimento; 
- não seja superior a 0,2 mm para estrutura exposta em meio não agressivo; 
 
As estacas devem ser rejeitadas desde que as fissuras longitudinais e transversais tenham 
abertura superior a 0,6 mm. Para estacas protendidas o limite é de 0,4 mm. Nas estacas vazadas de 
concreto, antes da concretagem do bloco, o furo central deve ser convenientemente preenchido. 
Deve ser utilizado um capacete de aço com coxim e cepo de madeira, para proteção contra o 
esmagamento da cabeça da estaca durante a cravação. 
 
5.2.7.3.2 – Controle dos Materiais 
 
Concreto: O recebimento de cada lote de estacas deve ser feito no local da fabricação ou no canteiro 
de obras. O concreto das estacas deve apresentar resistência característica à compressão simples 
igual, ou superior a 25 MPa, ou à especificada em projeto. O controle da resistência característica à 
compressão simples deve ser determinado conforme NBR 12655. 
 
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Controle de Execução: É obrigatório manter o registro completo da cravação de cada estaca, onde 
devem constar neste registro os seguintes elementos: 
a) data de fabricação; 
b) número e a localização da estaca; 
c) dimensões da estaca; 
d) cota do terreno no local da cravação; 
e) nível d’água; 
f) características do equipamento da cravação; 
g) diagrama da cravação; 
h) duração de qualquer interrupção na cravação e hora em que ela ocorreu; 
i) cota final da ponta da estaca cravada; 
j) cota da cabeça da estaca, antes do arrasamento; 
k) comprimento do pedaço cortado da estaca, após o arrasamento na cota de projeto; 
l) nega, penetração, em centímetros, nos dez últimos golpes, em três sequências; 
m) repique elástico, por golpe, nos trinta últimos golpes; 
n) desaprumo e desvio de locação; 
o) suplemento utilizado; 
p) anormalidade de execução; 
q) comprimento real da estaca, abaixo do arrasamento. 
 
Deve-se obter o diagrama de cravação em todas das estacas, obrigatoriamente as estacas 
mais próximas aos furos de sondagem. Em obras com grande número de estacas, devem ser feitas 
provas de carga estática em, no mínimo, em 1% das estacas. Também devem ser feitos ensaios de 
carregamento dinâmico em, no mínimo, em 3% das estacas. As provas de carga devem ter início 
juntamente com o início da cravação das primeirasestacas de forma a permitir as providências 
cabíveis em tempo hábil. Deve ser evitada a paralisação dos serviços de cravação de uma estaca, 
principalmente quando esta estiver próxima do final. Antes de dar por concluída uma cravação, a 
nega deve ser obtida no mínimo três vezes. Deve ser constante a comparação dos comprimentos 
encontrados na obra com os previstos em projeto. 
A estaca cravada é aceita desde que: 
a) sua excentricidade, em relação ao projeto, seja de até 10% do diâmetro; 
b) o desaprumo seja no máximo de 1% de inclinação, do comprimento total útil cravado; 
Os valores diferentes dos estabelecidos devem ser informados à projetista para verificação. 
 
 
Estaca pré moldadas de concreto armado (seção circular vazada). 
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Estaca pré moldadas de concreto armado (seção circular vazada) sob lâmina dágua. 
 
 
6 - Tubulão 
 
Elemento de fundação profunda, cilíndrico (constituídos de fuste e base), em que pelo 
menos na sua etapa final há descida de operário. Pode ser feito a céu aberto ou sob ar comprimido 
(pneumático) e ter ou não base alargada. Pode ser executado com ou sem revestimento, podendo 
este ser de aço ou de concreto. No caso de revestimento de aço (camisa metálica) exige tubos de aço 
com até 0,01m de espessura na parede, onde o mesmo poderá ser perdido ou recuperado. 
Depois da sondagem do terreno, se o solo encontrado for de argila, a execução de tubulões 
está liberada, pois é o solo mais apropriado para uma fundação desse tipo devido ao baixo risco de 
desmoronamento. 
O concreto utilizado para fundações com tubulões também não exige especificações mais 
severas. Em geral, pode ser utilizado um concreto de 25 MPa, com brita nº 2, tanto para o fuste 
quanto para a base. Já para o encamisamento, os anéis de concreto cuja espessura de parede varia 
normalmente entre 6 e 10 cm devem ser produzidos com brita nº 1 ou pedriscos. 
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A maior diferença dos tubulões para as estacas é que o primeiro possui diâmetros geralmente 
superiores àquelas, assim como por permitirem o acesso de um operário no seu interior, para a 
escavação da base alargada. 
 
6.1 – Tubulão a céu aberto 
 
Esse tipo de fundação é pertinente quando há solos bastante rijos. Isso porque a escavação 
normalmente é manual, dependente de um poceiro (executor de poços), um ajudante e um sarilho. É 
possível escavar o solo mecanicamente com equipamentos de perfuração, mas ainda assim, a 
solução exige a presença de um operário para executar a base. 
 
 
Escavação de tubulão a céu aberto. 
 
A aparição de água durante a escavação não é um problema, desde que possa ser contida e 
não prejudique a perfuração (água esgotada com uma bomba submersível dentro do poço), nesse 
tipo de fundação é necessário inspecionar se há presença de gás gerada por matéria orgânica em 
decomposição e que pode causar a morte do operário durante a execução (intoxicação). 
Antes de iniciarem as obras de fundação, o engenheiro projetista e mesmo o responsável 
pela construção costumam fazer um poço para inspecionar a situação do solo. A sondagem pode 
gerar dúvidas quando se tem um solo misto, pois pode não especificar a porcentagem de cada 
componente. O poço de verificação de solo deve ser mantido em média 24 horas para observar a 
estabilidade que a escavação apresenta. 
Se houver apenas cargas verticais, o tubulão a céu aberto não é armado. Coloca-se apenas 
uma armadura no topo da ligação com o bloco de coroamento. 
 
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Esquema básico de um Tubulão 
 
 
. 
 
Seqüência de escavação e concretagem de tubulões a céu aberto. 
 
 
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 6.2 – Tubulão a ar comprimido 
 
Esse é o método recomendado para solos com presença de lençol freático sem possibilidade 
de esgotamento, devido ao risco de desmoronamento das paredes do fuste. É necessário encamisar a 
estrutura do fuste com anéis de concreto ou tubos de aço, e alcançar o solo apropriado para fazer a 
base do tubulão. A camisa representa uma segurança ao operário durante a descida manual em um 
solo ruim e serve como apoio para a campânula (equipamento de compressão e descompressão de 
ar que possibilita a atuação do poceiro abaixo do nível da água). 
Os problemas durante a execução de tubulões a ar comprimido estão relacionados à 
segurança dos operários durante a compressão e descompressão da campânula. Por isso, esse tipo de 
fundação vem sendo adotado apenas para construção de pontes, viadutos e obras com grandes 
carregamentos. O engenheiro de obra deve estar atento aos procedimentos de entrada e saída de ar 
do equipamento. Com uma pressão de 2,0 kgf/cm2, o operador demora em média 3 horas para 
descomprimir o equipamento. A inspeção dos registros, compressores e mangueiras são também 
medidas de segurança que devem ser adotadas obrigatoriamente. 
Além de riscos à saúde do operário, o uso da campânula, da camisa e de todos os aparatos de 
segurança tornam a fundação com tubulões a ar comprimido um sistema oneroso, podendo ser cinco 
vezes mais caro do que fundações executadas a céu aberto. 
 
 
 
Esquema de tubulão a ar comprimido. 
 
 
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Campânulas de compressão para execução de tubulões a ar comprimido. 
 
 
 6.3 – Procedimentos gerais 
 
 a) O tubulão deverá ser escavado até a cota prevista, de maneira, a garantir a segurança dos 
operários (com ou sem revestimento, a céu aberto ou a ar comprimido). A cota de apoio da base 
deverá ser confirmada mediante inspeção do terreno por profissional responsável, de modo a 
garantir a taxa prevista no Projeto. 
 b) Caso o terreno de apoio não se apresente satisfatório, o tubulão deverá ser aprofundado 
ou, eventualmente, o Projeto deverá ser revisto 
 c) Os diâmetros do fuste, dimensões da base, profundidade total e comprimento efetivo (até 
a cota de arrasamento), a qualidade do terreno de apoio e a limpeza da base deverão ser verificadas 
pela Fiscalização, para todos os tubulões da obra, obedecendo-se o Projeto. O alargamento da base 
não poderá ter concavidade para o interior da base (base “embarrigada”), pois pode comprometer a 
formação das bielas de compressão que partem do fuste e atingem as extremidades da base 
 d) Quando o alargamento da base for problemático devido às características do solo, deve-se 
prever o uso de injeções, aplicações superficiais de cimento ou escoramento, de modo a se evitar o 
desmoronamento da base. 
 e) Quando a base se apóia em solo, deve-se evitar que entre o término da execução da base e 
sua concretagem decorra um tempo superior a 24 horas. Caso contrário, deverá ser feita nova 
inspeção por ocasião da concretagem, limpando-se cuidadosamente o fundo da base e removendo-
se a camada de solo eventualmente perturbada pela exposição ao tempo, alívio de tensões ou águas 
de infiltração 
 f) Quando a base do tubulão for assente sobre rocha, a tensão admissível deve levar em 
conta a integridade da rocha, sua inclinação, fraturas e etc., sobre a estabilidade da mesma. Caso a 
rocha seja de superfície inclinada, a mesma deverá ser preparada (escalonamento, em superfícies 
horizontais, chumbamentos, etc.), de modo a garantir a estabilidade e a ancoragem. 
 g) Em casos de bases próximas apoiadas em cotas diferentes, a execução deve ser iniciada 
pelos tubulões mais profundos, e obedecendo-se aos escalonamentos, analogamente aos 
especificados para as fundações rasas. 
 h) Não é permitido o trabalho simultâneo em bases alargadas de tubulões cuja distância, de 
centro a centro, seja inferior a duas vezes a dimensão da base maior, tanto para a fase de escavação 
quanto para a fase de concretagem. Esta exigência é especialmente importante para o caso de 
tubulões a ar comprimido e visa impedir o desmoronamento