Aula 4 Escolha de fundação e capacidade de carga

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CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
AULA 4
CRITÉRIO PARA ESCOLHA DE TIPO DE 
FUNDAÇÕES
E 
INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA CAPACIDADE 
DE CARGAS DAS FUNDAÇÕES PROFUNDAS
Prof.: Adosindro J. de Almeida
Data: 03/03/2017
Professor: Adosindro J. de Almeida
Data: 03/03/2017
 ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO
 CAPACIDADE DE CARGAS DAS FUNDAÇÕES
PROFUNDAS
SUMÁRIO
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ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO
Levantamento planialtimétrico, contemplando o nível
dos pisos da obra dos vizinhos junto as divisas;
Projeto de investigação geotécnica – levando em conta a
firma reconhecida e de idoneidade técnica;
Projeto de arquitetura, contendo: térreo, subsolos e
cortes;
Planta de locação de pilares e cargas do projetista
estrutural;
Visita ao local para verificar o estado das construções
vizinhas.
ELEMENTOS NECESSÁRIOS PARA FAZER A 
ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO
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ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO
ELEMENTOS NECESSÁRIOS PARA FAZER A 
ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO
Limitações dos equipamentos de fundações existentes no
mercado local;
Custos – orçamentos;
Obras muito distantes dos grandes centros, o custo dos
de mobilização de equipamentos;
Urgência na construção – necessidade do retorno rápido;
Dimensionamento de fundação – capacidade de carga,
recalques.
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ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO
PROCEDIMENTO GERAL A SER ADOTADO
O problema é resolvido por eliminação, escolhendo-se
entre os tipos de fundação existentes, aqueles que
satisfazem tecnicamente ao caso em questão.
Quando não se dispõe do cálculo estrutural (mapa de
cargas), é comum estimar a ordem de grandeza das cargas
da fundação a partir do porte da obra.
Assim, para estruturas em concreto armado destinadas a
moradias ou escritórios pode-se adotar a carga média de
12kPa/andar.
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ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO
Disposição, grandeza e natureza das cargas a serem
transferidas ao solo;
 Carga média típica de edifícios:1.2tf/m2/andar
= 12kN/m2/andar;
 Carga típicas de pilares de edifícios de n. andares:
Pmin = 10n (tf) = 100n (kN)
Pmed = 20n (tf) = 200n (kN)
Pmax = 30n (tf) = 300n (kN)
PROCEDIMENTO GERAL A SER ADOTADO
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ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO
FUNDAÇÕES A SEREM PESQUISADAS 
1) Fundação Rasa
É o primeiro tipo de fundação a ser pesquisada:
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ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO
FUNDAÇÕES A SEREM PESQUISADAS 
1) Fundação Rasa
Geralmente esse tipo de fundação não deve ser usada nos
seguintes casos:
Aterro não compactado;
Argila mole;
Areia fofa e muito fofa;
Existência de água onde o rebaixamento do lençol
freático não se justifica economicamente.
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ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO
FUNDAÇÕES A SEREM PESQUISADAS 
2) Estacas
2.1 Strauss
Essas estacas admitem a faixa de cargas entre 200 kN e 800
kN.
Apresentam a vantagem de não provocar vibrações,
evitando danos as construções vizinhas, mesmo nos casos
em que estas se encontrem em situação relativamente
precária.
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ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO
FUNDAÇÕES A SEREM PESQUISADAS 
2) Estacas
2.1 Strauss
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 “secar” a água dentro do tubo
e portanto, impedir a concretagem (deve ser feita sempre a
seco).
Também no caso de argilas moles saturadas não se
recomenda esse tipo de estaca, por causa de risco de
estrangulamento do fuste durante a concretagem.
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ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO
FUNDAÇÕES A SEREM PESQUISADAS 
2) Estacas
2.2 Pré-moldados de concreto
 Terrenos com presença de matacões ou camadas de pedregulhos;
 Terrenos em que a previsão de cota de ponta da estaca seja muito
variada, de modo que não seja possível selecionar regiões de
comprimento constante;
 Caso em que as construções vizinhas se encontrem em estado
“precário”, quando as vibrações causadas pela cravação dessas
estacas possam causar problemas.
A faixa de cargas compreendidas entre 200 kN e 1500 kN.
E não são recomendados para seguintes casos:
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ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO
FUNDAÇÕES A SEREM PESQUISADAS 
2) Estacas
2.3 Franki
A faixa de cargas compreendidas entre 550 kN e 1700 kN.
Essas estacas causam maiores vibrações no processo
executivo, cravação de um tubo e execução da base
alargada comparadas as estacas pré-moldadas.
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ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO
FUNDAÇÕES A SEREM PESQUISADAS 
2) Estacas
2.3 Franki
Não se recomendam essas estacas nos seguintes casos:
 Terrenos com matacões;
 Caso em que as construções vizinhas estejam em
estado “precário”;
 Terrenos com camadas de argila mole saturado.
Pode-se reforçar a armadura longitudinal.
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ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO
FUNDAÇÕES A SEREM PESQUISADAS 
2) Estacas
2.3 Franki
As vantagens em relação as estacas pré-moldado:
 São recomendados quando as camadas resistentes
encontram-se a profundidades variáveis;
 Pode-se utilizar esse tipo de estaca no caso de terrenos
com pedregulhos ou pequenos matacões, relativamente
dispersos.
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ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO
FUNDAÇÕES A SEREM PESQUISADAS 
2) Estacas
2.3 Franki
As desvantagens:
 É um tipo de fundação com execução muito lenta sendo
que praticamente 60% a 70% do tempo do equipamento
no canteiro é gasto na locomoção do mesmo.
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ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO
FUNDAÇÕES A SEREM PESQUISADAS 
2) Estacas
2.4 Metálica
São constituídas de perfis metálicos simples e compostos,
tubos ou trilhos. A faixa de carga varia de 400 kN a 3000
kN. Esse tipo de estaca é mais cara, por unidade de carga,
a mesma pode ser uma solução vantajosa nos seguintes
casos:
 Quando não se deseja vibração durante a cravação;
 Quando servem de apoio a pilares de divisa, pois eliminam
o uso de vigas de equilíbrio e ajudam no escoramento.
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ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO
FUNDAÇÕES A SEREM PESQUISADAS 
2) Estacas
2.4 Escavadas
Essas estacas são executadas geralmente com o uso de
lama bentonítica e usadas para cargas elevadas (acima de
1500 kN), competindo em custo com os tubulões a ar
comprimido.
Não causam vibrações, porém necessitam de área
relativamente grande para a instalação dos equipamentos
necessários a sua execução.
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ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO
FUNDAÇÕES A SEREM PESQUISADAS 
2) Estacas
2.4 Tubulões
Os tubulões pode ser executados a céu aberto ou com ar
comprimido, sendo o primeiro limitado-se à presença de
água, ou usado abaixo de nível da água se for
predominantemente argiloso, de tal modo que seja
possível esgotar a água, com auxílio de bomba sem perigo
de desmoronamento.
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ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO
FUNDAÇÕES A SEREM PESQUISADAS 
2) Estacas
2.4 Tubulões
Os tubulões de ar comprimido podem ser executados
abaixo do nível da água, até 34 metros de coluna d’água,
quando não é possível esgotar a mesma.
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ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO
FUNDAÇÕES A SEREM PESQUISADAS 
2) Estacas
2.4 Tubulões
Os tubulões a céu aberto são usados praticamentepara
qualquer tipo de carga. Durante sua execução não causam
vibrações. Seu limite de carga, geralmente, é condicionado
pelo diâmetros da base. De uma maneira geral as bases
devem ter o seu diâmetro limitado a 4 metros.
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ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO
FUNDAÇÕES A SEREM PESQUISADAS 
2) Estacas
2.4 Tubulões
A tensão admissível do solo de apoio da base será obtida
por:
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ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO
FUNDAÇÕES A SEREM PESQUISADAS 
2) Estacas
2.4 Tubulões
(SPT)médio = média aritmética dos valores de SPT na
região localizada entre a cota de apoio do tubulão e o
término do bulbo de pressão.
Os tubulões a ar comprimido são geralmente usados para
cargas elevadas (acima de 3.000 kN). O diâmetro da base
e tensão admissível obedecem às mesma diretrizes do
tubulões a céu aberto.
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ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO
EXEMPLO DE APLICAÇÃO
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ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO
EXEMPLO DE APLICAÇÃO
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CAPACIDADE DE CARGAS DAS FUNDAÇÕES PROFUNDAS
Segundo Luciano Décourt, as estacas usuais no
Brasil podem ser classificas em duas categorias:
a) Estacas de deslocamento
b) Estacas escavadas
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CAPACIDADE DE CARGAS DAS FUNDAÇÕES PROFUNDAS
a) ESTACAS DE DESLOCAMENTO são aquelas
introduzidas no terreno através de algum processo
que não provoca a retirada do solo.
 Estaca pré-moldade de concreto;
 Estaca metálica;
 Estaca de madeira;
 Estaca tipo Franki.
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CAPACIDADE DE CARGAS DAS FUNDAÇÕES PROFUNDAS
b) ESTACAS ESCAVADAS são aquelas executadas “in
situ” através de perfuração do terreno por um processo
qualquer, com remoção de material, com ou sem
revestimento, com ou sem a utilização de fluido
estabilizante.
 Estaca tipo Strauss;
 Estaca trado rotativo;
 Estaca hélice contínua;
 Estacas-Raiz.
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CAPACIDADE DE CARGAS DAS FUNDAÇÕES PROFUNDAS
Carga Admissível Sobre Uma Estaca ou Tubulão
Força aplicada sobre a estaca ou o tubulão isolado,
provocando apenas recalques que a construção pode
suportar sem inconvenientes e oferecendo,
simultaneamente, segurança satisfatória contra a ruptura
ou o escoamento do solo ou do elemento de fundação.
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CAPACIDADE DE CARGAS DAS FUNDAÇÕES PROFUNDAS
A estimativa da Capacidade de Carga de ruptura de uma 
fundação profunda tem por objetivo:
 Evitar seu colapso ( elemento estrutural), ou 
 Evitar o escoamento do solo que lhe confere 
sustentação,
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CAPACIDADE DE CARGAS DAS FUNDAÇÕES PROFUNDAS
A capacidade de carga de ruptura de uma fundação
profunda é definida pelo menor dos dois valores
seguintes:
 Resistência estrutural do material que compõe o
elemento de fundação;
 Resistência do solo que lhe confere suporte.
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CAPACIDADE DE CARGAS DAS FUNDAÇÕES PROFUNDAS
A capacidade de carga de ruptura (última) Pu de uma
fundação profunda do tipo estaca se compõe de duas
parcelas:
 A resistência de atrito lateral (Psu) e,
 A resistência de ponta (Pbu ).
(Qu) Pu = Psu (RA) + Pbu (Rp)
Em que:
(Qu) Pu= capacidade de carga de uma fundação
(Ra) Psu= resistência atrito lateral
(Rp) Pbu- resistência de ponta
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CAPACIDADE DE CARGAS DAS FUNDAÇÕES PROFUNDAS
A capacidade de carga de ruptura (última) Pu de uma
fundação profunda do tipo estaca se compõe de duas
parcelas:
 A resistência de atrito lateral (Psu) e,
 A resistência de ponta (Pbu ).
(Qu) Pu = Psu (RA) + Pbu (Rp)
Em que:
(Qu) Pu= capacidade de carga de uma fundação
(Ra) Psu= resistência atrito lateral
(Rp) Pbu- resistência de ponta
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CAPACIDADE DE CARGAS DAS FUNDAÇÕES PROFUNDAS
(Qu) Pu = (RA) Psu + (Rp)Pbu
Em que:
Pu= capacidade de carga de uma 
fundação
Psu= resistência atrito lateral
Pbu = resistência de ponta
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CAPACIDADE DE CARGAS DAS FUNDAÇÕES PROFUNDAS
DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE DE CARGA
A determinação da capacidade de carga de uma estaca
isolada pode ser feita por :
 Métodos Estáticos - fórmulas estáticas (teóricas ou
semi-empíricas),
 Métodos Dinâmicos - fórmulas dinâmicas, ou
 Provas de carga.
Existem várias teorias de estimativa de capacidade de
carga, devidas a diferentes autores.
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CAPACIDADE DE CARGAS DAS FUNDAÇÕES PROFUNDAS
DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE DE CARGA
Métodos Estáticos - Formulação Estática (teóricas ou semi-
empíricas)
 Utiliza-se de métodos convencionais da Mecânica dos
Solos para a avaliação, a partir de parâmetros
previamente determinados.
Métodos Dinâmicos - Formulação Dinâmica
 Utiliza-se de dados obtidos no campo, na cravação da
estaca
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CAPACIDADE DE CARGAS DAS FUNDAÇÕES PROFUNDAS
DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE DE CARGA
Prova de Carga
 A avaliação da carga (força) de ruptura de uma estaca
pode ser feita através da interpretação das curvas
carga-recalque obtidas de provas de carga estáticas
executadas por diversos métodos.
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REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA
VELLOSO, D.; LOPES, F.R. Fundações: Fundações Profundas. 
Volumes 2, Editora Oficina Texto/ COPPE-UFRJ, Rio de Janeiro, 
2004.
HACHICH, W; FALCONI, F F; SAES, J. L. Fundações - Teoria 
e Prática. 2a Edição, Editora PINI, São Paulo, 2012.
CAPUTO, H. P. Mecânica dos Solos e suas Aplicações. Vol. 1, 2, 
3. Editora LTC, Rio de Janeiro, 4ª/6ª ed. 2012/2013/2014
ALONSO, U R; RODRIGUEZ ALONSO, U. Exercícios de
Fundações. 2 a Ed. Editora Edgard Blucher, São Paulo, 2010.
NBR 6122/2010- Projeto e Execução de Fundações;
Até próxima aula
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Data: 03/03/2017
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