Aula 2 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DAS FUNDAÇÕES

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Prof.ª MSc. Bárbara Nardi Melo
Engenharia Geotécnica
A Ciência Geotécnica é uma parte da Engenharia Civil que usa os conhecimentos da
Engenharia no projeto e na execução de obras que dependam do estudo do
comportamento dos solos e/ou rochas, e pode ser dividida em duas partes:
Geotecnia básica:
Geologia de Engenharia
Mecânica dos Solos
Geotecnia aplicada:
Engenharia de Fundações
Engenharia de Túneis
Engenharia de Barragens
Engenharia de Pavimentação
Geotecnia Ambiental
Uso da experiência e bom senso
Sistema de fundações diferentes
originados por cargas diferentes, não
separados por junta, provocando
recalques diferenciais.
Fonte: Patologia das Fundações (2008)
Mecânica dos Solos
A Mecânica dos Solos é a disciplina responsável pelos estudos teóricos e práticos do
comportamento dos solos sob o enfoque de sua solicitação pela Engenharia. A
Mecânica dos solos estuda o comportamento dos solos devido à aplicações de
tensões (como nas fundações) ou devido ao alívio de tensões (como nas
escavações) ou perante o escoamento de água nos seus vazios.
As dificuldades encontradas quando se trata de solos são:
 O solo não possui comportamento, tensão e deformação linear ou único como é o caso do aço.
Isto ocorre porque ele sofre, quando solicitado, variação de volume, que altera sua resistência;
 Comportamento do solo depende da solicitação, tempo de aplicação e meio ambiente;
 O solo é diferente em cada local;
 O solo a ser pesquisado geralmente não está situado na superfície, mas sim em horizontes
profundos;
 Muitos solos são sensíveis às pertubações na amostragem e não reproduzem em laboratório suas
características reais.
O que é Fundação?
O elemento isolado de fundação,
corresponde ao sistema formado
pela subestrutura (elemento
estrutural de fundação) e pelo
maciço de solo que o envolve.
Toda obra de engenharia necessita
de uma base sólida e estável para
ser apoiada.
Base sólida e estável: apoio que
proporcione condições de segurança
quanto à ruptura e deformações.
Fonte: Aoki et al (2002)
O que é Fundação?
O elemento isolado de fundação,
corresponde ao sistema formado
pela subestrutura (elemento
estrutural de fundação) e pelo
maciço de solo que o envolve.
Toda obra de engenharia necessita
de uma base sólida e estável para
ser apoiada.
Base sólida e estável: apoio que
proporcione condições de segurança
quanto à ruptura e deformações.
Fonte: Aoki et al (2002)
O que é Fundação?
O elemento isolado de fundação,
corresponde ao sistema formado
pela subestrutura (elemento
estrutural de fundação) e pelo
maciço de solo que o envolve.
Toda obra de engenharia necessita
de uma base sólida e estável para
ser apoiada.
Base sólida e estável: apoio que
proporcione condições de segurança
quanto à ruptura e deformações.
Fonte: Aoki et al (2002)
Edifício de apartamentos, 
galpão, barracão, ponte, 
viaduto, rodovia, ferrovia, 
barragem de terra ou 
concreto, porto, aeroporto, 
estação de tratamento de 
água, etc.
NBR 6122/2010 – Projeto e Execução de Fundações
“Esta Norma estabelece os requisitos a serem observados no projeto e execução
de fundações de todas as estruturas da engenharia civil.
Nota 1 Reconhecendo que a engenharia de fundações não é uma ciência exata e
que riscos são inerentes a toda e qualquer atividade que envolva fenômenos ou
materiais da natureza, os critérios e procedimentos constantes nesta Norma
procuram traduzir o equilíbrio entre condicionantes técnicos, econômicos e de
segurança usualmente aceitos pela sociedade na data da sua publicação.
Nota 2 Esta Norma não contempla aqueles tipos de fundação que têm aplicação
restrita (sapatas estaqueadas, radier estaqueados, estacas de compactação,
melhoramento de solo, etc.) e aqueles que estão em desuso (caixões
pneumáticos etc.). Tais fundações podem ser utilizadas com adaptações que
sejam necessárias a partir dos tipos aqui apresentados.”
Colapso
O colapso de uma obra de engenharia pode ocorrer de duas maneiras diferentes: 
por ruptura ou por deformação excessiva do terreno de fundação.
Coeficiente de segurança
Na prática, para a solução dos problemas, é conveniente que sejam considerados dois
tipos de colapsos:
 colapso catastrófico, que ocorre quando a resistência do solo é ultrapassada e a
fundação afunda rapidamente no solo. A edificação é geralmente destruída ou
inutilizada.
 colapso funcional da edificação, quando ela é impedida de cumprir com a finalidade
para a qual foi projetada. Este segundo tipo de colapso resulta de recalques
relativamente lentos e pode ocorrer algum tempo após a finalização da construção,
e as tensões aplicadas no solo podem ser bem menores que as necessárias para
causar o colapso catastrófico.
Para prevenir o colapso catastrófico, é necessário que as cargas aplicadas ao solo
(TRAB) estejam abaixo da tensão de ruptura (RUP ) do solo. A relação RUP / TRAB = C.S.
é o coeficiente de segurança contra o colapso catastrófico (ou ruptura).
Interação solo-fundação
Caso geral
𝑃 ≤ 𝑅𝑙𝑎𝑡 + 𝑅𝑝
P
Interação solo-fundação
Caso típico – Fundação direta ou rasa
𝑃 ≤ 𝑅𝑝
P
Interação solo-fundação
Caso típico – Fundação profunda
𝑃 ≤ 𝑅𝑝
P
Camadas de baixa 
resistência
Camada resistente
Interação solo-fundação
Caso típico – Estacas flutuantes ou estacas de atrito
𝑃 ≤ 𝑅𝑙𝑎𝑡
P
Exercícios
1) O que é fundação?
2) Quais as informações mínimas necessárias para um estudo satisfatório de Fundações?
Exercícios
1) O que é fundação?
Resp.: É um sistema formado pelo terreno (maciço de solo) e pelo elemento
estrutural de fundação que transmite a carga ao terreno pela base ou fuste,
ou combinação das duas.
2) Quais as informações mínimas necessárias para um estudo satisfatório de Fundações?
✓ Grandeza, natureza e locação das cargas que serão descarregadas nas
fundações;
✓ Detalhes sobre as deformações admissíveis da edificação;
✓ Tipo de solo, espessura, profundidade e resistência das camadas que
constituem o subsolo local;
✓ Localização do nível d’ água do lençol freático (N.A.).
Tipos de Fundações
Fundações
Rasas
Sapatas
Radier
Profundas
Tubulões
Estacas
Tipos de Fundações - DIRETAS
Fundações
Rasas
Sapatas
Radier
Profundas Tubulões
Tipos de Fundações – “INDIRETAS”
Fundações Profundas Estacas
Tipos de Fundações
Introdução à Fundações Diretas / Rasas
 Elementos de fundação em que a carga é transmitida ao terreno,
predominantemente pelas pressões distribuídas sob a base da fundação, e em
que a profundidade de assentamento em relação ao terreno adjacente é
inferior a duas vezes a menor dimensão da fundação (B). Incluem-se neste
tipo de fundação as sapatas, os blocos, os radiers, as sapatas associadas e as
sapatas corridas.
 Para o caso de fundações apoiadas em solos de elevada porosidade, não
saturados, deve ser analisada a possibilidade de colapso por encharcamento,
pois estes solos são potencialmente colapsíveis. Em princípio devem ser
evitadas fundações superficiais apoiadas neste solo, a não ser que sejam
feitos estudos considerando-se as tensões a serem aplicadas pelas fundações e
a possibilidade de encharcamento do solo.
Sapatas
 
B 
h S 
H 
L 
B 
P 
CORTE 
PLANTA 
Sapatas podem ser:
 Circulares (B =)
 Quadradas (L = B)
 Retangulares (L > B) e (L  3B ou L  5B)
 Corridas (L > 3B ou L > 5B)
Sapatas associadas
P1 P2
CG
xa

P1 P2
CG
xa

P1+ P2
P2P1
VIGA
PILAR
VIGA
Vista Frontal Vista Lateral
Sapatas de divisa
 
DIVISA 
b 
e 
b 
L 
P1 
P2 
R1 R2 
P2 P1a 
Sapata
Vista de obra de fundações por sapatas
Detalhe da armadura e gabarito de sapata 
isolada
Sapata
Concretagem da sapata Sapata concretada
Blocos
 
CORTE 
PLANTA 
h B 
H 
P 
Radier
 
Mais rígido 
Mais 
flexível 
P1 P2 P3 P4 P5 
Exercícios
1) Quais os tipos de fundações rasas?
2) Quais os tipos de fundações diretas?
3) Quais são os tipos de sapatas?
4) Qual a diferença entre sapata e bloco de fundação?
5) Qual a diferença entre bloco de fundação e bloco de coroamento?
Exercícios
1) Quais os tipos de fundações rasas?
Resp.: Sapatas, blocos e radier.
2) Quais os tipos de fundações diretas?
Resp.: Sapatas, blocos, radier e tubulões.
3) Quais são os tipos de sapatas?
Resp.: Sapata isolada (circular/quadrada/retangular), sapata corrida, sapata
associada e sapata de divisa.
4) Qual a diferença entre sapata e bloco de fundação?
Resp.: Existência de armadura.
5) Qual a diferença entre bloco de fundação e bloco de coroamento?
Resp.: O bloco de fundação não é armado e tem como objetivo transmitir esforços da
superestrutura diretamente para o solo e o bloco de coroamento é armado e tem como
função transmitir as cargas da superestrutura para as estacas.
Bibliografia
AOKI, N.; MENEGOTTO, M. L.; CINTRA, J. C. A. Probabilidade de ruína como
critério para definir o coeficiente de segurança a ser usado na previsão da carga
admissível de fundações por estacas. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE MECÂNICA
DOS SOLOS E ENGENHARIA GEOTÉCNICA, XII COBRAMSEG. 2002. São Paulo.
Anais... São Paulo: ABMS, 2002, v. 3, p. 1471-1481.
SCHNAID, F.; MILITITSKY, J.; CONSOLI, N. C. Patologia das Fundações. São Paulo:
Oficina de Textos, 2008, 208p.