Tipos de Fundação para Construções

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Tecnologia das Construções I
Profa Msc Carolina Asensio Oliva
Fundações ou Infraestrutura
 Elementos destinados a suportar a carga proveniente os
carregamentos de esforços oriundos do peso próprio dos elementos
estruturais como um todo, acrescidos dos carregamentos provenientes
do uso (sobrecargas).
 Esses elementos de fundação têm por finalidade distribuir todos os
esforços estruturais para o terreno (solo) dando assim estabilidade à
obra.
Fundações ou Infraestrutura
Fundações - Tipos de Fundação
 Decisão sobre o tipo de fundação a ser utilizado:
 Conhecimento das cargas atuantes no solo
 Características do solo
 No trabalho de sondagem analisa-se, também, a dificuldade de
penetração das sondas, coma finalidade de verificar a resistência ao
cisalhamento e a compressibilidade desses solos, que irão suportar todo
o carregamento da estrutura projetada e definir os tipos de fundações
adequados.
Fundação superficial
 Também conhecida por fundação rasa
 Não necessita de equipamentos especiais para execução devido à
pouca profundidade
 São divididas nos seguintes tipos:
 Sapata
 Bloco
 Radier
 Vigas de fundação
Sapatas isoladas e blocos armados
 Elementos estruturais cujos esforços não podem ser absorvidos
somente pelo concreto e, para tanto, são usadas armaduras para
suporte dos esforços de tração.
 Normalmente essas sapatas são assentadas sobre estacas de
concreto ou simplesmente apoiadas no solo, de acordo com o
carregamento e/ou o tipo de solo.
Cada sapata ou bloco suporta a carga de um único pilar.
Sapatas isoladas e blocos armados
 Para sua execução, deverá se proceder da seguinte forma:
 As escavações devem seguir às recomendações pertinentes ao serviço;
 A largura das escavações tem de ser compatível com as atividades de
execução das fôrmas;
 Eventualmente, as escavações podem ser “contra barranco” desde que o
solo assim o permita. Nesse caso, um chapisco de argamassa no traço
1:3 (cimento e areia) nas paredes verticais do solo deve ser executado, e
atenção no uso de vibradores para que não danifiquem as paredes
chapiscadas.
Sapatas isoladas e blocos armados
 Recomendável apiloar o fundo da escavação (base de apoio da fundação).
 Executar uma camada de concreto magro de pelo menos 5 cm de
espessura sobre o solo apiloado e ultrapassando pelo menos 5 cm de
cada lado da sapata, com a finalidade de regularizar a superfície
e evitar a perda excessiva de água de amassamento para o solo
 Colocar calços sob a armadura para garantia do recobrimento;
 Retirar todo o resto de arames de amarração e sujeiras antes da
concretagem;
 Umedecer todo o conjunto antes da concretagem
 Em situações especiais prever poços de captação de água e colocação de
bombas
Sapatas isoladas e blocos armados
Sapatas isoladas e blocos armados
Sapata corrida
 Utilizada para suportar cargas oriundas de elementos contínuos que
possuem cargas distribuídas linearmente como muros, paredes e outro
elementos alongados.
 Por ser uma fundação rasa sua escavação geralmente é feita à mão sem
a necessidade do uso de máquinas ou equipamentos especiais.
 Normalmente é executado com concreto ciclópico (concreto e pedras de
mão).
Sapata corrida
Blocos não armados
 São elementos de fundação em que os esforços de tração são por eles
absorvidos e normalmente não possuem armaduras.
 Podem ser feitos de concreto ou pedras
Blocos não armados
Para a execução dos blocos deve-se assim proceder:
 As escavações devem seguir às recomendações pertinentes ao serviço.
 Recomendável apiloar o fundo da escavação (base de apoio
da fundação).
 As escavações devem ter largura compatível com as atividades de
execução das formas.
Blocos não armados
 Eventualmente as escavações podem ser “contra barranco”, desde que o
solo assim o permita. Neste caso, um chapisco nas paredes verticais do
solo deve ser executado, e atenção no uso de vibradores para que
não danifiquem as paredes chapiscadas.
 Em situações especiais prever poços de captação de água e colocação
de bombas.
 Uma alternativa usualmente recomendável é a utilização de pedras
arrumadas com a aplicação de argamassas, para a construção de blocos.
É evidente que o uso deste ou daquele material, é em função dos
esforços recebidos pelo bloco, o que é definido pelo projeto e pelo
cálculo estrutural.
Radier
Nada mais é do que uma “laje sobre o solo. Á fim de receber todos os 
pilares de uma obra ou todos os carregamentos da edificação, em 
terrenos com pouca resistência de suporte para a execução de uma 
fundação direta tipo “sapata”.
 Muito utilizados em tanques, silos, terrenos de pouca consistência, 
depósitos etc.
Essas “lajes” possuem armaduras duplas nas duas direções, e os pilares 
são distribuídos de tal forma que todos os esforços de carregamento 
sejam uniformemente distribuídos no solo. Os cuidados de execução são 
os mesmos pertinentes a todo tipo de fundação.
Radier
Radier
Radier
Cuidados na execução do Radier
• Nivelar perfeitamente o terreno.
• Executar camada de pelo menos 5 cm de espessura de concreto magro.
• Prever espaçadores entre a camada inferior da armadura e a base de
assentamento, para garantia do recobrimento;
• Prever espaçadores entre as armaduras superior e inferior para
garantia do espaço entre as armaduras previstas em projeto, e
minimizar o efeito mecânico do movimento de pessoas sobre as mesmas;
• Rever passarelas de tábuas sobre a armadura para a execução da
concretagem e nas colocações de tubulações elétricas e hidráulicas;
• Evitar ao máximo possível a interrupção da concretagem. Mas, se for
necessária, esta deve seguir rigorosamente as orientações do calculista
e, quando do seu reinício, proceder a um rigoroso tratamento da “junta
fria”
Vigas de fundação
• São vigas, muitas vezes chamadas de “vigas baldrames” com formato
retangular, trapezoidal ou quadrado, onde são assentados num mesmo
alinhamento os pilares da estrutura e as alvenarias;
• Essas vigas recebem armaduras de acordo com a necessidade, e podem
possuir apenas a armadura inferior;
• Normalmente são assentadas sobre estacas de concreto ou
simplesmente apoiadas no solo de acordo com o carregamento e/ou o tipo
de solo.
• As recomendações são as mesmas para a execução de uma sapata.
Vigas de fundação
Fundações para obras simples
 Para obras de pequeno porte, principalmente as residenciais, com pouco
carregamento (destacando-se as que não possuem laje em concreto) e
muros de pequena altura, e para solos bem resistentes, é usual e bem-
aceito.
 A execução de fundação direta é constituída de uma viga baldrame de
pequena altura (variando de 20 a 30 cm), com uma armação simples
dotada de estribos, e sobre a qual é assentada uma alvenaria de
embasamento até a altura de piso da obra.
 Muitas vezes a viga de concreto é substituída por camada de tijolos
maciços assentados sobre uma camada de pouca espessura (10 cm) de
concreto com duas barras de ferro, normalmente de 8mm de diâmetro
Fundações para obras simples
 Vale lembrar que a definição por essa fundação deve estar solidamente
embasada no tipo de terreno e nas cargas recebidas.
Fundações profundas
 Como o próprio nome sugere, esses tipos de fundações vão buscar apoio
em solos a profundidades não suportadas pelas fundações diretas. São
obras consideradas muitas vezes especiais, pois requerem meios de
execução específicos e ensaios de solo muito rígidos. Os tipos mais
usuais são:
• Estacas de concreto pré-moldada ou pré fabricada;
 Tubulões a céu aberto;
• Estacas concreto;
• Estacas tipo Franki
• Estaca Strauss
Fundações profundas
• Estaca hélice contínua
• Estaca ômega
• Estaca injetada
• Trado Helicoidal
•Estacas escavadas de grande diâmetro (estacões)
Estacas de concreto pré-fabricadas ou pré-moldadas
 São “pilares” de concreto pré-fabricados, cravados no solo por meio de
percussão, em que são utilizados equipamentos chamados “bate-
estacas”, que consistem do martelamento da estaca por intermédio de
um peso até atingir o ponto adequado.
 É considerado um dos tipos de estacas mais utilizados.
 Normalmente possuem seção quadrada, que variam de 25 a 40 cm,
podendo chegar a 15 metros de profundidade.
Estacas de concreto pré-fabricadas ou pré-moldadas
 São armadas longitudinalmente, utilizando-se de estribos devidamente
afastados, ou por espirais (estas chamadas de “cintadas”).
 Em razão da grande solicitação de esforços durante a cravação, há
maior concentração de estribos nas pontas da estaca e muitas vezes
possuem uma cinta metálica nos extremos que, além do reforço, têm a
finalidade de servir de emenda de estacas por meio de solda elétrica.
 Para cravar a estaca em terrenos duros, são utilizadas pontas metálicas
com a finalidade de facilitar a penetração no solo e proteger a estaca.
Em solos pouco consistentes essa ponta metálica é dispensada
 .Durante a cravação da estaca, a cabeça é devidamente protegida contra
o “esmigalhamento” ou rompimento.
Estacas de concreto pré-fabricadas ou pré-moldadas
Tubulões a céu aberto
 São consideradas fundações profundas e consistem da simples
escavação de um “poço” – por meios mecânicos ou manuais -, com
diâmetros que podem variar em 60 cm, e a profundidades que podem
chegar a valores superiores a dez metros.
 Quando a escavação tiver atingido a cota de projeto e/ou o solo
resistente, e ainda por exigir maior distribuição de cargas no solo, pode-
se ou não ter a sua base alargada.
 Uma técnica cada vez mais utilizada é a de perfuratrizes acopladas em
veículos especiais, que perfuram o solo na profundidade desejada e
evitam a utilização de mão de obra para a abertura do fuste.
Tubulões a céu aberto
Tubulões a céu aberto
Cuidados na execução dos tubulões
• Os trabalhos de escavação devem ser executados por, no mínimo, dois 
operários (poceiros). Nunca, mas nunca mesmo, o operário que está 
escavando pode ficar sozinho.
• Cuidados adicionais devem ser tomados quando os tubulões são 
escavados próximos a depósitos de lixo e de indústrias químicas.
• O depósito da terra escavada deve ser colocado a pelo menos 1 metro de 
afastamento da boca do tubulão.
• Não permitir, em hipótese alguma, o trânsito de veículos a pelo menos 3 
metros do tubulão.
Cuidados na execução dos tubulões
• Nunca escavar tubulões simultâneos, estando estes muito próximos. 
Executa-se um, inclusive com concretagem e cura, para depois executar 
o outro.
• O sistema de içamento (“sarilho”) deve estar em perfeita ordem.
• Interromper a escavação imediatamente ao sinal de alguma suspeita de 
desmoronamento.
• Não executar escavações em dias de chuva, por menor intensidade que 
seja.
• Conferir sempre o prumo (verticalidade) do fuste durante a escavação.
• Cuidado na colocação da armadura para não provocar 
desmoronamentos.
• Usar dispositivos especiais para concretagem (tubos trompas, funil).
Estaca moldada no local tipo broca
 Também conhecida popularmente como broca, é uma estaca moldada 
no local, considerada de baixo custo e de simples execução. A 
distribuição das cargas recebidas é transmitida ao solo pelas pontas.
 O terreno é perfurado por uma broca (trado) ou 
escavadeira até atingir solo firme e consistente, cujo diâmetro da 
esvação pode estar entre 15 e 25 cm de profundidade e atingir por volta 
dos 4 metros. 
 Normalmente usam-se como armação longitudinal três a quatro ferros 
de 6,3 mm, amarrados em estribos de 4,2 mm. Conforme o projeto 
estrutural, a quantidade e diâmetros das ferragens pode ser alterada. 
Uma vez colocada a armação procede-se, então, à concretagem até a 
cota desejada.
Estaca moldada no local tipo broca
 Cuidados na sua execução são necessários, principalmente quanto à 
perpendicularidade da estaca e ao desmoronamento.
 Recomenda-se esse sistema somente em solos coesivos, compactos e 
firmes, sem a presença de areia; e quanto à possível presença de água, 
esta deve ser em pouca quantidade, não devendo ultrapassar 10% de 
profundidade em relação à profundidade total da estaca. Nesse caso, o 
concreto a ser utilizado deve conter pouca água, ou seja, usar concreto 
com fator água-cimento baixo.
Estaca moldada no local tipo broca
Estaca moldada no local tipo broca
Estaca Franki
 Executado no Brasil pelo menos desde os anos 1940, esse método
consiste na produção de estacas de concreto armado com base alargada,
e com tubo que pode ser posteriormente recuperado, obtida pela
introdução de material granular ou concreto por meio de golpes de um
pilão.
 A técnica é indicada quando a camada resistente está em
profundidades variáveis. Também pode ser aproveitada em terrenos
com pedregulhos ou pequenos matacões relativamente dispersos.
Contudo, não é recomendada para execução em terrenos com matacões
quando as construções vizinhas não podem suportar grandes vibrações,
e em terrenos com camadas de argila mole saturada.
Estaca Franki
 Assim como as demais estacas moldadas no local, a Franki permite atingir o 
comprimento desejado, podendo chegar a grandes profundidades. Além disso, 
a existência da base alargada aumenta a capacidade de carga da estaca.
Limitações:
 Vibração do solo durante a execução, podendo atrapalhar e até danificar
construções vizinhas.
 A cravação pode provocar o levantamento das estacas já instaladas devido ao
empolamento do solo circundante que se desloca lateral e verticalmente.
 A estaca danificada pode ter sua capacidade de carga prejudicada ou perdida
devido à ruptura do fuste ou pela perda de contato da base com o solo de apoio.
Por causa dos impactos gerados na vizinhança, essa tecnologia é cada vez
menos utilizada em grandes centros urbanos.
Estaca Franki
Estaca Strauss
 A estaca strauss é uma estaca de concreto moldada in loco, executada 
através da escavação, mediante emprego de uma sonda (também 
denominada piteira), com a simultânea introdução de revestimento 
metálico em segmentos rosqueados, até que se atinja a profundidade 
projetada.
 A concretagem é realizada lançando-se o concreto e retirando-se 
gradativamente o revestimento com o simultâneo apiloamento do 
concreto. O revestimento integral assegura a estabilidade da perfuração 
e garante as condições para que não ocorra a mistura do concreto com o 
solo ou o estrangulamento do fuste da estaca. No caso de estacas 
armadas, a armadura é inserida antes dos procedimentos de 
concretagem.
Estaca Strauss
 Vantagens:
 Leveza e simplicidade do equipamento que emprega - por isso, pode ser
aplicada em terrenos acidentados, em locais confinados ou ainda no
interior de construções existentes com pé-direito reduzido.
 Possui aplicações interessantes por não causar vibrações, podendo ser
executada próximo a estruturas existentes.
Estaca Strauss
Estaca Hélice Contínua
 Cada vez mais utilizadas em áreas urbanas, as estacas tipo hélice
contínua monitoradas são produzidas a partir da perfuração do terreno
por meio de um trado helicoidal contínuo, que retira o solo sem
desconfinamento.
Uma vez atingida a profundidade de projeto, o concreto é bombeado por
dentro do trado a partir da cota de ponta da estaca. O trado é, então,
sacado simultaneamente ao bombeamento de concreto. O método exige
a colocação da armação após a concretagem. Para controlar a pressão de
bombeamento do concreto, o sistema possui instrumento medidor digital
que informa todos os dados de execução da estaca.
Estaca Hélice Contínua
 Indicada para obras que demandam rapidez, ausênciade barulho e de
vibrações prejudiciais a prédios da vizinhança, a estaca tipo hélice
contínua pode ser executada em terrenos coesivos e arenosos, na
presença ou não do lençol freático.
É uma solução técnica e economicamente interessante para obras nas
quais há um grande número de estacas sem variações de diâmetros, em
função da produtividade alcançada. As estacas tipo hélice contínua
também podem ser executadas abaixo do nível d'água.
Estaca Hélice Contínua
 Desvantagens:
 Porte do equipamento, que necessita de áreas planas e de fácil
movimentação;
 Por causa de sua elevada produtividade, a execução exige central de
concreto no canteiro de obras.
 De forma geral, a solução é competitiva financeiramente quando há um
número mínimo de estacas a se executar para compensar o custo com a
mobilização do equipamento. Dependendo da profundidade da estaca, do
diâmetro da hélice, do tipo e resistência do terreno e do torque do
equipamento, é possível executar de 150 m a 400 m de estacas por dia
por esse método.
Estaca Hélice Contínua
Estaca Ômega
 De execução semelhante à hélice contínua monitorada, as estacas Ômega
permitem o deslocamento lateral do terreno sem o transporte de solo à
superfície, resultando numa melhora do atrito lateral. Os diâmetros
disponíveis iniciam com 270 mm, e depois de 320 mm a 620 mm.
 A diferença entre a estaca tipo hélice contínua e a Ômega está, basicamente,
na configuração da haste de perfuração:
 Hélice contínua: as pás perfazem toda a haste, de modo que, com a rotação, a
terra deslocada na perfuração seja transportada pelos sulcos metálicos até a
superfície do terreno.
 Ômega: as pás se concentram apenas na região da ponta da haste. Com a
rotação do eixo, o volume de terra é transportado até um nível da haste
projetado para compactá-lo contra a parede do furo. Todo o processo é
monitorado por sensores ligados a um computador colocado na cabine do
operador.
Estaca Ômega
 Por não gerar ruídos nem vibrações, as estacas Ômega têm sido opção
para obras em bairros sujeitos a programas de restrição de ruídos. No
que se refere à profundidade, é possível executar por essa técnica
estacas de até 28 m de profundidade, dependendo do equipamento,
torque e diâmetros a serem utilizados. Tecnologia relativamente recente
no mercado, poucas são as empresas que oferecem esse sistema no
Brasil.
Estaca Ômega
Estaca Injetada
 As estacas injetadas são aquelas produzidas a partir da injeção sob
pressão de produtos aglutinantes, normalmente calda de cimento. Elas
podem ser executadas com maiores inclinações (0º a 90º), apresentar
resistência de fuste superior, se comparada aos demais tipos de estaca
com mesmos diâmetros, e resistir a esforços de compressão e tração,
desde que convenientemente armadas.
 Dentre as suas aplicações, destacam-se a estabilização de encostas, o
reforço de fundações, a execução de fundações em terrenos com blocos de
rocha ou antigas fundações, e a execução de fundações em obras
offshore.
Estaca Injetada
 A execução de uma estaca injetada moldada no solo compreende as
seguintes fases:
 Escavação do furo com equipamentos mecânicos apropriados de
pequenas dimensões;
 Colocação da armadura;
 Moldagem do fuste.
Estaca Injetada
Trado Helicoidal
 Trata-se de uma evolução da broca, mas em vez da escavação manual,
é utilizado um trado mecânico.
 Com isso, torna-se possível atingir profundidades maiores, porém,
ainda acima do nível da água.
 A escavação com trado sem lama bentonítica é indicada para obras de
pequeno porte e para solos com boa resistência, para garantir que a
escavação permaneça estável durante a inserção da armação e da
concretagem.
Trado Helicoidal
 Vantagens:
 Grande mobilidade e produção do equipamento e na ausência de
vibração;
 Além disso, permite a amostragem do solo escavado, possibilita atingir
a profundidade desejada e determinada em projeto e pode ser executada
bem próxima às divisas.
 Uma vez instalado e nivelado o equipamento, posiciona-se a ponta do
trado sobre o piquete de locação e inicia-se a perfuração. Quando a
haste é totalmente helicoidal, a perfuração prossegue até a cota
projetada e inicia-se a retirada da haste sem girar.
Trado Helicoidal
 Aproximadamente a cada 2 m, a haste é girada no sentido contrário ao
da perfuração e, com o auxílio de uma pá, o solo é removido entre as
lâminas. Quando somente um trecho da haste é helicoidal, a operação é
repetida várias vezes antes de se atingir a cota prevista em projeto.
 Quando a cota de projeto é atingida, pode-se iniciar a concretagem da
estaca após o apiloamento do fundo. No caso de estacas armadas, após o
apiloamento do fundo, a armação é posicionada no furo antes do
lançamento do concreto.
Trado Helicoidal
Estacas escavadas de grandes dimensões (estacões)
 Indicados para uso em obras sujeitas a cargas elevadas, os estacões são
escavados mecanicamente, normalmente com emprego de lamas
bentoníticas, e têm seção circular, normalmente com diâmetros entre
0,7 m e 2,5 m.
 Comprimento das estacas é bastante variável, atingindo até 70 m.
 Essa tecnologia permite a inspeção do solo à medida que se escava,
oferece rápida execução e pouca vibração, podendo ser executada junto a
construções existentes.
 Estacas escavadas de grande diâmetro podem ser construídas em
presença de lâmina d'água, o que ocorre em obras marítimas e em
construção de pontes. Nesse caso, a escavação mecânica e a concretagem
submersa são precedidas da cravação de camisa metálica por meio de
martelo vibratório na maior parte das vezes.
Estacas escavadas de grandes dimensões (estacões)
Limitações:
 Requer um amplo canteiro de obras para equipamentos e tanques de 
armazenamento de lama e depósito de solo escavado. 
 Nível do lençol freático muito alto pode dificultar a execução, 
principalmente quando em camadas de areias finas e fofas.
Estacas escavadas de grandes dimensões (estacões)
 Nos últimos anos, a introdução de equipamentos mais modernos e
compactos permitiu ampliar o campo de aplicação desse tipo de estaca
em substituição a soluções como estacas cravadas pré-moldadas,
metálicas e tubulões pneumáticos.
 O método pode ser usado em qualquer tipo de terreno, para executar
estacas inclinadas e para a construção de cortina de contenção com
estacas espaçadas ou secantes
Estacas escavadas de grandes dimensões (estacões)
Trabalho 01 – Parte 01
Talvez haja uma obra sendo iniciada no seu bairro ou em sua região.
Monte um grupo de trabalho, acompanhado por um responsável, e
identifique os tipos de fundações que estão sendo executados. Ou que
foram executados na obra, caso esta fase já tenha sido concluída.
 Verifique a forma de execução, os cuidados tomados e os equipamentos
utilizados. Após a coleta dos dados, discutam as observações realizadas.
Dica: antes de entrar numa obra não se esqueça de usar calçados e
roupas adequadas, e de pedir permissão ao responsável pela obra.
Procure usar também capacete de segurança. Se for fotografar ou
filmar, peça permissão.
Trabalho 01 – Parte 01
Grupos de no máximo 05 alunos.
Data de entrega e apresentação: 30/03, juntamente com a parte 02 do
trabalho.