Noções Basicas de Fundações - Resumo

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1.1.5. Resistência à penetração - SPT 
Ainda que o exame da mostra possa fornecer uma indicação da consistência ou compacidade do solo, geralmente a 
informação referente ao estado do solo é considerada com base na resistência que ele oferece à penetração do amostrador. 
Durante a amostragem, são anotados os números de golpes do martelo necessários para cravar cada trecho de 15 cm do 
amostrador. Desprezam-se os dados referentes ao primeiro trecho de 15 cm e define-se resistência à penetração como sendo 
o número de golpes necessários para cravar 30 cm do amostrador, após aqueles primeiros 15 cm. 
A resistência à penetração é também referida como o número N do SPT ou, simplesmente, como SPT do solo, sendo o SPT as 
iniciais de “Standard Penetration Test”. 
Quando o solo é tão fraco que a aplicação do primeiro golpe do martelo leva a uma penetração superior a 45 cm, o resultado 
da cravação deve ser expresso pela relação deste golpe com a respectiva penetração. Por exemplo, 1/58. 
Em função da resistência à penetração, o estado do solo é classificado pela compacidade, quando areia ou silte arenoso, ou 
pela consistência, quando argila ou silte argiloso. Estas classificações são apresentadas na Tabela 1.1, de acordo com a norma 
NBR 6484/2001 e com a proposta original de Terzaghi. As diferenças decorrem do fato da energia de cravação do amostrador 
ser diferente no Brasil e nos Estados Unidos, em virtude, principalmente, da maneira diferente como o martelo é acionado. 
 
1.1.8. Principais Vantagens da Sondagem SPT 
a) Custo relativamente baixo; 
b) Facilidade de execução e possibilidade de trabalho em locais de difícil acesso; 
c) Permite descrever o subsolo em profundidade e a coleta de amostras; 
d) Fornece um índice de resistência à penetração correlacionável com a compacidade ou a consistência dos solos; 
e) Possibilita determinação do nível freático (com ressalvas). 
 
 
 
2.0. TIPOS DE FUNDAÇÕES 
Tem-se que a fundação é o elemento estrutural que transfere ao terreno as cargas que são aplicadas à estrutura, ou seja, é o 
elemento de transição entre a estrutura e o solo. 
Dessa forma, há dois grupos definidos segundo a forma de transmissão das cargas ao solo que são as fundações superficiais, 
também denominadas de rasas ou diretas, e as profundas. Dentro desses dois grandes grupos, têm-se as subdivisões, 
conforme mostra a Figura 2.1. 
 
2.1. FUNDAÇÃO SUPERFICIAL (RASA OU DIRETA) 
É o elemento de fundação em que a carga é transmitida ao terreno pelas tensões distribuídas sob a base da fundação, e a 
profundidade de assentamento em relação ao terreno adjacente à fundação é inferior a duas vezes a menor dimensão da 
fundação. A carga é transmitida ao solo por pressões na base da fundação. 
Costuma-se utilizar esse tipo de fundação quando o solo, nas primeiras camadas, tenha resistência suficiente para suportar as 
cargas atuantes. 
2.1.1. Sapata 
É o elemento de fundação superficial, de concreto armado, dimensionado de modo que as tensões de tração nele resultantes 
sejam resistidas pelo emprego de armadura especialmente disposta para esse fim. As Fotos 2.1 a 2.10 mostram a execução de 
sapatas. 
2.1.1.1. Sapata isolada 
Transmite para o terreno cargas pontuais ou concentradas, como as cargas de pilares e as reações de vigas na fundação (vigas 
baldrames). As Figuras 2.2 e 2.3 mostram sapatas isoladas. 
 
2.1.1.2. Sapata associada 
É a sapata comum a mais de um pilar. 
 
2.1.1.3. Sapata corrida 
É a sapata sujeita à ação de uma carga distribuída linearmente ou de pilares ao longo de um mesmo alinhamento. As Figuras 
2.5 e 2.6 mostram vistas de sapatas corridas. 
 
2.1.1.4. Sapata em divisa (Sapata excêntrica) / Sapata alavancada 
Bastante utilizada quando o pilar se encontra faceando a divisa da construção, seja com terreno vizinho ou com área pública, 
pois, tem-se que não se pode avançar com a fundação além da divisa. Dessa forma, pode-se utilizar, em fundação direta, a 
sapata excêntrica ou a viga alavancada. 
Quando a carga do pilar se encontra fora do centro de gravidade da sapata, esta é denominada sapata excêntrica. Essa 
situação provoca uma distribuição não uniforme de tensões no solo e também a ocorrência de momento fletor no pilar, 
ocasionando alterações no seu comportamento. 
 
2.1.2. Bloco 
É o elemento de fundação superficial de concreto, dimensionado de modo que as tensões de tração nele resultantes sejam 
resistias pelo concreto, sem necessidade de armadura. 
 
2.1.3. Radier 
É o elemento de fundação superficial que abrange parte ou todos os pilares de uma estrutura, distribuindo os carregamentos. 
Comumente a utilização de sapatas corridas é adequada economicamente enquanto sua área em relação à da edificação não 
ultrapasse 50%. Caso contrário, é mais vantajoso reunir todas as sapatas num só elemento de fundação denominado radier. 
Este é executado em concreto armado, uma vez que, além de esforços de compressão, devem resistir a momentos 
provenientes dos pilares diferencialmente carregados, e ocasionalmente a pressões do lençol freático (necessidade de 
armadura negativa). O fato de o radier ser uma peça inteiriça pode lhe conferir uma alta rigidez, o que muitas vezes evita 
grandes recalques diferenciais. Outra vantagem é que a sua execução cria uma plataforma de trabalho para os serviços 
posteriores; porém, em contrapartida, impõe a execução precoce de todos os serviços enterrados na área do radier 
(instalações sanitárias, etc.). 
 
2.2. FUNDAÇÃO PROFUNDA 
É o elemento de fundação que transmite a carga ao terreno ou pela base (resistência de ponta) ou por sua superfície lateral 
(resistência de fuste) ou por uma combinação das duas, devendo sua ponta ou base estar assente em profundidade superior 
ao dobro de sua menor dimensão em planta, e no mínimo 3,0 m. Neste tipo de fundação incluem-se as estacas e os tubulões. 
2.2.1. Estaca 
É o elemento de fundação profunda executado linearmente por equipamentos ou ferramentas, sem que, em qualquer fase de 
sua execução, haja descida de pessoas. Os materiais empregados poder ser: madeira, aço, concreto pré-moldado, concreto 
moldado in loco ou pela combinação dos anteriores. 
2.2.1.1. Estaca pré-moldada ou pré-fabricada de concreto 
Estaca constituída de segmentos de concreto pré-moldado ou pré-fabricado e introduzida no terreno por golpes de martelo de 
gravidade, de explosão, hidráulico ou martelo vibratório. Para fins exclusivamente geotécnicos não há distinção entre estacas 
pré-moldadas e pré-fabricadas, sendo, comumente, denominadas de pré-moldadas. 
2.2.1.3. Estaca de concreto moldada “in loco” 
Estaca executada preenchendo-se, com concreto ou argamassa, perfurações previamente executadas no terreno. 
2.2.1.3.1. Estaca raiz 
Estaca armada e preenchida com argamassa de cimento e areia, moldada in loco executada através de perfuração 
rotativa ou rotopercussiva, revestida integralmente, no trecho em solo, por um conjunto de tubos metálicos 
recuperáveis. 
 
Principais aplicações 
a) Reforço de fundações; 
b) Fundação de difícil execução pelos métodos tradicionais quer pela ocorrência de matacões no subsolo, quer pela exigüidade de espaço em 
superfície e pé direito reduzido; 
c) Reforço de cais de atracação; 
d) Fundação de bases de equipamentos em unidades industriais em operação; 
e) Fundações em pontes; 
f) Paredes de contenção para proteção de escavações nas imediatas vizinhanças de construções existentes (estacas justapostas); 
g) Contenção de taludes; 
h) Proteção para escavação de galerias de metrôs em centros habitados; 
i) Fundações de máquinas sujeitas à vibração; 
j) Ancoragem de muros de arrimo e paredes diafragma; 
k) Tirante-raiz; 
l) Fundações de cambotas de túneis em fases construtivas. 
 
 
Principais características 
 
a) Alta capacidade de carga comrecalques bastante reduzidos; 
b) Possibilidade de execução em áreas restritas e alturas limitadas com perturbação mínima do ambiente circundante; 
c) Executável em diversos tipos de terrenos e em direções especiais, com utilização quer a compressão, quer a tração. 
 
2.2.1.3.2. Estaca escavada com injeção ou microestaca 
 
Estaca moldada in loco, armada, executada através de perfuração rotativa ou roto-percussiva e injetada com calda de 
cimento por meio de um tubo com válvulas (manchete). 
 
2.2.1.3.3. Estaca escavada mecanicamente (broca mecanizada) 
 
Estaca executada por perfuração do solo através de trado mecânico, sem emprego de revestimento ou fluido 
estabilizante. Um caso particular da estaca escavada mecanicamente é a estaca broca executada, usualmente, por 
perfuração com trado manual. 
 
2.2.1.3.4. Estaca Strauss 
 
Estaca executada por perfuração do solo com uma sonda ou piteira e revestimento total com camisa metálica, 
realizando-se o lançamento do concreto e retirada gradativa do revestimento com simultâneo apiloamento do 
concreto. 
 
Principais características 
a) A estaca Strauss é um equipamento leve e econômico; 
b) Baixas trepidações e vibrações em prédios vizinhos; 
c) Facilidade de locomoção dentro da obra; 
d) Possibilidade de verificar, durante a perfuração, a presença de corpos estranhos ou matações no solo, permitindo a mudança de locação da 
concretagem. 
 
Após a conclusão da perfuração, é feita a completa remoção de resíduos através de uma sonda. Em seguida, lança-se 
água no interior da tubulação para a limpeza dos tubos e do soquete, que é posicionado acima do tubo. Em seguida, o 
concreto, previamente preparado, é lançado no interior dos tubos através do funil, em quantidade suficiente para a 
produção de uma coluna com, aproximadamente, 1,00 m de diâmetro. 
Sem sacar a tubulação, apiloa-se o concreto com o soquete, formando uma espécie de bulbo, pela expulsão do 
concreto. 
Para execução do fuste, o concreto é lançado dentro do tubo. À medida que é apiloado, o tubo vai sendo retirado com 
o uso do guincho. 
 
2.2.1.3.6. Estaca Franki 
 
Estaca moldada in loco executada pela cravação, por meio de sucessivos golpes de um pilão, de um tubo de ponta 
fechada por uma bucha seca constituída de pedra e areia, previamente firmada na extremidade inferior do tubo por 
atrito. Esta estaca possui base alargada e é integralmente armada. 
A cravação do tubo Franki no solo provoca um deslocamento das partículas. Com isto diminui o índice de vazios do 
solo, aumentando sua resistência e absorção de cargas. A elevada energia proporcionada pelo processo FRANKI ao 
injetar o material de compactação (pedra + areia), provoca uma forte compactação no solo aumentando ainda mais a 
resistência do mesmo. 
A compactação é realizada em profundidade e visa melhorar as condições existentes no solo. Conferindo à estaca um 
acréscimo na resistência da base e na resistência do fuste, por conseguinte, aumentando a capacidade de carga da 
estaca e diminuindo o seu comprimento. 
 
Principais características 
As estacas Franki são executadas pela cravação de um tubo por meio de sucessivos golpes de um pilão em uma bucha seca de pedra e areia 
aderida ao tubo. Atingida a cota de apoio, procede-se à expulsão da bucha, execução de base alargada, instalação da armadura e execução do 
fuste de concreto apiloado com a simultânea retirada do revestimento. 
A execução da estaca pode apresentar alternativas executivas em relação aos procedimentos da estaca padrão como, por exemplo: perfuração 
interna (denominado “cravação à tração”), fuste pré-moldado; fuste encamisado com tubo metálico perdido; fuste executado com concreto 
plástico vibrado ou sem execução de base alargada. 
 
 
 
2.2.1.3.7. Estaca hélice contínua monitorada 
Estaca de concreto moldada in loco, executada mediante a introdução, por rotação, de um trado helicoidal contínuo 
no terreno e injeção de concreto pela própria haste central do trado simultaneamente com a sua retirada, sendo que a 
armadura é introduzida após a concretagem da estaca. 
2.2.1.3.8. Estaca hélice de deslocamento monitorada (estaca ômega) 
 Estaca de concreto moldada in loco que consiste na introdução de um trado apropriado no terreno, por rotação, sem 
que haja retirada de material, o que ocasiona um deslocamento do solo junto ao fuste e à ponta. A injeção de 
concreto é feita pelo interior do tubo central em torno do qual estão colocadas as aletas do trado simultaneamente à 
sua retirada por rotação. 
Processo executivo 
a) Perfuração 
A perfuração é feita por rotação, da haste penetrando no terreno através de deslocamento lateral do solo. O trado é constituído de tal maneira 
que a parte inferior do trado promove o corte do terreno e a parte superior empurra o solo lateralmente. Em camadas mais resistentes pode ser 
necessária a utilização de “pull down” para auxilio na perfuração. 
b) Concretagem 
Atingida a profundidade do projeto, que sempre é calculada previamente por processos estáticos, inicia-se a concretagem. A concretagem é 
iniciada com a subida simultânea da haste com o trado girando e o bombeamento do concreto. À medida que a ferramenta de perfuração sobe; 
o concreto é bombeado através da tubulação interna da haste. O processo de giro lento faz com que o trado pressione o terreno contra o solo 
sem ocorrência de transporte de solo. 
A concretagem pode ser levada até a cota de arrasamento ou até o nível do terreno, dependendo se a armadura é colocada antes da 
concretagem ou à posteriori. Os controles de concretagem são monitorados eletronicamente semelhantes às estacas hélice contínua. 
c) Instalação da Armação 
A armação nas estacas hélice com deslocamento pode ser feita antes da concretagem através da colocação de um feixe de armação no tubo 
central. A armação também pode ser colocada após o término da concretagem, como normalmente executada nas estacas hélice contínua 
tradicionais. 
Este tipo de estacas tem vantagens de comprimir o solo melhorando o atrito lateral, elimina retirada de terra, permite colocação de armação em 
praticamente toda extensão de estaca, embora com diâmetro reduzido. 
 
2.2.1.3.9. Estaca trado vazado segmentado 
 Estaca moldada in loco executada mediante a introdução no terreno, por rotação, de um trado helicoidal constituído 
por segmentos de pequeno comprimento (aproximadamente 10 m) rosqueados e injeção de concreto pela própria 
haste central do trado simultaneamente à sua retirada. 
2.2.1.4. Estaca mista 
Estaca constituída por dois segmente de materiais diferentes (madeira, aço, concreto pré-moldado, concreto moldado in loco 
etc.). 
2.2.1.5. Estaca metálica ou de aço 
Estaca cravada, constituída de elemento estrutural produzido industrialmente, podendo ser de perfis laminados ou soldados, 
simples ou múltiplos, tubos de chapa dobrada ou calandrada, tubos com ou sem costura e trilhos. 
 
 
 
 
 
2.2.2. Tubulão 
É o elemento de fundação profunda, escavado no terreno em que, pelo menos na sua etapa final, há descida de pessoas, que se faz necessária para 
executar o alargamento de base ou pelo menos a limpeza do fundo da escavação, uma vez que neste tipo de fundação as cargas são transmitidas 
preponderantemente pela ponta. 
2.2.2.1. Tubulão a céu aberto 
Este tipo de fundação é empregado acima do lençol freático, ou mesmo abaixo dele, nos casos em que o solo se mantenha estável sem risco de 
desmoronamento e seja possível controlar a água do interior do tubulão, respeitando-se as Normas de segurança, em particular conforme a 
Portaria 3.214 do Ministério do Trabalho e Emprego – NR 18. 
2.2.2.2. Tubulão a ar comprimido 
Este tipo de solução é empregado sempre que se pretende executar tubulões abaixo do nível d’água em solos que não atendam à condições J. 2. 
A escavação do fuste destes tubulõesé sempre realizada com auxílio de revestimento que pode ser de concreto ou de aço (perdido ou 
recuperado). 
 
 
3.0. CRITÉRIOS BÁSICOS PARA A ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÕES 
A escolha de uma fundação para uma determinada construção só deve ser feita após constatar que a mesma satisfaz as 
condições técnicas e econômicas da obra em apreço. Para tanto, devem ser conhecidos, ao mínimo, os seguintes elementos: 
a) sondagem da área em que vai se construir (tipo do solo, nível d’água, etc.); 
b) grandeza das cargas a serem transmitidas à fundação; 
c) topografia da área (levantamento topográfico planialtimétrico; dados sobre taludes e encostas no terreno ou que possam 
atingir o terreno); 
d) arquitetura da edificação com vistas a verificar cotas, subsolos, etc.; 
e) proximidade dos edifícios limítrofes, bem como o tipo de fundação e estado desses edifícios limítrofes; 
f) limitação dos tipos de fundação existentes no mercado (disponibilidade de equipamentos, mão de obra etc.); 
A escolha é por eliminação dentre os tipos de fundações existentes e também que satisfaçam técnica e economicamente ao 
caso em questão. O ponto de partida é o conhecimento da sondagem, geralmente SPT, em que se pode optar pela fundação 
direta ou profunda. 
É importante lembrar que, de forma geral, a fundação direta é mais econômica para N maior ou igual a 8 e profundidade não 
superior a 2,0 metros. Caso contrário, é mais indicado o uso de fundação profunda.