FUNDAÇÕES AULA 10

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FUNDAÇÕES –
Aula 10 
Curso: Engenharia Civil
Profª Esp. Laíza Mendonça Costa
laizamendoncacosta@gmail.com 
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CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
UNIDADE 01:
CRITÉRIOS PARA ESCOLHA DE FUNDAÇÕES
FUNDAÇÕES DIRETAS
ANÁLISE E DISMENSIONAMENTO DE BLOCOS
ANÁLISE E DISMENSIONAMENTO DE SAPATAS (ISOLADAS, 
ASSOCIADAS, CONTÍNUAS E EM DIVISAS), VIGAS DE 
EQUILÍBRIO;
RUPTURA EXTERNA E INTERNA DE FUNDAÇÕES DIRETAS;
FUNDAÇÕES PROFUNDAS
ESTACAS (MADEIRA, AÇO E CONCRETO), ESTACAS 
ESCAVADAS, ESTACA RAIZ E MICROESTACA. TUBULÕES.
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CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
UNIDADE 02:
CAIXÕES;
BLOCOS DE COROAMENTO;
ESTACAS INCLINADAS;
DISTRIBUIÇÃO DE CARGAS EM ESTACAS E TUBULÕES;
CÁLCULO ESTRUTURAL DE FUNDAÇÕES PROFUNDAS, 
CONTROLE E EXECUÇÃO E PROVAS DE CARGA;
ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO: MUROS DE PESO EM 
CONCRETO, MUROS EM BALANÇO, TERRA ARMADA, 
PRANCHADAS EM BALANÇO E ESTRONCADAS, PAREDES 
DIAFRAGMA E CORTINAS ATIRANTADAS;
ANÁLISE DOS ESFORÇOS E CÁLCULO ESTRUTURAL DE 
ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO.
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CAIXÕES
São elementos de fundação profunda de forma prismática, concretado na superfície do
terreno e instalado por escavação interna. Podem ter ou não base alargada e serem
executados com ou sem ar comprimido.
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BLOCOS DE COROAMENTO
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BLOCOS DE COROAMENTO
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BLOCOS DE COROAMENTO
Quando as estacas são adotadas, como solução nas fundações, faz-se necessário a
construção de outro elemento estrutural: o bloco de coroamento (bloco sobre estacas).
Grande parte dos autores definem os blocos como elementos maciços de concreto
armado que solidarizam uma ou um grupo de estacas, distribuindo para elas as
cargas provenientes da superestrutura.
A NBR 6122/2010 conceitua os blocos em “[...] estruturas de volume usadas para
transmitir às estacas e aos tubulões as cargas de fundação [...]”.
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BLOCOS DE COROAMENTO
As quantidades de estacas, em um bloco de coroamento, dependem basicamente das
suas capacidades de carga e das ações provenientes da superestrutura.
Deste modo, para um determinado carregamento, após a definição do tipo mais
adequado para a fundação, o projetista poderá optar por poucas estacas de maior
capacidade de carga ou um maior número dessas com menores resistências.
Existindo essa possibilidade de escolha é conveniente estudar a opção que poderá gerar
economia para a obra.
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BLOCOS SOBRE ESTACAS
A NBR 6118/2014 conceitua os blocos como estruturas de volume usadas para transmitir 
às estacas e aos tubulões as cargas de fundação, podendo ser classificados como rígidos 
ou flexíveis. 
Por critério análogo ao definido para as sapatas, quando se verifica a expressão a seguir, 
nas duas direções, o bloco é considerado rígido. Caso contrário, o bloco é considerado
flexível:
h ≥ (A − a) ⁄ 3
• h é a altura do bloco;
• A é a dimensão do bloco em uma determinada direção;
• a é a dimensão do pilar na mesma direção.
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BLOCOS SOBRE ESTACAS
• No Brasil, o método das bielas é largamente utilizado no dimensionamento de blocos rígidos
sobre estacas, por definir bem a distribuição dos esforços pelos tirantes e ter um amplo suporte
experimental.
• O método consiste em admitir no interior do bloco uma treliça espacial composta por barras
tracionadas e comprimidas, as quais são ligadas por meio de nós: as barras tracionadas da treliça
ficam situadas no plano médio das armaduras, que é horizontal e se localiza logo acima do plano
de arrasamento das estacas; as barras comprimidas, chamadas de bielas, são inclinadas e definidas
a partir da interseção do eixo das estacas com o plano médio das armaduras até um ponto definido
na região nodal do pilar. O dimensionamento é dado no cálculo da força de tração, que define a
área necessária da armadura, e na verificação das tensões de compressão nas bielas, calculadas
nas seções situadas junto ao pilar e à estaca.
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BLOCOS SOBRE ESTACAS
• Quanto ao número de estacas por blocos, ele pode ser obtido pelo número inteiro
igual ou imediatamente superior ao resultado fracionado da divisão entre a carga do
pilar e a carga admissível da peça. Esse cálculo é válido quando o centro de carga
coincidir com o centro do estaqueamento e se no bloco forem usadas estacas do
mesmo tipo e do mesmo diâmetro.
• A disposição das estacas deve ser feita sempre que possível de modo a conduzir
blocos de menor volume. Grande parte dos autores adotam espaçamentos entre os
eixos das estacas de dois e meio (2,5) vezes o diâmetro para pré-moldadas e três (3)
vezes se forem moldadas in loco.
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BLOCOS SOBRE ESTACAS
Dimensão mínima contada do centro da estaca à face externa do bloco
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BLOCOS SOBRE ESTACAS
Bloco sobre uma estaca
A armadura não precisa ser calculada, uma vez que a transmissão de carga é direta
para a estaca. A armadura consiste em estribos horizontais e verticais. De um modo
geral, é recomendado que os blocos sobre uma estaca sejam ligados por cintas aos
blocos vizinhos em, pelo menos, duas direções aproximadamente ortogonais.
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BLOCOS SOBRE ESTACAS
Bloco sobre duas estacas
Para o projeto de blocos sobre duas estacas considera-se o esquema de forças internas,
conforme representado na Figura:
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BLOCOS SOBRE ESTACAS
a) Determinação da força de tração
T = [ P ∙ (2 ∙ e − a) ] / 8 ∙ d
Valor da força T calculado pela expressão acima deve ser majorado em 15%, pois 
concluiu-se que a expressão determinada pelo polígono de forças não era a favor da 
segurança.
b) Recomendações para a altura útil do bloco:
O ângulo de inclinação entre o tirante e as bielas deve estar compreendido entre os 
ângulos abaixo:
45º ≤ φ ≤ 55º
logo, 0,5 ∙ (e − a/2 ≤ d ≤ 0,714 ∙ (e − a/2)
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BLOCOS SOBRE ESTACAS
c) Verificações
Tensão máxima de compressão no concreto, na biela junto ao pilar:
P / (Ap ∙ sen²φ) ≤ 0,85 ∙ fck
Onde, Ap é a área do pilar.
Tensão máxima de compressão no concreto, na biela junto à estaca:
P / (2 . Ae ∙ sen²φ) ≤ 0,85 ∙ fck
Onde, Ae é a área da estaca.
d) Cálculo da área de aço
Asw = 1,61 ∙ T/fyk
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BLOCOS SOBRE ESTACAS
7.3. Bloco sobre três estacas
Para o projeto de blocos sobre três estacas considera-se o esquema de forças internas
mostrado na Figura 6:
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BLOCOS SOBRE ESTACAS
a) Determinação da força de tração
Tx = P ∙ (e ∙ √3 − 0,9 ∙ a) / 9 ∙ d
b) Recomendações para a altura útil do bloco
0,577 ∙ (e − 0,52 ∙ a) ≤ d ≤ 0,825 ∙ (e − 0,52 ∙ a)
c) Verificações
Tensão máxima de compressão no concreto, na biela junto ao pilar:
P / (Ap ∙ sen²φ) ≤ 1,06 ∙ fck
Tensão máxima de compressão no concreto, na biela junto à estaca:
P / (3 . Ae ∙ sen²φ) ≤ 1,06 ∙ fck
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BLOCOS SOBRE ESTACAS
d) Cálculo da área de aço e esquema de armadura
No caso do bloco sobre três estacas pode-se ter arranjos de armadura segundo as
medianas, os lados ou em malhas. Os blocos com distribuição de barras, segundo os
lados, apresentam menor número de fissuras e menor área de armadura, este modo é a
opção escolhida neste estudo. Sua área de aço é calculada pela expressão abaixo:
Asw = 1,61 ∙ (T’x/ fyk) , ondeT′x = √3 / 3 ∙ Tx
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BLOCOS SOBRE ESTACAS
7.4. Bloco sobre quatro estacas
O bloco sobre quatro estacas pode ser armado segundo as diagonais, os lados e em
malha, a última opção foi a adotada neste estudo por apresentar bom desempenho com
relação à fissuração.
O funcionamento estrutural do bloco com quatro estacas está representado na Figura 7:
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BLOCOS SOBRE ESTACAS
a) Determinação da força de tração
T = P ∙ (2 . e − a) / 8 ∙ d
b) Recomendações para a altura útil do bloco
0,707 ∙ (e− a/2) ≤ d ≤ 1,00 ∙ (e − a/2)
c) Verificações
Tensão máxima de compressão no concreto, na biela junto ao pilar:
P / (Ap ∙ sen²φ) ≤ 1,275 ∙ fck
Tensão máxima de compressão no concreto, na biela junto à estaca:
P / (4 . Ae ∙ sen²φ) ≤ 1,275 ∙ fck
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BLOCOS SOBRE ESTACAS
d) Cálculo da área de aço
Asw = 1,61 ∙ (T/ fyk)
7.5. Armaduras complementares
Para os estribos horizontais será considerado Ash = 1 ⁄ 8 ∙ As em cada face.