Nº2-SV-CONCEITOS_FUNDAÇÕES-2020

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CONCEITOS BÁSICOS DE FUNDAÇÕES 
ÍNDICE 
1. – DEFINIÇÕES – CLASSIFICAÇÕES TIPOS ............................................................................. 2 
1.1.- TIPOS DE FUNDAÇÕES DIRETAS MAIS COMUNS .................................................................................. 3 
1.2.- TIPOS DE ESTACAS MAIS COMUNS ........................................................................................................... 4 
2. – CONCEITOS BÁSICOS – FUNDAÇÕES DIRETAS ................................................................. 6 
3. – CONCEITOS BÁSICOS – FUNDAÇÕES PROFUNDAS .......................................................... 8 
4. – RECALQUES ......................................................................................................................... 16 
 
 
 
 
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1. – DEFINIÇÕES – CLASSIFICAÇÕES TIPOS 
 
FUNDAÇÃO: elementos de uma construção que transmitem as cargas da mesma ao subsolo. 
Essa transmissão ocorre pelo mecanismo de transferencia de carga por atrito lateral e ponta 
nos elementos de fundação. 
 
CLASSIFICAÇÃO A PARTIR DO MECANISMO DE TRANSFERÊNCIA DE CARGAS: Fundações 
Diretas (rasas) ou Fundações Profundas (estacas). 
 
No meio geotécnico é usual a distinção entre as fundações diretas e profundas a partir do 
mecanismo de transferencia de carga: 
 
- as fundações diretas aplicam todos os seus carregamentos na base do elemento. 
Ou seja, a transmissão de carga ao solo ocorre pela ponta do elemento (blocos, 
sapatas e radiers). 
 
- as fundações profundas aplicam os seus carregamentos ao solo por atrito lateral ao 
longo de seus fustes e pela base dos mesmos. Ou seja, a transmissão de carga ao 
solo ocorre por atrito e ponta do elemento (estacas). 
 
Segundo este critério as fundações em tubulões podem ser consideradas como diretas ou 
profundas dependendo do critério de dimensionamento: quando não se considera o atrito do 
fuste do tubulão a fundação pode ser considerada direta e quando se considera esse atrito a 
fundação pode ser considerada como profunda. 
 
CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO A NBR 6122/2019: Fundações Diretas (rasas) ou Fundações 
Profundas (estacas). 
 
FUNDAÇÃO DIRETA 
 
Pela norma brasileira de fundações (ABNT-NBR-6122/2019) a classificação das fundações em 
diretas é definida pelo embutimento (D) da fundação no terreno em função de sua menor 
dimensão de base (B). Segundo a NBR 6122/19 define-se como fundação direta o elemento 
de fundação cuja base está assentada em profundidade inferior a duas vezes a menor 
dimensão da fundação, recebendo aí as tensões distribuídas que equilibram a carga aplicada; 
para esta definição adota-se a menor profundidade, caso esta não seja constante em todo o 
perímetro da fundação. 
 
 
 
FUNDAÇÃO PROFUNDA 
 
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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, 
sendo sua ponta ou base apoiada em uma profundidade superior a oito vezes a sua menor 
dimensão em planta e no mínimo 3,0 m; quando não for atingido o limite de oito vezes, a 
denominação é justificada. Neste tipo de fundação incluem-se as estacas e os tubulões. 
 
 
 
 
1.1.- TIPOS DE FUNDAÇÕES DIRETAS MAIS COMUNS 
 
Os tipos de fundações diretas mais utilizados são apresentados a seguir. 
 
- Bloco de fundação direta: elemento de fundação rasa de concreto ou outros materiais tais 
como alvenaria ou pedras, dimensionado de modo que as tensões de tração nele resultantes 
sejam resistidas pelo material, sem necessidade de armadura; 
 
- Sapata: elemento de fundação rasa, de concreto armado, dimensionado de modo que as 
tensões de tração nele resultantes sejam resistidas pelo emprego de armadura especialmente 
disposta para esse fim; 
 
- Sapata associada: sapata comum a dois pilares; a denominação se aplica também a sapata 
comum a mais do que dois pilares, quando não alinhados e desde que representem menos 
de 70 % das cargas da estrutura; 
 
- Sapata corrida: sapata sujeita à ação de uma carga distribuída linearmente ou de três ou 
mais pilares ao longo de um mesmo alinhamento, desde que representem menos de 70 % das 
cargas da estrutura; 
 
- Radier: elemento de fundação rasa dotado de rigidez para receber e distribuir mais do que 
70 % das cargas da estrutura. 
 
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1.2.- TIPOS DE ESTACAS MAIS COMUNS 
 
As estacas são elementos de fundação profunda executados inteiramente por equipamentos 
ou ferramentas, sem que, em qualquer fase de sua execução, haja trabalho manual em 
profundidade. Os materiais empregados podem ser: madeira, aço, concreto pré-moldado, 
concreto moldado in loco, argamassa, calda de cimento, ou qualquer combinação dos 
anteriores. As estacas podem ser do tipo cravadas ou escavadas. 
 
As estacas são classificadas na NBR 6122/2019 segundo o tipo de material constituinte e de 
acordo com o seu procedimento executivo. 
 
TUBULÕES 
 
- Tubulão: 
 elemento de fundação profunda em que, pelo menos na etapa final da escavação do terreno, 
faz-se necessário o trabalho manual em profundidade para executar o alargamento de base 
ou pelo menos para a limpeza do fundo da escavação, uma vez que neste tipo de fundação 
as cargas são resistidas preponderantemente pela ponta. 
 
ESTACAS MOLDADAS IN LOCO 
 
- Estaca de concreto moldada in loco (escavadas ou perfuradas): 
 estaca executada preenchendo-se, com concreto, argamassa ou calda de cimento, 
perfurações previamente executadas no terreno, podendo ser total ou parcialmente armada; 
 
- Estaca hélice contínua monitorada: 
 estaca de concreto moldada in loco, executada mediante a introdução no terreno, 
por rotação, de um trado helicoidal contínuo no terreno e injeção de concreto pela 
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própria haste central do trado, simultaneamente à sua retirada, sendo a armadura 
introduzida após a concretagem da estaca; 
 
- Estaca escavada com uso de fluido estabilizante (estacão, barrete): 
 estaca moldada in loco, sendo a estabilidade da perfuração assegurada pelo uso de 
fluido estabilizante (ou água, quando houver também revestimento metálico). 
Recebe a denominação de estacão quando a perfuração é feita por uma caçamba 
acoplada a uma perfuratriz rotativa, e estaca barrete quando a seção for retangular e 
escavada com utilização de clamshell; 
 
- Estaca escavada mecanicamente (trado mecanizado, trado helicoidal): 
 estaca executada por perfuração do solo por trado mecânico, sem emprego de 
revestimento ou fluido estabilizante; 
 
- Estaca raiz: 
 estaca armada e preenchida com argamassa de cimento e areia, moldada in loco 
executada por perfuração rotativa ou rotopercussiva, revestida integralmente, no 
trecho em solo, por um conjunto de tubos metálicos recuperáveis; 
 
- Estaca Strauss: 
 estaca executada por perfuração do solo com uma sonda ou piteira e revestimento 
total com camisa metálica, realizando-se gradativamente o lançamento e apiloamento 
do concreto, com retirada simultânea do revestimento; 
 
- Estaca hélice de deslocamento monitorada (Ômega): 
 estaca de concreto moldada in loco que consiste na introdução no terreno, por 
rotação, de um trado especial dotado de aletas, sem que haja retiradade 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, simultaneamente à sua retirada por rotação. A 
armadura é sempre introduzida após a concretagem da estaca; 
 
- Estaca hélice monitorada com trado segmentado: 
 estaca de concreto moldada in loco, executada mediante a introdução no terreno, 
por rotação, de segmentos de trado helicoidal de diâmetro constante. A injeção de 
concreto é feita pela haste central do trado, simultaneamente à sua retirada. A 
armadura é sempre colocada após a concretagem da estaca; 
 
- Estaca trado vazado segmentado (Hollow Auger): 
 estaca moldada in loco executada mediante a introdução no terreno, por rotação, de 
um trado helicoidal constituído por segmentos de pequeno comprimento 
(aproximadamente 1,0 m), rosqueados, e injeção de argamassa pela própria haste 
central do trado, simultaneamente à sua retirada; 
 
- Microestaca ou estaca injetada (pressoancoragem): 
 estaca moldada in loco, armada, executada por perfuração rotativa ou 
rotopercussiva e injetada com calda de cimento por meio de um tubo com válvulas 
(manchete); 
 
- Estaca broca: 
 fundação profunda perfurada com trado manual, preenchida com concreto, com 
comprimento mínimo de 3,0 m, utilizada para pequenas construções, com cargas 
limitadas a 100 kN (10tf). 
 
 
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ESTACAS CRAVADAS 
 
- Estaca pré-moldada ou pré-fabricada de concreto: 
 estaca constituída de segmentos de pré-moldado ou pré-fabricado de concreto e 
introduzida no terreno por golpes de martelo de gravidade, de explosão, hidráulico ou 
por martelo vibratório. Para fins exclusivamente geotécnicos não há distinção entre 
estacas pré-moldadas e pré-fabricadas, e para os efeitos desta Norma elas são 
denominadas pré-moldadas; 
 
- 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 frmada na extremidade inferior do tubo por atrito. Esta estaca 
possui base alargada e é integralmente armada; 
 
- Estaca metálica ou de aço: 
 estaca cravada, constituída de elemento estrutural metálico 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. 
 
ESTACAS PRENSADAS 
 
- Estaca de reação (mega ou prensada): 
 estaca de concreto ou metálica introduzida no terreno por meio de macaco hidráulico 
reagindo contra uma estrutura já existente ou criada especificamente para esta finalidade. 
 
ESTACAS MISTAS 
 
- Estaca mista: 
 constituída por dois segmentos de materiais diferentes (madeira, aço, concreto pré-
moldado, concreto moldado in loco etc.). 
. 
 
 
Ações variáveis efêmeras (ou transitórias, ou de curta duração) – ITEM 3.1: 
 
- ações variáveis que atuam por curtos intervalos de tempo (duração máxima de um 
dia) e com baixa frequência de ocorrência (menos de três dias por semana). 
 
 
2. – CONCEITOS BÁSICOS – FUNDAÇÕES DIRETAS 
 
Como as cargas da estrutura são transmitidas ao solo pela ponta (base) do elemento as 
verificações de estabilidade das fundações diretas são feitas usualmente através de tensões. 
 
CARGA DA ESTRUTURA (𝑸𝑬𝑺𝑻.) – CARGA DE TRABALHO (𝑸𝑻𝑹𝑨𝑩.) – TENSÃO DE TRABALHO 
(𝝈𝑻𝑹𝑨𝑩.) 
 
As cargas axiais provenientes da superestrutura acima do nível do terreno (𝑸𝑬𝑺𝑻.) somadas 
ao peso próprio da fundação (𝑷𝑷,𝑭𝑼𝑵𝑫.)são distribuídas pela base da fundação direta sobre o 
solo de apoio. 
 
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Carga da estrutura (𝑸𝑬𝑺𝑻.): carregamentos axiais devido a superestrutura (edificação) até o 
nível do terreno. 
 
Carga de trabalho (𝑸𝑻𝑹𝑨𝑩. = 𝑸𝑬𝑺𝑻. + 𝑷𝑷,𝑭𝑼𝑵𝑫.): carga aplicada no nível do apoio da base no 
terreno. Inclui a carga da superestrutura e o peso próprio da fundação (𝑷𝑷,𝑭𝑼𝑵𝑫.- peso da base 
enterrada e do solo sobre a base). É dada em valores característicos. 
 
Quando se inicia o dimensionamento não se conhece a priori o peso próprio da fundação 
(𝑷𝑷,𝑭𝑼𝑵𝑫.). Esse peso próprio pode ser preliminarmente estimado como sendo 5% da carga da 
estrutura (𝑸𝑬𝑺𝑻.). 
 
𝑷𝑷,𝑭𝑼𝑵𝑫. = 𝟎, 𝟎𝟓 𝑸𝑬𝑺𝑻. 
 
𝑸𝑻𝑹𝑨𝑩. = 𝑸𝑬𝑺𝑻. + 𝑷𝑷,𝑭𝑼𝑵𝑫. ≈ 𝑸𝑬𝑺𝑻. + 𝟎, 𝟎𝟓 𝑸𝑬𝑺𝑻. = 𝟏, 𝟎𝟓 𝑸𝑬𝑺𝑻. 
 
Tensão de trabalho (𝝈𝑻𝑹𝑨𝑩.): tensão gerada pela carga de trabalho distribuída sobre o solo de 
apoio da base no terreno. 
 
𝝈𝑻𝑹𝑨𝑩. =
𝑸𝑻𝑹𝑨𝑩.
𝑨 . 𝑩
 
 
 
 
TENSÃO ADMISSÍVEL (𝝈𝑺) 
 
O solo sob a base deve apresentar uma resistência segura dita tensão admissível cujo valor 
deve garantir a não ruptura do solo e evitar que os recalques desse solo não ultrapassem os 
valores ditos admissíveis para a superestrutura. Segundo a NBR 6122/2019 é definida: 
 
“máxima tensão que, aplicada ao terreno pela fundação rasa ou pela base de 
tubulão, atende, com fatores de segurança predeterminados, aos estados 
limites últimos (ruptura) e de serviço (recalques, vibrações etc.)” 
 
A tensão admissível (𝝈𝑺) pode ser definida como sendo a tensão de ruptura (𝝈𝑹𝑼𝑷𝑻.) do solo 
minorada por um fator de segurança. 
 
𝝈𝑺 =
𝝈𝑹𝑼𝑷𝑻.
𝑭𝑺
 
 
A tensão admissível também pode ser estimada através de formulações empíricas a partir de ensaios 
de campo (Sondagens SPT, ensaios PMT, ensaios DMT dentre outros). 
 
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Em termos de forças a tensão de ruptura pode ser escrita: 
 
𝝈𝑹𝑼𝑷𝑻. = 𝑸𝑹𝑼𝑷𝑻. . (𝑨 . 𝑩) 
𝑸𝑹𝑼𝑷𝑻. = carga de ruptura do solo de apoio. 
 
Segundo a NBR6122/2019 a tensão de ruptura é definida: 
 
“tensão que, se aplicada pela fundação ao terreno, provoca perda do equilíbrio 
estático ou deslocamentos que comprometem sua segurança ou desempenho; 
corresponde à tensão resistente última (geotécnica) da fundação”. 
 
O fator de segurança é de 2,0 para obras definidas por provas de carga e de 3,0 quando se 
utilizam formulações teóricas. 
 
- FS = 2,0 (ensaios de provas de carga sobre placa) 
 
- FS = 3,0 (para formulações teóricas) 
 
A tensão de ruptura pode ser obtida através de ensaios de campo (Provas de Carga e ensaios CPT) e 
formulações teóricas (Terzaghi, Skempton, Brinch-hansen e Vèsic dentre outras). 
 
Tem-se, portanto, que: 
 
𝝈𝑺 ≤ 𝝈𝑻𝑹𝑨𝑩. 
 
Para a situação mais econômica: 𝝈𝑺 = 𝝈𝑻𝑹𝑨𝑩. 
A área de base da fundação direta pode ser calculada: 
𝝈𝑻𝑹𝑨𝑩. =
𝑸𝑻𝑹𝑨𝑩.
𝑨 . 𝑩
 → 𝝈𝑺 =
𝑸𝑻𝑹𝑨𝑩.
𝑨 . 𝑩
 → 𝑨 . 𝑩 =
𝑸𝑻𝑹𝑨𝑩.
𝝈𝑺
 
 
TIPOS DE DIMENSIONAMENTO 
 
DIMENSIONAMENTO GEOMÉTRICO: consiste na determinação da geometria de base (lados 
(A e B) da fundação direta. 
 
DIMENSIONAMENTO GEOTÉCNICO: consiste na determinação da tensão admissível do solo 
e parâmetros de deformação. 
 
DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL: consiste na determinação da altura da base e seções de 
aço quando existentes. 
 
3. – CONCEITOS BÁSICOS – FUNDAÇÕES PROFUNDAS 
 
Como as cargas da estrutura são transmitidas ao solo por atrito lateral e pela ponta (base) do 
elemento as verificações de estabilidade das fundações diretas são feitas usualmente através 
de forças (cargas). 
 
CARGA DA ESTRUTURA (𝑸𝑬𝑺𝑻.) – CARGA DE TRABALHO (𝑸𝑻𝑹𝑨𝑩.) 
 
No caso de fundações profundas as cargas axiais provenientes da superestrutura acima do 
nível do terreno (𝑸𝑬𝑺𝑻.) somadas ao peso próprio do bloco de coroamento (𝑷𝑷,𝑭𝑼𝑵𝑫.) são 
transferidas ao solo por atrito e ponta da estaca. 
 
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Bloco de coroamento: bloco estrutural que transfere a carga dos pilares para os elementos 
da fundação profunda. O bloco possui armadura devidamente dimensionada distribuindo os 
esforços do pilar sobre a cabeça da estaca ou das estacas sob o bloco. 
 
Carga da estrutura (𝑸𝑬𝑺𝑻.): carregamentos axiais devido a superestrutura (edificação) até o 
topo do bloco de coroamento. 
 
Carga de trabalho (𝑸𝑻𝑹𝑨𝑩. = 𝑸𝑬𝑺𝑻. + 𝑷𝑷,𝑭𝑼𝑵𝑫.): carga aplicada no nível da cabeça da estaca ou 
estacas (fundo do bloco de coroamento). Inclui a carga da superestrutura e o peso próprio 
da fundação (𝑷𝑷,𝑭𝑼𝑵𝑫.- peso do bloco de coroamento). A carga de trabalho das estacas é a 
carga efetivamente atuante na estaca, em valores característicos; a tensão de trabalho da 
estaca corresponde à carga de trabalho dividida pela área da seção transversal. 
 
Da mesma maneira que nas fundações diretas, quando se inicia o dimensionamento não se 
conhece a priori o peso próprio do bloco de coroamento (𝑷𝑷,𝑭𝑼𝑵𝑫.). Esse peso próprio pode 
ser preliminarmente estimado como sendo 5% da carga da estrutura (𝑸𝑬𝑺𝑻.). 
 
𝑷𝑷,𝑭𝑼𝑵𝑫. = 𝟎, 𝟎𝟓 𝑸𝑬𝑺𝑻. 
 
𝑸𝑻𝑹𝑨𝑩. = 𝑸𝑬𝑺𝑻. + 𝑷𝑷,𝑭𝑼𝑵𝑫. ≈ 𝑸𝑬𝑺𝑻. + 𝟎, 𝟎𝟓 𝑸𝑬𝑺𝑻. = 𝟏, 𝟎𝟓 𝑸𝑬𝑺𝑻. 
 
Como o número de estacas sob um pilar pode ser maior que um define-se também a carga 
de trabalho por estaca: 
 
𝑸𝑻𝑹𝑨𝑩./𝑬𝑺𝑻𝑨𝑪𝑨 =
𝑸𝑻𝑹𝑨𝑩.
𝑵º 𝑬𝑺𝑻𝑨𝑪𝑨𝑺
=
𝟏, 𝟎𝟓 𝑸𝑬𝑺𝑻.
𝑵º 𝑬𝑺𝑻𝑨𝑪𝑨𝑺
 
 
 
 
DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL DAS ESTACAS 
 
As cargas de trabalho por estaca são transmitidas na cabeça das estacas sob o bloco e 
devem ser resistidas pelo elemento estrutural da estaca (concreto, ou argamassa, ou calda 
de cimento e/ou aço). O dimensionamento dos elementos de estacas é denominado 
dimensionamento estrutural. 
 
ESTACAS MOLDADAS IN LOCO 
 
Para estacas moldadas in loco a Norma Brasileira de Fundações (TAB.4 - NBR 6122/2019) 
determina uma maneira simplificada para se obter a “carga admissível estrutural” dessas 
estacas. 
 
A TAB. 4 da norma fixa a classe do concreto a ser utilizado nas estacas, a tensão de 
compressão simples atuante abaixo da qual não é necessário armar (exceto ligação com o 
bloco), sua armadura mínima, o comprimento mínimo de armadura e o coeficiente de 
minoração do concreto caso se opte por fazer o dimensionamento estrutural do elemento. 
 
A “carga estrutural admissível” é chamada de carga de catálogo ou carga nominal da estaca 
(𝑸𝑵𝑶𝑴.). 
 
Para tensões de compressão simples (�̅�𝑪𝑺), atuantes no elemento estrutural das estacas, 
inferiores as prescritas na TAB. 4 não é necessário se armar as estacas a exceção da 
armadura de espera, a ser posicionada no topo da estaca e que deve ser penetrada no bloco 
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de coroamento (ligação da estaca com o bloco de coroamento). Portanto a carga nominal das 
estacas pode ser obtida pela expressão a seguir. 
 
𝑸𝑵𝑶𝑴. = �̅�𝑪𝑺 . 
𝝅 × ∅𝑭𝟐
𝟒
 
 
�̅�𝑪𝑺 = 𝐭𝐞𝐧𝐬õ𝐞𝐬 𝐝𝐞 𝐜𝐨𝐦𝐩𝐫𝐞𝐬𝐬ã𝐨 𝐬𝐢𝐦𝐩𝐥𝐞𝐬 (𝐓𝐀𝐁. 𝟒) 
 
∅𝑭 = 𝒅𝒊â𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐 𝒅𝒂 𝒆𝒔𝒕𝒂𝒄𝒂 
 
Nesse caso a área mínima de armadura (𝑨𝑺,𝑴Í𝑵.) das estacas é dada por: 
 
𝑨𝑺,𝑴Í𝑵. = %(𝑻𝑨𝑩. 𝟒) . 
𝝅 × ∅𝑭𝟐
𝟒
 
 
 
 
 
 
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Exemplificando-se: especificar o dimensionamento de uma estaca hélice contínua de diâmetro de 60cm 
considerando-se somente armadura de espera e meio não agressivo. 
 
Carga estrutural admissível (carga nominal): adotando-se uma tensão de compressão simples no 
concreto da estaca de 60MPa (�̅�𝑪𝑺 -TAB. 4) em um diâmetro de 60cm tem-se: 
 
𝑸𝑵𝑶𝑴. = 𝟔𝟎𝟎
𝒕𝒇
𝒎𝟐
×
𝝅 × (𝟎, 𝟔𝟎𝒎)𝟐
𝟒
= 𝟏𝟔𝟗, 𝟔 ≈ 𝟏𝟕𝟎𝒕𝒇 
 
60MPa = 60kgf/cm² = 600tf/m² (TAB. 4) 
 
Para as estacas hélice (TAB. 4), a armadura de espera terá um comprimento mínimo de 4,0m devendo 
ser constituída por: 
 
𝑨𝑺,𝑴Í𝑵. = 𝟎, 𝟒 % . 
𝝅 × (𝟔𝟎𝒄𝒎)𝟐
𝟒
= 𝟏𝟏, 𝟑𝟎𝒄𝒎² 
 
Adotando-se barras de 16,0mm, o número de barras deverá ser de: 
 
𝑵º 𝒅𝒆 𝒃𝒂𝒓𝒓𝒂𝒔 =
𝟏𝟏, 𝟑𝟎𝒄𝒎²
(
𝝅 . (𝟏, 𝟔𝒄𝒎)𝟐
𝟒
⁄ )
= 𝟓, 𝟔 ≈ 𝟔 𝒃𝒂𝒓𝒓𝒂𝒔 
 
De modo não usual pode-se dimensionar as estacas considerando-se tensões �̅�𝑪𝑺 superiores 
as indicadas na TAB. 4. Neste caso as armaduras devem ser estendidas até a profundidade 
em que a tensão de trabalho na seção transversal das estacas seja inferior as tensões de 
compressão simples indicadas na TAB.4. Observa-se ainda que neste caso deverão ser 
obrigatoriamente procedidos ensaios de carga (provas de carga) para aferir o desempenho 
das estacas. O dimensionamento pode ser efetuado considerando-se a expressão a seguir. 
 
𝜸𝒇 . 𝑸𝑵𝑶𝑴. = 𝟎, 𝟖𝟓 .
𝒇𝒄𝒌
𝜸𝑪
 . 
𝝅 × ∅𝑭𝟐
𝟒
+ 𝒇𝒚𝒅 . 𝑨𝑺 
 
𝑸𝑵𝑶𝑴. = 𝟎, 𝟖𝟓 .
𝒇𝒄𝒌
𝜸𝑪 . 𝜸𝒇
 . 
𝝅 × ∅𝑭𝟐
𝟒
+
𝟏
𝜸𝒇
 . 𝒇𝒚𝒅 . 𝑨𝑺 
 
 
𝜸𝒇 = 𝟏, 𝟒 - coeficiente de ponderação das ações 
 
𝜸𝑪 – TAB. 4 - coeficiente de ponderação da resistência do 
concreto 
 
fck - resistência característica do concreto à compressão 
 
∅𝑭 - diâmetro do fuste da estaca 
 
fyd - resistência característica do aço 
 
Para estacas submetidas a compressão: fyd = 420MPa 
 
Para estacas submetidas a tração: 
 
𝒇𝒚𝒅 = 
𝒇𝒚𝒌
𝜸𝑺
 → 𝜸𝑺 = 𝟏, 𝟏𝟓 
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As – área de aço necessária 
 
Exemplificando-se: especificar o dimensionamento de uma estaca hélice contínua de diâmetro de 60cm 
submetida a compressão considerando-se a estaca armada integralmente com 6 barras longitudinais 
de 16mm e meio não agressivo. 
 
𝑸𝑵𝑶𝑴. = 𝟎, 𝟖𝟓 .
𝒇𝒄𝒌
𝜸𝑪 . 𝜸𝒇
 . 
𝝅 × ∅𝑭𝟐
𝟒
+
𝟏
𝜸𝒇
 . 𝒇𝒚𝒅 . 𝑨𝑺 
 
 
𝜸𝒇 = 𝟏, 𝟒 - 𝜸𝑪 = 𝟐, 𝟕 (TAB. 4) 
 
fck = 30MPa = 300kgf/cm² (TAB. 4) - ∅𝑭 = 60cm 
 
fyd = 420MPa = 4200Kgf/cm² 
 
Para estacas submetidas a tração: 
 
𝑨𝑺 = 𝟔 ×
𝝅 × (𝟏, 𝟔𝒄𝒎)𝟐
𝟒
= 𝟏𝟐, 𝟎𝟔𝒄𝒎² 
 
𝑸𝑵𝑶𝑴. = 𝟎, 𝟖𝟓 .
𝟑𝟎𝟎
𝟐, 𝟕 × 𝟏, 𝟒
 . 
𝝅 × (𝟔𝟎𝒄𝒎)𝟐
𝟒
+
𝟏
𝟏, 𝟒
 . 𝟒𝟐𝟎𝟎 × 𝟏𝟐, 𝟎𝟔 = 𝟐𝟐𝟔𝟖𝟐𝟑 𝒌𝒈𝒇 
 
 
ESTACAS DE CONCRETO PRÉ-MOLDADAS OU PRÉ-FABRICADAS 
 
O dimensionamento estrutural deve ser feito limitando o fck a 40,0 MPa e utilizando-se as 
normas: 
 
- Estruturas de concreto – procedimento (ABNT NBR 6118); 
 
- Projeto e execução de estruturas de concreto pré-moldado (ABNT NBR 9062); 
 
- Estacas pré-fabricadas de concreto — Requisitos (ABNT NBR 16258). 
 
ESTACAS METÁLICAS 
 
Devem ser dimensionadas de acordo com a norma Projeto de estruturas de aço e de 
estruturas mistas de aço e concreto de edifícios (ABNT NBR 8800), considerando-se a seção 
reduzida da estaca (descontar as espessuras de sacrifício da TAB. 5 – NBR 6122/2019). 
 
No caso de ocorrência de camada de argila mole, deve-se levar em conta o comprimento 
cravado e a inércia da peça metálica a fim de reduzir a possibilidade da ocorrência de 
instabilidade dinâmica direcional (drapejamento) durante a cravação. 
 
As estacas de aço que estiverem total e permanentemente enterradas, independentemente 
da situação do lençol d’água, dispensam tratamento especial, desde que seja descontada a 
espessura indicada na TAB. 5 da NBR 6122. 
 
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DIMENSIONAMENTO GEOTÉCNICO DAS ESTACAS 
 
As estacas transmitem os seus carregamentos (𝑸𝑻𝑹𝑨𝑩./𝑬𝑺𝑻𝑨𝑪𝑨) ao solo por atrito lateral que 
depende da resistência ao cisalhamento do solo que envolve o fuste e por resistência de 
ponta que depende da resistênciado solo na ponta da estaca. A soma das resistências de 
atrito e ponta do solo que envolvem a estaca é denominado capacidade de carga da estaca 
ou carga de ruptura geotécnica. 
 
CARGA DE RUPTURA GEOTÉCNICA – CAPACIDADE DE CARGA 
 
É a carga que, se aplicada à fundação, provoca perda do equilíbrio estático ou deslocamentos 
que comprometem sua segurança ou desempenho (corresponde à força resistente última, 
geotécnica, da fundação). 
 
A estaca em contato com o solo abaixo da cota de arrasamento aplica a carga de trabalho no 
terreno que por sua vez resiste por atrito a aplicação dessas cargas. A carga de ruptura desse 
atrito é chamada capacidade de carga por atrito lateral (𝑸𝑨𝑳). As cargas de trabalho que 
eventualmente chegam à ponta da estaca são resistidas pelo solo da ponta. A carga de 
ruptura do solo da ponta é chamada capacidade de carga de ponta (𝑸𝑷). A capacidade de 
carga da estaca (carga de ruptura geotécnica do solo - 𝑸𝑼) corresponde a soma da carga de 
ruptura por atrito e de ponta do solo que envolve a estaca. 
 
𝑸𝑼 = 𝑸𝑨𝑳 + 𝑸𝑷 
 
Cota de arrasamento: 
 nível em que deve ser deixado o topo da estaca ou tubulão, de modo a possibilitar a 
integração estrutural entre o elemento de fundação (e a sua armadura) e o bloco de 
coroamento 
 
CARGA ADMISSÍVEL DA ESTACA OU TUBULÃO (𝑸𝑨𝑫𝑴.) 
 
É a máxima carga que, aplicada sobre a estaca ou sobre o tubulão isolados, atende, com 
fatores de segurança predeterminados, aos estados limites últimos (ruptura) e de serviço 
(recalques, vibrações etc.). 
 
A carga admissível (𝑸𝑨𝑫𝑴.) pode ser definida como sendo a carga de ruptura (𝑸𝑼) do solo 
minorada por fatores de segurança. 
 
𝑸𝑨𝑫𝑴. =
𝑸𝑼
𝑭𝑺
=
𝑸𝑨𝑳
𝑭𝑺
+
𝑸𝑷
𝑭𝑺
 
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O fator de segurança adotado pela norma de fundações (NBR 6122/2019) é de 2,0 e quando 
se utilizam formulações semi-empíricas para determinação da capacidade de carga, o fator 
de segurança deve ser o adotado pelos autores mas mantendo-se sempre um mínimo de FS 
= 2,0. 
 
DIMENSIONAMENTO GEOMÉTRICO DE FUNDAÇÕES PROFUNDAS 
 
Através do dimensionamento geométrico determina-se o número de estacas necessário 
debaixo de um determinado pilar e sua locação. O dimensionamento geométrico depende do 
dimensionamento estrutural bem como do dimensionamento geotécnico das estacas. 
 
𝑸𝑨𝑫𝑴. ≥ 𝑸𝑵𝑶𝑴. ≥ 𝑸𝑻𝑹𝑨𝑩./𝑬𝑺𝑻𝑨𝑪𝑨 
 
Para carregamentos exclusivamente axiais tem-se: 
 
𝑵º 𝑫𝑬 𝑬𝑺𝑻𝑨𝑪𝑨𝑺 =
𝑸𝑻𝑹𝑨𝑩.
𝑸𝑨𝑫𝑴.
 
 
Complementando o dimensionamento geométrico as estacas devem ser locadas em relação 
ao centro do pilar de maneira que o centro de gravidade das estacas coincida com o centro 
de carga do pilar. 
 
Exemplificando-se: especificar o dimensionamento geométrico da fundação em estacas do pilar P1. 
 
São dados do problema: 
 
- Carga nominal da estaca hélice de ØF = 60cm: 𝑸𝑵𝑶𝑴. = 𝟏𝟕𝟎𝒕𝒇. 
 
- Capacidade de carga das estacas com profundidade de 15m: 𝑸𝑼 = 𝟐𝟗𝟎𝒕𝒇. 
 
- Carga axial do pilar fornecida pelo calculista da estrutura: 𝑸𝑬𝑺𝑻. = 𝟑𝟑𝟎𝒕𝒇. 
 
𝑸𝑨𝑫𝑴. =
𝑸𝑼
𝑭𝑺
=
𝟐𝟗𝟎
𝟐
= 𝟏𝟒𝟓𝒕𝒇 
 
Para 𝑸𝑵𝑶𝑴. = 𝟏𝟕𝟎𝒕𝒇 e 𝑸𝑨𝑫𝑴. = 𝟏𝟒𝟓𝒕𝒇 apesar das estacas sob o aspecto estrutural poderem 
suportar 170tf, a carga admissível é a máxima carga que pode ser aplicada na estaca (𝑸𝑨𝑫𝑴. ≥ 𝑸𝑵𝑶𝑴.), 
portanto a carga nas estacas deve ser limitada a 145tf. 
 
A carga atuante no topo do bloco de coroamento sob o pilar é dada por: 
 
𝑸𝑻𝑹𝑨𝑩. = 𝟏, 𝟎𝟓 𝑸𝑬𝑺𝑻. = 𝟏, 𝟎𝟓 × 𝟑𝟑𝟎 = 𝟑𝟒𝟔, 𝟓𝒕𝒇 (inclusão do peso próprio do bloco) 
 
O número de estacas sob o bloco de coroamento pode ser calculado: 
 
𝑵º 𝑫𝑬 𝑬𝑺𝑻𝑨𝑪𝑨𝑺 =
𝑸𝑻𝑹𝑨𝑩.
𝑸𝑨𝑫𝑴.
=
𝟑𝟒𝟔, 𝟓
𝟏𝟒𝟓
= 𝟐, 𝟒 ≈ 𝟑 
 
A carga de trabalho de cada uma das três estacas é dada por: 
 
𝑸𝑻𝑹𝑨𝑩./𝑬𝑺𝑻𝑨𝑪𝑨 =
𝑸𝑻𝑹𝑨𝑩.
𝑵º 𝑬𝑺𝑻𝑨𝑪𝑨𝑺
=
𝟑𝟒𝟔, 𝟓
𝟑
= 𝟏𝟏𝟓, 𝟓𝒕𝒇 
 
Como se observa o dimensionamento está correto pois: 
 
SERGIO VELLOSO 15 
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𝑸𝑵𝑶𝑴. > 𝑸𝑻𝑹𝑨𝑩./𝑬𝑺𝑻𝑨𝑪𝑨 (𝟏𝟕𝟎𝒕𝒇 > 𝟏𝟏𝟓, 𝟓𝒕𝒇) 
 
𝑸𝑨𝑫𝑴. > 𝑸𝑻𝑹𝑨𝑩./𝑬𝑺𝑻𝑨𝑪𝑨 (𝟏𝟒𝟓𝒕𝒇 > 𝟏𝟏𝟓, 𝟓𝒕𝒇) 
 
As estacas serão locadas conforme apresentado a seguir. 
 
 
 
 
SERGIO VELLOSO 16 
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4. – RECALQUES 
 
Os recalques são movimentos verticais descendentes da fundação. Os movimentos verticais 
ascendentes são chamados de levantamentos. A verificação de recalques é uma verificação 
do estado limite de serviço. 
 
CLASSIFICAÇÃO DOS RECALQUES 
 
RECALQUE TOTAL (S) = corresponde ao máximo deslocamento vertical observado em um 
dado ponto (mm). 
 
RECALQUE DIFERENCIAL (∆) = corresponde à diferença em módulo entre os recalques totais 
de dois pontos quaisquer. 
 
∆= |𝑺𝒊 − 𝑺𝒊−𝟏| 
 
RECALQUE DIFERENCIAL ESPECÍFICO (𝜷) : corresponde ao recalque diferencial dividido 
pela distancia entre os pontos considerados (VÃO). 
 
𝜷 =
∆
𝑽Ã𝑶
=
𝟏
(𝑽Ã𝑶 ∆⁄ )
 
 
 
INCLINAÇÃO (W) : corresponde ao recalque diferencial específico entre dois pontos 
extremos da estrutura. 
 
 
 
RECALQUE ADMISSÍVEL 
valor máximo do recalque total que a estrutura pode suportar sem que ocorram danos não 
aceitáveis. A correta fixação do recalque admissível somente é possível, na prática, através 
da monitoração dos recalques de diversas estruturas, associando-se seus valores aos danos 
observados e, assim fixando-se os limites de aceitação correspondentes aos efeitos 
constatados. 
 
CLASSIFICAÇÃO DOS DANOS: 
 
SERGIO VELLOSO 17 
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Os recalques podem gerar danos a edificação. Esses danos podem ser classificados em 
estruturais, estéticos e funcionais. 
 
DANOS ESTRUTURAIS: 
são aqueles manifestados na própria estrutura abrangendo trincas, rachaduras ou mesmo a 
ruptura de uma ou várias peças estruturais, tais como lajes, vigas, pilares, etc. 
 
DANOS ARQUITETÔNICOS ou ESTÉTICOS: 
são aqueles observados em peças não estruturais, mas que afetam a estética da construção, 
tais como trincas em alvenarias de prédios estruturados, inclinação que não afete a 
estabilidade de edifícios, abatimentos que não perturbem o tráfego em pavimentos, etc. 
 
DANOS FUNCIONAIS: 
são aqueles que afetam o funcionamento de algum item da edificação, tais como distorção 
de esquadrias, guias de elevadores ou pontes rolantes, funcionamento de máquinas 
apoiadas em mancais, inversão da declividade de redes de esgoto e águas pluviais, etc. 
 
GRAU DE ACEITAÇÃO DO USUÁRIO: 
define até que ponto o dano pode ser aceitável. 
 
VELOCIDADE DE RECALQUES: 
a velocidade de recalques permite ao projetista estimar uma tendência quanto ao 
crescimento ou estabilização dos mesmos. O acompanhamento das velocidades de 
recalques pode ser obtido através do monitoramento de recalques. Os recalques por 
adensamento de solos argilosos saturados são, em geral, melhor absorvidos com menores 
danos, que recalques rápidos, como os ocorrentes em areias. 
 
INDICAÇÃO DE RECALQUES DITOS ADMISSÍVEIS 
Diversos trabalhos neste sentido são disponíveis na bibliografia, destacando-se: 
 
Recomendações de BJERRUM (1963) – VARGAS E SILVA para 𝜷𝑳𝑰𝑴𝑰𝑻𝑬 
 
 
 
SERGIO VELLOSO 18 
 18 
Recomendações de BJERRUM (1963) para 𝜷𝑳𝑰𝑴𝑰𝑻𝑬 
 
 
Recomendações de MCDONALD E SKEMPTON (1955) para 𝑺𝑳𝑰𝑴𝑰𝑻𝑬 
Recalque total (SLIMTE) Fundações isoladasRadiers 
Em argilas (mm) 75 - (60) 75 a 125* - (60 a 100) 
Em areias (mm) 50* - (35) 50 a 75* - (35 a 60) 
 
Recomendações de Burland et al (1977)** para ∆𝑳𝑰𝑴𝑰𝑻𝑬 e 𝑺𝑳𝑰𝑴𝑰𝑻𝑬 
Em areias ∆𝑳𝑰𝑴𝑰𝑻𝑬 = 45mm e SLIMTE = 45mm 
Em argilas ∆𝑳𝑰𝑴𝑰𝑻𝑬 = 45mm e SLIMTE = 65mm em estruturas flexíveis 
 ∆𝑳𝑰𝑴𝑰𝑻𝑬 = 45mm e SLIMTE = 100mm em estruturas rígidas