Aulas - Fundações

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Engenharia Civil
CCE0194 – FUNDAÇÕES E CONTENÇÕES
Boa Vista – 2020.1
Profª Esp. Eng. Civil Geny da Silva Bezerra
Email: eng.geny@gmail.com
mailto:eng.geny@gmail.com
Plano de Ensino
CCE0192 – FUNDAÇÕES E CONTEÇÕES– 8º Semestre
EMENTA:
 Análise de perfil geotécnico para o projeto de fundação.
 Fundações superficiais: principais tipos, fundações rígidas e
flexíveis; capacidade de carga e tensão admissível; projeto de
fundação em blocos, sapatas rígidas e sapatas flexíveis de
concreto armado.
 Fundações profundas: estacas, tubulões e caixões.
 Cálculo de estaqueamentos. Comportamento de fundações:
cálculo de recalques de fundações; Estruturas de contenção:
análise dos esforços e cálculo estrutural de estruturas de
contenção.
Plano de Ensino
BIBLIOGRAFIA BÁSICA:
 RODRIGUEZ ALONSO, Urbano. Dimensionamento de fundações
profundas. São Paulo: E. Blücher, 2003.
 HACHICH, Waldemar (Ed.) et al. Fundações: teoria e prática. 2.
ed. São Paulo: PINI, 2006.
 RODRIGUEZ ALONSO, Urbano. Exercícios de fundações. São
Paulo: E. Blücher, 2006.
 VELLOSO, Dirceu de Alencar; LOPES, Francisco de Rezende.
Fundações. São Paulo: Oficina de Textos, 2004. v1
Fundações e Contenções
O que são Fundações?
FUNDAÇÕES 
Toda e qualquer construção seja de pequeno, médio ou de
grande porte, requerem estruturas de apoio o que
denominamos de ¨ FUNDAÇÃO ¨.
o As Fundações tem a função de transmitir o peso da estrutura
à superfície do terreno;
o Segurança contra a ruptura das peças estruturais (vigas,
pilares, lajes);
o Segurança contra ruptura do terreno;
o Há a necessidade do conhecimento da resistência do terreno.
A disciplina de Fundações e Contenção é de grande relevância na formação do
engenheiro civil, tendo como objetivo apresentar os principais métodos de
investigação geotécnica existentes, as definições, os métodos de
dimensionamento e os processos executivos dos vários tipos de fundações e
obras de contenção. Além disto, esta disciplina irá proporcionar ao aluno o
conhecimento dos conceitos básicos necessários ao ingresso no vasto campo da
Geotécnica, habilitando-o a reconhecer os principais problemas e dificuldades
existentes, elaborando soluções que levem em conta os aspectos técnicos e
econômicos.
Importância e Objetivo
• São elementos estruturais cuja função é,
a transferência de cargas da estrutura
para a camada resistente de solo.
São as raízes do edifício
CONCEITO
IMPORTÂNCIA ECONÔMICA
3 a 7% do custo global
podem chegar a 20% !!!!!
IMPORTANTE
Segundo NBR 6122/10, “Para fins de projeto e execução
de fundações, as investigações do terreno de fundação
constituído por solo, rocha, mistura de ambos ou
rejeitos compreendem:
• Investigações de campo;
• Investigações em laboratório sobre amostras
deformadas ou indeformadas, representativas das
condições locais.”
ESCOLHA DA FUNDAÇÃO
Aspectos a considerar para a
escolha da fundação?
Quem define o tipo de fundação????
Obras de grande porte:
 Empresas de Projeto especializadas
Obras de pequeno porte:
 O próprio construtor, engenheiro da obra que deve ter 
um conhecimento adequado.
De quem é a responsabilidade????
Obras de grande porte:
 Empresas de Projeto especializadas
 Construtora: controle de execução
Obras de pequeno porte:
 O construtor projeta 
Engenheiro 
Aspectos a considerar para a
escolha da fundação?
Quem executa as fundações????
Aspectos a considerar para a
escolha da fundação?
Depende do tipo de fundação
Quem executa a fundação????
Obras de grande porte:
 Empresas de Projeto especializadas
 Construtora: controle de execução
Obras de pequeno porte:
 O construtor projeta e executa
Aspectos a considerar para a
escolha da fundação?
 Solo:
 Nível do lençol freático
 Capacidade de suporte
 Carregamentos (intensidade)
 Pequenos edifícios
 Edifícios altos
Aspectos a considerar para a
escolha da fundação?
 Necessidade de Investigação geotécnica – Ensaios de
Campo / Laboratório;
 Determinar o comportamento do solo, baseado na
investigação executada (capacidade de suporte,
resistência de ponta, resistência lateral, bulbo de
tensões, etc);
 Verificar os mecânismos de interação solo-estrutura
(transferência de carga, sobreposição de esforços,
esforços horizontais, atrito negativo, etc).
Critérios para escolha mais adequada da
fundação:
 Geologia de Engenharia;
 Investigação Geotécnica;
 Fundações;
 Aterros, Taludes e Barragens;
 Pavimentos;
 Estabilização de Solos e Estruturas de Contenção;
 Geotecnia Ambiental.
Fundamental importância o
conhecimento de:
Logo, todas estas caracteristicas e
propriedades objetivam evitar:
 Recalque em Fundações;
 Ruptura de Taludes;
 Escolha inadequada do material a ser
utilizado em aterros e barragens;
 Determinar situações criticas de percolação
de água e rebaixamento de lençol freático;
 Escolha inadequada do tipo de fundação
para determinado solo;
 Dimensionamento insuficiente da fundação
(área, profundidade, tensões atuantes,
outros);
 Campanha de investigações geotécnicas
insuficientes.
Logo, todas estas caracteristicas e
propriedades objetivam evitar:
Projeto do 
edifício
Cálculo das 
cargas
Investigação do 
terreno
Definição
da
Fundação
Processo
Como saber se tem água ?
SONDAGEM
Poços exploratórios: Ø ~ 1,0 m
Altura do lençol e intensidade
Presença de lençol freático
Capacidade de suporte do solo
Como saber a capacidade de resistência do solo?
SONDAGEM
O que é Sondagem?
Reconhecimento geotécnico que estão compreendidas as
sondagens de simples reconhecimento à percussão, os
métodos geofísicos e qualquer outro tipo de prospecção
do solo para fins de fundação. As sondagens de
reconhecimento à percussão são indispensáveis, levando-
se em conta as peculiaridades da obra em projeto. Tais
sondagens devem fornecer no mínimo a descrição das
camadas atravessadas, os valores dos índices de
resistência à penetração (S.P.T.) e as posições dos níveis de
água.
Sondagem
É sempre aconselhável a execução de sondagens, no
sentido de reconhecer o subsolo e
escolher a fundação adequada, fazendo com isso, o
barateamento das fundações. As sondagens
representam, em média, apenas 0,05 à 0,005% do custo
total da obra.
Sondagem
· Determinação dos tipos de solo que ocorrem, no subsolo, 
até a profundidade de interesse do projeto;
· Determinação das condições de compacidade (areias) ou 
consistência (argilas) em que ocorrem os diversos tipos de 
solo;
· Determinação da espessura das camadas constituintes do 
subsolo e avaliação da orientação dos planos (superfícies) 
que as separam;
· Informação completa sobre a ocorrência de água no 
subsolo.
Os requisitos técnicos a serem preenchidos pela 
sondagem do subsolo são os seguintes (Godoy, 
1971):
A sondagem é realizada contando o número de golpes
necessários à cravação de parte de um amostrador no solo
realizada pela queda livre de um martelo de massa e altura de
queda padronizadas. A resistência à penetração dinâmica no
solo medida é denominada S.P.T. - Standart Penetration Test.
A execução de uma sondagem é um processo repetitivo, que
consiste em abertura do furo, ensaio de penetração e
amostragem a cada metro de solo sondado. Desta forma, em
cada metro faz-se, inicialmente, a abertura do furo com um
comprimento de 55cm, e o restante dos 45cm para a realização
do ensaio de penetração.
(Figura 3.1)
SPT – Standart Penetration Test (Teste de
Penetração Padrão) – NBR 6484/2001
As fases de ensaio e de amostragem são realizadas
simultaneamente, utilizando um
tripé, um martelo de 65kg, uma haste e o amostrador. (Figura 3.2)
(Godoy, 1971)
SPT – Standart Penetration Test
SPT – Standart Penetration Test
SPT – ESQUEMA GRÁFICO EQUIPAMENTO
SPT – Fotos dos Esquipametos
 Número de golpes necessários para fazer cravar o
amostrador padrão no solo três trechos sucessivos de 15
cm cada um;
 O valor de N é dado pelo número de golpes necessários à
penetração dos 30 cm finais. Os primeiros 15 cm,
normalmente não são levadosem consideração.
Resistência à penetração
Cravação do amostrador padrão no solo através da
queda livre de um peso de 65kg (martelo) com altura de
queda de 75cm.
O martelo deverá possuir uma haste guia e um coxim de
madeira. O martelo será erguido manualmente através da
corda e polia.
Resistência à penetração
As amostras de solo são retiradas do amostrador padrão
bi-partido com 5cm de diâmetro externo.
 Os números de golpes são contados para cravação de
15cm do amostrador padrão, completando 03 medições
sucessivas, totalizando 45cm de comprimento.
 Para o caso de fundações de edifícios residências ou
comerciais a NBR 1211 fixa diretrizes gerais a serem
observadas na exploração do subsolo.
Resistência à penetração
Dentre as varias especificações deve-se salientar:
• Número de furos;
• Disposição dos Furos;
• Profundidade da Sondagem.
 A quantidade dos furos depende do tipo de estrutura,
de suas características especiais e das condições do
subsolo.
Resistência à penetração
O amostrador é cravado 45cm no solo, sendo anotado o número de
golpes necessários à penetração de cada 15 cm.
O Índice de Resistência à Penetração é determinado através do
número de golpes do peso padrão, caindo de uma altura de 75cm,
considerando-se o número necessário à penetração dos últimos 30
cm do amostrador. Conhecido como S.P.T.
A Tabela 3.1 apresenta correlações empíricas, que permite uma
estimativa da compacidade das areias e da consistência das argilas,
a partir da resistência à penetração medida nas sondagens. (Godoy,
1971)
Resistência à penetração
SPT – Standart Penetration Test
Os pontos de sondagem devem ser criteriosamente distribuídos na
área em estudo, e devem ter profundidade que inclua todas as
camadas do subsolo que possam influir, significativamente, no
comportamento da fundação.
No caso de fundações para edifícios, o número mínimo de pontos de
sondagens a realizar é função da área a ser construída (Tabela 3.2).
Determinação do número de 
sondagens a executar
Podemos ainda, avaliar o mínimo de furos para qualquer
circunstância em função da área do terreno para lotes urbanos:
· 2 furos para terreno até 200m²;
· 3 furos para terreno entre 200 a 400m²;
· No mínimo, três furos para determinação da disposição e espessura
das camadas.
Os furos de sondagens deverão ser distribuídos em planta, de
maneira a cobrir toda a área em estudo. A Figura 3.3 apresenta
alguns exemplos de locação de sondagens em terrenos urbanos.
A distância entre os furos de sondagem deve ser de 15 a 25m, 
evitando que fiquem numa mesma reta e de preferência, próximos 
aos limites da área em estudo.
Determinação do número de 
sondagens a executar
Determinação do número de 
sondagens a executar
Os dados obtidos em uma investigação do subsolo, são
normalmente apresentados na forma de um perfil para cada furo de
sondagem.
A posição das sondagens é amarrada topograficamente e
apresentada numa planta de locação bem como o nível da boca do
furo que é amarrado a uma referência de nível RN bem definido
(Figura 3.4).
No perfil do subsolo as resistências à penetração são indicadas
por números à esquerda da vertical da sondagem, nas respectivas
cotas. A posição do nível d'água - NA - também é indicada, bem
como a data inicial e final de sua medição (Figura 3.5). (Godoy, 1971)
Perfil de Sondagem
Planta de Locação da Sondagem
Em relação a profundidade dos furos segue que:
• A exploração deve ser levada à profundidade tais que incluam
todas as camadas impróprias ou que sejam questionáveis como
apoio de fundação.
• Camadas que não venham prejudicar a estabilidade e o
comportamento estrutural ou funcional do edifício.
• As empresas em geral trabalham de 03 a 05 confirmações para
paralização do ensaio, ou seja, camadas sucessivas com NSPT acima
de pelo menos 30 golpes (30cm finais).
Observações:
Mais utilizado em: 
Brasil e América Latina;
Estados Unidos;
Inglaterra;
Japão;
Austrália;
Índia;
Espanha;
Portugal;
África do Sul, Israel, Turquia e em muitos outros 
países.
Vantagens:
Facilidade de execução;
Normatizado no Brasil pela NBR 6484;
Baixo custo;
Obtenção da amostra de solo a cada metro 
de perfuração;
Determinação da Profundidade do N.A;
Inúmeras empresas executam o ensaio.
Vantagens:
 Variações na Energia de Cravação:
 Variações na altura de queda do martelo;
 Perdas de energia no contato martelo e cabeça de bater -
tipo e conservação das peças;
 Comprimento crítico das hastes
 Condições do Operador:
 Atenção as diversas etapas de execução;
 Cansaço Físico (execução manual).
Desvantagens:
Exemplos de Laudos de Sondagens
Exemplos de Laudos de Sondagens
Exemplos de Laudos de Sondagens
 Local da Realização da Sondagem;
 Data da Realização da Sondagem;
 Cota em Relação ao R.N adotado;
 Número do Furo de Sondagem;
 Coluna com Profundidade do Ensaio;
 Coluna com Profundidade da Camada;
 N° de Golpes;
 Gráfico de Evolução do Ensaio;
 Nível d’água;
 Classificação do Solo;
 Indicativo da Compacidade ou Consistência do Solo.
Principais Informações
s:
Elabore um roteiro de atividades de como o estudo de
sondagem deverá ser realizado para o empreendimento (em
anexo). A partir, do roteiro identifique:
1. Número de furos para definição do perfil do terreno,
segundo a norma NBR 6484/2001.
2. Qual método poderia ser utilizado na avaliação
geotécnica?
3. Quais os indicativos que o ensaio SPT chegou ao final?
Exercício de Fixação:
s:
Anexo:
Trabalho em Equipe:
s:
Seminário sobre os tipo de processos geofísicos de
reconhecimento só deve ser aceita se acompanhada por
sondagens de reconhecimento à percussão ou rotatividas de
confirmação.
Obs: NBR 6122-1996 (Projeto de Fundações) – Iten 4.3.3 -
Reconhecimento Geotécnico
RECONHECIMENTO DO SUBSOLO
O terreno faz parte integrante de qualquer construção, afinal é ele
que dá sustentação ao peso e também determina características
fundamentais do projeto em função de seu perfil e de
características físicas como elevação, drenagem e localização. No
que tange à mecânica dos solos, é importante conhecer os três
tipos básicos de solos: arenoso, siltoso e argiloso.
Para efeito prático de uma construção, é preciso conhecer o
comportamento que se espera de um solo quando este receber os
esforços.
Para tanto, a Mecânica dos Solos divide os materiais que cobrem a
terra em alguns grandes grupos:
• Rochas (terreno rochoso);
• Solos arenosos,
• Solos siltosos, e
• Solos argilosos.
RECONHECIMENTO DO SUBSOLO
O principal critério para fazer a classificação é o tamanho dos
grãos que compõem o solo. O quadro a seguir mostra os
diâmetros dos grãos (em mm) para cada tipo básico de solo:
Com se pode deduzir da tabela acima, uma argila é formada por
grãos extremamente pequenos, invisíveis a olho nu. As areias,
por sua vez, têm grãos facilmente visíveis, separáveis e
individualizáveis, o mesmo acontecendo com o pedregulho. Estas
características mudam o comportamento do solo, conforme
veremos adiante.
RECONHECIMENTO DO SUBSOLO
São aqueles em que a areia predomina. Esta compõe-se de grãos
grossos, médios e finos, mas todos visíveis a olho nú. Como
característica principal a areia não tem coesão, ou seja, os seus
grãos são facilmente separáveis uns dos outros.
Solos arenosos 
Por exemplo, pense na areia seca das praias, em como é fácil
separar seus grãos. Quando a areia está úmida ganha algo como
uma coesão temporária, tanto que até permite construir os
famosos “Castelos” que, no entanto, desmoronam ao menor
esforço quando secam. A areia úmida na praia serve até como
pista de corrida graças a essa coesão temporária. Mas os solos
arenosos possuem grande permeabilidade, ou seja, a água circula
com grande facilidade no meio deles e secam rapidamente caso a
água não seja reposta, como acontece nas praias.
Solos arenosos 
Imagine a seguinte situação -- fazermos uma construção sobre um terreno
arenoso e com lençol freático próximo da superfície. Se abrirmosuma vala ao
lado da obra, a água do terreno vai preencher a vala e drenar o terreno. Este
perderá água e vai se adensar, podendo provocar trincas na construção devido
ao recalque provocado. A ilustração a seguir mostra o que pode acontecer:
Solos arenosos 
Note-se que esta é uma situação clássica, e acontece diariamente
na cidade de Santos, SP, onde são muito conhecidos os prédios
inclinados na beira da praia. Estes foram feitos com fundação
superficial que afundou quando mais e mais construções surgiram
ao lado pois estas, além de aumentarem as cargas no solo,
ajudaram a abaixar o nível do lençol freático que, por sua vez, já
vinha diminuindo devido à crescente pavimentação das ruas.
Solos arenosos 
Estradas construídas em terreno arenoso não atolam na época de
chuva e não formam poeira na época seca. Isto porque seus grãos
são suficientemente pesados para não serem levantados quando da
passagem dos veículos, e também não se aglutinam como acontece
nos terrenos argiloso. Estes, em comparação, quando usados em
estradas sem pavimentação, torna as pistas barrentas nas chuvas e
na seca formam um pisa duro. Já estradas com pisos siltosos geram
muito pó quando os veículos passam, tudo isto em função do
tamanho dos grãos e de como eles se comportam na presença da
água.
Solos arenosos 
O terreno argiloso caracteriza-se pelos grãos microscópicos, de cores vivas
e de grande impermeabilidade. Como consequência do tamanho dos
grãos, as argilas:
• São fáceis de serem moldadas com água;
• Têm dificuldade de desagregação.
• Formam barro plástico e viscoso quando úmido.
• Permitem taludes com ângulos praticamente na vertical.
Solos argilosos
É possível achar terrenos argilosos cortados assim onde as marcas das
máquinas que fizeram o talude duraram dezenas de anos. Em termos de
comportamento, a argila é o oposto da areia. Devido à sua plasticidade e
capacidade de aglutinação, o solo argiloso é usado há milhares de anos
como argamassa de assentamento, argamassa de revestimento e na
preparação de tijolos.
Solos argilosos
A maior parte do solo Brasileiro é de solo argiloso e este tem sido utilizado de
maneiras diferentes ao longo da nossa história, desde a taipa de pilão do
período colonial até os modernos tijolos e telhas cerâmicas, sem falar dos
azulejos e pisos cerâmicos.
Os grãos de argila são lamelas microscópicas, ao contrário dos grãos de areia
que são esferoidais. As características da argila estão mais ligadas à esta forma
lamelar dos grãos do que ao tamanho diminuto.
Solos argilosos
Os solos argilosos distinguem-se pela alta impermeabilidade. Aliás, são tão
impermeáveis que tornaram se o material preferido para a construção de
barragens de terra, claro que devidamente compactadas. Quando não há
argila nas imediações vai se buscar onde ela estiver disponível, em regiões que
passam a ser denominadas “área de empréstimo”.
Solos argilosos
O Silte está entre a areia e a argila e é o “primo pobre” destes
dois materiais nobres. É um pó como a argila, mas não tem
coesão apreciável. Também não tem plasticidade digna de nota
quando molhado.
Solos siltosos
Estradas feitas com solo siltoso formam barro na época de chuva
e muito pó quando na seca. Cortes feitos em terreno siltoso não
têm estabilidade prolongada, sendo vítima fácil da erosão e da
desagregação natural precisando de mais manutenção e
cuidados para se manter.
Solos siltosos
A divisão feita pela Mecânica dos Solos é meramente científica, na natureza os
solos são encontrados em diversas proporções e recebem nomes populares
dependendo de seu tipo, finalidade e da região do Brasil. Veja alguns outros
termos:
• Piçarra -- Rocha muito decomposta e que pode ser escavada com pá ou picareta.
• Tabatinga ou turfa -- Argila com muita matéria orgânica, geralmente encontrada
em pântanos ou locais com água permanente (rios, lagos), no presente ou no
passado remoto.
• Saibro – Terreno formado basicamente por argila misturada com areia.
• Moledo -- Rocha em estado de decomposição mas ainda dura, tanto assim que
só pode ser removida com martelete a ar comprimido. Apresentamos a seguir
quadro com os usos mais aconselháveis para os três tipos de solo:
Outras denominações 
Outras denominações 
Piçarra Tabatinga ou turfa 
Saibro Moledo
Apresentamos a seguir quadro com os usos mais
aconselháveis para os três tipos de solo:
Apresentamos a seguir quadro com os usos mais
aconselháveis para os três tipos de solo:
O reconhecimento do tipo de solo pode ser complicado.
Em geral, os solos estão misturados, é difícil achar um
solo que seja 100% argila ou 100% areia. Por isto, usa-se
denominações como “argila siltoarenosa”, “silte argiloso”,
“areia argilosa” e similares.
A determinação do tipo de solo é fundamental para a
construção civil, em especial para o cálculo da
movimentação de terra e para a escolha das fundações.
Conclusão
Esta divisão não é muito rígida, ou seja, nem sempre
(quase nunca...) se encontra solos que se enquadram em
apenas um dos tipos. Por exemplo, quando dizemos que
um solo é arenoso estamos na verdade dizendo que a sua
maior parte é areia e não que tudo é areia. Da mesma
forma, um solo argiloso é aquele cuja maior proporção é
composto por argila.
“Capacidade de carga é a tensão que 
provoca a ruptura do maciço de solo 
em que a fundação está embutida.”
Capacidade de Carga
Considere uma sapata retangular, com largura B e comprimento
L, assente à profundidade D (ou h) em relação à superfície do
terreno.
O aumento da carga P aplicada à sapata mobiliza tensões
resistentes no maciço de solo, com valor médio dado por:
Com o acréscimo da carga, há o surgimento de uma superfície
potencial de ruptura no interior do maciço de solo, mobilizando
sua resistência máxima até atingir a tensão de ruptura (σr), ou
seja, a capacidade de carga do sistema sapata-solo.
Capacidade de carga da sapata → depende do solo
Sapatas idênticas em solos diferentes, a capacidade de 
carga não será a mesma! 
Capacidade de carga do solo → depende de 
características da sapata (geometria, profundidade de 
embutimento, etc.) 
Solos idênticos com sapatas diferentes → a capacidade 
de carga não será a mesma!
Solos não saturados
Solos acima do N.A. podem ser colapsíveis e se
inundados por chuvas intensas, vazamento de tubulações,
etc. Podem exibir um recalque abrupto e significativo →
solos colapsíveis (sofrem significativa redução de volume
quando umidecidos, com ou sem aplicação de carga
adicional).
● Quanto mais seco → maior a capacidade de carga;
● Quanto mais úmido → menor a capacidade de carga;
● Solo saturado → capacidade de carga mínima
Solos saturados 
● Em solos saturados, principalmente em argilas moles, os
parâmetros de resistência (coesão e ângulo de atrito) são
dependentes das condições de drenagem, variando do não
drenado (carregamento rápido ou segurança a curto prazo) ou
drenado (carregamento lento ou segurança a longo prazo).
● Em termos de capacidade de carga, geralmente predomina
como crítica a condição não drenada, pois a capacidade de
carga tem a tendência de aumentar com a dissipação das poro-
pressões (é a pressão que o fluido exerce no interior dos poros
dos elementos porosos).
Taxa Admissível dos Solos
 Metodologia para a determinação da pressão
Admissível ( taxa admissível)
Conforme recomenda a NBR 6122-Projeto e Execução de
Fundações a pressão admissível dos solos pode ser
determinada por um dos seguintes critérios:
• por métodos teóricos;
• por meio de prova de carga sobre placa;
• por métodos semi-empíricos;
• por métodos empíricos.
Capacidade de Carga
NBR 6122- Projeto e Execução de Fundações
Métodos Empíricos
Relação entre Tensão Admissível do Solo com o 
número de golpes (N) SPT
Relação entre tensão admissível (qa) e 
número de golpes (N) SPT
 Métodos Empíricos
São considerados métodos empíricos aqueles pelos
quais se chega a uma pressão admissível com base na
descrição do terreno (classificação e determinação da
compacidade ou consistência através de investigações
decampo e/ou laboratoriais).
Obs: A tensão admissível consiste no valor limite da 
tensão a que um determinado material pode resistir em 
determinadas circunstâncias.
Sondagem de Solo com Ensaio SPT
Interpretação dos Resultados
Determinação por Métodos Empíricos
Relação do N do SPT com Tensão Admissível
Vários autores apresentam fórmulas empíricas com 
base na relações entre:
• o número N;
• o tipo de fundação;
• a largura da base, e
• a profundidade de assentamento da fundação.
Sondagem de Solo com Ensaio SPT
Interpretação dos Resultados
Cálculo da Taxa Admissível dos Solos – Métodos 
Empíricos
 Expressão de Meyerhoff (Aplicável para solos 
arenosos)
qa = 3,3 N.B (1+D/B) 1/20 
Dada em t/m2
onde:
qa: tensão admissível do solo
N: número de golpes dos 30cm finais do SPT;
B: menor dimensão da fundação em metros;
D: profundidade da fundação em metros.
Sondagem de Solo com Ensaio SPT
Interpretação dos Resultados
 Cálculo da Taxa Admissível dos Solos - Por Meyerhoff
EXEMPLO:
Estimar a taxa admissível do solo na base de um tubulão
de 1,20m de base, assente a 12m de profundidade,
conforme elementos fornecido em sondagem:
Solo na profundidade de assentamento:
areia fina siltosa.
N = 16 (número de golpes dos 30cm finais do SPT
B= 1,20m (menor dimensão da fundação em metros )
D= 12m ( profundidade da fundação em metros)
Solução:
Sondagem de Solo com Ensaio SPT
Interpretação dos Resultados
 Cálculo da Taxa Admissível dos Solos - Por Meyerhoff
EXEMPLO:
Estimar a taxa admissível do solo na base de um tubulão
de 1,20m de base, assente a 12m de profundidade,
conforme elementos fornecido em sondagem:
Solo na profundidade de assentamento: areia fina siltosa.
N = 16 (número de golpes dos 30cm finais do SPT
B= 1,20m (menor dimensão da fundação em metros )
D= 12m ( profundidade da fundação em metros)
Solução:
qa=3,3 N.B (1+D/B) 1/20 qa=3,3x16x1,2( 1+ 12/1,2)x 1/20
qa= 34,9 t/m2 ou qa= 3,49 kg/cm2
Sondagem de Solo com Ensaio SPT
Interpretação dos Resultados
 Cálculo da Taxa Admissível dos Solos - Expressão de
Terzaghi
Aplicável para solos arenosos
B< 1,30m
qa= N /8 ( Kg/cm2)
B> 1,30m
qa= N /10 ( Kg/cm2)
qa: tensão admissível no solo
N: número de golpes dos 30cm finais do SPT;
B: menor dimensão da fundação em metros;
Sondagem de Solo com Ensaio SPT
Interpretação dos Resultados
Cálculo da Taxa Admissível dos Solos - Por Therzaghi
EXEMPLO:
Estimar a taxa admissível do solo na base de um tubulão de
1,20m de base , assente a 12m de profundidade, conforme
elementos fornecido em sondagem:
Solo na profundidade de assentamento:
areia fina siltosa
N = 16 (número de golpes dos 30cm finais do SPT)
B= 1,20m (menor dimensão da fundação em metros )
B< 1,30m
Solução:
qa= N /8 ( Kg/cm2)
Sondagem de Solo com Ensaio SPT
Interpretação dos Resultados
Cálculo da Taxa Admissível dos Solos - Por Therzaghi
EXEMPLO:
Estimar a taxa admissível do solo na base de um tubulão
de1,20m de base , assente a 12m de profundidade, conforme
elementos fornecido em sondagem:
Solo na profundidade de assentamento: areia fina siltosa
N = 16 (número de golpes dos 30cm finais do SPT)
B= 1,20m (menor dimensão da fundação em metros )
B< 1,30m
Solução:
qa= N /8 ( Kg/cm2)
qa=16/8
qa= 2,00 kg/cm2
Sondagem de Solo com Ensaio SPT
Interpretação dos Resultados
 Cálculo da Taxa Admissível dos Solos - Por Ubirajara
Marques Oliveira
Aplicável para solos arenosos
qa= N /5 ( Kg/cm2)
qa: tensão admissível no solo
N: número de golpes dos 30cm finais do SPT;
Sondagem de Solo com Ensaio SPT
Interpretação dos Resultados
 Cálculo da Taxa Admissível dos Solos - Por Marques
Oliveira
EXEMPLO:
Estimar a taxa admissível do solo na base de um tubulão
de1,20m de base , assente a 12m de profundidade,
conforme elementos fornecido em sondagem:
Solução:
Solo na profundidade de assentamento:
areia fina siltosa
N = 16 (número de golpes dos 30cm finais do SPT
qa= N /5 ( Kg/cm2)
qa=16/5
qa= 3,20 kg/cm2
Sondagem de Solo com Ensaio SPT
Interpretação dos Resultados
 Cálculo da Taxa Admissível dos Solos - Por Marques
Oliveira
EXEMPLO:
Estimar a taxa admissível do solo na base de um tubulão
de1,20m de base , assente a 12m de profundidade,
conforme elementos fornecido em sondagem:
Solução:
Solo na profundidade de assentamento: areia fina siltosa
N = 16 (número de golpes dos 30cm finais do SPT
qa= N /5 ( Kg/cm2)
Sondagem de Solo com Ensaio SPT
Interpretação dos Resultados
 Cálculo da Taxa Admissível dos Solos - Por Marques
Oliveira
EXEMPLO:
Estimar a taxa admissível do solo na base de um tubulão
de1,20m de base , assente a 12m de profundidade,
conforme elementos fornecido em sondagem:
Solução:
Solo na profundidade de assentamento: areia fina siltosa
N = 16 (número de golpes dos 30cm finais do SPT
qa= N /5 ( Kg/cm2)
qa=16/5
qa= 3,20 kg/cm2
Sondagem de Solo com Ensaio SPT
Interpretação dos Resultados
Sondagem de Solo com Ensaio SPT
Interpretação dos Resultados
1. Estimar a taxa admissível do solo na base de um
tubulão de 1,20m de base , assente a 11 m de
profundidade, conforme elementos fornecido em
sondagem:
Solo na profundidade de assentamento: areia fina
siltosa
N = 12 (número de golpes dos 30cm finais do SPT.
Exercícios
1. Estimar a taxa admissível do solo na base de um
tubulão de 1,20m de base , assente a 11 m de
profundidade, conforme elementos fornecido em
sondagem:
Solo na profundidade de assentamento: areia fina
siltosa
N = 12 (número de golpes dos 30cm finais do SPT.
qa=12/8=1,5kg/cm²
Exercícios
2. Estimar a taxa admissível do solo na base de um
tubulão de 1,35m de base , assente a 10 m de
profundidade, conforme elementos fornecido em
sondagem:
Solo na profundidade de assentamento: areia fina siltosa
N = 5 (número de golpes dos 30cm finais do SPT)
Exercícios
2. Estimar a taxa admissível do solo na base de um
tubulão de 1,35m de base , assente a 10 m de
profundidade, conforme elementos fornecido em
sondagem:
Solo na profundidade de assentamento: areia fina siltosa
N = 5 (número de golpes dos 30cm finais do SPT)
qa=N/10=5/10=0,5kg/cm²
Exercícios
Relação entre tensão admissível (qa) e 
número de golpes (N) SPT
Relação entre tensão admissível (qa) e 
número de golpes (N) SPT
Exemplo:
Determinar a taxa admissível do solo na base de uma sapata quadrada de 2m
(B=L), assente no horizonte de argila siltosa com N do SPT igual a 5, pela fórmula
de Therzaghi.
Exemplo:
Determinar a taxa admissível do solo na base de uma sapata quadrada de 2m
(B=L), assente no horizonte de argila siltosa com N do SPT igual a 5, pela fórmula
de Therzaghi.
DEFINIÇÕES
o Capacidade de carga – é a carga que imposta ao
terreno não é suscetível (capaz) de conduzir a ruptura
do solo ou da infraestrutura.
o Carga de ruptura – é a carga, que imposta a uma
fundação, conduz a ruptura do solo, da infraestrutura
ou a recalques excessivos, inutilizando ou impedindo a
utilização da superestrutura.
o Carga admissível – é a carga de ruptura dividida por
um coeficiente de segurança, os quais variam de caso
para caso. Portanto a carga ou taxa admissível, define a
maior carga que se deve utilizar no projeto.
o Carga de trabalho – é a carga que realmente age no
elemento de fundação.
Capacidade de Carga de
Fundações Diretas
Para o entendimento de como se comporta o sistema de uma
fundação superficial, considera-se uma sapata de concreto armado,
conforme figura 3.1.
Figura 3.1: Vista com as dimensões de referência da sapata.
Com aplicação da força P, pelo princípio da ação e reação, será
produzida uma tensão em toda a área (B x L). Elevando essa força de
tal maneira que o sistema sapata-solo atinja a ruptura, diz-se que o
conjunto superou sua capacidade de carga, ou seja, a solicitação
máxima resistida pela fundação, ainda em condições de uso, foi
atingida (CINTRA,2011).
Portanto, a capacidade de carga da fundação nada mais é, do que
a tensão que coloca todo sistema sapata-solo na iminência da
ruptura. Ruptura esta que poderá se desenvolver nas formas
apresentadas a seguir.
Capacidade de Carga de
FundaçõesDiretas
Essa ruptura se dá a partir das condições de carregamento que
atua sobre o elemento de fundação. De maneira ampla, a ruptura
do solo é caracterizada por recalques sem que o esforço atuante
seja alterado, ou também, poderia ser o giro da sapata levantando
uma porção de solo. Portanto, a palavra ruptura não significa que a
fundação se despedaçou ou quebrou, mas sim que ela não
apresenta condições de suporte para a estrutura que está sobre ela.
Modo de Ruptura
Considerando o solo como um meio elástico, homogêneo, isotrópico
(que possui propriedades físicas que são independentes da direção),
semi-infinito (é um corpo que se estende até o infinito em todas as
direções exceto uma) e aplicando-se uma carga sobre uma fundação
até que ela entre em colapso, poderão ocorrer três tipos de ruptura
no solo: ruptura geral, ruptura local e ruptura por puncionamento.
Modo de Ruptura
Este tipo de ruptura é característico de solos que
apresentam resistência mais elevadas, ou seja, solos
compactos ou rijos. No caso das sapatas, outro fator que
contribui para a ocorrência desse fenômeno é a pouca
profundidade em que se apoia o elemento de fundação
dentro do maciço de solo.
Ruptura Geral
Segundo Cintra (2011), a superfície em que ocorre a
ruptura é contínua desde a borda esquerda da base da
sapata até a superfície do terreno à direita da mesma, ou
por simetria, da borda direita até o terreno à esquerda
como pode ser observado na figura 3.2 (a). Observando a
curva do gráfico carga x recalque na figura 3.2 (b), nota-se
que existe um ponto bem definido de carga máxima, isso
caracteriza a ruptura como súbita e catastrófica, podendo
ocasionar o tombamento da sapata para um lado ou outro
e produzir uma considerável saliência na superfície do
terreno.
Ruptura Geral
Ruptura Geral
Para Vesic (1975 apud CINTRA, 2011), a ruptura local é
considerada como um caso intermediário entre a ruptura
geral e a ruptura por puncionamento. Neste tipo de
ruptura é formada uma cunha no solo, contudo, a
superfície de deslizamento do maciço de solo não é bem
definida, a menos que o recalque atinja um valor igual à
metade da largura da fundação, conforme representado
na figura 3.3 (a). A ruptura local ocorre geralmente em
areias medianamente compactas ou argilas médias,
sendo que a deformação ocorrida no solo é classificada
como plástica.
Ruptura Local
Ruptura Local
O terceiro caso possível para a ruptura se dá por
puncionamento, este caso apresenta maior dificuldade de ser
observado visto que não há a formação de protuberância
(parte mais elevada, que se destaca numa superfície) na região
externa à edificação. Com a ação do carregamento sobre a
fundação, o elemento estrutural tende a afundar
significativamente em decorrência da tensão de compressão
exercida no solo subjacente (que vem de baixo) à sapata, como
se observa na figura 3.4 (a). Além disso, nesse tipo de ruptura
o equilíbrio vertical e horizontal da fundação é mantido. Assim,
a ruptura só é verificada medindo-se os recalques da
fundação. As situações que normalmente ocorre essa situação
são solos muito compressíveis, em fundações profundas ou em
radiers.
Ruptura por Puncionamento
Ruptura por Puncionamento
É de singular importância destacar que o pioneiro no
estudo dos modos de ruptura foi Terzaghi (1943 apud CINTRA,
2011). Ele caracterizou dois modos extremos de ruptura, não
criando uma definição para a situação intermediária. Suas
classificações foram: ruptura geral para solos resistentes
(muito rígidos) e ruptura local para solos não resistentes
(pouco rígidos).
Assim, para evitar confusão de nomenclatura, deve ser
interpretado que a ruptura local de Terzaghi (1943 apud
CINTRA, 2011) equivale à ruptura por puncionamento de
Vesic (1975 apud CINTRA, 2011).
PROVA DE CARGA SOBRE PLACAS –
ENSAIO DE PLACA
Este ensaio procura reproduzir, no campo, o comportamento
da fundação direta sob a ação das cargas que lhe serão
impostas pela estrutura. Segundo Alonso (1983), o ensaio é
normalmente realizado transmitindo-se uma determinada
pressão ao maciço de solo por meio de uma placa rígida de
ferro fundido com diâmetro de 80 cm. Esta placa é carregada
por meio de um macaco hidráulico que reage contra um
sistema de reação qualquer, que pode ser uma caixa carregada,
ou um grupo de tirantes, conforme esquematicamente
mostrado na Figura 3.5 e na Figura 3.6.
PROVA DE CARGA SOBRE PLACAS –
ENSAIO DE PLACA
PROVA DE CARGA SOBRE PLACAS –
ENSAIO DE PLACA
PROVA DE CARGA SOBRE PLACAS –
ENSAIO DE PLACA
Com base no valor da pressão aplicada, que é lida em um
manômetro acoplado ao macaco hidráulico, e no recalque
medido traça-se a curva pressão x recalque, mostrada na Figura
3.7, que permite avaliar o comportamento do maciço de solo.
PROVA DE CARGA SOBRE PLACAS –
ENSAIO DE PLACA
PROVA DE CARGA SOBRE PLACAS –
ENSAIO DE PLACA
As curvas apresentadas esquematicamente na Figura 3.7 indicam
que o solo pode apresentar duas formas de ruptura distintas: a
ruptura geral e a ruptura global. Os solos que apresentam tensão de
ruptura, ou capacidade de carga, bem definida ( σr) são
denominados como solos de ruptura geral, sendo este tipo de
comportamento típico de areias compactas e de argilas rijas (Cintra
et al., 2003). Caso o material não apresente uma tensão de ruptura
bem definida, diz-se que o mesmo apresenta uma ruptura local,
sendo este um comportamento característico de solos de baixa
resistência, como por exemplo, as areias fofas e as argilas moles
(Cintra et al., 2003).
PROVA DE CARGA SOBRE PLACAS –
ENSAIO DE PLACA
Vários são as metodologias para a interpretação da curva pressão x recalque
e a determinação da tensão de ruptura, ou da capacidade de carga ( σr),
como por exemplo, o processo gráfico de Van der Veen, descrito em Alonso
(1998). Segundo Alonso (1983), a tensão admissível dos solos pode ser
obtida de forma mais simplista a partir do ensaio de placa através das
seguintes expressões:
“Podem ser empregados, métodos analíticos 
(teoria de capacidade de carga) nos domínios 
de validade de sua aplicação, que contemplem 
todas as particularidades do projeto, inclusive 
a natureza do carregamento (drenado ou não 
drenado).” NBR 6122:2010
MÉTODOS TEÓRICOS
As fórmulas de capacidade de carga são hoje um
instrumento bastante eficaz na previsão da tensão
admissível, destacando-se dentre as inúmeras
formulações, a de Terzaghi, de Meyerhof, de Skempton, e
de Brinch Hansen (com colaborações de Vesic).
As fórmulas de capacidade de carga são determinadas a
partir do conhecimento do tipo de ruptura que o solo
pode sofrer, dependendo das condições de
carregamento.
MÉTODOS TEÓRICOS
Hipóteses básicas:
● Sapata corrida: comprimento (L) bem maior que largura (B)
→ L/B > 5
● Profundidade de assentamento inferior a largura da sapata
(D ≤ B) → desprezar a resistência ao cisalhamento da
camada de solo situada acima da cota de apoio da sapata
→ substituir a camada de solo de espessura h e peso
especifico ɣ por uma sobrecarga q = ɣ.h
● Solo sob a base da sapata e compacto/rijo → Ruptura
geral.
Teoria de Terzaghi → Sapata corrida e Ruptura geral.
MÉTODOS TEÓRICOS
1. TEORIA DE TERZAGHI
MÉTODOS TEÓRICOS
1. TEORIA DE TERZAGHI
De acordo com o modelo proposto por Terzaghi, e esquematicamente
mostrado, a ruptura do solo, quando submetido a uma tensão igual a
σr, ocorrerá inicialmente na forma de puncionamento, que se
caracterizará pelo deslocamento vertical da cunha formada na zona I
abaixo do elemento de fundação, onde a superfície de ruptura
apresenta um trecho reto. Este puncionamento originará empuxos
laterais de terra sobre a zona II, que os transmitirá à zona III, fazendo
com que toda a resistência ao cisalhamento do solo ao longo da
superfície de ruptura que delimita as zonas II e III seja mobilizada.
MÉTODOS TEÓRICOS
1. TEORIA DE TERZAGHI
MÉTODOS TEÓRICOS
1. TEORIA DE TERZAGHI
MÉTODOS TEÓRICOS
1. TEORIA DE TERZAGHI
Para os solos de ruptura local os fatores de capacidade de carga a
serem utilizados na determinação da capacidadede carga das
fundações diretas pela formulação clássica de Terzaghi devem ser
obtidos nas curvas para Nc’, Nq’ e Nγ’.
MÉTODOS TEÓRICOS
1. TEORIA DE TERZAGHI
MÉTODOS TEÓRICOS
1. TEORIA DE TERZAGHI
Fatores de correção: Tipo de ruptura
● Formulação → sapatas corridas em solos
possíveis de ruptura geral;
● Para os solos com ruptura por puncionamento,
adequar a mesma equação com redução empírica
nos parâmetros do solo:
MÉTODOS TEÓRICOS
1. TEORIA DE TERZAGHI
Fatores de Capacidade de Carga
MÉTODOS TEÓRICOS
1. TEORIA DE TERZAGHI
Fatores de Capacidade de Carga de Brinch Hansen
Fatores de correção: Fatores de forma
● Formulação → sapatas corridas em solos
possíveis de ruptura geral;
● Adaptar o trabalho original a realidade → sapatas
circulares, retangulares e quadradas.
MÉTODOS TEÓRICOS
1. TEORIA DE TERZAGHI
Fatores de correção: Fatores de forma
MÉTODOS TEÓRICOS
1. TEORIA DE TERZAGHI
Quando não se dispõem de ensaios de laboratório em
que constem coesão e atrito, podem-se em primeira
aproximação, estimar esses valores, através de
correlações, por meio da tabela abaixo:
MÉTODOS TEÓRICOS
1. TEORIA DE TERZAGHI
• Solos puramente coesivos (f=0) →
capacidade de carga independe da dimensão
da sapata;
• Solos não coesivos (c=0) → capacidade de
carga depende diretamente das dimensões
da fundação, mas a profundidade e mais
importante que o tamanho da fundação.
MÉTODOS TEÓRICOS
1. TEORIA DE TERZAGHI
Exercício 1: Determinar o diâmetro de uma
sapata com as seguintes características: cota de
apoio, 1,2 m; Φ = 33º; γ = 17,5 kN/m³;
coesão desprezível. Carga do Pilar de 550 kN
MÉTODOS TEÓRICOS
1. TEORIA DE TERZAGHI
MÉTODOS TEÓRICOS
1. TEORIA DE TERZAGHI
MÉTODOS TEÓRICOS
1. TEORIA DE TERZAGHI
MÉTODOS TEÓRICOS
1. TEORIA DE TERZAGHI
FS: o fator de segurança à ruptura.
MÉTODOS TEÓRICOS
1. TEORIA DE TERZAGHI
Exercício 1
Exercício 2
Detalhamento Construtivo - Sapatas
Nas sapatas isoladas, o centro de gravidade da sapata deve coincidir com o 
centro de
aplicação da ação do pilar; a menor dimensão deve ser 60 cm (NBR 6122/96, 
6.4.1); a relação entre os lados deve ser A/B 2,5. Regularmente, os lados A e B 
devem ser escolhidos de modo
que cA » cB , mostrados na Figura 7.
Sapatas Isoladas
Classificação Quanto a Rigidez
Projeto de fundações por sapatas
Dimensionamento:
1. Dados (informações) técnicos
básicos:
 Taxa de trabalho do solo;
 Cargas da superestrutura;
 Seções arquitetônicas dos pilares;
 Planta baixa da localização dos
pilares.
2. Pilar isolado:
s
P
S



05,1
onde;
 S= área da base da sapata;
 P= carga solicitante do pilar;
 s = tensão admissível do solo;
 1,05= coeficiente de segurança, considerando 
também o peso próprio da sapata; Para  sapata 
flexível e 1,10 para sapata rígida.
2
ba 
S
ba


4
)( 2
2.2 Como determinar e definir a dimensão da sapata.
Princípio matemático básico inicial:
S = A x B
Onde; A = maior dimensão da sapata (comprimento);
B = menor dimensão da sapata (largura).
Sendo, a = maior dimensão do pilar e b = menor dimensão do
pilar.
Obs: As dimensões dos pilares são representadas e definidas pelo
cálculo estrutural da construção. “projeto estrutural”.
A – a = B – b  A – B = a - b
A = 
+ 
Obrigado!Obrigado!