Tipos de Fundações e Classificação

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O que é Fundação?

Existem diversos tipos de fundações utilizadas na construção civil, mas todas possuem a mesma função: servir como base para as edificações e transferir cargas para o solo.

Ferragens da Fundação

A fundação é um dos elementos mais complexos da edificação pois são necessárias informações do solo, adquiridas através do estudo do solo, e da edificação para definir as soluções que serão adotadas, e, normalmente, as decisões tomadas no projeto de fundação influenciam no projeto estrutural, e vice-versa.

As classificações dividem as fundações de acordo com o tipo de elemento utilizado e a profundidade de assentamento. As informações neste artigo foram compiladas, em grande parte, da NBR 6122 atualizada.

Classificação

Fundação Rasa

A fundação rasa, também conhecida como fundação superficial ou direta, possui profundidade de assentamento inferior a 2 (duas) vezes sua menor dimensão (ou diâmetro). Fundações rasas transmitem carga ao solo exclusivamente pela sua base, onde ocorre o equilíbrio entre a carga aplicada e a tensão no solo.

São exemplos de fundação rasa:

Para aprender especificamente sobre fundações rasas, leia nosso artigo: Fundações Rasas – Tipos e Exemplos

Fundação Profunda

Fundações profundas são aquelas assentadas a uma profundidade superior a 8 (oito) vezes sua menor dimensão e que transmitem carga ao terreno através da base (resistência de ponta), superfície lateral (resistência de fuste / atrito) ou por combinação destas.

São exemplos de fundação profunda:

Para aprender especificamente sobre fundações profundas, leia nosso artigo: Fundações Profundas – Tipos e Exemplos

Elementos da Fundação

Bloco

Elemento de fundação rasa feito de concreto (ciclópico ou magro), pedra, alvenaria ou material similar e não utiliza armadura para absorver as tensões de tração, sendo estas resistidas pelo próprio material do bloco. A dimensão mínima em planta deste elemento é de 60cm.

São indicados para edificações de pequeno porte e solos resistentes.

Bloco de Coroamento

Bloco feito de concreto armado que tem função de transferir cargas para os elementos de fundação profunda, como brocas e estacas.

Execução de Bloco de Coroamento

Suas dimensões e geometria variam de acordo com o número de estacas e carga aplicada.

Estacas

As estacas são elementos de fundação profunda executadas por equipamentos ou ferramentas, sem que haja trabalho manual em profundidade. Podem ser de madeira, aço, concreto pré-moldado, concreto moldado in loco, argamassa, calda de cimento, ou qualquer combinação destes materiais.

As estacas são divididas nos seguintes grupos:

Estacas Cravadas

As estacas cravadas são executadas através de força de reação, golpes de pilão ou golpes de martelete.

Estacas Escavadas (Estacas de Concreto Moldadas in Loco)

Estaca executada preenchendo-se, com concreto, argamassa ou calda de cimento, perfurações previamente executadas no terreno, podendo ser total ou parcialmente armada.

Estacas Hélice (Estacas de Concreto Moldadas in Loco)

As estacas hélice são introduzidas no solo por rotação, com trado helicoidal que varia conforme escolha do projetista. 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.

O monitoramento, quando exigido, deve fornecer as seguinte informações:

  • Nivelamento do Equipamento e Prumo do Trado
  • Pressão no Torque
  • Velocidade de Avanço do Trado
  • Rotação do Trado;
  • Cota de Ponta do Trado;
  • Pressão de Concreto durante a concretagem;
  • Sobreconsumo de Concreto;
  • Velocidade de Extração do Trado.

Estaca de Compactação

A estaca de compactação, apesar do nome, não é um elemento de fundação, mas um método de estabilização do solo.

Sapatas

Elementos de fundação rasa, de concreto armado, dimensionado de modo que as tensões de tração resistidas por armadura. As sapatas são dimensionadas de acordo com os critérios definidos na NBR 6118 – Projeto de Estruturas de Concreto — Procedimento.

Vigas

Viga Alavanca | Viga de Equilíbrio

Elemento estrutural que recebe as cargas de um ou dois pilares (ou pontos de carga) e é dimensionado de modo a transmiti-las centradas às fundações. Da utilização de viga de equilíbrio resultam cargas nas fundações diferentes das cargas dos pilares nelas atuantes

Viga Baldrame

As vigas baldrames recebem as cargas de paredes e, normalmente, estão em contato direto com o solo. Apesar disso, este elemento não transfere a carga diretamente para o solo, portanto não é considerado um elemento de fundação.

Viga Baldrame Impermeabilizada
Viga Baldrame Impermeabilizada

Em estruturas cujas cargas são consideradas leves e/ou estão situadas em solo firme, as vigas baldrames podem ser substituídas pela sapata corrida; elemento de fundação que pode receber diretamente a carga das paredes e transferi-las ao solo.

Tipos de Fundação

Estaca Broca

Elemento de fundação profunda perfurado com trado manual e preenchido com concreto. Possui um comprimento mínimo de 3,0 m e é indicada para pequenas construções. A carga máxima aplicada neste elemento é de 100 kN.

Estaca Broca

Normalmente é utilizada em solos com baixa capacidade de suporte e em obras onde há atuação de pequenas cargas, tais como pequenas edificações, muros de divisa, gradis e muretas.

Estaca Mega (Estaca Prensada ou Estaca de Reação)

A estaca mega, também conhecida como estaca cravada à reação ou estaca prensada, é um tipo de fundação profunda, constituída por segmentos pré-moldados em concreto armado ou metálicos, introduzida no terreno por meio de prensagem com auxílio de macaco hidráulico.

Execução de Estaca Mega
Execução de Estaca Mega

Ela é uma ótima alternativa para espaços confinados e locais de difícil acesso, pois o equipamento utilizado para a cravação é de pequeno porte e não demanda muito espaço, diferentemente da maioria das fundações profundas.

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 fixada na extremidade inferior do tubo por atrito. Esta estaca possui base alargada e é integralmente armada.

Estaca Franki
Estaca Franki

Sua versatilidade e alta capacidade de distribuir cargas a tornam um excelente tipo de fundação para solos onde a camada resistente é muito profunda ou estratificada. Sua base alargada fornece uma maior resistência de ponta quando comparada às estacas sem variação de diâmetro.

Estaca Metálica ou de Aço

Estaca 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.

Estaca Pré-Moldada ou Pré-Fabricada de Concreto

Estaca constituída de segmentos de pré-moldado ou pré-fabricado de concreto e introduzida no solo por golpes de martelo de gravidade, de explosão, hidráulico ou por martelo vibratório.

Estaca Escavada

A estaca escavada é um tipo de fundação profunda executada com perfuratriz ou clamshell, podendo ser auxiliada pelo uso de fluido estabilizante, como lama bentonítica ou polímeros sintéticos. Recebe a denominação de estacão quando a perfuração é feita por uma perfuratriz rotativa, e estaca barrete quando a seção for retangular e escavada com utilização de clamshell.

Estaca Escavada com Perfuratriz Rotativa

A estaca escavada normalmente é usada em solos com boa capacidade de suporte, como solos de rocha ou solos compactados. É uma opção viável para projetos de construção de edifícios altos, pontes, barragens, entre outros.

Subtipos:

  • Estaca Escavada Mecanicamente;
  • Estaca Escavada com Fluido Estabilizante;
  • Estacão;
  • Barrete.

Para mais informações, leia o artigo: Estaca Escavada – O que é, Execução e Equipamentos

Estaca Raiz

Estaca armada e preenchida com argamassa de cimento e areia, moldada in loco e executada por perfuração rotativa ou rotopercussiva, revestida integralmente, no trecho em solo, por um conjunto de tubos metálicos recuperáveis.

Etapas de Execução da Estaca Raiz
Etapas de Execução da Estaca Raiz

Esse tipo de estaca apresenta elevada resistência ao longo do fuste (corpo da estaca), graças atrito lateral com o solo ou rocha, e não provoca vibrações no solo durante sua execução; sua aplicação também é possível em perfis geológicos que apresentam matacões, rochas e até concreto, tornando seu uso possível em qualquer tipo de solo.

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.

Execução da Estaca Strauss

Sua facilidade de mobilização facilita seu uso em terrenos acidentados, locais confinados e até no interior de construções já existentes. Além de não gerar vibrações suficientes para danificar edificações vizinhas.

Microestaca | Estaca Injetada

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).

Estacas Hélice (Estacas de Concreto Moldadas in Loco)

As estacas hélice são introduzidas no solo por rotação, com trado helicoidal que varia conforme escolha do projetista. 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.

O monitoramento, quando exigido, deve fornecer as seguinte informações:

  • Nivelamento do Equipamento e Prumo do Trado
  • Pressão no Torque
  • Velocidade de Avanço do Trado
  • Rotação do Trado;
  • Cota de Ponta do Trado;
  • Pressão de Concreto durante a concretagem;
  • Sobreconsumo de Concreto;
  • Velocidade de Extração do Trado.

Estaca Hélice Contínua Monitorada

A estaca hélice contínua é um tipo de fundação profunda moldada in loco. Sua execução é realizada através de perfuração, com retirada simultânea do solo, injeção de concreto através de sua haste central e posterior colocação da armadura.

Trado Helicoidal - Estaca Hélice Contínua
Trado Helicoidal – Estaca Hélice Contínua

É uma das estacas mais utilizadas graças à sua versatilidade e praticidade, podendo ser executada em diversos tipos de solo, desde que não haja presença de rochas e matacões.

Estaca Hélice de Deslocamento Monitorada

Estaca hélice introduzida com trado especial dotado de aletas, sem que haja retirada de material, o que ocasiona um deslocamento do solo junto ao fuste e à ponta.

Estaca Hélice Monitorada com Trado Segmentado

Estaca hélice introduzida com segmentos de trado helicoidal de diâmetro constante.

Estaca Trado Vazado Segmentado (Hollow Auger)

Estaca hélice introduzida com trado helicoidal constituído por segmentos rosqueados de aproximadamente 1 metro.

Estaca Mista

Estaca constituída por dois segmentos de materiais diferentes (madeira, aço, concreto pré-moldado, concreto moldado in loco etc.)

Radier

O radier é tipo de fundação que se assemelha a uma laje contínua sob a edificação, podendo ser de concreto simples, concreto armado ou concreto protendido.

Radier

O radier normalmente é utilizado para obras de pequeno porte e horizontais, não sendo comum o uso em edificações altas. Apresenta vantagens como baixo custo e rapidez na execução, além de redução de mão de obra comparada a outros tipos de fundações rasas.

Radier Estaqueado

Apesar de não estar detalhado na norma, vale citar que este é um elemento de fundação utilizado apenas em casos especiais e requer estudo extensivo sobre sua aplicação e viabilidade.

Sapata Associada

Sapata comum a dois pilares; a classificação também é válida para mais que dois pilares, quando não alinhados e que resistam a menos de 70% das cargas da estrutura.

Sapata Corrida

A sapata corrida funciona como um esteira e recebe carga distribuída linearmente ou de três ou mais pilares ao longo de um mesmo alinhamento.

Sapata Corrida

É um tipo de fundação muito utilizada em construções de alvenaria estrutural e pequeno porte. Também é bastante usada na construção de muros, paredes de reservatórios e piscinas.

Sapata de Divisa

A sapata de divisa é um tipo de situação de cálculo que ocorre quando temos um pilar localizado no limite do terreno ou muito próximo dele. Como não é permitido invadir o terreno vizinho, é necessário deslocar o elemento de fundação, que passa a ser excêntrico em relação ao pilar.

Sapata Isolada

A sapata isolada é bastante utilizada em edificações devido à sua simples execução e o seu baixo custo, além de ser bastante versátil, podendo apresentar espessura constante ou variável, com a base em diversos formatos, como quadrado, trapezoidal, redondo e retangular – este sendo o mais habitual.

Ferragem da Sapata Isolada
Ferragem da Sapata Isolada

Esse tipo de fundação não possui ligação com outros elementos através de vigas, estando submetidas às cargas de apenas um pilar. É necessário estar atento à possibilidade de deslizamento, em função da falta de travamento lateral. A dimensão mínima deste elemento em planta é de 60cm.

Sapata Estaqueada

Assim como o radier estaqueado, este elemento não está no escopo da norma, sendo apenas citado. São necessárias análises e estudo extensivo para sua aplicação.

Tubulão

Elemento de fundação profunda em que, pelo menos na etapa final da escavação, é necessário o trabalho manual em profundidade para executar o alargamento de base ou limpeza do fundo da escavação, uma vez que neste tipo de fundação as cargas são resistidas preponderantemente pela ponta.

Tubulão

O tubulão divide-se em dois tipos, o Tubulão a Céu Aberto e Tubulão a Ar Comprimido.

Referências

  • Normas Técnicas
    • NBR 6118 – Projeto de Estruturas de Concreto — Procedimento
    • NBR 6122 – Projeto e Execução de Fundações

Matheus Carvalho

Engenheiro Civil na CarLuc Engenharia CREA - RS238065