FUNDAÇÃO
Prof. MSc. Eng. Eduardo Henrique da Cunha
Engenharia Civil – 7º Período – Turma A01
Disc. Construção Civil I
O QUE SÃO FUNDAÇÕES?
São elementos
estruturais cuja
função é a
transferência de
cargas da
estrutura para a
camada resistente
de solo
Importância
Estrutural!!!
FUNDAÇÕES
CLASSIFICAÇÃO
Quanto à
transmissão das
cargas:
• Fundações
Diretas
• Fundações
Indiretas
Quanto à
profundidade da
cota de apoio
• Rasas
• Profundas
FUNDAÇÕES DIRETAS
Aquelas em que a transmissão da carga para o solo é
feita preponderantemente pela base.
A transmissão das cargas é feita através da base do
elemento estrutural da fundação, considerando
apenas o apoio da peça sobre a camada do solo
FUNDAÇÕES INDIRETAS
Aquelas em que a transmissão da
carga para o solo é feita
preponderantemente pela
superfície lateral.
Transmitem as cargas por efeito
de atrito lateral do elemento
estrutural com o solo e por efeito
de ponta.
As fundações indiretas são
sempre profundas
FUNDAÇÕES PROFUNDAS
QUANDO USAR?
Solos superficiais pouco resistentes e/ou cargas
estruturais elevadas
Solos superficiais sujeitos a erosão
Fundações em locais alagados ou abaixo do nível
NA freático
Possibilidade de escavações futuras próximas ao
local
FUNDAÇÕES DIRETAS RASAS
BLOCOS E ALICERCES
Blocos
• Elementos estruturais
de grande rigidez,
ligados por vigas
baldrames
• Suportam esforços de
compressão simples
provenientes das
cargas dos pilares
• Esforços de tração são
absorvidos pelo
próprio material do
bloco
Alicerces
• Também denominado
de blocos corridos
• Em construções de
pequenas cargas
provenientes de
paredes estruturais
FUNDAÇÕES DIRETAS RASAS
BLOCOS E ALICERCES
O que isso
significa?
Blocos e
alicerces
não tem a
necessidade
de
armação.
BLOCOS E ALICERCES
SEQÜÊNCIA EXECUTIVA
Escavação
• Cuidado: verificar se há formigueiros e raízes de
árvores no momento desta atividade.
Compactação a camada do solo resistente
(apiloamento do fundo)
Colocação de um lastro de concreto magro
BLOCOS E ALICERCES
SEQÜÊNCIA EXECUTIVA
Execução do embasamento
Construção de cinta de amarração
(concreto armado)
• Finalidade: absorver esforços não
previstos, suportar pequenos recalques,
distribuir o carregamento e combater esforços
horizontais.
BLOCOS E ALICERCES
SEQÜÊNCIA EXECUTIVA
Camada de impermeabilização
• Finalidade: Evitar a subida de
umidade por capilaridade para a
alvenaria de elevação.
• Deve-se evitar descontinuidades que
poderão comprometer seu
funcionamento.
• São comuns:
• Argamassa polimérica
• Emulsão asfáltica
• Emulsão acrílica
• Papelão alcatroado (feltro asfáltico)
FUNDAÇÕES DIRETAS RASAS
SAPATAS
Trabalham também à
flexão
Isso significa que
precisam ser feitas de
algum material que
suporte tração.
Concreto
Armado!!!
FUNDAÇÕES DIRETAS RASAS
SAPATAS
Isoladas
• carga de um pilar
Corridas
• acompanham a linha das
paredes
Associada
• quando existe proximidade
de dois ou mais pilares
Alavancada
• centro de gravidade da
sapata não coincide com o
do pilar (pilares de divisa)
SAPATAS
SEQÜÊNCIA EXECUTIVA
Escavação da vala
• Pelo menos 10 cm de folga
Fôrma para o rodapé
Posicionamento das formas
Preparo da superfície de apoio
• Limpeza do fundo da vala (materiais soltos e lama)
• Apiloamento com soquete ou sapo mecânico
• Execução do concreto magro ou lastro de concreto
• Função: regularizar a superfície de apoio
• Isolar a armadura do solo
FUNDAÇÕES DIRETAS RASAS
SAPATAS
Posicionamento da armação
Posicionamento do pilar em
relação à caixa com as armações
Concretagem
• A base pode ser vibrada
normalmente mas para a parte
inclinada é necessário compactar
manualmente
FUNDAÇÕES DIRETAS RASAS
RADIER
Quando a área das sapatas corridas
ultrapassa 50% da área da edificação
Radier
FUNDAÇÕES DIRETAS RASAS
RADIER
O que é?
Fundação rasa que funciona
como uma laje contínua de
concreto armado em toda a
área da construção e transmite
as cargas da estrutura (pilares
ou paredes) para o terreno
Executado em concreto armado
É uma peça inteiriça, o que
pode lhe conferir uma alta
rigidez
FUNDAÇÕES DIRETAS RASAS
RADIER
Desvantagem
• Impõe a
necessidade de
execução precoce
de todos os
serviços
enterrados
(instalações
sanitárias, etc).
RADIER
SEQÜÊNCIA EXECUTIVA
Preparo da base com lastro de
brita
Posicionamento das armaduras
Sistemas de instalação
Caminhos para a concretagem
Posicionamento de espaçadores
Acabamento
FUNDAÇÕES DIRETAS PROFUNDAS
TUBULÕES
São elementos da fundação que
transmitem a carga ao solo
resistente por compressão
É composto por um fuste
cilíndrico e uma base alargada
em forma de tronco de cone
Transmissão de cargas pela
base alargada, em elevada
profundidade
FUNDAÇÕES DIRETAS PROFUNDAS
TUBULÕES
Condições de aplicação:
• Cargas muito elevadas
• Áreas com dificuldade de adoção de
técnicas de fundação mecanizadas
• Regiões afastadas de grandes centros
urbanos
• Solos argilosos – menos risco de
desmoronamento
FUNDAÇÕES DIRETAS PROFUNDAS
TUBULÕES
Riscos:
• Queda de pessoas ao estrarem ou saírem
• Soterramento
• Queda de ferramentas e equipamentos
• Choque elétrico
• Infecções
• Asfixia ou intoxicação com gases
• Afogamento (inundação)
FUNDAÇÕES DIRETAS PROFUNDAS
TUBULÕES
Vantagens:
• Possibilidade de descida do operário nas
escavações para limpeza da base
• Menor custo de mobilização
• Menor intensidade de vibração e ruído
• Possibilidade de verificação in loco das
camadasde solo
FUNDAÇÕES DIRETAS PROFUNDAS
TUBULÕES
Tubulão a céu aberto
• Aberto manualmente ou mecanicamente
em solos coesos, de modo que não haja
desmoronamento, e acima do nível
d’água.
Tubulão a céu aberto, encamisado
Tubulão com ar comprimido
• Quando existe água
• Injeção de ar comprimido no tubulão
• Se a pressão interna imposta no tubulão
> do que a exercida pela água que está
no solo ela não entra
TUBULÃO A CÉU ABERTO
CONDIÇÕES DE INÍCIO
Terreno preparado
Projeto de fundação
• Dimensionamento do tubulão ( φ e H fuste e base)
• Projeto de armação
• Profundidade estimada do tubulão
Planta de fôrma das fundações
• Locação
• Cota de arrasamento dos tubulões
TUBULÃO A CÉU ABERTO
SEQÜÊNCIA EXECUTIVA
Marcar o eixo do tubulão com um piquete de
madeira
Marcar circunferência que delimita o tubulão
(arame + prego)
TUBULÃO A CÉU ABERTO
SEQÜÊNCIA EXECUTIVA
Escavar o fuste
Fazer o
alargamento
da base
Manual
Mecânico
TUBULÃO A CÉU ABERTO
SEQÜÊNCIA EXECUTIVA
Concretar a base o fuste até a altura de início da
armação
Colocar a armação
Terminar a concretagem
FUNDAÇÕES INDIRETAS
Moldadas in
loco
• Broca
• Trado mecânico
• Strauss
• Franki
• Hélice contínua
• Escavada ou estacão
Pré-moldados
• Concreto (armado ou
protendido)
• Aço (perfil ou trilho)
• Madeira (usos
especiais)
FUNDAÇÕES INDIRETAS
BROCAS
São executadas “in loco”
sem molde.
Casos com baixa
intensidade de cargas
Terrenos com menor
capacidade superficial
FUNDAÇÕES INDIRETAS
BROCAS
Limitações
• Só pode ser executada acima do lençol freático
• Não tem garantia de verticalidade
• Há perigo de mistura solo-concreto
• Baixa capacidade de carga (geralmente 4 a 5 tf)
• Comprimento máximo 6 m (comum: 3,0 a 4,0 m)
• Trabalha apenas a compressão (as vezes utiliza-se
uma armadura para fazer a ligação com outros
elementos)
BROCAS
SEQUENCIA EXECUTIVA
TRADO MECÂNICO A CÉU ABERTO
É uma versão em maior
escala que a broca
• São executadas “in loco” sem
molde.
• Suportam cargas de até centenas
de toneladas
• Carga aumenta com:
• Diâmetro
• Profundidade
TRADO MECÂNICO A CÉU ABERTO
Viável em
solos com
capacidade de
suporte
superficial
baixo
Em solos
pouco
permeáveis,
devido a
velocidade de
furação, pode
ultrapassar o
lençol freático
TRADO MECÂNICO A CÉU ABERTO
Executadas normalmente em:
• Diâmetros de até 1,2 metros
• Profundidades de até 16 m
Não tem base alargada
Hélice só na extremidade da haste telescópica
Só possuem armaduras na extremidade
TRADO MECÂNICO A CÉU ABERTO
TRADO MECÂNICO A CÉU ABERTO
Altíssima velocidade de execução
Máquinas sobre esteiras acessam qualquer
local
Aplicável em solos com lençol freático baixo
TRADO MECÂNICO A CÉU ABERTO
Em profundidades maiores que 5 m
•Cuidar com a segregação do concreto
•Descer o mangote ou funil dentro do buraco
•Não furar no mesmo dia estacas muito
próximas
TRADO MECÂNICO A CÉU ABERTO
Concretagem
TRADO MECÂNICO A CÉU ABERTO
Podem ser executadas inclinadas com
facilidade
Como qualquer estaca escavada não
ultrapassa matacões maiores
Através do torque da máquina o operador
consegue verificar a dureza do solo na ponta
TRADO MECÂNICO A CÉU ABERTO
SEQUENCIA EXECUTIVA
ESTACA STRAUSS
Fundação de concreto simples ou
armado moldada in loco e executada
com revestimento metálico
recuperável.
Profundidade: até 24 m
Acima do lençol freático
Diâmetro: 30 a 45 cm (usual)
ESTACA STRAUSS
SEQUENCIA EXECUTIVA
ESTACA STRAUSS
Pontos fortes:
• Pode ser empregada em terrenos acidentados
devido a simplicidade do equipamento utilizado.
Limitações:
• Capacidade de carga < estaca Franki e
prémoldadas de concreto
• Baixa produtividade se comparada às
escavadas com trado mecânico
• Limitada ao nível do lençol freático
ESTACA FRANKI
Alto grau de atrito lateral
Melhoramento do terreno
Profundidade de até 18 m
Ø 30 a 60 cm
Causa vibração e barulho
ESTACA FRANKI
Crava-se no solo um tubo de aço, cuja ponta é
obturada por uma bucha de concreto seco, areia
e brita, estanque e fortemente comprimida
sobre as paredes do tubo.
Ao se bater com o pilão na bucha, o mesmo
arrasta o tubo, impedindo a entrada de solo ou
água.
Atingida a camada desejada, o tubo é preso e a
bucha expulsa por golpes de pilão e fortemente
socada contra o terreno, de maneira a formar
uma base alargada;
ESTACA FRANKI
SEQUENCIA EXECUTIVA
ESTACA FRANKI
Pontos fortes:
•Grande capacidade de carga
•Podem ser executadas a grande
profundidade
•Não são limitadas pelo lençol freático
Pontos fracos:
•Alta vibração do solo durante a execução
•Grande área necessária para o bate estacas
ESTACAS PRÉ-MOLDADAS
DE CONCRETO
Não resiste a esforços de tração e flexão e não
atravessam camadas resistentes.
Podem ser cravadas até níveis abaixo do nível d’água
Aplicação de rotina: obras de pequeno a médio porte
Podem ser de concreto armado ou protendido
Transporte e içamento
• Fabricada em segmentos (4 a 12 m)
• Requerem armaduras especiais para içamento
ESTACAS PRÉ-MOLDADAS
METÁLICAS
Podem ser perfis laminados (I ou H), perfis
soldados, trilhos ou estacas tubulares.
Profundidade até 24 m
Boa Durabilidade – sempre enterradas
ESTACAS PRÉ-MOLDADAS
METÁLICAS
Vantagens
• Podem ser cravadas em quase todos tipos de terrenos
• Possuem facilidade de corte e emenda
• Podem atingir grande capacidade de carga
• Trabalham bem a flexão
• Se utilizadas em serviços provisórios podem ser
reaproveitadas várias vezes
Desvantagem
• Custo maior em relação às estacas pré-moldadas de
concreto, Strauss e Franki.
ESTACAS PRÉ-MOLDADAS
DE MADEIRA
Troncos de arvores cravados com bate estacas de
pequenas dimensões.
Antes da difusão da utilização do concreto elas eram
muito usadas quando a camada de apoio às
fundações se encontrava em profundidades grandes.
Para a sua utilização é necessário que elas fiquem
totalmente abaixo d’água.
O nível da água não pode variar ao longo de sua vida
útil.
ESTACAS PRÉ-MOLDADAS
DE MADEIRA
Preparação de estacas de madeira:
•Martelos de queda livre
•Pode ocorrer a destruição de cabeça da
estaca pelos esforços de cravação
•Indicado o uso de um anel metálico nesta
região
•Uso de ponteiras para facilitar a cravação
em locais com obstáculos (ex. matacões).
ESTACAS PRÉ-MOLDADAS
SEQUENCIA EXECUTIVA
Marcação com piquetes
Posicionamento do bate-estaca
Ergue-se a estaca (com o guincho do bate-estaca)
Posiciona-se
Crava-se a estaca
ESTACAS PRÉ-MOLDADAS
SEQUENCIA EXECUTIVA
Usar o capacete
Função: evitar danos na cabeça da estaca
ESTACAS PRÉ-MOLDADAS
SEQUENCIA EXECUTIVA
Emenda por solda
ESTACAS PRÉ-MOLDADAS
SEQUENCIA EXECUTIVA
“Nega” = média de comprimento cravado
nos últimos 10 golpes do bate estacas
• Objetivo: uniformidade de comportamento das
estacas como um todo
Cuidado com a altura de queda do
martelo
• Ideal: 1,5 a 2,0 m
• Abaixo – Falsa nega
• Acima – Quebra de estaca
TIPOS DE BATE ESTACAS
POR GRAVIDADE
TIPOS DE BATE ESTACAS
HIDRÁULICO
TIPOS DE BATE ESTACAS
VIBRATÓRIO
ATIVIDADES APÓS A EXECUÇÃO
DAS ESTACAS:
É necessário preparar a cabeça das estacas para
uma perfeita ligação com os elementos
estruturais.
O concreto desta região é de qualidade inferior
(possibilidade de contaminação com solo,
exsudação, etc.)
Desse modo, deve-se terminar a concretagem no
mínimo 20 cm acima da cota de arrasamento.
ARRASAMENTO DE ESTACA
Operação manual ou mecânica:
• Manual (ponteiro e marreta)
• Mecânica (rompedor ou martelete pneumático)
O sentido do corte deve ser de baixo para cima.
BLOCO DE COROAMENTO
Finalidade:
Transferir as
cargas da
superestrutura
(pilares) para
as estacas de
fundações.
BLOCO DE COROAMENTO
MONTAGEM DAS FÔRMAS
Nivelamento com
mangueira de nível
BLOCO DE COROAMENTO
MONTAGEM DAS ARMADURAS
BLOCO DE COROAMENTO
POSICIONAR ESPAÇADORES
BLOCO DE COROAMENTO
CONCRETAGEM, CURA E DESFORMA
ATÉ A
PRÓXIMA
AULA!
Bom Dia!