Conhecendo a Engenharia: Fundações

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O que são?

Chamamos de fundações os elementos estruturais que ficam abaixo do solo com a função de suportar, com segurança, e transmitir ao solo as cargas provenientes do edifício.

Como escolher?

Para que se faça uma boa escolha do tipo de fundação a ser utilizado,  encontrando uma solução que atenda às características técnicas e que se adeque à realidade da obra, deve-se levar em conta diversos parâmetros, dentre eles:

• A topografia da área, incluindo dados sobre os taludes e encostas do terreno, a necessidade da realização de cortes e aterros, dados sobre erosões, a presença de obstáculos (ex.: aterros de lixo e matacões);
• As características do maciço de solo, incluindo a variabilidade das camadas e a profundidade de cada uma delas, a compressibilidade e resistência dos solos e a posição do nível d’água;
• Dados da estrutura, incluindo a arquitetura, o tipo e o uso da estrutura, a existência ou não de subsolo e as cargas atuantes;
• Dados acerca das construções vizinhas, incluindo o tipo de estrutura e das fundações, a existência de subsolo e as possíveis consequências de escavações e vibrações provocadas pela nova obra;
• Os aspectos econômicos, incluindo custo direto e prazo de execução.

Tipos

As fundações são dividas em dois grupos: diretas e indiretas, classificando-se de acordo com a forma de transferência de cargas da estrutura para o solo.

• Fundações diretas

São aquelas que transferem as cargas para as camadas de solo através das pressões distribuídas sob a base do elemento estrutural da fundação, considerando apenas o apoio da peça sobre a camada do solo.

• Rasas

Quando a camada de suporte está próxima à superfície do solo (profundidade de até 2 metros), ou quando a cota de apoio é inferior à largura do elemento de fundação.

• Blocos e Alicerces

Tipo de fundação utilizado para suportar pequenas cargas, como casas e sobrados. Os blocos e alicerces (também chamados blocos corridos) têm grande rigidez, suportam predominantemente esforços de compressão simples provenientes das cargas dos pilares, já os poucos esforços de tração são absorvidos pelo próprio material do bloco. Podem ser feitos de concreto simples, alvenaria ou pedra.

• Sapatas

Trabalham não só à compressão, mas também à flexão, sendo construídas, portanto, incluindo material resistente à tração.

Sapatas isoladas: Transmitem a carga de um pilar para o solo através de uma base.Sapatas corridas: Seguem continuamente as paredes, as quais lhes transferem a carga por unidade linear de comprimento, como mostra a figura abaixo.

Sapatas associadas: São como sapatas isoladas superpostas, nas quais os pilares se unem numa viga de rigidez.

• Radiers

São elementos de fundação planos, executados em concreto armado, que recebem as cargas de todos os pilares da obra. Fala-se que esse tipo de fundação se parece com uma laje.

• Profundas

São as fundações nas quais as dimensões ultrapassam todos os limites mencionados nas fundações rasas.

• Tubulões

Esse tipo de fundação transmite a carga ao solo por compressão, por meio da escavação de um fuste cilíndrico e uma base alargada tronco-cônica. Pode ser feito a céu aberto ou sob ar comprimido.

• Fundações Indiretas

São aquelas que transferem as cargas da estrutura para o solo por meio do atrito lateral, que exige grandes dimensões dos elementos de fundação, por isso, são sempre profundas. As fundações indiretas são, basicamente, as estacas, sendo estas divididas em pré-fabricadas, as quais são produzidas fora do local da obra e cravadas no terreno, e as moldadas in loco, as quais são produzidas no próprio terreno.

• Estacas de madeira

Esse tipo de fundação é feito por troncos de árvore cravados no solo com bate-estacas de pequenas dimensões e martelos leves. Atualmente, depois da difusão do concreto no mercado construtivo, as estacas de madeira são mais utilizadas para execução de obras provisórias.

• Estacas metálicas

Essas estacas podem ser cravadas em quase todos os tipos de terreno, possuem facilidade de corte e emenda, podem atingir grande capacidade de carga e trabalham bem à flexão. Um possível problema que precisa ser evitado é a corrosão do material metálico, e seu custo é maior quando comparado ao de outros tipos de estaca. Podem ser utilizadas de forma provisória, com a possibilidade de serem reutilizadas.

• Estacas de concreto pré-moldadas

Esse tipo de estaca pode ser feito de concreto armado ou protendido. Uma de suas limitações é no comprimento, elas têm que ser fabricadas em segmentos, visto que existe uma dificuldade de transportá-las, havendo a necessidade de armaduras específicas para içamento e deslocamento. Podem suportar cargas elevadas, sendo utilizadas para pequenos ou grandes edifícios.

• Estacas de concreto moldadas in loco

Como o próprio nome “moldadas in loco” já diz, estas são estacas produzidas no próprio local no qual serão aplicadas. A execução acontece da seguinte forma: preenche-se de concreto as perfurações previamente executadas no terreno, por meio de escavações ou cravações. Existem vários tipos de estacas moldadas in loco, como as estacas Franki, Strauss, Hélice Contínua, Raiz, etc.

Referências:

Apostila de Fundações da Escola Politécnica da USP, revisada pela Prof. Mercia Barros