O que são Fundações?
Fundações são elementos que têm por finalidade
transmitir as cargas de uma edificação para as camadas resistentes do solo sem
provocar ruptura do terreno de fundação. Podem também serem chamados de alicerce.
Parâmetros para a escolha da fundação São as mais diversas variáveis
a serem consideradas para a escolha do tipo de fundação. Numa primeira etapa, é
preciso analisar os critérios técnicos que condicionam a escolha por um tipo ou
outro de fundação.
Os principais item a serem considerados são:
Topografia da área
·
dados sobre taludes e encostas no terreno, ou que possam atingir
o terreno,
·
necessidade de efetuar
cortes e aterros,
·
dados sobre erosões,
ocorrência de solos moles na superfície,
·
presença de obstáculos como aterros com lixo ou matacões,
Características
do maciço de solo
·
variabilidade das camadas e a profundidade de cada uma delas,
·
existência de camadas resistentes ou adensáveis,
·
compressibilidade e resistência do solos,
·
a posição do nível d’água,
Dados
da estrutura a arquitetura
O tipo e o uso da estrutura, como por exemplo, se consiste em um
edifício, torre ou ponte, se há subsolo e ainda as cargas atuantes.
Realizado esse estudo, descartamos as fundações que oferecem
limitações de emprego para a obra em que se está realizando a análise. Teremos,
ainda assim, uma gama de soluções que poderão ser adotadas. Alguns projetistas
de fundação elaboram projetos com diversas soluções, para que o construtor
escolha o tipo mais adequado de acordo com o custo, disponibilidade financeira
e o prazo desejado.
Dessa forma, numa segunda etapa, consideram-se os seguintes
fatores:
Dados
sobre as construções vizinhas
·
o tipo de estrutura e das fundações vizinhas,
·
existência de subsolo,
·
possíveis consequências de escavações e vibrações provocadas pela nova
obra,
·
danos já existentes.
Aspectos
econômicos
Além do custo direto para a execução do serviço, deve-se
considerar também o prazo de execução. Há situações em que uma solução mais
custosa oferece um prazo de execução menor, tornando-se mais atrativa.
Podemos perceber que, para realizar a escolha adequada do tipo
de fundação, é importante que a pessoa responsável pela contratação tenha o
conhecimento dos tipos de fundação disponíveis no mercado e de suas
características. Somente com esse conhecimento é que será possível escolher a
solução que atenda às características técnicas e ao mesmo tempo se adeque à
realidade da obra.
Tipos de fundações
As fundações podem ser divididas em 2
grandes grupos: Fundações superficiais
(ou rasas ou diretas) e fundações profundas.
Fundações
superficiais (ou rasas ou diretas)
Conforme a NBR 6122/1996, as fundações superficiais são elementos de
fundação em que a carga é transmitida ao terreno, predominantemente pelas
pressões distribuídas sob a base da fundação.
As fundações superficiais são
tipicamente projetadas com pequenas escavações no solo não sendo necessários
grandes equipamentos para execução.
São tipos de fundações superficiais
as sapatas (sapatas isoladas, sapatas associadas, vigas de fundação e sapatas corridas),
os blocos, os radiers.
Sapatas
São elementos de fundação com base em planta geralmente
quadrada, retangular ou trapezoidal. Se caracterizarem por trabalharem à flexão
já que são executadas em concreto armado.
Tipos de fundações: Sapata
Blocos de fundação
São elementos de fundação com base geralmente em planta quadrada
ou retangular e em elevação assumem a forma de bloco escalonado ou pedestal ou
de um tronco de cone. Caracterizam-se por trabalharem à compressão já que não é
necessário o emprego de armadura, pois os blocos de fundação são dimensionados
para que as tensões de trações atuantes sejam resistidas pelo concreto.
Tipos de fundação: blocos
Radiers
São elementos de fundação superficial que recebe toda a carga da
edificação e distribui no terreno. Se assemelha com uma placa que abrange toda
a área da construção. Neste caso, todos os pilares da estrutura transmitem as
cargas ao solo através de uma única sapata.
Tipos de fundações: Radier
2.2
Fundações profundas
São elementos que transmite a carga ao terreno pela base
(resistência de ponta), por sua superfície lateral (resistência de fuste) ou
por uma combinação das duas.
As
fundações profundas são utilizadas geralmente em projetos grandes que precisam
transmitir maiores cargas ao terreno e quando as camadas superficiais do solo
são pobres ou fracas.
Incluem-se
neste tipo de fundação as estacas, tubulões e caixões.
Estacas
São elementos de fundação profunda executada por equipamentos e ferramentas, podendo ser cravadas ou perfuradas, caracterizadas por grandes comprimentos e seções transversais pequenas. As estacas podem ser feitas de madeira, aço, concreto pré-moldado, concreto moldado in situ ou mistos.
Os
diversos tipos de estacas e suas execuções podem ser conferidas em:
Tubulões
São elementos de fundação cilíndricos de base alargada ou não
que podem ser executados a céu aberto ou
sob ar comprimido (pneumático) e com ou sem revestimento podendo este
ser de aço ou concreto. Em sua etapa final de execução, é necessária a descida
de um operário para completar a geometria ou fazer a limpeza da base. Deve-se
evitar bases com alturas superiores a 2m de acordo com a NBR 6122/1996.
Caixões
São elementos de fundação profunda de forma prismática, concretado na superfície e instalado por escavação interna.
Característica de Fundações superficiais (ou rasas ou diretas)
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Tipos
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Quando utilizar
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Custo
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Características
Executivas
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Bloco
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Utilizados quando o
solo apresenta alta resistência, não havendo restrição ao emprego em cargas
elevadas
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Baixo
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Simples execução
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Sapata
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Baixo,
porém maior que o bloco para cargas reduzidas
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Simples
execução Pode assumir diversas formas geométricas, para facilitar o apoio de
pilares com formatos excêntricos.
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Radier
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Quando as
sapatas se aproximam umas das outras ou se sobrepõem Quando se deseja
uniformizar os recalques
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Custo alto
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Prazo alto,
devido a necessidade de deixar toda a área a ser executada desimpedida antes
de iniciar o serviço.
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Análise de custo das fundações
profundas
Considerando uma escala
relativa de custos da utilização de fundações profundas, podemos de um modo
genérico, afirmar que:
·
A estaca pré-moldada é uma das soluções mais
econômicas;
·
A estaca tipo hélice já foi considerada de
custo elevado, porém, devido a sua alta produtividade e ao aumento da
demanda, houve uma progressiva redução de custos ao longo dos anos;
·
A estaca Franki é considerada mais custosa que
as estacas anteriores (pré-moldada e hélice), porém de custo inferior a
estaca raiz;
·
A estaca do tipo raiz apresenta alto custo;
·
O tubulão é uma solução viável quando
utilizado acima do nível d’água
e com pequenas profundidades, de 4 a 6 m.
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Conclusão:
Considero a parte mas importante de uma edificação, como dito
acima além de distribuir a cargas, também será esta a parte que estará em
contato direto com o solo e para isto deve ser sempre realizar a impermeabilização ao final para evitar de ocasionar patologias na supraestrutura.
Associação Brasileira de Cimento Portland, Manual de Estruturas.