Tipos De Fundações E Normas Da ABNT

As fundações são elementos cruciais em qualquer construção, uma vez que são responsáveis por transferir a carga da estrutura para o solo de maneira segura e eficiente.

Existem diversos tipos de fundações, cada uma adequada a diferentes condições de solo e requisitos estruturais.

No Brasil, as normas da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) fornecem diretrizes importantes para o projeto e execução dessas fundações.

Tipos de Fundações

Fundações Rasas

As fundações rasas são aquelas em que a profundidade de assentamento é pequena em relação às suas dimensões em planta.

Elas são adequadas para solos com boa capacidade de suporte e cargas relativamente leves. Entre os tipos mais comuns de fundações rasas, destacam-se:

Sapatas:

Sapatas são elementos de fundação de concreto armado, construídos diretamente no solo. Elas podem ser isoladas, associadas ou contínuas.

As sapatas isoladas são usadas para suportar cargas pontuais, como pilares de um edifício. Já as sapatas associadas e contínuas são usadas quando há necessidade de suportar cargas lineares ou distribuídas, como em muros de arrimo.

Exemplo de Edificação:

Residências unifamiliares e pequenos edifícios comerciais costumam utilizar sapatas isoladas devido à simplicidade e eficiência desse tipo de fundação.

Radier:

O radier é uma laje de concreto armado que cobre toda a área da edificação, distribuindo a carga de maneira uniforme para o solo.

É utilizado principalmente em solos com baixa capacidade de suporte e em construções que exigem distribuição uniforme das cargas.

Exemplo de Edificação:

Galpões industriais e centros de distribuição frequentemente utilizam radier devido à necessidade de distribuir cargas pesadas de maneira uniforme.

Blocos:

Blocos são similares às sapatas, mas sem armadura ou com armadura mínima. Eles são utilizados em edificações de pequeno porte, onde as cargas não são tão significativas.

Exemplo de Edificação:

Casas térreas e pequenos edifícios utilizam blocos de concreto como fundação devido à simplicidade e ao baixo custo desse método.

Fundações Profundas

As fundações profundas são aquelas em que a profundidade de assentamento é grande em relação às suas dimensões em planta. Elas são utilizadas em solos com baixa capacidade de suporte na superfície ou quando as cargas da estrutura são muito elevadas. Entre os tipos mais comuns de fundações profundas, destacam-se:

Estacas:

Estacas são elementos alongados cravados no solo por percussão, vibração, prensagem ou escavação. Elas podem ser pré-moldadas ou moldadas in loco.

1. Estacas Pré-Moldadas: São concretadas fora do local da obra e cravadas no solo mediante percussão ou prensagem.

Exemplo de Edificação: Edifícios altos e pontes geralmente utilizam estacas pré-moldadas devido à alta capacidade de carga e velocidade de execução.

1. Estacas Strauss: São moldadas in loco por perfuração e concretagem, utilizando um tubo de revestimento temporário.

Exemplo de Edificação: Edifícios residenciais e comerciais de médio porte utilizam estacas Strauss devido à sua flexibilidade e capacidade de adaptação a diferentes condições de solo.

1. Estacas Hélice Contínua: São executadas através de hélice contínua, seguida de injeção de concreto pela haste da hélice.

Exemplo de Edificação: Obras de infraestrutura, como viadutos, frequentemente utilizam estacas hélice contínua devido à capacidade de execução em solos difíceis e alta capacidade de carga.

Tubulões:

Tubulões são elementos escavados manualmente ou mecanicamente, preenchidos com concreto. Eles são utilizados quando há necessidade de grande capacidade de carga e quando as condições do solo não permitem o uso de estacas.

Exemplo de Edificação: Fundações de grandes edifícios e torres de transmissão utilizam tubulões devido à sua capacidade de suportar cargas muito elevadas.

Caixões:

Caixões são grandes estruturas de concreto construídas no local e depois abaixadas até a profundidade desejada. Eles são utilizados principalmente em obras marítimas ou fluviais.

Exemplo de Edificação: Portos, cais e outras obras marítimas utilizam caixões devido à necessidade de suportar cargas em ambientes aquáticos e instáveis.

Normas da ABNT

As normas da ABNT relacionadas a fundações são abrangentes e incluem diretrizes detalhadas para o projeto, execução e controle de qualidade. Algumas das normas mais relevantes incluem:

• ABNT NBR 6122:2019 – Projeto e Execução de Fundações: Estabelece critérios para o dimensionamento e a execução de fundações rasas e profundas. Essa norma fornece diretrizes sobre tipos de fundações, métodos de cálculo, materiais e procedimentos de execução.
• ABNT NBR 8036:1983 – Estacas de Madeiras: Esta norma define os requisitos para o uso de estacas de madeira em fundações, incluindo características dos materiais, métodos de tratamento e procedimentos de cravação.
• ABNT NBR 6123:1988 – Forças Devidas ao Vento em Edificações: Embora não trate diretamente de fundações, esta norma é importante para calcular cargas adicionais que podem afetar as fundações devido à ação do vento nas estruturas.
• ABNT NBR 5629:2006 – Execução de Estacas: Fornece diretrizes para a execução de estacas de concreto armado, metálicas e de madeira, incluindo métodos de cravação, controle de qualidade e inspeção.
• ABNT NBR 12231:2006 – Estacas Raiz: Especifica os critérios para o projeto e execução de estacas raiz, um tipo específico de fundação profunda, incluindo métodos de perfuração, injeção de concreto e controle de qualidade

Projetos de Referência

Para ilustrar melhor a aplicação das normas e dos tipos de fundações, apresentamos alguns projetos de referência:

Museu do Amanhã (Rio de Janeiro, RJ):

O Museu do Amanhã, projetado pelo arquiteto Santiago Calatrava, é um exemplo de utilização de fundações profundas em uma obra icônica. Devido à proximidade com a Baía de Guanabara e ao solo característico da região, foram utilizadas estacas tipo hélice contínua para garantir a estabilidade da estrutura.

Edifício Copan (São Paulo, SP):

Este edifício, um dos mais emblemáticos de São Paulo e projetado por Oscar Niemeyer, utiliza sapatas como fundação. A escolha desse tipo de fundação levou em conta o solo de boa capacidade de suporte da região central da cidade.

Ponte Rio-Niterói (Rio de Janeiro, RJ):

A Ponte Rio-Niterói, uma das maiores do Brasil, utiliza estacas pré-moldadas e tubulões para suas fundações. A combinação desses tipos de fundações foi essencial para suportar as cargas elevadas e garantir a durabilidade da estrutura sobre a Baía de Guanabara.

Fábrica da Tesla (Sorocaba, SP):

A fábrica da Tesla no Brasil é um exemplo de uso de radier em uma edificação industrial. A escolha do radier se deu pela necessidade de distribuir uniformemente as cargas pesadas das máquinas e equipamentos utilizados na fabricação de veículos elétricos.

Shopping Iguatemi (Porto Alegre, RS):

O Shopping Iguatemi utiliza estacas Strauss para suas fundações. A escolha desse tipo de estaca foi feita considerando a capacidade de adaptação às condições de solo locais e a necessidade de suportar as cargas do edifício.

Escolha do Tipo De Fundação

A escolha do tipo de fundação é essencial para a segurança e a durabilidade de uma construção.

A conformidade com as normas da ABNT garante que as fundações sejam projetadas e executadas segundo os mais altos padrões de qualidade, contribuindo para a integridade estrutural e a longevidade das edificações.

Ao seguir as normas estabelecidas pela ABNT, como a NBR 6122:2019, que trata do projeto e execução de fundações, engenheiros e construtores podem assegurar que todos os aspectos críticos são levados em consideração, desde a avaliação do solo até o dimensionamento das fundações.

Isso resulta em estruturas mais seguras e eficientes, minimizando riscos de recalques diferenciais, deslizamentos ou falhas estruturais.

Além disso, o uso adequado dos diferentes tipos de fundações – rasas ou profundas – permite que os projetos atendam às particularidades de cada obra e terreno.

Por exemplo, em solos de baixa capacidade de suporte, as fundações profundas, como estacas e tubulões, proporcionam a estabilidade necessária, enquanto em terrenos com boas condições de suporte, as fundações rasas, como sapatas e radier, oferecem uma solução econômica e eficaz.

As normas da ABNT também garantem que as práticas construtivas estejam alinhadas com as melhores práticas internacionais, promovendo a inovação e a utilização de novas tecnologias.

Isso é essencial para acompanhar as crescentes demandas do setor de construção civil e garantir a sustentabilidade e a qualidade das obras.

A conscientização sobre a importância das normas técnicas e a capacitação dos profissionais envolvidos no processo construtivo são fundamentais para o sucesso dos projetos de fundação.

Investir em formação e atualização contínua garante que os conhecimentos e técnicas mais recentes sejam aplicados, resultando em construções seguras e duráveis.

Por fim, é importante destacar a necessidade de monitoramento e manutenção das fundações ao longo da vida útil das edificações.

Mesmo com um projeto bem-executado e a conformidade com as normas da ABNT, fatores externos como variações no lençol freático, atividades sísmicas, e alterações no uso do solo podem impactar a performance das fundações. Inspeções periódicas e intervenções corretivas são essenciais para garantir a continuidade da segurança estrutural.

Importância do Construtor e do Engenheiro

O papel do engenheiro civil e do construtor é fundamental no processo de fundação de qualquer edificação. Esses profissionais devem não apenas conhecer profundamente as normas da ABNT, mas também aplicar seu conhecimento técnico e experiência prática para resolver os desafios específicos de cada projeto.

A interação entre o engenheiro e o construtor deve ser constante e colaborativa, assegurando que todas as etapas do processo, desde a sondagem do solo até a execução da fundação, sejam realizadas com precisão e cuidado.

Inovação e Sustentabilidade

A inovação no campo das fundações não se limita à aplicação de novas tecnologias de construção. Também envolve a adoção de práticas sustentáveis que minimizem o impacto ambiental. Por exemplo, a reutilização de materiais de demolição em fundações rasas ou a implementação de técnicas de construção que reduzam a emissão de CO2 são práticas que podem contribuir para a sustentabilidade da construção civil.

Casos de Estudos e Exemplos

Para proporcionar uma compreensão mais profunda dos diferentes tipos de fundações e sua aplicação prática, aqui estão mais alguns exemplos de projetos notáveis:

Edifício JK (Belo Horizonte, MG):

Projetado pelo arquiteto Oscar Niemeyer, o Edifício JK é uma das estruturas mais emblemáticas de Belo Horizonte. Suas fundações são compostas por estacas pré-moldadas, utilizadas para garantir a estabilidade em um solo urbano denso e variado.

Terminal Marítimo de Passageiros de Fortaleza (Fortaleza, CE):

Este terminal utiliza caixões em sua fundação, proporcionando a resistência necessária em um ambiente marítimo. A escolha desse tipo de fundação considerou a exposição constante à água e a necessidade de uma base sólida para suportar a estrutura do terminal.

Centro de Pesquisa da Petrobras (Rio de Janeiro, RJ):

O centro de pesquisa, localizado em uma área com solo de baixa capacidade de suporte, utilizou tubulões para suas fundações. Este tipo de fundação foi essencial para garantir a estabilidade das instalações em um terreno desafiador.

Arena Corinthians (São Paulo, SP):

A Arena Corinthians, um dos estádios utilizados na Copa do Mundo de 2014, apresenta um sistema complexo de fundações que inclui estacas hélice contínua. Esta escolha foi feita para lidar com as variações de solo encontradas no local, garantindo a segurança e a durabilidade da estrutura.

Desafios e Soluções

O processo de escolha e execução de fundações pode apresentar diversos desafios.

Por exemplo, a presença de lençol freático elevado pode dificultar a execução de fundações profundas, enquanto solos heterogêneos podem exigir soluções combinadas. Para enfrentar esses desafios, é fundamental realizar estudos geotécnicos detalhados e aplicar tecnologias avançadas de construção.

Ferramentas e Tecnologias

A utilização de ferramentas e tecnologias modernas pode facilitar o processo de fundação. Softwares de simulação e modelagem, como o Plaxis e o GeoStudio, permitem a análise detalhada do comportamento do solo e das fundações, auxiliando no dimensionamento preciso e na tomada de decisões informadas.

Além disso, tecnologias de monitoramento, como sensores de deformação e inclinação, permitem o acompanhamento em tempo real do desempenho das fundações, possibilitando intervenções rápidas em caso de problemas.

Considerações Finais

As fundações são a base sobre a qual todo edifício é construído. Sua importância vai além de simplesmente suportar a estrutura; elas garantem a estabilidade, a segurança e a durabilidade das construções. A conformidade com as normas da ABNT e a aplicação correta dos diferentes tipos de fundações são fundamentais para o sucesso de qualquer projeto de construção civil.

Investir em estudos geotécnicos detalhados, utilizar tecnologias avançadas e seguir as melhores práticas de engenharia são passos essenciais para garantir que as fundações desempenhem seu papel de maneira eficaz.

Além disso, a manutenção regular e o monitoramento contínuo das fundações são cruciais para identificar e corrigir possíveis problemas ao longo da vida útil da edificação.

E MARTINS ENGENHARIA

Referências Bibliográficas

• ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6122:2019 – Projeto e Execução de Fundações. Rio de Janeiro, 2019.
• ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8036:1983 – Estacas de Madeiras. Rio de Janeiro, 1983.
• ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6123:1988 – Forças Devidas ao Vento em Edificações. Rio de Janeiro, 1988.
• ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5629:2006 – Execução de Estacas. Rio de Janeiro, 2006.
• ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12231:2006 – Estacas Raiz. Rio de Janeiro, 2006.
• REZENDE, H. R. Fundações: Teoria e Prática. São Paulo: Editora Pini, 2015.
• FARIAS, M. L. Geotecnia e Fundações. Rio de Janeiro: LTC, 2018.
• MARQUES, J. Manual de Fundações. Porto Alegre: Bookman, 2020.