Tipos de Fundação: quais os tipos mais utilizados?

O que são Fundações?

Os tipos de Fundação consistem em elementos estruturais cujo objetivo é suportar e distribuir para o terreno, toda a carga gerada pelo peso próprio da estrutura de uma edificação.

Além disso, as fundações têm entre as suas funções, a distribuição do peso estrutural para o solo de maneira segura, a prevenção contra deslizamentos de terra e a proteção da estrutura da edificação contra patologias, como trincas e rachaduras.

Desse modo, durante o processo de instalação de algum dos tipos de fundação, é importante analisar características inerentes ao estudo dos solos, tal como um levantamento topográfico, a elaboração de um projeto estrutural, que considere o peso e cargas da edificação, e os materiais a ser utilizados na construção.

O emprego inadequado de fundações tende a causar muitos transtornos para a execução da obra como um todo, exercendo impactos negativos em todas as suas fases.

Em razão disso, é importante que Arquitetos e Engenheiros conheçam os tipos de fundações existentes, entendendo qual tipo é mais adequado a cada projeto específico, bem como a importância de seu uso para a construção.

Como este Artigo está estruturado    

• Qual a importância da utilização correta das fundações na construção civil?
• Quais os tipos de fundação mais utilizados?
• Como escolher o tipo correto de fundação para a sua construção?

Qual a importância da utilização correta das fundações na construção civil?

Como dito anteriormente, a principal função das Fundações é distribuir no solo as cargas exercidas pela estrutura da edificação.

No primeiro momento prático, é valido afirmar que a primeira etapa da execução de uma construção se inicia a partir de sua fundação, pois é a partir dela que a estrutura começará a ser erguida.

O emprego inapropriado de uma fundação pode resultar em muitos prejuízos para a estrutura da edificação, prejudicando a segurança, a qualidade e a viabilidade econômica da obra.

Desse modo, fundações inadequadas trazem danos arquitetônicos que prejudicam a estética da edificação e danos estruturais, estes mais graves, que se apresentam por meio de patologias como fissuras, trincas e deformações, podendo inclusive tornar a estrutura inutilizável.

Além disso, fundações incompatíveis com os solos em que forem implantadas, podem acarretar deslizamentos de terra e outros transtornos geológicos.

Sendo assim, é necessário considerar muitos fatores referentes a edificação, sendo estes: os materiais que serão utilizados, seu projeto estrutural e o local onde a obra será construída.

Também é importante considerar o tipo de solo, a profundidade de um possível lençol freático existente na área, a presença de rochas entre outros detalhes importantes que possam influenciar a distribuição de cargas da estrutura para o solo.

O cumprimento das normas técnicas viabiliza que o processo de execução das fundações ocorra de maneira segura e sem maiores transtornos. A NBR 6122 (Projeto e Execução de Fundações) é responsável por orientar as circunstâncias básicas que devem ser consideradas no projeto e execução de fundações em edificações e outras estruturas.

Quais os tipos de fundações mais utilizados?

Segundo a NBR 6122, as fundações podem ser classificadas em dois tipos predominantes: as fundações superficiais (diretas ou rasas) e as fundações profundas (indiretas), em ambas as categorias existem diferentes tipos de fundações que devem ser usadas de acordo com o projeto estrutural e características do solo pretendidas.

A seguir, veremos as duas classificações de fundações e suas tipologias:

Fundações superficiais (diretas)

São tipos de fundação que tem como principal característica a transmissão das cargas para o terreno através de pressões distribuídas por uma base. A profundidade de escavação usada neste tipo de fundação é normalmente igual ou inferior a 3 metros, sendo realizada geralmente de maneira manual.

Seu emprego é maior em casas de até dois pavimentos e em solos que possuam boa resistência, por conta disso, demandam menos materiais o que possibilita um maior custo-benefício.

Suas tipologias principais são:

Sapatas

As sapatas são tipos de fundação recomendadas para solos que possuam boa capacidade de distribuir cargas superficiais e que neutralizem tensões geradas pela carga da edificação sem precisar de uma área de contato grande com o solo.

Podem ser utilizadas para qualquer tipo de obra e tem como principais vantagens a simplicidade na execução e baixo interessante.

Se dividem nos seguintes tipos:

As Sapatas Corridas, sendo projetadas para suportar cargas vindas de componentes contínuos cuja distribuição se dá de forma linear como paredes, muros e outros componentes alongados.

As Sapatas Isoladas, que são mais simples e comuns na construção civil, por serem dimensionadas para suportar cargas pontuais de um único pilar ou coluna, estas podem ter um formato quadrado, circular, retangular dentre outros.

As Sapatas Associadas são comumente empregadas quando a posição de duas sapatas isoladas está muito próximas uma da outra, por falta de espaço ou opção estrutural.   

Blocos

Consistem em elementos de concreto não armado e funcionam da mesma maneira que as sapatas, sendo a sua área de contato responsável por absorver as tensões geradas pela edificação.

É geralmente utilizada em obras de pequeno e médio porte, possuindo um custo-benefício atrativo, já que sua capacidade de carga é superficial.

Viga baldrame

Conhecida também como viga de fundação, é uma viga de concreto simples ou armado que é construída e posicionada abaixo do nível do solo. Ela se estende por todas a paredes, servindo também para interligar as sapatas, além de distribuir a carga da estrutura, também auxilia a travar suas colunas.

Radier

Considerada uma tipologia de fundação de custo acessível, é recomendada para solos com pouca habilidade de suporte superficial. Devido a sua capacidade em abranger a área de contato de forma praticamente total, distribui de maneira eficaz as tensões exercidas pela edificação.

É comumente utilizada em obras de alvenaria estrutural e que utilizam o método construtivo do Steel Frame, pois sua capacidade de distribuir cargas lineares é maior do que a capacidade de cargas concentradas.

Fundações Profundas (indiretas)

São tipos de fundação que transmitem cargas lateralmente, pela base ou por ambas.

São utilizadas quando o solo não possui boa resistência em seus 3 metros iniciais de profundidade, devido a este fato elas tendem a exigir um maior movimento de terra, pois seu uso exige a necessidade de se atingir camadas mais profundas do solo.

Os principais tipos de fundações profundas utilizados são:

Estacas

Esse tipo de fundação indireta recebe as cargas diretamente ou por meio de um conjunto de estacas, distribuindo as tensões por meio de sua ponta e do atrito lateral, que pode absorver grande parte dessas tensões.

As estacas são recomendadas para solos que não possuam capacidade de suporte, uma vez que serão cravadas a vários metros de profundidade, garantindo a maior estabilização da edificação.

Pode ser encontrada em diversas variações, sendo mais comuns as de concreto pré-moldadas, metálicas e de madeira.

As Estacas de Concreto Pré-moldadas podem ser feitas de concreto tanto armado quanto protendido, podendo ser cravadas por percussão, prensagem ou vibração. Ao tomar a decisão de como será cravada deve se levar em conta as dimensões, condições do solo em que será cravada e do solo vizinho, além de aspectos do projeto.

As Estacas Metálicas se assemelham as pré-moldadas de concreto e são cravadas pelos mesmos processos, seu diferencial é que elas são capazes de atingir maiores profundidades.

As Estacas de Madeira diferentemente dos tipos mencionados, são cravadas por bate-estacas, sendo mais frequentemente utilizadas para obras provisórias, porém caso venham a ser usadas em obras permanentes necessitam passar por um processo de tratamento contra fungos, bactérias e outros microrganismos.

Suas principais vantagens são que elas possuem uma duração prolongada quando mantidas abaixo do nível da água, podendo ser emendadas. Por outro lado, podem causar grandes vibrações ao ser cravadas e necessitam de cuidados especiais por causa da exposição com a água. Além disso, seu comprimento é limitado a 12 metros.

As Estacas Franki possuem enorme capacidade de suportar cargas, alcançando grandes profundidades, elas são executadas por meio da cravação de um tubo de ponta fechada auxiliado pelo uso de um bate estaca. Esse tipo de estaca possui execução prolongada e custo elevado.

As Estacas Strauss são escavadas já que necessitam da remoção antecipada do solo para serem instaladas. Elas são moldadas in loco e sua execução ocorre por meio do preenchimento da perfuração com concreto. Sua execução é considerada simples.

As Estacas Hélice são executadas através do uso de uma haste tubular que possui uma espécie de hélice, essa haste é introduzida pela aplicação de um torque. É um método de custo elevado, requerendo um terreno plano.

Tubulões

Este tipo de fundação indireta é recomendado para solos que possuam maior resistência em suas camadas profundas funcionando da mesma maneira que as estacas.

Os tubulões possuem capacidade de absorver a tração por atrito lateral e pela sua base, podendo esta ser ou não alargada. Geralmente possuem diâmetro mínimo de 50cm podendo ser divididos em dois tipos: a céu aberto e ar comprimido.

Tubulões a céu aberto

Este tipo de tubulão é executado por meio de uma concretagem de um poço aberto no solo, normalmente possuem uma base alargada necessitando para sua instalação, do auxílio de um operário que deve descer para realizar seu alargamento.

São utilizados em terrenos cujos solos são coesivos e acima do nível da água, recusando a necessidade de escoramento.

Tubulão a ar comprimido

Usualmente, são utilizados na execução abaixo do nível da água por meio do método clássico, que consiste na concretagem de um tubo de concreto de diâmetro variável dependendo da espessura do tubulão.

As escavações são realizadas por meio de bombeamento que retira a água do poço, também podendo ser utilizado um sistema de equipamentos que introduzem ar comprimido, afastando a água e permitindo o movimento de operários.

Sua execução é considerada de extrema periculosidade, sendo passível a maior ocorrência de acidentes. Sua execução é orientada pela NR 18.

Caixões

Esse tipo de fundação é conhecido por possuir um formato em prisma, sendo concretados na superfície e instalados através de escavações internas. Da mesma forma que os tubulões podem ter ou não sua base mais larga e sua execução pode ser a ar comprimido.

Como escolher o tipo correto de fundação para a sua construção?

A escolha da melhor solução para uma fundação depende de três aspectos fundamentais:

• O tipo de solo, observando suas características de resistência e deformabilidade;
• As cargas advindas da estrutura, que estão sujeitas a elaboração do projeto estrutural;
• e considerar as forças atuantes como recalques, deslocamentos e distorções que a estrutura pode resistir durante a sua vida útil, devendo cada caso ser analisado de modo específico.

Todos esses fatores devem ser analisados pelo autor do projeto estrutural. Todavia, o Arquiteto e o cliente também devem estar cientes desses fatores, pois eles tendem a influenciar entre outras coisas no orçamento financeiro, no projeto arquitetônico e na execução da obra.

Além dos fatores citados, é importante observar que as soluções da fundação devem obedecer a determinados critérios de segurança durante o processo de execução; a disponibilidade de equipamentos e mão-de-obra; os cronogramas, que devem abranger o projeto de fundações e por fim os custos, que o tipo de fundação escolhido acarretará a obra.

Ademais, de maneira didática, criamos um esquema ilustrativo pelo qual você pode visualizar os tipos e usos das fundações de acordo com algumas características que envolvem tipologias de edificações e solos:

Mas lembre-se, esse esquema ilustrativo é apenas para facilitar o entendimento sobre os tipos de fundações mais comuns, não substituindo a consulta de um profissional habilitado.

Conclusão

Ao longo desse artigo foi possível entender a importância da aplicação dos tipos de fundação corretamente de acordo com cada projeto, entendendo a importância de sua realização, os seus tipos principais, bem como algumas características que norteiam a sua escolha.

A finalidade deste artigo é auxiliar o entendimento a respeito dos tipos de fundação existentes, entendo a sua relevância segundo das necessidades de cada tipo de projeto.

Contudo é indispensável uma pesquisa mais aprofundada, buscando consultar normas e materiais específicos que abordam este tema, sendo fundamental observar os principais aspectos que o caracterizam os tipos de fundações a serem utilizadas.

Se você quer entender mais sobre os tipos de fundação, aprendendo a elaborar o projeto e como elas devem ser dimensionadas corretamente, acesse o curso de Dimensionamento de Fundações em Concreto Armado disponível na plataforma da Projetou para se especializar neste assunto. O curso abordará desde a introdução e conceitos básicos da Geotécnica ate os dimensionamentos específicos para este tipo de fundação.

Dessa forma, você será capaz de trabalhar com fundações em concreto armado, além de aprender mais sobre os conceitos básicos da Geotécnica e também sobre os demais tipos de fundações, adquirindo as habilidades necessárias para se tornar um expert no assunto.