Fundações: Tipos e Aplicações
08/04/2017 | Danilo Flausino
A edificação é um conjunto de etapas importantes que devem ser concluídas com qualidade e exatidão, à fim de evitar futuros reparos ou até mesmo sinistros. A etapa que é considerada o início de tudo na obra, é a FUNDAÇÃO. É ela quem suporta todo o peso e deixa a edificação fixa e nivelada com o terreno.
Muito se fala em diferentes tipos, porém nem sempre, a fundação adequada é escolhida para o tipo de edificação a ser construída. Um dos motivos justificados é a economia em se fazer uma sondagem para verificação do tipo de solo ou até mesmo por questões de reduzir quantidade de concreto utilizada. Tendo em vista que uma fundação bem projetada e executada, corresponde de 3 a 10% do custo total, ambos os casos são completamente inaceitáveis e colocam toda a obra em risco, comprometendo a estrutura em geral.
O tipo da fundação é previamente definido de acordo com o conhecimento das cargas atuantes na estrutura e o tipo e a capacidade do solo do terreno. A forma exata de analisar o solo é através da sondagem em pontos espalhados pelo terreno. Com essa análise, é possível saber alguns parâmetros indispensáveis para a realização do projeto como:
- Características do solo;
- Resistência;
- Tipos de solo até a profundidade adequada;
- Espessura das camadas;
- Nível do lençol freático.
As fundações são classificadas em DIRETAS e INDIRETAS de acordo com a forma de distribuição das cargas da estrutura para o solo.
As DIRETAS são aquelas que distribuem as cargas da edificação para as camadas de solo capazes de suportar sem grandes deformações. A distribuição é feita através do apoio da base do elemento de fundação sobre a camada do solo. As fundações DIRETAS são divididas em RASAS e PROFUNDAS.
As RASAS distribuem a carga da edificação para o terreno através do apoio da base da fundação em uma camada de solo com até 2 metros de profundidade ou quando o elemento de fundação tem sua largura maior que a cota de apoio. São mais utilizadas em pequenas construções e indicadas para solos rígidos e rochosos. Os principais tipos de fundações rasas são: SAPATA, RADIER e BLOCO.
SAPATAS: Elementos de fundação de concreto armado (com ferragens) para resistir a esforços de tração, com altura menor que o bloco. Com custo baixo, geralmente construída em solos firmes e resistentes. Pode ter várias formas geométricas e para facilitar o apoio de pilares excêntricos (presentes na divisa do terreno) são feitas com vigas de equilíbrio ligando a uma sapata próxima para que fique estável. Outros tipos de sapatas são:
- ISOLADA: geralmente com formato de pirâmide e vigas baldrame fazendo a ligação entre elas. À fim de evitar a absorção de água do concreto pelo solo, recebem uma fina camada de concreto abaixo para fazer este isolamento.
- CORRIDA: presente por toda extensão das paredes. Concreta-se uma vala feita abaixo das mesmas. As cargas neste caso, são distribuídas horizontalmente.
RADIER: É basicamente uma laje de concreto armado (com ferragens), construída sobre o solo por toda extensão da edificação. Utilizada em solos com resistência mais baixa, com camada fraca profunda. A laje recebe diretamente as cargas dos pilares.
BLOCO: Elemento de fundação composto por concreto simples (não armado) e sem a presença de armaduras. O concreto neste caso é dimensionado para suportar as tensões de tração. Utilizado geralmente em solos de alta resistência e com método executivo simples.
As fundações DIRETAS PROFUNDAS, ultrapassam os parâmetros das fundações rasas, e são caracterizadas pelo utilização de TUBULÕES.
Os TUBULÕES são construídos em locais com solos de resistência baixa ou que apresentam abundância de água. Muito utilizado em fundações dentro de água como o exemplo de pontes. Com forma cilíndrica, seu ponto negativo é a utilização de trabalho braçal pelo menos na etapa final da escavação, o que em casos de má execução, podem levar riscos ao trabalhador. Possuem dois métodos de execução: A CÉU ABERTO ou A AR COMPRIMIDO.
A construção A CÉU ABERTO é simples e dispensa escoramento em solos firmes, é uma alternativa econômica para altas cargas solicitadas e não pode ser executado abaixo do nível de água. Uma vantagem é a questão de não ocasionar vibrações que possam movimentar o terreno e causar incômodo no entorno.
O método A AR COMPRIMIDO, é utilizado em terrenos onde há a dificuldade do emprego de escavação mecânica ou cravação de estacas (áreas rochosas, lençóis de água elevados ou cotas insuficientes entre terreno e fundação). Neste caso utiliza-se uma camisa metálica ou de concreto para a sustentação das paredes. Podem atingir altas profundidades abaixo do nível de água, possuem custos e riscos de trabalho maiores do que o outro tipo. Após a concretagem, deve permanecer comprimido por pelo menos 6 horas visando preservar a qualidade do concreto que pode ser danificado por pressões do lençol freático ou interferências de escavações próximas.
As Fundações INDIRETAS são sempre profundas em função da forma de distribuição da carga para o solo (atrito lateral), no qual exige que estes elementos tenham grandes dimensões. São indicadas para solos instáveis ou obras muito grandes que depositam muita carga no terreno.
Estas fundações se resumem em ESTACAS, que são elementos estruturais enterrados no solo e que promovem estabilidade da edificação. Podem ter vários tipos e serem construídas de diversos materiais (aço, madeira e concreto) conforme sua utilização. Alguns dos exemplos de estacas são:
- METÁLICAS: Podem ser perfis laminados, soldados, trilhos soldados ou estacas tubulares. Utilização para qualquer tipo de terreno; possuem facilidade de corte e emenda; alta capacidade de carga; se utilizadas de forma provisória podem ser reaproveitadas; deve-se ter cuidado com o material utilizado devido a corrosão do mesmo;
- MADEIRA: Troncos de árvores cravados com martelos leves e bate-estacas de pequenas dimensões. Para utilização é necessário que fiquem totalmente abaixo do nível de água, tendo em vista que o mesmo não pode sofrer variações durante o tempo de vida útil do material. São bastante utilizadas em obras provisórias como pontes e obras marítimas. As principais espécies utilizadas são: aroeira, ipê, eucalipto e guarantã.
- PRÉ-MOLDADAS DE CONCRETO ARMADO: Aplicada na maioria das vezes em obras de pequeno e médio porte; boa capacidade de carga; garantia de qualidade oferecida pelo fabricante; possibilidade de emendas; durante a escavação são feitas compactações no solo o que aumenta a capacidade de carga e reduz a chance de recalques; necessitam de cuidados com transporte e execução; são limitadas em seção e comprimento (devido ao peso próprio); podem sofrer danos se a água do lençol freático conter sulfatos ou ser contaminada (águas não potáveis);
- MEGA: Constutída de elementos de fundação juntos (concreto armado, protendido ou aço), ligados por uma emenda especial e cravados por meio de macacos hidráulicos.
- BROCA: Executadas “in loco” sem molde, por perfuração no terreno feita por trado (15 e 30 cm de diâmetro) e preenchimento do buraco com concreto
- STRAUSS: Fundação em concreto simples e armado; moldada “in loco” e executada com revestimento metálico recuperável; pode ser aplicada em terrenos acidentados e isolados devido a simplicidade do equipamento utilizado para a execução; Possui limitações devido ao lençol freático e capacidade de carga menor que as pré-moldadas e as tipo Franki.
- FRANKI: Apresentam grande capacidade de carga; podem ser executadas a grandes profundidades; não sofre interferência de lençol freático; apresenta incômodo devido a vibração do solo durante a execução e impossibilidade de alterações do concreto por deficiência do controle; executada sempre por empresa especializada.
- RAIZ: Estaca de pequeno diâmetro; moldada “in loco”; apresentam alta capacidade de carga; comprimento variável de acordo com a camada existente; perfuração realizada por rotopercussão ou rotação em direção vertical ou inclinada; perfuração feita por tudo de aço e o material escavado é expulso por uma corrente de ar, água ou argamassa; após a perfuração é instalada armadura ao longo do espaço escavado e concretada a medida que o tubo é retirado; deve-se ter cuidado com o contato da estaca com a água do lençol freático.
- ESCAVADAS: Popularmente conhecidas como “estacão”; Possuem seção circular, executada por escavação mecânica com equipamento rotativo; uso de argamassa ou não; revestimento total ou parcial, e posterior concretagem; podem atingir altas resistências; elimina o uso de blocos; rápida execução; sem ruídos e vibração; econômicas quando empregadas em comprimentos curtos e que podem variar de acordo com o nível da camada resistente; necessitam de cuidados na fabricação, instalação e contato com água.
- HÉLICE CONTÍNUA: Desenvolvem elevado atrito lateral; não há a necessidade de revestimento da perfuração; sem ruídos e vibração; rápida execução; econômicas; executada sempre por empresa especializada; não indicada para solos fofos.
Além de uma ótima e planejada execução, é extremamente importante a união do projeto de fundações com o estrutural para otimização e segurança da edificação, uma vez que qualquer modificação em um, altera imediatamente o comportamento do outro. Não se esqueça também da impermeabilização correta para evitar as dores de cabeça já mostradas em outra matéria (UMIDADE: COMO IDENTIFICAR, COMBATER E ELIMINAR). Se você ainda não viu, é só acessar os posts do blog e conferir!
Antes de construir e escolher sua fundação, consulte sempre um profissional capacitado! Até a próxima!
Danilo Flausino
Reform
