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Igor Pinheiro

C.E.O da Inova Civil
Ativo 17

Fundações Rasas: Conheça Cada Tipo e Suas Características

Você sabe qual é a função de uma fundação? E fundações rasas, o que é? Hoje nós vamos falar de fundações superficiais ou rasas e ao final desse artigo será possível identificar cada uma delas. Vamos lá?

tipos de fundações rasas
Figura 1 – Fundações rasas
  1. O que são fundações?

Toda edificação precisa distribuir as forças que agem sobre ela para que a estrutura não entre em colapso. Sendo assim, temos o solo como responsável por sustentar o peso da estrutura e absorver as cargas às quais ela está submetida.

É nesse ponto que entram as fundações, pois elas têm o papel de transmitir essas cargas que estão agindo na edificação e distribuí-las ao terreno. Essas fundações podem ser classificadas em: fundações rasas ou profundas.

As fundações rasas consistem em fundações que distribuem as cargas provenientes da edificação diretamente no solo. Isso se dá, principalmente, pela base da fundação. Já as fundações profundas são aquelas que transmitem as cargas por meio do atrito lateral, que é resultante do contato de seu comprimento com o solo.

Para escolher a fundação adequada a ser utilizada em sua obra devem ser realizados estudos bem detalhados sobre o solo do local. Os ensaios realizados devem mostrar resultados acerca da resistência, deformabilidade dos solos, entre outras informações importantes para a determinação dessa estrutura.

Sendo assim, é essencial conhecer os diversos tipos de fundações e entender como cada uma delas interage com o solo, para que a edificação não venha a sofrer com danos estruturais ocasionados pelo uso inadequado de determinada estrutura.

  1. Fundações rasas ou diretas

De acordo com a NBR 6122 – Projeto e Execução de Fundações, esse é o tipo de fundação que transmite ao terreno tensões distribuídas sob a base da fundação. Elas são caracterizadas por se apoiarem sobre o solo a uma pequena profundidade, geralmente a menos de 3 metros da cota do piso.

Elas podem ser divididas, principalmente, em: sapatas (sapatas isoladas, corridas e associadas), blocos e radier.

  1. Quando as fundações rasas são usadas?

Assim como em qualquer projeto, no projeto de fundações vários fatores podem influenciar na escolha de uma fundação adequada.

O principal ponto a ser levado em consideração são as características geotécnicas do solo onde a estrutura será executada. É essencial conhecer as condições, tensão admissível e as cargas atuantes na estrutura. Tudo isso pode-se obter através do que já está projetado e por meio de ensaios de sondagem.

Dito isso, quando podemos concluir que deve ser usada uma fundação rasa ou direta?

Essa alternativa passa a ser viável quando, a partir de 1 metro abaixo da cota de implantação do nível mais baixo da edificação, o terreno encontrado apresentar resistência para assentamento e deformabilidade compatível com a estrutura proposta.

Analisando a seguinte situação:

Foram escavados 4 subsolos e a fundação está a cerca de 12 metros de profundidade do nível da rua. Ela pode ser considerada uma fundação rasa?

Primeiro devemos observar que se tratam de 4 subsolos, ou seja, a profundidade será maior. Em seguida, devemos lembrar que apenas a cota do nível mais baixo deve ser levada em consideração.

Portanto, se a fundação for executada entre 1 e 3 metros a partir do nível mais baixo e se a base estiver assentada a uma profundidade inferior a duas vezes a menor dimensão da fundação, ela pode ser denominada como uma fundação rasa.

Dimensões para se considerar uma fundação rasa
Figura 2 – Dimensões recomendadas para fundação rasa
  1. Tipos de fundações rasas

As fundações diretas ou rasas, do ponto de vista estrutural, podem se dividir em:

  • Blocos e alicerces;
  •  Sapatas (corridas, isoladas, associadas e alavancadas);
  • Radiers.

BLOCOS E ALICERCES

Os blocos são elementos estruturais que suportam esforços de compressão simples provenientes das cargas dos pilares. Possuem grande rigidez e estão ligados entre si pelas vigas baldrame.

A NBR 6122 define o bloco como um “elemento de fundação rasa de concreto ou outros materiais tais como alvenaria ou pedras, dimensionado de modo que as tensões de tração nele resultantes sejam resistidas pelo material, sem necessidade de armadura.”

São utilizados em terrenos onde a resistência necessária é encontrada a uma profundidade inferior a 1 metro. Se torna viável esse tipo de fundação quando há atuação de pequenas cargas, como em um sobrado.

Bloco de fundação executado
Figura 3 – Bloco de fundação pronto

Os alicerces, ou blocos corridos, são elementos com as mesmas características dos blocos isolados. Porém, os alicerces percorrem todo o perímetro das paredes e suportam as cargas provenientes destas.

Alicerce em execução
Figura 4 – Alicerce sendo executado

PROCESSO EXECUTIVO

A execução desse tipo de fundação, de forma simplificada, consiste em:

  1. Abertura da vala por meio de escavação;
  1. Apiloamento do fundo, ou seja, é feita uma compactação da camada do solo resistente;
  1. Aplicação de um lastro de concreto magro de espessura entre 5 e 10 cm;
  1. Execução do embasamento, na qual pode-se utilizar alvenaria, concreto ou pedra;
  1. Construção da cinta de amarração, que vai auxiliar na absorção de esforços não previstos, vai ajudar a suportar pequenos recalques, distribuir cargas e combater esforços horizontais;
  1. Por fim, os blocos e alicerces devem ser impermeabilizados para evitar a subida da umidade do por capilaridade. Essa impermeabilização costuma ser feita com argamassas poliméricas ou emulsões asfálticas.

SAPATAS

As sapatas são elementos de fundação executados em solos que apresentam boa resistência às cargas nas camadas superficiais e, na sua execução, é utilizado o de concreto armado. Esse é o tipo mais comum de fundações rasas no Brasil.

Quanto ao formato da sapata, este pode variar de acordo com as necessidades do projeto. As formas em que as sapatas podem ser executadas são: quadrada, retangular, poligonal e circular.

Além disso, são elementos que trabalham à compressão e à flexão e podem variar de acordo com o arranjo estrutural, sendo subdivididas em: sapatas isoladas, corridas, associadas e alavancadas.

TIPOS DE SAPATAS

  • Isoladas

As sapatas isoladas são a forma mais simples e mais usada das sapatas. Consiste em blocos de concreto armado que são conectados aos pilares e que, por serem isolados, ficam distantes uns dos outros

Essa é uma solução muito utilizada por consumir menos concreto, ou seja, ela passa a ser mais econômica. Além disso, o uso do formato cônico retangular também é o mais utilizado por ser mais simples e por necessitar de menor quantidade de concreto se comparado a outras formas.

Esse tipo de sapata recebe carga apenas de um pilar e, no caso de pilares em que o formato não é retangular, o centro de gravidade da sapata deve coincidir com o centro de cargas do pilar.

O uso da sapata isolada é indicado quando a carga que será distribuída for pequena e para terrenos que possuam resistência considerável às tensões.

Execução de sapata isolada
Figura 5 – Sapata isolada sendo executada
  • Corridas

As sapatas corridas, diferente das isoladas, são contínuas ao longo do perímetro das paredes da edificação e apresentam um formato de viga.

Esse tipo de sapata é muito utilizado em edificações térreas em geral de cargas baixas e em muros.

Esses elementos recebem as cargas direto das paredes e a transferência de carga é feita de forma linear. Geralmente, essa solução é utilizada quando as distâncias entre os pilares são pequenas.

Sapata corrida
Figura 6 – Sapata corrida
  • Associadas

As sapatas associadas, também conhecida como sapatas combinadas, é a junção de duas ou mais sapatas isoladas. Ou seja, ela é comum a mais de um pilar.

São utilizadas, na maioria das vezes, quando há pilares muito próximos ou quando as sapatas isoladas podem se sobrepor. Também podem ser aplicadas em estruturas nas quais as cargas são grandes.

Figura 7 – Sapata associada
Figura 7 – Sapata associada
  • Alavancada

A sapata alavancada ou sapata com viga de equilíbrio é utilizada em situações onde a base da sapata não coincide com o centro geométrico do pilar. Em casos como esse, uma viga é criada entre duas sapatas de maneira a suportar o momento fletor gerado pela estrutura.

Na maioria das vezes, é necessário executar esse tipo de fundação pelo fato de a sapata se encontrar próxima a alguma divisa ou obstáculo.  

Sapata alavancada ou sapata com viga de transição
Figura 8 – Sapata alavancada

PROCESSO EXECUTIVO DAS SAPATAS

Para a execução de uma sapata costuma-se seguir os passos abaixo:

1-    Escavação do terreno, seguindo o que está previsto em projeto;

2-    Aplicação de uma camada de concreto magro no fundo do terreno escavado e nas suas laterais;

3-    Colocação das fôrmas, espaçadores e armadura. Para isso, é importante conferir o nível da sapata e as marcações dos pilares;

4-    Checar o posicionamento da armadura que vai sair da sapata e fixar os arranques dos pilares com arames de aço;

5-    Após esses passos iniciais, realiza-se a concretagem;

6-    O último passo consiste em fazer a desforma da sapata, mas isso só acontece depois que o concreto estiver curado.

 RADIER

O radier é uma fundação superficial que se assemelha a uma laje de concreto armado. Essa espécie de laje é construída na superfície do solo que abrange toda a área da edificação.

Essa fundação é responsável por receber a carga de todos os pilares de maneira uniforme e distribuí-las. Pelo fato de manter contato direto com o solo, a distribuição de cargas provenientes da estrutura ocorre através de toda a sua extensão.

Radier
Figura 9 – Radier

O radier deve, além de suportar as cargas usuais de uma estrutura, também deve resistir a pressões do lençol freático. Geralmente, a utilização do radier é viável em situações em que a área das sapatas ocuparia cerca de 70% da área de projeção da edificação.

Por se tratar de um tipo de fundação que ocupa muito espaço, consequentemente ela consome muito concreto, mas esse consumo pode ser reduzido ao utilizar a protensão.

Como foi dito acima, o radier pode ser tanto de concreto armado como de concreto protendido. Ele também pode ser classificado em rígido ou flexível.

No radier que é considerado rígido, há a presença de vigas de concreto para aumentar a sua rigidez. Já no flexível essas vigas não existem, o que vai definir isso são as características do projeto e suas necessidades.

Você sabia que a fundação do prédio mais alto do mundo é em radier?

O Burj Khalifa, maior prédio do mundo, se localiza em Dubai, tem 160 pavimentos e 828 metros de altura. Ele está apoiado em um radier estaqueado.

Fundação do Burj Khalifa, o prédio mais alto do mundo
Figura 10 – Fundação do Burj Khalifa

O radier desse arranha-céu possui 3,7 metros de espessura e 12.500 m³ de concreto. Essa laje está apoiada em 192 estacas de 1,5 metros de diâmetro e comprimento de 43 metros.

Nesse caso em específico, como a carga a ser distribuída era muito alta, o radier foi escolhido para substituir os blocos de estaca. Tais blocos seriam muito maiores do que qualquer outro tipo de fundação escolhida.

PROCESSO EXECUTIVO

O processo de execução do radier é bem diferente se compararmos a execução de outras fundações rasas. Sendo assim, ele deve ser executado da seguinte forma:

1- Limpeza da superfície do terreno e escavação até a cota de implantação;

2-  Compactação e nivelamento do terreno;

3-  Impermeabilização com uma lona e um lastro de brita, com espessura de 5 a 10 centímetros;

4-  Colocação das fôrmas de madeira na lateral para fazer o fechamento da área que será concretada;

5-  Colocação das armaduras dimensionadas no projeto estrutural;

6-  Posicionar instalações hidrossanitárias e elétricas. Isso deve ser feito antes da concretagem, para evitar furos e cortes;

7- Por fim, é feita a concretagem e a desforma após a cura do concreto.

Vantagens e Desvantagens

Na hora de escolher um tipo de fundação o fator econômico conta, não é mesmo? Sendo assim, temos as fundações rasas como excelentes opções, visto que requer pouca escavação e uso moderado de concreto para execução das peças, tornando o custo muito mais barato.

Por apresentar simplicidade na execução e ser um processo manual, a execução dessas fundações provocam poucas vibrações, não afetando tanto as condições de edifícios vizinhos. No entanto, isso traz desvantagens como o consumo elevado de mão-de-obra.

Outro contra se dá ao fato de usarem as camadas superficiais do subsolo para transferir as cargas da construção, uma vez que isso torna as fundações rasas mais suscetíveis a mudanças na composição do solo do que as profundas.

Portanto, a execução desses elementos que são a base da estrutura não deve ser negligenciada. Além disso, as sondagens não abrangem todo o terreno, podendo ocorrer alterações superficiais não detectadas.

Por fim, as fundações rasas também apresentam limitação para cargas muito altas e apresentam dificuldades nas escavações junto às divisas.

Vale destacar que, apesar das grandes vantagens que esse tipo de fundação apresenta, o que vai definir mesmo a fundação a ser usada vai ser o tipo de projeto e solo. 

Vídeo sobre fundações rasas no canal no youtube do Inova Civil:

REFERÊNCIAS

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT – NBR 6122 – Projeto e execução de fundações, Rio de Janeiro, 2019.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND – Manual de Estruturas de Concreto – Fundações.

BARROS, Mercia. Fundações. São Paulo: Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, 2003.

https://www.escolaengenharia.com.br/fundacoes-rasas/

IMAGENS

Figura 1 –  Fundações Rasas: Definição, quando são utilizadas e quais os tipos

Figura 2 – https://dex.descomplica.com.br/aplicacoes-estruturais-e-fundacoes/fundacoes-superficiais-pos/fundacoes-superficiais-quais-sao-os-tipos-e-caracteristicas-das-fundacoes-superficiais-/explicacao/1

Figura 3 – https://educacivil.com/entenda-o-que-sao-blocos-de-fundacao-e-quais-as-suas-vantagens/

Figura 4 – O que é Alicerce?

Figura 5 –  Etapas da Construção

Figura 6, 7 e 9-  Tipos de Fundações rasas e suas características

Figura 8 – https://www.meiacolher.com/2015/08/tipos-de-sapatas-de-uma-construcao.html

Figura 10 –  http://www.abpe.org.br/trabalhos/trab_63

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