1. Sapatas ou Estacas? Quando usar?
Adriana Ribeiro
Especialização em Estrutura da Construção Civil
FACENS – Faculdade de Engenharia de Sorocaba
Sorocaba/ SP - Brasil
ar.eng.const@gmail.com.br
Resumo— A fundação se divide em Fundação Direta, também
conhecida por Fundação Rasa ou Superficial, e Fundação
Profunda. A prática de uma fundação depende de inúmeras
atividades e é desempenhada por profissionais com diferentes
formações e experiências. A má execução construtiva pela falta
de informações, tanto por quem executa, quanto pelo projetista,
podem afetar o desempenho dos elementos da fundação a longo
prazo. A melhor escolha, as causas patológicas e possíveis
soluções para esses problemas serão abordadas nesse artigo, de
forma direta e sem muitos detalhes.
Palavras-chave — Fundação; Patologia; Soluções.
I. INTRODUÇÃO
undações são elementos estruturais com a função de
transmitir as cargas da estrutura ao terreno onde elas se
apoiam. Para se ter êxito em uma execução de fundação, deve-
se ter, além de uma mão de obra qualificada, conhecimento do
solo, projeto estrutural e do material que será usado.
A investigação do solo é feita através de sondagem executada
por empresas especializadas. Através dessa sondagem e pelas
cargas calculadas em um projeto estrutural, inicia-se a escolha
da fundação.
Segundo Beterquini, Koga e Miranda (2017, p.17),
“Com a compreensão de todos os possíveis tipos de patologia, a qual
permite uma ação mais qualificada, não só do profissional responsável,
mas também de todos ligados direta ou indiretamente à obra; e também
utilizando a boa prática, atendendo adequadamente às normas e
executando a fundação com mão-de-obra qualificada, obtém-se uma
estrutura sem maiores problemas no decorrer dos anos”.
II. OBJETIVO
Neste artigo serão abordadas as principais diferenças entre
uma sapata e uma estaca, mostrando alguns problemas
causados pela má escolha do tipo de fundação e possíveis
soluções.
III. FUNDAÇÃO SUPERFICIAL (RASA OU DIRETA)
A Norma Brasileira que trata o assunto das fundações é a
6122/2010 – Projeto e Execução de Fundações. Segunda a
norma, é considerado um elemento de fundação superficial
(rasa ou direta) quando a carga da edificação é transmitida ao
terreno por uma base da fundação duas vezes maior que sua
altura (H < 2B).
Podemos citar como fundação direta sapatas, radier, blocos,
sapatas associadas, vigas de fundação e as sapatas corridas.
1. SAPATA ISOLADA
Elemento de fundação direta feita de concreto armado que
transmitem as ações de um único pilar centrado, com seção
não alongada, dimensionado de modo que as tensões de tração
não sejam resistidas pelo concreto, mas sim pela armadura.
Sua base em planta pode ser quadrada, retangular ou
trapezoidal. É o tipo de sapata mais utilizada.
Figura 1 – Sapata isolada
Fonte: www.flickr.com/photos/tecdaconstrucao/3793508457
2. SAPATA ASSOCIADA
Sapata comum a vários pilares, cujos centros, em planta, não
estejam situados em um mesmo alinhamento.
Transmitem as ações de dois ou mais pilares adjacentes. São
utilizadas quando não é possível a utilização de sapatas
isoladas para cada pilar, por estarem muito próximas entre si,
o que provocaria a superposição de suas bases (em planta) ou
dos bulbos de pressões. Neste caso, convém empregar uma
única sapata para receber as ações de dois ou mais pilares. O
centro de gravidade da sapata normalmente coincide com o
centro de aplicação das cargas dos pilares. Para condições de
carregamento uniformes e simétricas, as sapatas associadas
resultam em uma sapata corrida simples, de base retangular.
Usualmente, as sapatas associadas são projetadas com viga de
rigidez (enrijecimento), cujo eixo passa pelos centros de cada
pilar.
F
2. Figura 2 – Sapata Associada
Fonte: www.escolaengenharia.com.br/sapatas-de-fundacao/
3. SAPATA CORRIDA
É um tipo de fundação com formato de uma viga, sujeita à
ação de uma carga distribuída linearmente de paredes, muros
ou qualquer elemento alongado.
O dimensionamento deste tipo de sapata é idêntico ao de uma
laje armada em uma direção. Por receber ações distribuídas,
não é necessária a verificação da punção em sapatas corridas.
Como vantagens das sapatas corridas como fundação estão o
baixo custo e rapidez para a execução, versatilidade, pouca
escavação e baixo consumo de concreto e o uso de
ferramentas simples para a escavação.
Figura 3 – Sapata Corrida
Fonte: www.escolaengenharia.com.br/sapatas-de-fundacao/
4. BLOCO
Elemento de fundação direta feita de concreto armado,
dimensionado de modo que as tensões de tração possam ser
resistidas pelo concreto, sem a necessidade de armadura. Pode
ter suas faces verticais, inclinadas ou escalonadas e apresentar
em planta secção quadrada ou retangular.
Segundo a Norma Brasileira 6118/2014 – Projeto de
Estruturas de Concreto - Procedimento, o bloco deve ter altura
suficiente para permitir a ancoragem da armadura de arranque
dos pilares.
Em blocos com duas ou mais estacas em uma única linha, é
obrigatória a colocação de armaduras laterais e superior.
Em blocos de fundação de grandes volumes, é aconselhável
analisar a necessidade da utilização de armaduras
complementares.
A figura abaixo mostra um bloco de concreto armado já
preparado com os arranques para receber o pilar da estrutura.
Figura 4 – Blocos
Fonte: www.guiadaengenharia.com/wp-content/uploads/2018/01/bloco-
fundação-superficial.jpg
IV. FUNDAÇÃO PROFUNDA
1. ESTACAS
São peças alongadas, cilíndricas ou prismáticas, cravadas ou
confeccionadas no solo. Pode ser de madeira, concreto ou aço.
Pré-Moldadas ou Moldadas In-loco. São utilizadas sozinhas
ou em grupo, solidarizadas por um bloco rígido de concreto
armado (bloco de coroamento).
Existem vários tipos de estacas, as mais utilizadas são Strauss,
Escavada, Frank, Hélice Contínua, Raiz, Pré-Moldada de
Concreto, Metálica e Madeira.
A escolha do tipo de estaca a ser utilizada depende da
topografia do terreno e sondagem do solo.
Por exemplo: área onde o nível d’água não atingir a
profundidade da estaca, pode-se usar uma estaca escavada. Se
houver a presença de água pode-se usar uma estaca Strauss,
Hélice Contínua e Pré-Moldada de Concreto Armado.
Figura 5 – Estaca
Fonte: http://blogpraconstruir.com.br/etapas-da-construcao/estacas/
3. Figura 6 – Estaca Strauss
Fonte: Arquivo pessoal
Figura 7 – Estaca Strauss
Fonte: Arquivo pessoal
2. TUBULÕES – a diferença entre o tubulão e a estaca é a
base alargada do tubulão. Para finalizar a escavação de
um tubulão é necessário a descida de um operário para
completar a escavação da base alargada. Por esse
motivo o diâmetro de um tubulão deve ser maior ou
igual a 70 cm. Existem dois tipos de tubulões.
2.1. A céu aberto – pode ter ou não revestimento e em
geral utilizado acima do nível d’água.
Figura 8– Tubulão a céu aberto
Fonte: www.escolaengenharia.com.br/tubulao-a-ceu-aberto/
2.2. Pneumático ou ar comprimido
São revestidos com concreto armado ou aço (Benoto) e
utilizados abaixo do nível d’água.
Figura 9 – Tubulão de Ar Comprimido ou pneumático
Fonte: sites.google.com/site/langeotecniaefundacao/contato/produtos
V. QUAL TIPO DE FUNDAÇÃO ESCOLHER
Depois de todo o projeto estrutural de superestrutura de uma
edificação pronto, o próximo passo é a escolha do tipo de
fundação que será utilizado.
Para fazer essa escolha deve-se analisar a sondagem de solo
feita na área em que será construída a edificação.
Segundo a NBR 8036/1983 – Programação de sondagens de
4. simples reconhecimento dos solos para fundações de edifícios,
as sondagens devem ser, no mínimo:
02 sondagens para até 200m² de área da projeção em planta
do edifício,
01 sondagem para cada 200 m² de área da projeção em
planta do edifício, até 1200 m² de área.
Entre 1200 m² e 2400 m² deve-se fazer uma sondagem para
cada 400 m² que excederem de 1200 m².
Acima de 2400 m² o número de sondagens deve ser fixado
de acordo com o plano particular da construção pelo projetista.
Nos casos em que não houver ainda disposição em planta
dos edifícios, como nos estudos de viabilidade ou de escolha
de local, o número de sondagens deve ser fixado de forma que
a distância máxima entre elas seja de 100 m, com um mínimo
de três sondagens.
Com a planta de carga e sondagem de solo o projetista fará
a escolha da fundação através do tipo de solo e sua capacidade
de carga.
Em solos com baixa capacidade de carga deve-se utilizar
uma fundação profunda e a sua profundidade vai depender da
resistência de cada camada de solo e da carga que esse solo
terá que resistir.
VI. PATOLOGIAS
Muitas construções são executadas sem o devido estudo do
solo através da sondagem para ter uma economia maior na
construção. Normalmente essa ausência do estudo do solo
ocorre em construções de pequeno porte, mas também
presente em algumas construções de médio porte. Mas essa
economia pode gerar gastos muito grandes posteriormente.
Nesses casos a fundação utilizada é a fundação direta, em sua
maioria, sapatas.
A falta desse estudo pode causar patologias na construção
depois de executada. Em alguns casos podem levar a
edificação à ruína.
No dimensionamento de uma fundação deve-se usar um
fator de segurança para evitar recalques na estrutura causados
pela ruptura do terreno e deformações excessivas nele
provocadas.
O recalque pode ocasionar efeitos estruturais, arquitetônicos
e funcionais.
Os danos estruturais são danos causados à estrutura (vigas
pilares e lajes).
Figura 10 – Recalque da fundação
Fonte:engcivil.maquinadeaprovacao.com/posts/artigo/recalque-diferencial-
entenda-este-fenomeno/43
Os danos arquitetônicos são causados à estética da
edificação, como trincas em paredes e acabamentos.
Os danos funcionais são os causados à utilização da
estrutura, como ruptura de esgotos e galerias, emperramento
de portas e janelas, etc.
Segundo CONSOLI. N.C.; MILITITSKY. J.; SCHNAID.
F., os recalques diferenciais máximos em fundações assentes
em solos granulares (areia) é de pelo menos 25mm da
indicação de Tezarghi e Peck (1948), ou conforme Skemptom
e Mac Donald (1956), 25mm para recalque diferencial e
40mm para recalque total.
As principais causas de recalques em uma edificação são o
rebaixamento do lençol freático, solos colapsíveis, escavações
em áreas adjacentes à fundação, vibrações e escavação de
túneis.
Em locais onde foi encontrado um solo colapsível o fator de
segurança de cálculo que deve ser utilizado é 4. Nos demais
casos o fator de segurança utilizado é 3.
Utiliza-se um fator de segurança alto para o
dimensionamento das fundações por não se saber com
exatidão o que será encontrado no subsolo.
Mesmo com os estudos de sondagem de solo, não se tem
como ter certeza do que há lá embaixo.
5. Figura 11 – Recalque da fundação
Fonte: www.nucleodoconhecimento.com.br/engenharia-civil/recalque-de-
fundacoes
VII. CONCLUSÃO
Muitos problemas nas edificações podem ser evitados se
todos os estudos da área e projeto estrutural forem feitos.
Apenas um profissional qualificado poderá garantir a
integridade futura da edificação.
A economia que se faz não fazendo esses estudos e projetos
podem causar problemas graves na edificação, podendo haver
a perda da edificação parcial ou totalmente.
O valor para se fazer o reforço da estrutura é alto, podendo
ser inviável se alcançar o valor da edificação.
REFERÊNCIAS
[1] CONSOLI. N.C.; MILITITSKY. J.; SCHNAID. F. “Patologia das
Fundações”. 2ª ed. Oficina de Textos. São Paulo, 2013. 208p.
[2] BERTERQUINI. A. B. T.; KOGA. L. M.; MIRANDA. M. O.
“Patologias da Fundações”. Disponível em:
<http://ojs.toledo.br/index.php/engenharias/article/view/2543/148>.
Data de visualização: 28 Out 2017.
Adriana Ribeiro. Engenheira civil, especialista
em Estrutura da Construção civil pela Faculdade de
Engenharia de Sorocaba. Nascida em São Roque, cidade do
interior do estado de São Paulo, em 13 de junho de 1978.
