Estruturas de fundações - Cap 6

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Estacas - 
parte I
João Crisóstomo dos Santos Neto
Estruturas de Fundações
Capítulo 6
Introdução
As estacas são elementos estruturais 
esbeltos que, colocados no solo 
por cravação ou perfuração, têm a 
finalidade de transmitir cargas a ele, 
através da sua base (resistência 
de ponta), por sua superfície lateral 
(resistência lateral), ou por uma 
combinação das duas.
As estacas recebem esforços axiais 
de compressão, que são resistidos pela reação exercida 
pelo solo sobre a sua ponta e pelo atrito lateral entre a 
estaca e o terreno.
Esforços axiais
O esforço axial pode 
ser caracterizado 
como a resultante 
das forças que 
atuam na direção do 
eixo perpendicular 
ao plano da seção 
de uma barra. 
O esforço axial 
pode ser positivo 
(tração) ou negativo 
(compressão).
Objetivos
Após os estudos deste capítulo, esperamos que você seja capaz 
de:
• explicar a importância estrutural das estacas;
• demonstrar as principais características das estacas de 
madeira, metálica, pré-moldadas e moldadas in loco;
• atender aos critérios para a escolha do tipo de estaca;
• aplicar critérios para a determinação do número de estacas;
• explicar as possibilidades de distribuição das estacas.
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Esquema
6.1 Estacas
6.1.1 Estacas de madeira
6.1.2 Estacas metálicas
6.1.3 Estacas pré-moldadas
6.1.4 Estacas moldadas in loco 
6.2 Critérios para a escolha da estaca
6.3 Determinação do número de estacas
6.4 Distribuição das estacas
6.4.1 Critérios para a distribuição das estacas
6.5 Considerações finais
Estacas
6.1
As estacas são caracterizadas como um elemento de fundação 
profundo, esbelto, que são inseridas no solo por cravação ou 
perfuração e que têm como objetivo transferir a carga ao solo 
através da sua extremidade inferior (resistência de ponta) ou pela 
sua extremidade lateral (resistência lateral) ou ainda por uma 
combinação das duas. (ALONSO, 2010).
Observe a Figura 1:
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Figura 1 – Estaca
Fonte: Elaborado pelo autor.
De acordo com o seu material, as estacas podem ser de:
• madeira;
• aço (metálica);
• concreto.
Estacas de madeira6.1.1
A madeira foi o primeiro material a ser utilizado para a fabricação de 
estacas. Nos dias atuais, devido aos novos materiais disponíveis, as 
estacas de madeiras não são muito utilizadas como na antiguidade.
As estacas de madeira são elementos feitos de troncos de árvores, sendo 
o eucalipto o tipo de madeira mais utilizada no Brasil, cravados no solo 
através de percussão, ou seja, dando golpes na estaca através de um 
bate-estaca.
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6.1.1.1 Vantagens e desvantagens
As estacas de madeira apresentam as seguintes vantagens para uma 
construção. Podemos citar:
• baixo custo;
• facilidade de transporte devido ao seu baixo peso;
• possibilidade de fazer emendas com facilidade;
• grande período de vida útil quando submersas.
As estacas de madeira também possuem algumas desvantagens que 
podem tornar o seu uso inviável, tais como:
• rápida deterioração quando há variação no nível da água;
• fragilidade durante a cravação;
• limitação de carga.
Estacas metálicas6.1.2
As estacas metálicas são utilizadas, geralmente, em casos em que o 
emprego da estaca de concreto não pode ser adotado. As estacas de 
açosão indicadas para situações em que se deseja diminuir a vibração 
durante a cravação desse elemento de fundação ou quando o atrito para 
atravessar o solo impede a utilização da estaca de concreto.
As estacas de aço são feitas de peças de aço soldado e/ou laminado, 
principalmente em perfis de seção I ou H, assim como por trilhos. Os 
perfis I e H possuem alta capacidade para suportar cargas horizontais, 
verticais e momento fletor.
Observe a Figura 4:
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Figura 4 – Estacas metálicas formato H
Fonte: Getty Images. Acervo Uniube.
Conforme já falado anteriormente, uma das principais características da 
estaca de aço é a sua fácil cravação, além de apresentar uma grande 
capacidade de carga. A facilidade em sua cravação se deve pelo fato 
de ao invés de provocar compressão lateral do terreno, ela se limita a 
perfurar as camadas do terreno.
É natural a preocupação com a corrosão das estacas metálicas, porém 
essa situação não ocorre quando o elemento de fundação permanece 
por toda a sua extensão enterrada abaixo do solo. Isso acontece porque 
a presença de oxigênio que existe abaixo do solo é praticamente nula, 
assim, não há a possibilidade de ocorrer uma reação química que 
promova a corrosão do aço.
A NBR 6122 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – 
ABNT, 1996) estabelece que seja desconsiderada a espessura de 1,5 
mm em toda a sua superfície que esteja em contato com o solo, o que 
resulta em uma área útil inferior à área real do perfil.
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6.1.2.1 Vantagens e desvantagens
As estacas metálicas apresentam as seguintes vantagens para uma 
construção:
• podem ser utilizadas em quase todos os tipos de solo;
• apresentam facilidade de emenda;
• têm grande capacidade de carga;
• podem ser reutilizadas quando utilizadas em serviços provisórios;
• apresentam inexistência de vibração durante a sua cravação.
As estacas metálicas também possuem algumas desvantagens que 
podem tornar o seu uso inviável, tais como:
• custo elevado quando comparado ao custo das estacas de concreto;
• exigência de indústria específica para a sua fabricação.
Estacas pré-moldadas6.1.3
As estacas pré-moldadas são fabricadas em indústrias específicas, 
sendo cravadas no terreno através de um equipamento conhecido como 
bate-estaca. As estacas pré-moldadas podem ser feitas de concreto 
armado ou protendido e podem ser concretadas em formas horizontais 
ou verticais.
Esse tipo de estaca pode ser cravadono terreno através de percussão 
e também as estacas podem ser denominadas como “estacas de 
deslocamento”. Em virtude do terreno, as estacas pré-moldadas podem 
ser feitas por um único tipo de material ou por uma combinação de dois 
materiais:
• concreto e madeira;
• concreto e aço.
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6.1.3.1 Vantagens e desvantagens
As estacas pré-moldadas apresentam as seguintes vantagens para uma 
construção:
• boa capacidade de carga;
• boa resistência aos esforços de flexão e cisalhamento;
• execução em alta qualidade.
As estacas pré-moldadas também possuem algumas desvantagens que 
podem tornar o seu uso inviável, tais como:
• alto peso próprio;
• limitação de comprimento.
Observe a Figura 5:
Figura 5 – Estacas pré-moldadas
Fonte:Getty Images. Acervo Uniube.
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Estacas moldadas in loco6.1.4
As estacas moldadas in loco, como o nome já diz, são produzidas no 
local onde elas serão utilizadas. Esse tipo de estaca é executado através 
do preenchimento com concreto das perfurações feitas no terreno. Essas 
perfurações podem ser feitas através de escavações e/ou cravações.
As estacas moldadas in loco podem ser:
• brocas;
• estaca tipo raiz;
• estaca escavada;
• estacas trauss;
• estacas franki;
• estaca hélice contínua, entre outras.
Critérios para a escolha da estaca
6.2
É importante considerar alguns fatores no momento da escolha do 
tipo de estaca a ser utilizada:
• localização: é necessário um conhecimento prévio do local 
onde a estaca ficará localizada para que seja possível verificar 
a quais condições ela estará sujeita durante a sua vida útil;
• tipo de estrutura: para que seja possível proceder com o 
melhor tipo de estaca para o projeto, é importante saber qual 
o tipo da estrutura e quais cargas estarão atuando na estaca;
• solo: para qualquer projeto de fundação, faz-se necessário 
um amplo conhecimento sobre o solo onde a estrutura será 
projetada;
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Determinação do número de estaca
6.3
Distribuição da estaca
6.4
Após a determinação do tipo de estaca a ser adotada no projeto, 
deve-se determinar o número de elementos necessários. O número 
de estacas pode ser cálculo através da seguinte expressão:
Após a determinação do número de estacas necessárias para 
o projeto em questão, faz-se necessário determinar como elas 
serão distribuídasno bloco de fundação. Para isso, Alonso (2010) 
estabelece algumas formas de como as estacas devem ser 
distribuídas.
• durabilidade: a partir do conhecimento da localização e do solo, 
é possível fazer uma opção de estaca que tenha uma durabilidade 
considerável;
• custo: além de todos os critérios acima relacionados, não se pode 
deixar o fator custo de lado. É necessário verificar se a escolha 
feita é viável economicamente para o projeto que está sendo 
desenvolvido.
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• Distribuição para duas estacas:
Figura 6 – Distribuição de duas estacas
Fonte: Elaborado pelo autor.
• Distribuição para três estacas:
• Distribuição para quatro estacas:
Figura 7 – Distribuição de três estacas
Fonte: Elaborado pelo autor.
Fonte: Elaborado pelo autor.
Figura 8 – Distribuição de quatro estacas
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• Distribuição para cinco estacas:
Figura 9 – Distribuição de cinco estacas
Fonte: Elaborado pelo autor.
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• Distribuição para seis estacas:
Figura 10 – Distribuição de seis estacas
Fonte: Elaborado pelo autor
• Distribuição para sete estacas:
Figura 11 – Distribuição de sete estacas
Fonte: Elaborado pelo autor.
• Distribuição para oito estacas:
Figura 12 – Distribuição de oito estacas
Fonte: Elaborado pelo autor.
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Critétios para a distribuição das estacas6.4.1
No momento de realizar a distribuição das estacas, alguns critérios 
deverão ser levados em consideração, tais como:
• Deve-se respeitar o espaçamento entre as estacas (d), tanto para 
estacas situadas no mesmo bloco quanto entre estacas de blocos 
vizinhos;
• Quando possível, a distribuição das estacas deve ser 
preferencialmente realizada no sentido do pilar que apresentar maior 
dimensão;
• Em situações em que um bloco apresenta mais de um pilar, o “centro 
de carga” deverá ser o mesmo do centro de gravidade das estacas;
• Sempre que possível, recomenda-se que seja evitado o uso de 
blocos contínuos de grandes dimensões;
• Em caso de um bloco apresentar duas estacas para dois pilares, 
deve-se evitar que as estacas sejam posicionadas abaixo dos 
pilares;
• Em projetos de pequeno porte, deve-se optar por não misturar 
estacas de diâmetros distintos em um mesmo bloco.
Exemplificando
Observando os pilares representados na figura a seguir, dimensione uma 
fundação de estacas pré-moldadas considerando as seguintes características:
• diâmetro da estaca: 40cm
• distância entre o centro das estacas: 100cm
• capacidade da estaca: 700kN
• distância da divisa: 50cm
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→ Determinação do número de estacas:
→ Determinação do centro de carga dos pilares:
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→ Distribuição das estacas:
Considerações finais
6.5
A partir do que foi apresentado, podemos observar que em qualquer 
situação a escolha do tipo de estaca bem como dos métodos de 
projeto serão definidos pelos mesmos fatores que influenciaram a 
definição do uso de estacas. Além disso, concluímos que aescolha 
do tipo de estaca de fundação a ser utilizada em um projeto deve 
respeitar quesitos de segurança sem deixar de levar em conta os 
fatoreseconômicos.
Outros critérios, como a topografia e tipo do solo,também 
influenciam a escolha do melhor tipo de estaca a ser utilizada assim 
como a preocupação com as edificações vizinhas.
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Resumo
Neste capítulo, iniciamos o nosso estudo referente às estacas dando 
destaque:
• aos estudos sobre as estacas;
• às características das estacas de madeira, metálica, pré-moldada e 
moldada in loco;
• aos critérios para a escolha do tipo de estaca;
• aos critérios para a determinação do número de estacas;
• à distribuição das estacas.
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Referências
ALONSO, Urbano. Exercícios de Fundação. 2. ed. São Paulo: Blucher, 2010. 
206 p. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 6122 – 
Projeto e Execução deFundações. Rio de Janeiro, 1996. 
GETTY Images. Disponível em: www.gettyimages.com.br. Acesso em: 22 abr. 
2020. 
Referências