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27/02/2023, 08:57 Fundações
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Autoria: Jociane da Silva Araújo - Revisão técnica: André Luis Moura da Silva Leal
Fundações
UNIDADE 1 - INTRODUÇÃO AO ESTUDO
DAS FUNDAÇÕES
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Independentemente do tipo de construção, você
sabia que é fundamental para a elaboração do
projeto de fundação a realização do
reconhecimento do solo por meio de ensaios
geotécnicos? No entanto, sabe quais são os
ensaios de campos mais conhecidos? Como são
realizadas essas sondagens? E quanto ao
dimensionamento da fundação? O que precisa
ser levado em conta?
As sondagens de simples reconhecimento são realizadas a partir de poços,
escavações a trado, escavações por circulação d’água e sondagens rotativas. Os
ensaios de campos mais conhecidos para reconhecimento das propriedades
geotécnicas dos maciços de solo são o de penetração normal (SPT), de palheta Vane
Test e de penetração de cone (CPT). Entre eles, uma das formas mais comuns,
simples e baratas é o ensaio de penetração normal ou SPT (Standard Penetration
Test), também conhecido como sondagem à percussão ou de simples
reconhecimento.
Assim, nesta primeira unidade, estudaremos os conceitos básicos a respeito das
fundações e seus tipos (rasas ou profundas), bem como abordaremos quais são os
parâmetros geotécnicos adotados para definir a melhor fundação para o projeto.
Além da investigação do solo, veremos sobre o dimensionamento da fundação, que
deve levar em consideração as ações e a segurança desse tipo de estrutura.
Conheceremos, então, as ações às quais as estruturas estão sujeitas, analisando as
condições de Estado Limite Último (ELU) e Estado Limite de Serviço (ELS).
Bons estudos!
Introdução
1.1
Fundações 
Toda obra necessita de uma base sólida e estável que proporcione boas condições de
segurança quanto a ruptura e deformações. De acordo com Albuquerque e Garcia (2020), como
obras de engenharia podem ser entendidos edifícios de apartamentos, galpões, pontes,
viadutos, rodovias, aeroportos e estações de tratamento.
O solo e as fundações são fatores determinantes no sucesso de uma edificação, principalmente
com relação ao colapso que pode acontecer por ruptura ou deformação excessiva do solo. No
caso, as fundações nada mais são do que um sistema formado entre terreno e elemento de
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fundação que transporta as cargas por base, fuste ou combinação de ambos (ALBUQUERQUE;
GARCIA, 2020).
As fundações podem ser classificadas em dois grupos: rasas ou diretas e profundas ou
indiretas. Segundo Velloso e Lopes (2010), com base na NBR 6122/2019, a diferença entre os
grupos pode ser analisada a seguir.
Vejamos a figura a seguir para compreender melhor a diferença entre os dois tipos de
fundações. Observe que elas fazem jus às suas características e devem ser aplicadas em
diferentes situações, a depender do projeto.
#PraCegoVer: na figura, temos duas ilustrações. Do lado esquerdo, há o corte de uma sapata
em que o nível do terreno é representado por uma faixa cinza. Abaixo do nível do terreno, há
um retângulo e, a partir dele, encontramos o pilar que atravessa o nível do terreno, retratando
uma fundação rasa. Já do lado direito, o cilindro retrata uma fundação profunda, em que sua
base está em uma profundidade maior que duas vezes a sua menor dimensão.
 
Em cada uma dessas classificações, existem elementos de fundação específicos. No caso das
fundações rasas, temos como elementos as sapatas, o bloco e o radier. Vamos compreender
melhor sobre cada um deles?
As sapatas são elementos superficiais de concreto. Elas podem ser rígidas quando necessitam
de apenas uma armadura mínima ou flexíveis quando precisam de uma armadura especial para
resistir às tensões de tração decorrentes do esforço de flexão. Além disso, possuem uma altura
menor do que os blocos (VELLOSO, LOPES, 2010; ALBUQUERQUE; GARCIA, 2020).
Esse tipo de fundação rasa pode ter seu formato dado em função das relações entre suas
dimensões, como comprimento (L), largura (B) e diâmetro (Ø):
Figura 1 - Há diferenças entre as fundações rasas e profundas
Fonte: VELLOSO; LOPES, 2010, p. 11.
A carga é transmitida ao terreno por meio da base, estando esta
assentada em uma profundidade menor que duas vezes a sua menor
dimensão. 
O mecanismo de ruptura de base não surge na superfície do terreno. É
aquela em que as bases estão implantadas em uma profundidade maior
que duas vezes a sua menor dimensão ou, no mínimo, três metros de
profundidade.
Fundação rasa
ou direta
Fundação
profunda ou
indireta 
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Vale mencionar que, em específico para a sapata corrida, segundo a NBR 6122/2019, ela está
sujeita a ação de uma carga distribuída linearmente ou de três ou mais pilares ao longo de um
mesmo alinhamento, desde que representem menos de 70% das cargas da estrutura (ABNT,
2019a).
Para os blocos, a NBR 6122/2019 prevê que o material pode ser de concreto, alvenaria ou
pedra. Seu dimensionamento deve ser feito de modo que a tração seja resistida por ele (ABNT,
2019a).
Por fim, temos o radier, elemento de fundação que recebe ou distribui mais de 70% das cargas
de uma estrutura, sendo estas distribuídas diretamente para o solo por meio de uma laje
(ABNT, 2019a). 
Braja (2016) menciona que as fundações em radier são indicadas para solos em que a
capacidade de suporte de carga é considerada baixa. Porém, devem suportar altas cargas de
pilares ou muros. 
Na figura a seguir, podemos observar em mais detalhes os esquemas para as fundações rasas
abordadas anteriormente.
circulares: B = Ø;
quadradas: L = B;
retangulares: L > B, na condição de que L 5B.
O radier pode ser do tipo rígido ou flexível. Para o emprego do
tipo flexível, é necessário que sejam tomados certos cuidados,
como o preparo e a compactação do terreno de apoio, a
verificação dos recalques e a punção nos pilares. Isso porque,
como Albuquerque e Garcia (2020) nos explicam e alertam,
dependendo de tais parâmetros, torna-se uma fundação onerosa
com a necessidade de aplicação de grandes volumes de
concreto.
Você sabia?
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#PraCegoVer: na figura, temos quatro ilustrações. Na primeira, na parte superior à esquerda,
encontramos um bloco representado por um cubo do qual surge um pilar. Na segunda, ao lado,
temos uma sapata com base quadrada e parte superior piramidal de onde surge o pilar. Na
terceira, na parte inferior à esquerda, há a sapata corrida com um retângulo que representa a
fundação e do qual nasce os pilares. Por fim, ao lado, há a ilustração de um radier representado
por uma placa em formato retangular, da qual surgem os pilares.
 
Com relação às fundações profundas, elas podem ser do tipo estacas ou tubulões. As
estacas, no caso, são elementos que se caracterizam por ter uma pequena seção transversal
em relação ao seu comprimento. É usual que sejam utilizadas em grupos e solidarizadas por
meio de um bloco de concreto armado, denominado bloco de coroamento.
Diferentes tipos de estacas podem ser utilizados, de acordo com a carga a ser suportada, as
condições do subsolo e a localização do freático. Além disso, de acordo com Braja (2016),
algumas características são evidentes:
 
Como vantagens das estacas, temos facilidade de manuseio, alta capacidade de suporte de
cargas e capacidade de penetração em camadas duras do solo. Porém, apresentam
desvantagens por serem dispendiosas, apresentaremalto nível de ruído no processo de
cravação e estarem sujeitas à corrosão. 
Figura 2 - Temos três tipos de fundações rasas: sapatas, blocos e radier
Fonte: Elaborada pela autora, baseada em VELLOSO; LOPES, 2010.
podem ser de aço, com formato tubular e perfil H;
podem ter o comprimento variando entre 15 a 60 metros;
suportam carga de 300 KN a 1200 KN.
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As mais usais são constituídas de concreto e podem ser divididas em estacas pré-moldadas e
estacas moldadas in situ.
As pré-moldadas são moldadas e curadas fora do local final da construção, sendo que depois
são transportadas para ele. Possuem comprimento entre 10 a 15 metros e podem suportar
cargas de 300 KN a 3000 KN. Nesse caso, possuem resistência à corrosão e fácil
compatibilização com a estrutura de concreto, mas apresentam dificuldade em seu transporte.
As moldadas in situ ou moldadas no local, por outro lado, são construídas a partir de um
orifício realizado no solo, preenchido com concreto. Diversos tipos de estacas moldadas no
local são utilizadas na construção civil, as quais podem ou não ser revestidas. Elas apresentam
comprimento máximo entre 30 a 40 metros e capacidade de carga aproximada em 800 KN.
Na figura adiante, encontramos os tipos de estacas moldadas no local que são comumente
aplicados na área de construção civil.
#PraCegoVer: na figura, temos sete ilustrações com os tipos de estacadas moldadas. Na parte
superior, à esquerda, temos a estaca Raymond em corte com formato de três retângulos, em
que o de baixo tem tamanho menor, o segundo é intermediário e o terceiro é maior. No meio,
Edgard Frankignoul (1882-1954) foi um industrial belga. Ele
é conhecido por um sistema de compressão de solo que
leva seu nome: as estacas Franki. Trata-se de um sistema
de estacas de concreto armado, as quais são moldadas e
cravadas no solo para sustentar grandes construções. Vale
pesquisar um pouco mais a respeito dessa personalidade da
área!
Você o conhece?
Figura 3 - Tipos de estacas moldadas no local
Fonte: ALBUQUERQUE; GARCIA, 2020, [s. p.].
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trata-se da estaca monotube com base triangular, em que a parte de cima tem formato de um
trapézio invertido, alongado, com revestimento de aço e de tamanho máximo de 40 metros. À
direita, temos a estaca revestida westera em corte, em que seu formato é um retângulo com
altura entre 30 e 40 metros, com revestimento de metal fino. Na parte inferior, à esquerda, há a
estaca armco, que também é um retângulo de 30 a 40 metros, mas, em volta, encontramos o
revestimento de metal fino. Ao lado, tem-se a estaca revestida com embasamento tipo Franki,
em que, na parte inferior, há o concreto, e a parte de cima é um retângulo que representa a
estaca revestida com metal. Mais ao lado, há a estaca não revestida western sem
embasamento, com um retângulo que representa o corte apenas com concreto. Por fim, à
direita, temos a estaca não revestida Franki, em que há o embasamento e, acima, o retângulo
representando a estaca em corte apenas com concreto.
 
Já os tubulões são elementos em forma cilíndrica, construídos a partir de escavação mecânica
ou manual de poços circulares, com base alargada e concretada. A principal diferença entre o
tubulão e a estaca consiste no método de execução, pois o primeiro requer a descida de um
operário ou técnico na fase final, a fim de se realizar a limpeza ou o alargamento da base.
Vejamos a geometria de um tubulão a seguir para compreender.
#PraCegoVer: na figura, temos a ilustração da geometria de um tubulão. No topo, o formato do
cilindro representa um pilar com seta para baixo, indicando o esforço recebido. Abaixo, há um
retângulo indicando a existência de um bloco de coroamento, seguido de uma linha indicando o
Figura 4 - O tubulão tem forma cilíndrica
Fonte: ALBUQUERQUE; GARCIA, 2020, [s. p.].
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nível do terreno. Depois desta, encontramos o tubulão, que é um cilindro com a base alargada.
Ao lado de tal ilustração, à direita, temos a vista em planta do tubulão, a qual é formada por um
círculo maior que representa sua base. Dentro dele, há um quadrado que representa o tronco.
 
Alturas superiores a 1,8 metros para as bases alargadas das fundações do tipo tubulão não são
recomendadas, exceto tubulões pneumáticos, os quais admitem altura de até 3,0 metros.
É comum, ao pesquisarmos sobre tubulões, encontrarmos imagens deles sendo executados
para a fundação de pontes, mas são muito empregados em torres de linhas de transmissão e
telecomunicações. No caso das linhas de transmissão, as fundações sofrem esforços de tração.
Assim, a realização da prova de carga se torna algo importante para garantir a capacidade de
carga.
Os tubulões podem chegar a ter mais de 15 metros de profundidade, sendo indicados para
locais onde o solo é argiloso, pois solos estritamente arenosos poderá ocorrer instabilidade.
Além disso, quando o lençol freático possui nível elevado e o solo, em alguns metros de
profundidade, possui resistência para a fundação, pode ser utilizado um sistema de ar
comprimido. Este atenuará a ação do lençol freático (BOTELHO, 2016).
Agora, antes de seguirmos com o conteúdo, vamos realizar uma atividade para fixar os
conhecimentos adquiridos até o momento? Confira a proposta a seguir e tente solucionar o
problema com base no que estudamos anteriormente!
O artigo Prova de Carga à Tração em Tubulões Curtos:
Caso 01 Tubulão Revestido com Manilha e Caso 02
Tubulão sem Revestimento, de João Vitor A. Zambelli,
Marcos Hideki Yaegashi e David de Carvalho, apresenta
a construção de dois tipos de tubulões, sendo que um é
realizado na presença de água, ao passo que o outro
não. Leia o artigo na íntegra clicando no botão abaixo!
Acesse
(http://pvista.proevento.com.br/qe/subpaper/upload/5
94950_207_SEFE2019_Prova_de_Carga_a_Tracao_T
ubuloes_Entrega_MH_JVZ.pdf)
Você quer ler?
Teste seus conhecimentos
(Atividade não pontuada)
O tubulão é um tipo de fundação em que uma espécie de poço é aberta no solo, sendo que,
na sua base, faz-se o alargamento. A parte de cima desse poço é comumente chamada de
fuste, possuindo diâmetro menor do que a base. Tal fundação é considerada profunda,
podendo ser cavada manual ou mecanicamente. No caso, é prevista a descida de um
operário para o realizar o alargamento da base.
http://pvista.proevento.com.br/qe/subpaper/upload/594950_207_SEFE2019_Prova_de_Carga_a_Tracao_Tubuloes_Entrega_MH_JVZ.pdf
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Agora que pudemos treinar nossos conhecimentos, vamos seguir a leitura com o estudo dos
parâmetros geotécnicos, o que envolve investigação do subsolo. Acompanhe o conteúdo que
preparamos atentamente!
Sendo assim, com base em nossos estudos a respeito desse tipo de fundação, analise as
afirmativas a seguir.
I. É um elemento de fundação rasa.
II. É uma fundação que pode ter mais de 15 metros.
III. Pode ser executado a céu aberto ou ar comprimido.
IV. É uma fundação indicada para solo coesivo, como o de areias argilosas.
Está correto o que se afirma em:
a. II, III e IV.
b. I e II.
c. II e IV.
d. I, II e III.
e. III e IV.
Verificar 
1.2 Parâmetros
geotécnicos
Os parâmetros geotécnicos são os dados necessários para o conhecimento do subsolo e a
determinação do tipo de fundação a ser aplicado em determinado projeto. Velloso e Lopes
(2010) afirmam que, para uma investigação adequada do terreno de fundação, deve-se,
inicialmente, definir um programa com base nos objetivos a serem alcançados.
Nesse contexto, podemos mencionar três tiposde investigações a serem consideradas:
preliminar, complementar ou de projeto e para a fase de execução. Compreenderemos sobre
cada uma delas clicando nos itens a seguir!
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Vamos, então, entender como se dá a investigação do subsolo e quais são os métodos
utilizados atualmente para realizar essa tarefa? 
1.2.1 Investigação do subsolo e métodos
A investigação do subsolo de uma obra é item fundamental para um engenheiro de fundações,
pois esse estudo é capaz de prevenir, por exemplo, recalque das fundações, desabamentos,
patologias nas estruturas de uma construção, entre outras possibilidades existentes.
Os ensaios para conhecer o subsolo são capazes de fornecer dados a respeito das
características do terreno, do solo e da profundidade do lençol freático. Ademais, nesses
ensaios, é possível, também, fazer a coleta de amostras de solo indeformadas para quantificar
as características de compressibilidade, permeabilidade e resistência do solo investigado.
Segundo Velloso e Lopes (2010), tal investigação é aplicada para se confirmar as condições de
projeto em áreas críticas. Assim, é importante a realização de um programa de investigação. Os
principais processos de investigação do subsolo para fins de projeto de fundações são: poços,
sondagens a trado, sondagens à percussão (SPT), sondagens rotativas, ensaio de cone (CPT)
e ensaio pressiométrico (PMT). Em casos excepcionais, ainda são utilizados os ensaios Vane
Test e dilatômetro.
Os poços ou as trincheiras são normatizados pela NBR 9604/2016. Eles permitem um
reconhecimento dos solos nas paredes e no fundo da escavação (ABNT, 2016);
Investiga as principais características do terreno, definindo sua estratigrafia.
Esclarece feições relevantes do subsolo e caracteriza as propriedades das camadas
de solo mais importantes.
Visa confirmar as condições de projeto em áreas críticas da obra.
Investigação preliminar
Investigação complementar ou de projeto
Investigação para a fase de execução
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Entendido a respeito do assunto, focaremos, no próximo tópico, ao ensaio de sondagem à
percussão ou SPT, analisando sua norma regente e particularidades envolvidas no processo.
Continue acompanhando o conteúdo!
a sondagem a trado tem seu procedimento regido pela NBR 9603/2015. Ela é realizada com
dois tipos de trado e está limitada até a profundidade do nível de água (ABNT, 2015);
as sondagens à percussão são normatizadas pela NBR 6484/2020. Em geral, ultrapassam
o nível de água. Quando há matacões, por exemplo, pode-se iniciar com o SPT e, ao
encontrar a rocha, empregar uma sondagem rotativa (ABNT, 2020);
a sondagem rotativa é o método de investigação geológico geotécnico que consiste no uso
de um conjunto motomecanizado, projetado para a obtenção de amostras de materiais
rochosos, contínuas e com formato cilíndrico, a partir de ação perfurante dada por forças de
penetração e rotação. Quando conjugadas, atuam com poder cortante (WILSON, 1999);
o ensaio cone, também conhecido como CPT, era normatizado pela NBR 12069/1991, mas,
por não se adequar principalmente aos recursos computacionais, a norma acabou sendo
cancelada em 2015;
segundo Silva (2001), o ensaio pressiométrico é efetuado in situ, tendo maior aplicação nos
solos e nas rochas brandas ou nos solos duros.
1.3 Ensaio de sondagem à percussão
(SPT) 
As sondagens à percussão ou Standard Penetration Test (SPT) é definido na NBR 6484/2020
como um ensaio utilizado para a determinação do índice de resistência à penetração (N ).
Este é determinado pelo número de golpes correspondestes à cravação de 30 centímetros do
amostrador padrão, após a cravação inicial de 15 centímetros, fazendo uso de um martelo de
65 kg de massa (ABNT, 2020).
A lista com os componentes definidos pela NBR 6484/2020 para a realização do SPT é
composta por: torre com roldana, tubos de revestimento, composição de perfuração ou
cravação, trado-concha ou cavadeira, trado helicoidal, trépano de lavagem, amostrador padrão,
cabeças de bateria, martelo padronizado para a cravação do amostrador, baldinho para esgotar
o furo, medidor de nível d’água, metro de balcão, recipientes para amostras, bomba d’água
centrífuga motorizada, caixa d’água ou tambor com divisória interna para decantação e
ferramentas gerais necessárias para operação da aparelhagem (ABNT, 2020).
1.3.1 Procedimento executivo (NBR 6484/2020)
O procedimento para a realização do ensaio começa com uma escavação que, em seguida,
recebe a cravação do amostrador padrão. Esta é feita por meio da queda do martelo de uma
altura de 75 centímetros (martelo com 65 kg). Como sabemos, esse ensaio fornece o índice de
resistência à penetração (N ).
SPT
SPT
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Imaginemos a seguinte situação: a engenheira Maria foi contrata
para realizar a execução da residência de Antônio. Antes de dar
início à obra, a engenheira explicou ao proprietário que
precisaria realizar a sondagem do terreno, a fim de verificar as
condições do solo e definir o tipo de fundação que iria executar.
Maria decidiu fazer a sondagem por meio de ensaio de
penetração normal (SPT). Como a área de projeção em planta
da obra é de 1.200 m², a engenheira utilizou a NBR 8036/1983 e
a NBR 6484/2020 para definir a quantidade de furos de
sondagem, auxiliando em sua decisão sobre qual fundação
aplicar. O resultado da sondagem mostrou que o solo era estável
e apresentava boa resistência nas camadas superficiais.
Diante dessas características, Maria concluiu que poderia
executar a obra sobre uma fundação rasa. Além disso, ela
resolveu optar pela execução de sapata, que atenderia às
necessidades construtivas da residência de Antônio.
Quando o ensaio for realizado e a penetração for inferior a 5 centímetros após 10 golpes
consecutivos do martelo ou se, em um mesmo ensaio, o número de golpes do martelo
ultrapassar 50, a cravação do amostrador deve ser interrompida, e o ensaio precisa ser
suspenso.
Essas características resultam em um ensaio com impenetrabilidade de SPT. A NBR
6484/2020, inclusive, recomenda que, durante a realização de tal ensaio, sejam coletadas
amostras do solo.
Caso
1.4 Ações e segurança nas
fundações
As fundações, assim como as demais partes de uma estrutura, devem ser projetadas e
executadas para garantirem condições mínimas quando solicitadas em serviços. Conforme
Alonso (2019), tais condições dizem respeito a três requisitos mínimos: segurança,
funcionalidade e durabilidades. 
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Segurança
As fundações devem atender aos critérios de ruptura estabelecidos pelas normas técnicas,
tanto na resistência dos materiais componentes quanto na resistência do solo de suporte.
1
Funcionalidade
As fundações devem apresentar deslocamentos compatíveis com os tipos e a finalidade
da estrutura a que se destinam. Os recalques que representam os deslocamentos verticais
do solo devem ser previstos ainda na fase de projetos.
2
Durabilidade
As fundações devem apresentar vida útil, no mínimo, igual ao valor estimado para a
estrutura da edificação. Para tanto, precisa ser levada em consideração a variação da
resistência dos materiais que constituem as fundações e do solo de suporte.
3
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Cintra, Aoki e Albiero (2011) mencionam que a atuação de forças externas provoca o
surgimento de forças internas reativas, transmitindo tensões em cada seçãoda estrutura, cujas
componentes são os esforços solicitantes. Uma estrutura deve, então, resistir a ações
solicitantes. No dimensionamento, é importante que tais ações sejam combinadas, de modo a
determinar os efeitos mais desfavoráveis aos quais a estrutura deve resistir.
De acordo com a NBR 6122/2019, as ações solicitantes que podem surgir em uma fundação
são decorrentes da superestrutura da edificação, do terreno, das águas superficial e
subterrânea, especiais, das interações entre fundação e estrutura, do peso próprio, do alívio de
cargas devido a vigas alavancas e do atrito negativo (ABNT, 2019a). Para cada um desses
casos, certos conceitos estão relacionados.
A superestrutura, por exemplo, diz respeito a ações solicitantes nos elementos estruturais,
como lajes, vigas e pilares. De acordo com a NBR 8681/2003, as ações que podem atuar em
uma estrutura são:
 
O terreno, por outro lado, está relacionado aos empuxos da terra, decorrentes de sobrecargas
que atuam no solo; ao passo que as águas superficial e subterrânea dizem respeito aos
empuxos decorrentes da ação da água, assim como a possibilidade de erosão decorrente do
seu fluxo.
No conceito de especiais, estes são considerados em função da finalidade da obra, a exemplo
de alterações nas tensões do solo decorrentes de obras próximas, tráfego de veículos ou uso
de equipamento específicos, assim como explosões, enchentes e colisão de automóveis.
Já nas interações entre fundação e estrutura, consideram-se as situações em que as
deformações da estrutura influenciam a distribuição de esforços no solo.
No peso próprio das fundações, considera-se, no mínimo, 5% da carga vertical permanente ou
o peso próprio de blocos de coroamento ou sapatas.
Temos, ainda, o alívio de cargas devido a vigas alavancas, que é quando se utilizam vigas
alavancas, resultando em uma redução de carga na fundação. Para fins de dimensionamento,
considera-se apenas 50% da redução.
Por último, mas não menos importante, no atrito negativo, considera-se os dimensionamentos
geotécnico e estrutural.
permanentes: apresentam valores constantes e de pequena variação ao longo de toda a
vida útil da estrutura. Podem ser considerados o peso próprio, o peso de equipamentos fixos,
o peso das paredes de divisórias, os revestimentos e os acabamentos, que são as ações
permanentes diretas. Já no sentido de ações permanentes indiretas, temos os
deslocamentos nos apoios, a retração e a fluência do concreto;
variáveis: também conhecidas como acidentais, apresentam valores variáveis significativos e
não atuam de forma permanente na estrutura. Temos como exemplos de ações variáveis
diretas as cargas acidentais referentes à sua utilização decorrente do peso das pessoas, os
mobiliários, os veículos e a ação do vento e da água. Além disso, no caso das ações
variáveis indiretas, citamos a temperatura e aquelas dinâmicas decorrentes de choques ou
vibrações;
excepcionais: apresentam duração curta ou baixa probabilidade de ocorrer durante toda a
vida útil da estrutura, como ações devido a explosões, enchentes, sismos, incêndios, entre
outros.
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Cintra et al. (2013) afirmam que a capacidade de carga, ou seja, a tensão que é transmitida
pela fundação ao solo, é capaz de criar sua ruptura ou deformação excessiva. Ela é feita por
meio de cálculos e por método experimental. Para que a uma fundação não venha a colapsar, é
importante que a capacidade de carga não seja atingida.
Para Velloso e Lopes (2010), os requisitos básicos que um projeto de fundações deve atender
são:
 
Tais parâmetros dizem respeito aos estados limites de uma estrutura. Nesse sentido, Campos
(2015) complementa que esta atinge o estado limite quando apresenta comportamento
inadequado às finalidades da construção. Tais estados são divididos em Estado Limite Último
(ELU) e Estado Limite de Serviço (ELS).
Segundo a NBR 6122/2019, o projeto de fundações deve apresentar segurança contra os ELU
relacionados ao colapso parcial ou total dos elementos estruturais, bem como contra os ELS
relacionados às deformações que podem comprometer a utilização da edificação. Estudaremos
melhor a respeito desse assunto a seguir!
1.4.1 Verificação do Estado Limite Último (ELU)
O Estado Limite Último (ELU) corresponde aos valores máximos da capacidade resistente da
estrutura, estando relacionado ao colapso total ou parcial. Este pode ser considerado como
qualquer ruína que venha a interromper o uso normal da estrutura ao longo de toda sua vida útil
(CAMPOS, 2015).
Em função disso, são utilizados coeficientes de segurança para majorar as ações e impedir
que as estruturas atinjam sua capacidade limite. A utilização desses coeficientes para
problemas geotécnicos se torna mais difícil em comparação com o cálculo estrutural de
elementos de concreto, pois se tratam de materiais fabricados e com propriedades mecânicas
que podem ser mensuradas.
Por sua vez, o solo de assentamento das fundações possui comportamento heterogêneo, o
qual é apenas determinado em parte com as investigações do subsolo, realizadas em pontos
do terreno, fator que não impede a ocorrência de surpresas (VELLOSO; LOPES, 2010).
Os ELU para as fundações se caracterizam por perda da capacidade de carga, perda de
equilíbrio global ou parcial, ruptura dos materiais, transformação na estrutura, instabilidade por
deformação e instabilidade dinâmica.
Dentro desse contexto, é de grande importância a verificação dos parâmetros de resistência e
compressibilidade do solo, uma vez que é inevitável a ocorrência de erros, mesmo que as
determinações tenham sido realizadas por ensaios de campo ou correlatos. Velloso e Lopes
(2010) citam que a margem de segurança a ser adotada está relacionada à eventual presença
de materiais menos resistentes não detectados nas sondagens.
segurança contra o colapso do solo de fundação (estabilidade externa);
segurança contra o colapso dos elementos estruturais de fundação (estabilidade interna);
deformações aceitáveis sob as condições de uso;
segurança ao tombamento e deslizamento;
segurança à flambagem;
níveis de vibração compatíveis com a obra.
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O Estado Limite Último mais relevante a ser verificado para as fundações diz respeito à perda
da capacidade de carga do solo (ruptura do solo de suporte da fundação), ligado à tensão
admissível que o solo é capaz de suportar. Segundo Albuquerque e Garcia (2020), na
determinação dessa tensão admissível, é preciso considerar as características geomecânicas
do subsolo, a profundidade da fundação, a dimensão dos elementos de fundação, as
características das camadas de solo sobre o qual a fundação se assenta e o nível d’água. Além
disso, deve ser feita uma análise para verificação se o solo em questão é considerado
colapsível, expansível ou se pode sofrer com o encharcamento.
No que diz respeito à análise do ELU, os valores de ações atuantes devem ser comparados aos
valores de resistência do elemento de fundação, que pode ser determinado de acordo com os
seguintes métodos:
Caso todas as incertezas presentes no dimensionamento de uma fundação estiverem inclusas
em um único coeficiente, este deverá ser chamado de coeficiente ou fator de segurança
global. No entanto, caso as incertezas forem consideradas de forma isolada no decorrer dos
cálculos, o coeficiente será chamado de coeficiente de segurança parcial ou fator de
ponderação (VELLOSO; LOPES, 2010).
A NBR 6122/2019 fornece os valores de segurança globais de coeficientes de ponderação a
serem adotados conforme a tabela a seguir.
Emprego dos valores característicos de resistência de solos e das rochas.
Bastante utilizado para fundações profundas, em que a determinação das tensões
admissíveis é baseada em correlações realizadas a partir do ensaio de SPT.
É realizadoum ensaio sobre a placa do terreno de fundações, de acordo com as
prescrições determinadas na NBR 6489/2019.
Métodos teóricos ou analíticos 
Método semiempírico ou empírico 
Provas de carga 
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#PraCegoVer: no quadro, que possui três colunas e quatro linhas, temos os fatores de
segurança e coeficientes de ponderação para solicitações de compressão. Na primeira coluna,
encontramos os métodos para determinação da resistência última, incluindo os semiempíricos,
os analíticos e os semiempíricos ou analíticos acrescidos de duas ou mais provas de carga. Na
segunda coluna, temos o coeficiente ponderação da resistência última (γm), com mínimo de
2,15, 2,15 e 1,40, respectivamente. Na última coluna, há o fator de segurança global (Fsg), com
mínimo de 3,00, 3,00 e 2,00, respectivamente.
 
Além disso, a NBR 6122/2019 fornece os coeficientes de ponderação relativos às demais
verificações no Estado Limite Último (ELU), como à tração, ao deslizamento e ao tombamento.
Devem ser adotados os seguintes coeficientes de ponderação:
 
Com relação aos fatores de segurança global relativos à verificação de flutuação, pode-se
utilizar um fator de segurança global mínimo de 1,1.
Vale ressaltar que, na verificação no ELU para as fundações profundas, a propriedade de maior
interesse é a carga admissível suportada pelo elemento estrutural, a qual, em seu
dimensionamento, são aplicados métodos semiempíricos juntamente com a prova de carga.
Dessa maneira, utiliza-se um fator de segurança global de 2,0, bem como um coeficiente de
ponderação de 1,4. 
1.4.2 Verificação do Estado Limite de Serviço (ELS)
O Estado Limite de Serviço (ELS) corresponde às deformações ou fissuras que podem ocorrer
em uma estrutura, comprometendo sua utilização. De acordo com Campos (2015), ele está
ligado à utilização normal da estrutura no que diz respeito à durabilidade, à aparência e ao
conforto dos usuários.
Segundo Velloso e Lopes (2010), as fundações são elementos sujeitos a deslocamentos
verticais, também conhecidos como recalques, além de deslocamentos horizontais e
rotacionais, que são o produto das solicitações as quais a fundação estará submetida. Tais
Quadro 1 - Fatores de segurança e coeficientes de ponderação para solicitações de compressão
Fonte: Elaborado pela autora, baseado em ABNT, 2019a.
γm = 1,2 (coeficiente de minoração para a parcela favorável do peso);
γm = 1,4 (coeficiente de minoração para a resistência do solo);
γf = 1,4 (coeficiente de majoração para o esforço atuante, usado apenas se disponível seu
valor característico, sendo que, caso for fornecido o valor de cálculo, nenhum coeficiente de
ponderação é aplicado).
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deslocamentos exercem grande influência, visto que podem provocar esforços solicitantes não
contemplados na fase de projeto e, em casos mais graves, levar ao colapso da fundação. Sua
ocorrência está diretamente ligada às propriedades de solo e estrutura, especialmente quanto à
interação destes. 
#PraCegoVer: na figura, temos um esquema que traz o desenho de um “tê” invertido. Ele
representa uma fundação. Em seguida, esse mesmo elemento está inclinado, a fim de
demonstrar o deslocamento da fundação.
 
Os ELS a serem considerados para as fundações são os recalques excessivos, os
levantamentos excessivos decorrentes da expansão do solo e as vibrações inaceitáveis. De
acordo com os conceitos de Velloso e Lopes (2010), temos que:
Figura 5 - A fundação pode sofrer deslocamentos
Fonte: VELLOSO; LOPES, 2010, [s. p.].
recalque: representado pelo deslocamento w na figura anterior, o que implica em um
deslocamento com sentido para baixo;
levantamento: ocorre quando o deslocamento w tem sentido para cima;
vibrações: ocorre quando são atingidos os limites para a utilização normal da estrutura.
Na cidade litorânea de Santos, existiam prédios que,
com o passar dos anos, ficaram “tortos”. Alguns
chegaram a sofrer uma inclinação entre 0,5 a 1,8
metros. Esse problema ocorreu devido a recalques, mas
foi contornado. Para saber mais a respeito, sugerimos
Você quer ver?
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As deformações em uma estrutura podem ocorrer de três formas: com danos estéticos ou
funcionais decorrentes de recalques muito elevados; danos estéticos decorrentes do
desaprumo da edificação, que se torna mais visível quanto maior for a altura do prédio; e danos
estéticos e funcionais aliados a danos estruturais decorrentes dos deslocamentos (VELLOSO;
LOPES, 2010).
#PraCegoVer: na figura, temos três ilustrações de estruturas. Na primeira, à esquerda, em
formato retangular, indica-se uma estrutura sem deformações estéticas ou funcionais. Na
segunda, no meio, encontramos, em formato retangular, uma estrutura inclinada que indica
deformação. Por último, à direita, em formato retangular, temos uma estrutura inclinada
apresentando riscos em 45º nas partes inferior e superior, demonstrando danos estéticos e
funcionais.
 
Agora, antes de finalizarmos o conteúdo, vamos realizar mais uma atividade? Confira a questão
proposta na sequência e a responda corretamente com base no que foi estudado até o
momento!
que assista ao vídeo Reaprumo do Bloco B do Edifício
Núncio Malzoni, disponível na íntegra clicando no botão
abaixo!
Acesse (https://www.youtube.com/watch?v=EF-
YfVh3TGM)
Figura 6 - A estrutura pode sofrer com deformações
Fonte: VELLOSO; LOPES, 2010, [s. p.].
Teste seus conhecimentos
(Atividade não pontuada)
O Estado Limite de Serviço (ELS) está relacionado ao conforto do usuário, não tendo ligação
com a ruína ou o colapso da estrutura, mas com a durabilidade desta, além de aparência e
boa utilização de modo geral. O outro estado fundamental para as estruturas de concreto é o
https://www.youtube.com/watch?v=EF-YfVh3TGM
27/02/2023, 08:57 Fundações
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Diferentemente das demais estruturas de concreto, a previsão dos valores limites de
deslocamentos e deformações para uma fundação deve levar em consideração fatores como
movimentos do terreno e velocidade em que ocorrem os recalques, tipo de estrutura e materiais
utilizados, tipo de fundação adotada, natureza do solo e finalidade da obra, além da influência
de edificações vizinhas (ABNT, 2019). 
Estado Limite Último, sendo que a estrutura, ao atingir esse limite, pode entrar em colapso.
Nesse sentido, com base em nossos estudos a respeito do Estado Limite de Serviço (ELS),
podemos afirmar que:
a. as fundações sujeitas ao ELS podem sofrer recalque.
b. quando uma fundação atinge o ELS, torna-se irrecuperável.
c. não é necessário a verificação do ELS na fundação.
d. os deslocamentos horizontais sofridos pelas fundações são conhecidos como
recalques.
e. as fundações que estão no ELS não sofrem deslocamentos.
Verificar 
Chegamos ao fim da primeira unidade da disciplina de
Fundações. Aqui, abordamos os conceitos relacionados aos
requisitos de segurança necessários para a elaboração de um
projeto estrutural. Ainda, apresentamos e discutimos os estados
limites e as ações que impactam nas estruturas. 
Nesta unidade, você teve a oportunidade de:
Conclusão
conhecer os conceitos de qualidade, durabilidade e segurança
para estruturas de concreto;
entender o que são o Estado Limite Último (ELU) e o Estado
Limite de Serviço (ELS);
identificar os tipos de ações atuantes em uma estrutura;
compreender quais são os tipos de combinações últimas e de
ações de serviço;
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explorar as verificações quanto a fissuras, deformações.
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6118:
projeto de estruturas de concreto – Procedimento. Rio de
Janeiro: ABNT, 2014.
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6122:
projeto e execução de fundações. Rio de Janeiro: ABNT, 2019a.
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6484: solo — Sondagem de
simples reconhecimento com SPT — Método de ensaio. Rio de Janeiro: ABNT, 2020.
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6489: solo – Prova de carga
estática em fundação direta. Rio de Janeiro: ABNT, 2019b.
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 8681: ações e segurança nas
estruturas – Procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, 2003.
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 9603: sondagem a trado –
Procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, 2015.
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 9604: abertura de poço e
trincheira de inspeção em solo, com retirada de amostras deformadas e indeformadas
— Procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, 2016.
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 12069: solo – Ensaio de
penetração de cone in situ (CPT). Rio de Janeiro: ABNT, 1991.
ALBUQUERQUE, P. J. R. de; GARCIA, J. R. Engenharia de fundações. São Paulo:
LTC, 2020.
ALONSO, U. R. Exercícios de fundação. 3. ed. São Paulo: Blucher, 2019.
BOTELHO, M. H. C. Princípios da mecânica dos solos e fundações para
construção civil. São Paulo: Blucher, 2014.
BRAJA, M. das. Princípios de engenharia de fundações. São Paulo: Cengage, 2016.
CINTRA, J. C. A. et al. Fundações: ensaios estáticos e dinâmicos. São Paulo: Oficina
de Textos, 2013.
CINTRA, J. C. A.; AOKI, N.; ALBIERO, J. H. Fundações diretas: projeto geotécnico.
São Paulo: Oficina de Textos, 2011.
REAPRUMO do bloco B do edifício Núncio Malzoni. [S. l.], [s. d.]. 1 vídeo (15 min).
Publicado pelo canal Henrique de Andrade Reis. Disponível em:
https://www.youtube.com/watch?v=EF-YfVh3TGM
(https://www.youtube.com/watch?v=EF-YfVh3TGM). Acesso em: 26 jan. 2021.
SILVA, E. M. de J. da. O ensaio pressiométrico: metodologia de ensaio e calibração do
equipamento. Universidade do Algarve, Portugal, 2001. Disponível em:
https://sapientia.ualg.pt/bitstream/10400.1/152/1/11_23.pdf
(https://sapientia.ualg.pt/bitstream/10400.1/152/1/11_23.pdf). Acesso em: 17 jan.
2021.
Referências
https://www.youtube.com/watch?v=EF-YfVh3TGM
https://sapientia.ualg.pt/bitstream/10400.1/152/1/11_23.pdf
27/02/2023, 08:57 Fundações
https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=nPPg3YvkSTvbZcSTuVeruw%3d%3d&l=SanmE8kxr1vKpxI47ckzuA%3d%3d&cd=9%2bVd… 22/22
VELLOSO, D. de A.; LOPES, F. de R. Fundações. São Paulo: Oficina de Textos, 2010.
v. 2.
WILSON, S. I. Manual de sondagens. 4. ed. São Paulo: Associação Brasileira de
Geologia de Engenharia, 1999.
ZAMBELLI, J. V. A.; YAEGASHI, M. H.; CARVALHO, D. de. Prova de carga à tração em
tubulões curtos: caso 01 tubulão revestido com manilha e caso 02 tubulão sem
revestimento. In: 9º SEMINÁRIO DE ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES ESPECIAIS E
GEOTECNIA, jun. 2019, São Paulo. Anais eletrônicos […]. São Paulo: ABEFE, 2019.
Disponível em:
http://pvista.proevento.com.br/qe/subpaper/upload/594950_207_SEFE2019_Prova
_de_Carga_a_Tracao_Tubuloes_Entrega_MH_JVZ.pdf
(http://pvista.proevento.com.br/qe/subpaper/upload/594950_207_SEFE2019_Prov
a_de_Carga_a_Tracao_Tubuloes_Entrega_MH_JVZ.pdf). Acesso em: 17 jan. 2021.
http://pvista.proevento.com.br/qe/subpaper/upload/594950_207_SEFE2019_Prova_de_Carga_a_Tracao_Tubuloes_Entrega_MH_JVZ.pdf