As fundações superficiais, também conhecidas como fundações rasas ou fundações diretas, são elementos estruturais que transferem as cargas de uma construção diretamente para as camadas superficiais do solo. Elas são utilizadas quando o solo resistente encontra-se a uma profundidade relativamente pequena. Aprenda tudo sobre fundação superficial e utilize nossa FERRAMENTAS GRATUITAS (disponibilizadas nessa página) para projetá-las!
Características principais:
- Profundidade: A profundidade de assentamento (h) das fundações superficiais é geralmente inferior a duas vezes a menor dimensão da fundação.
- Distribuição de carga: A carga da estrutura é distribuída ao solo através de pressões espalhadas pela base da fundação.
Tipos de fundações superficiais
Exitem diferentes tipos de fundações superficiais, no entanto, todas seguem o mesmo princípio: profundidade de assentamento reduzida e distribuição de cargas por pressão na base
- Sapatas isoladas: Utilizadas para suportar pilares individuais.
- Sapatas corridas: Utilizadas para suportar paredes ou alinhamentos de pilares.
- Blocos: Elementos de concreto que distribuem a carga diretamente ao solo, sem armadura.
- Radier: Uma laje de concreto que cobre toda a área da construção, distribuindo a carga de forma uniforme.
- Sapatas associadas: São utilizadas quando duas ou mais sapatas isoladas estão muito próximas e existe a necessidade de unificá-las para melhor distribuição de carga.
- Vigas de fundação ou baldrame: Vigas de concreto armado que correm ao longo das paredes, distribuindo a carga de forma linear.
Quando utilizar Fundação Superficial?
- Solos com boa capacidade de carga nas camadas superficiais (Analisar o Acréscimo de Tensões causado pela Fundação Superficial, conforme explicado a seguir.)
- Quando o lençol freático está abaixo do nível de assentamento da fundação (situação ideal).
Fundações superficiais podem ser executadas abaixo do nível do lençol freático, porém, é necessário um rebaixamento temporário para garantir a segurança durante a escavação e concretagem.
Vantagens:
- Custo geralmente mais baixo.
- Execução mais rápida e simples.
- Menor necessidade de equipamentos pesados.
Desvantagens:
- Limitadas a solos com boa capacidade de carga superficial.
- Podem sofrer recalques diferenciais em solos heterogêneos (ver ítem abaixo: Cuidados ao se projetar fundações superficiais).
- Não são adequadas para construções com cargas elevadas ou solos fracos.
A escolha da fundação superficial ideal depende das condições do solo, das cargas da construção e de outros fatores geotécnicos. Por isso, é essencial realizar um estudo detalhado do solo.
Como determinar corretamente a capacidade de carga do solo para evitar recalques em fundação superficial?
Os projetos de fundações podem seguir duas abordagens:
- Métodos Teóricos: fundamentados nos parâmetros geotécnicos do solo, como coesão e ângulo de atrito.
- Métodos Semiempíricos e Estatísticos: baseados em correlações e análises estatísticas, utilizando ensaios como o SPT (Standard Penetration Test).
Capacidade de Carga a Partir do Ensaio SPT
Como o ensaio SPT (Standard Penetration Test) é mais acessível e fácil de executar, os métodos semiempíricos são os mais utilizados no Brasil. Diversas correlações relacionam a capacidade de carga do solo (tensão admissível) ao número de golpes obtidos no SPT. Abaixo, disponibilizamos uma planilha para calcular a tensão admissível do solo com base no índice NSPT.
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Também disponibilizamos um artigo que explica, passo a passo, o Método Teórico de Terzaghi para determinar a capacidade de carga do solo e dimensionar fundações superficiais.
OBSERVAÇÃO: A tensão admissível do solo é a máxima pressão que o solo pode suportar sem que ocorram recalques excessivos. Este conceito assegura que os recalques permaneçam dentro de limites aceitáveis, evitando deformações que possam comprometer a integridade da construção.
Dimensionamento de Fundação Superficial
Já publicamos um artigo que detalha, passo a passo, o processo de dimensionamento de uma sapata, aplicável a diversos tipos de fundações superficiais. Além disso, abaixo você encontra uma planilha para o dimensionamento de sapatas retangulares, considerando a carga do pilar e a tensão admissível do solo:
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Cuidados ao se projetar fundações superficiais
Além de determinar a capacidade de carga do solo onde a fundação superficial será assentada, é essencial considerar o acréscimo de tensões gerado pela carga transmitida. Por isso, é fundamental avaliar se as camadas inferiores possuem resistência suficiente para suportar essas tensões adicionais.
A análise pode ser feita por:
Bulbo de Tensões em Fundação Superficial
O bulbo de tensões é a região do solo que sofre influência das cargas transmitidas por uma fundação superficial. Quando uma carga é aplicada sobre a fundação, ela se distribui no solo em diferentes profundidades e direções, formando uma espécie de zona de influência em formato aproximado de um bulbo.
É fundamental analisar o perfil geológico do solo e verificar se o bulbo de tensão atinge alguma camada de solo mole.
Acréscimo de Tensões em Fundação Superficial
Abaixo, disponibilizamos uma planilha que ilustra o Acréscimo de Tensões causadas por uma sapata retangular em diferentes profundidades. A partir dessa análise, é possível avaliar se as camadas abaixo da fundação possuem capacidade de suportar as pressões adicionais.
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Se desejar aprender todo o processo de cálculo, disponibilizamos artigos que explicam, passo a passo, como determinar o acréscimo de tensões no solo:
- ACRÉSCIMO DE TENSÕES NO SOLO: CARGA RETANGULAR UNIFORMEMENTE DISTRIBUÍDA
- ACRÉSCIMO DE TENSÕES NO SOLO: CARGA RETANGULAR UNIFORMEMENTE DISTRIBUÍDA – PARTE 2
- ACRÉSCIMO DE TENSÕES NO SOLO: CARGA CIRCULAR UNIFORMEMENTE DISTRIBUÍDA
Conclusão
O site Estude Engenharia oferece uma série de ferramentas valiosas que facilitam a análise e o projeto de fundações superficiais. Com as planilhas para a determinação da capacidade de carga do solo, baseadas em métodos teóricos e semiempíricos como o ensaio SPT, além de recursos para o dimensionamento geotécnico de sapatas e a avaliação do acréscimo de tensões no solo, os profissionais podem realizar seus cálculos de forma mais precisa e eficiente. Esses materiais auxiliam diretamente na elaboração de projetos mais seguros e econômicos, garantindo um dimensionamento adequado das fundações em diferentes condições de solo.