As fundações rasas, também conhecidas como superficiais, são um tipo de solução para fundações bastante utilizado em edificações de pequeno e médio porte. A principal característica desse tipo de fundação é que as cargas provenientes da superestrutura são transmitidas ao solo principalmente pelo contato da base do elemento de fundação, por esse motivo são chamadas também de fundações diretas.
A predileção por se utilizar as fundações rasas em obras de engenharia, devem sempre partir de análises criteriosas. Tais análises devem levar em consideração o porte da obra (cargas solicitadas) e a investigação do solo do terreno. Lembrando que no tocante a funcionamento estrutural as fundações rasas possuem grandes diferenças em relação às fundações profundas.
Atualmente a norma que estabelece os requisitos a serem observados de projeto e execução para as fundações rasas, bem como fundações em geral de todas estruturas da engenharia civil é a ABNT NBR 6122:2019 – Projeto e execução de fundações.
Para entender o conceito das fundações rasas e como elas funcionam, quando se deve optar ou não pela utilização desse tipo de fundação, além de entender quais são os tipos de fundações superficiais que são empregados nos projetos de engenharia e como é o funcionamento de cada um deles, leia este artigo até o final.
O que são fundações rasas?
Basicamente a definição de fundação rasa está ligada a profundidade de assentamento do elemento de fundação em questão. De acordo com a norma ABNT NBR 6122:2019, as fundações rasas consistem nos elementos de fundação dos quais a base está assentada em uma profundidade inferior a duas vezes a menor dimensão da fundação. Nesse caso, o solo imediatamente abaixo da base do elemento recebe as tensões distribuídas que equilibram a carga aplicada.
Esse tipo de fundação é executado nas primeiras camadas do solo e é conhecido por não demandar a utilização de grandes equipamentos para a cravação ou escavação dos elementos de fundação, como é o caso das fundações profundas. Com isso, normalmente as fundações rasas são executadas de forma manual.
Quanto ao projeto e dimensionamento de fundações rasas, é importante conceituarmos a tensão admissível do solo que é o parâmetro mais importante para o dimensionamento. A tensão admissível do solo pode ser denominada como a tensão máxima que aplicada ao terreno pelo elemento de fundação, irá atender aos estados limites últimos (ruptura) e estado limite de serviço (usabilidade), satisfeitos os fatores de segurança normativos.
Quando as fundações rasas são utilizadas?
As fundações rasas são empregadas sempre que a resistência para assentamento pode ser obtida no solo superficial do terreno. Geralmente, a profundidade em que as fundações superficiais são executadas varia de 1 a 3 metros.
Como em qualquer projeto de fundação, existem diversos fatores que podem influenciar na escolha do tipo de fundação a ser utilizado, além da carga que será transmitida ao solo. O principal fator é justamente a natureza e as características geotécnicas do solo onde será executada. Dentre essas características é importante enfatizar que a principal é a tensão admissível do solo. Todas essas propriedades são provenientes das investigações e ensaios de sondagem do solo.
Além disso, um ponto importante para se observar nessa escolha, é a disponibilidade e limitações do mercado de fundações local. Olhando pelo lado econômico as fundações rasas podem ser excelentes opções, visto que necessitam de poucas escavações e o volume de concreto é relativamente moderado.
Tipos de Fundações Rasas
Dentre os principais tipos de fundações rasas, podemos destacar as sapatas (isoladas, corridas e associadas), blocos de fundação e os radiers. Nos próximos subitens do artigo iremos abordar cada um desses principais tipos e suas particularidades.
Sapatas
As sapatas são o tipo mais comum de fundações rasas no Brasil. Elas são elementos de fundação de concreto armado, e geralmente são executas em solos que apresentam uma boa capacidade de carga ainda nas camadas superficiais. Quanto ao formato da sapata, este pode variar de acordo com as necessidades de projeto. As formas em que as sapatas podem ser executas são: quadrada, retangular, poligonal e circular.
Tipos de Sapatas
As sapatas podem ainda variar de acordo com o arranjo estrutural:
- Isoladas: é a forma mais simples e mais usual em que as sapatas são executadas, nesse tipo de sapata o objetivo é que o elemento de concreto armado resista aos esforços provenientes de uma única coluna ou pilar. Nesse caso, elas são indicadas para terrenos que possuam resistência considerável às tensões, e quando a carga que será distribuída for pequena;
- Corrida: as sapatas corridas são um tipo de fundação contínua ao longo do perímetro de paredes da edificação, recebendo e distribuíndo as cargas ao solo de forma linear. Esse tipo de sapata é muito utilizado em muros e edificações térreas em geral que não apresentem altas cargas;
- Associada: As sapatas associadas são basicamente a junção de duas ou mais sapatas isoladas, em pilares cujo centro não está alinhado, e na maioria das vezes acontece por falta de espaço ou opção estrutural;
- Alavancada: esse tipo de sapata também conhecido como sapata com viga de equilíbrio é empregada em situações onde o centro geométrico não coincide com o centro geométrico do pilar, na maioria dos casos isso ocorre pelo fato de a sapata se encontrar próxima a alguma divisa ou obstáculo. Nesse caso é executada uma viga entre duas sapatas com o objetivo de suportar o momento fletor proveniente da excentricidade.
Saiba tudo sobre o assunto de dimensionamento de sapatas.
Blocos de Fundação
A ABNT NBR 6122:2019 define o bloco como um elemento de fundação superficial constituído de concreto ou outros elementos. O qual é dimensionado de modo que as tensões de tração nele resultantes sejam resistidas pelo material sem a necessidade de armadura. Quanto à forma, os blocos de fundação podem ser tanto quadrados como em formato de paralelepípedos.
Com isso, os blocos de concreto são elementos de fundação indicados para solos com boa resistência e capacidade de suporte nas camadas superficiais e para obras de edificações com cargas não muito altas. Além disso, os blocos podem ser constituídos de concreto simples, usinado ou ciclópico. Pelo fato de não possuírem armaduras, estes elementos costumam se constituir de peças mais robustas em relação aos demais tipos de fundações superficiais.
Radier
O radier é uma fundação superficial, onde uma espécie de laje em contato direto com a superfície do solo de toda área da edificação recebe e descarrega de forma uniforme todos os esforços da superestrutura (pilares, paredes e vigas) para o solo.
O radier pode ser de tanto de concreto armado como de concreto protendido. A escolha do tipo a ser utilizado depende estritamente das características e escala de cada projeto. As características de resistência do solo e as solicitações atuantes determinam ainda o tipo de laje do radier que pode ser rígida (com vigas), semi-rígida ou flexível (sem vigas).
Em determinadas situações o radier deve, além de resistir aos esforços pontuais de cada um dos pilares, suportar possíveis pressões do lençol freático. Comumente calculistas estruturais e geotécnicos optam pela utilização do radier em situações em que a área das sapatas ocupariam cerca de 70% da área de projeção da edificação, ou quando se deseja diminuir ao máximo os recalques diferenciais.
Entenda tudo sobre a fundação do tipo radier, definições, projeto e execução.
Finalizando
Neste artigo vimos o que são as fundações profundas e quando podem ser utilizadas. Além disso, entendemos quais são os principais tipos de fundações superficiais que são utilizados no Brasil atualmente e como eles atuam em relação às necessidades estruturais das obras de engenharia.
Caso se interesse pelo assunto de fundações, acesse meu canal onde publico frequentemente conteúdos exclusivos acerca da engenharia de fundações e estruturas, clicando aqui!
Espero ter contribuído para o progresso do seu conhecimento em fundações! Deixe nos comentários sua percepção sobre a utilização de fundações rasas no Brasil e no mundo.
Até a próxima!