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ANÁLISE DE OPÇÕES PARA FUNDAÇÕES PROFUNDAS – ESTUDO DE CASO PARA UMA

EDIFICAÇÃO COMERCIAL DE 7 ANDARES dezembro/2015 1

ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - Edição nº 10 Vol. 01/ 2015 dezembro/2015

ANÁLISE DE OPÇÕES PARA FUNDAÇÕES PROFUNDAS –

ESTUDO DE CASO PARA UMA EDIFICAÇÃO COMERCIAL

DE 7 ANDARES

Artur Antonio Dal Prá – [email protected]

Projeto, Execução e Controle de Estruturas e Fundações

Instituto de Pós-Graduação - IPOG

Florianópolis, SC, 01 de outubro de 2014

Resumo

Este trabalho propõe-se a avaliar comparativamente diferentes alternativas para fundações

profundas de uma edificação comercial com 7 pavimentos, quais sejam: fundação profunda

por estaca escavada com broca mecânica e fundação profunda por estaca Strauss. Na

realização deste trabalho, foi eleita uma edificação usual em concreto armado por entender-

se que ela representa a maioria das edificações atualmente praticadas na cidade de Chapecó

(SC). São levadas em consideração as características e particularidades de cada alternativa:

a fundação profunda por estaca escavada com broca mecânica tem versatilidade na

movimentação dos equipamentos empregados, requer poucos funcionários e deixa os

arredores sem lama, enquanto que a fundação profunda por estaca Strauss também

apresenta versatilidade na movimentação dos equipamentos, tem a desvantagem de produzir

muita lama e não possuir capacidade de carga tão elevada. Da planta de cargas e

características do terreno, procede-se o dimensionamento que resulta nos quantitativos. As

análises comparam estas soluções em termos de consumo de materiais e custos, onde uma

solução se mostra melhor ou pior que outras, conforme a variável de interesse. Conclui-se

que é sempre necessário estudar diversas alternativas, pois uma se sobressai em relação à

outra em determinados aspectos.

Palavras-chave: Fundações profundas, Alternativas para fundações, Projeto de fundações

profundas.

1. Introdução

O mercado da construção civil se mostra competitivo, então algumas variáveis de interesse

podem ser destacadas como diferencial positivo dos empreendedores, tais como tempo de

execução e custo. O nível de desenvolvimento computacional justifica e facilita o estudo das

alternativas de fundações de edificações. Constitui-se numa má prática comercial aceitar por

viável um projeto sem antes dispor de informações sobre qual fundação escolher, uma vez

que os aspectos de ordem técnica determinam o custo das fundações, que por sua vez, impacta

no custo do empreendimento. Assim, podem ser realizados estudos para comparar as

diferentes alternativas para fundações nesta edificação escolhida. Estes estudos indicam

parâmetros relevantes na determinação do custo com fundações, uma vez que para projetos

com tipologia convencional (edifício comercial com 7 pavimentos, sendo dois destinados a

barrilete e reservatório), usualmente as fundações representam de 8 a 12% do custo de

construção da obra.




As variáveis mais comumente analisadas são o custo, mão de obra empregada, tempo para

execução e consumo de materiais.

Podem ser encontradas mais de 100 opções diferentes de fundações profundas no mercado,

como por exemplo por estaca escavada com broca mecânica, estaca Strauss, estaca cravada,

estaca Franki, tubulão, estaca raiz, estaca Simplex, estaca Mega, e outras. Em situações bem

específicas e sob certos cuidados de controle de deformações, admite-se misturar dois tipos de

fundações profundas, então se aproveitam as vantagens de determinada alternativa para

fundação conforme a finalidade desejada. Este trabalho elenca aplicações que podem servir de

solução para edificações consideradas de pequeno porte, ou seja, onde a relação base / altura é

alta e, portanto, os efeitos de segunda ordem não são importantes.

2. Projeto e concepção estrutural

Todas as alternativas para fundações profundas estudadas neste trabalho são aplicáveis ao

terreno existente e em Chapecó (SC) há empresas disponíveis para realizar a escavação.

Figura 1 – Projeto arquitetônico do Primeiro pavimento (sem escala)




0,15

0,15

0,15

0,15

1,10 2,55 1,65

0,151,80

0,15

5,60 1,95

9,85

0,152,94

0,150,81

0,151,80

0,15

2,000,15

1,200,15

0,15

1,80

0,15

2,60

0,15

2,85 4,16

7,64

0,15

0,15

4,55 0,15 1,10 2,550,15

1,50

0,15

9,20

0,15

19,65

19,65

0,1

5

1,0

5

0,1

5

3,8

50,1

51,0

5

0,1

5

0,1

5

2,5

0

0,1

5

1,2

00,1

5

0,1

55,0

00,1

51,0

0

0,1

5

1,6

52,9

61,6

5

0,1

5

1,0

00,1

5

0,1

5

3,0

5

0,1

5

1,6

0

0,2

3

1,9

90,5

41,8

2

0,1

0

1,8

20,5

41,9

90,2

31,6

0

0,1

5

0,1

5

0,1

5

0,1

0

19,3

0

19,1

5

5,16

1,79

5,16

1,61

Nível tipo

0,1

5

4,9

2

Fonte: Dados produzidos pelo autor (2014)

A elaboração deste trabalho parte da modelagem computacional do arranjo estrutural,

obtenção dos esforços nos elementos estruturais seguido do dimensionamento e verificação da

superestrutura. Finalizada esta etapa, são fornecidas as cargas e laudos e boletins de

sondagem que permitem a análise do terreno, quando então as fundações são processadas,

dimensionadas geometricamente e estruturalmente, cujos resultados permitem encontrar o

volume de concreto, o peso de aço, área de fôrmas e comprimento das estacas. Um dos

objetivos deste trabalho é elencar os consumos de materiais para cada solução para fundação

profunda, para fins de quantificar qual impacto cada alternativa ocasiona.




Como as construtoras geralmente sub empreitam os trabalhos de escavação das fundações,

usualmente pode ser verificado que, para edificações assemelhadas a esta, ou seja, com

características de espaçamento entre pilares e cargas parecidas, torna-se mais vantajoso

empregar os tipos de fundação que sejam mais difundidos na região. Este estudo permite a

comparação de consumos de materiais entre diversas alternativas, no intuito de demonstrar

que uma se sobressai à outra conforme as especificidades de cada localidade.

Pode-se observar que a arquitetura do projeto da Figura 1 induz a uma disposição de pilares

regularmente espaçados. Para esta edificação, os elementos de fundação são posicionados

dando continuidade ao caminho de carga dos pilares até para descarregar no solo.

Para o projeto (corresponde ao Edifício Rubi) conceberam-se duas alternativas para fundações

profundas: por estaca escavada com broca mecânica (neste trabalho abreviada por Broca) e

por estaca Strauss (neste trabalho abreviada por Strauss). Para atender aos requisitos da NBR

6122 (2010), adotou-se fck de 25 MPa, com Classe de Agressividade Ambiental CAA II e

cargas conforme a NBR 6120 (1980).

Este estudo restringe-se aos elementos que constituem as fundações (infraestrutura), por isto

não são feitas grandes considerações sobre os elementos da superestrutura.

3. Alternativas para fundações

São muitos os fatores que determinam a escolha do tipo de fundação, como por exemplo, o

tempo gasto para produzir os elementos estruturais, o custo, impactos na vizinhança, carga

admissível, nível do lençol freático e características do solo. Alonso (2012) explica que a

capacidade de carga da fundação é obtida como o menor dos dois valores: resistência

estrutural do material da estaca e a resistência do solo que lhe dá suporte. Para o

dimensionamento geométrico, fez-se o uso do método proposto por Aoki-Velloso.

A seguir seguem as duas opções estudadas para o projeto, com suas principais características.

3.1. Fundação profunda por estaca escavada com broca mecânica

Por uma questão de uso extensamente difundido na região oeste de Santa Catarina, as

fundações profundas por estaca escavada com broca mecânica são as mais tradicionais dentre

as alternativas para infraestrutura de edificações de pequeno porte em Chapecó (SC). Este fato

pode ser explicado por alguns motivos, como por exemplo, o conhecimento prévio da técnica

executiva entre os construtores, aos ganhos em desempenho estrutural e de produtividade pela

repetição, conforme instrui a teoria da linha de balanço.

Dentre as principais características, tem a vantagem de não provocar vibrações, preservando

as edificações existentes nos arredores da intervenção, e de demandar pouca mão de obra,

pois geralmente uma equipe com duas pessoas é suficiente para escavar o buraco, sendo um

operador da máquina e um servente que é encarregado da tarefa de impedir que o solo

escavado adentre o buraco que está sendo escavado.

Até certo ponto, as dificuldades encontradas quando escavadas abaixo do nível do lençol

freático ou quando atravessando camadas de argilas moles (pode haver o estrangulamento do

fuste na concretagem), são resolvidas com o uso de camisa de aço, que é removida à

proporção em que a concretagem vai sendo executada.

Nem sempre é possível usar estacas isoladas para atender às solicitações. Conforme Hachich




(2008), quando é feito uso de grupos de estacas, a capacidade de carga não é a soma das

estacas, mas é aquela calculada considerando-se que o número de estacas para projeto é dado

pela raiz quadrada do número de estacas empregado.

A figura 2 mostra o posicionamento da fundação profunda com estaca escavada com broca

mecânica.

Figura 2 – Posicionamento das estacas da fundação profunda por estaca escavada com broca (sem escala)

P1 P2 P3 P4

P5 P6 P7

P8 P9

P10 P11

P12P13

P14 P15 P16

P17 P18 P19 P20

481

300

210

210

300

480

480 113 668 601

0.00G

480.51F

780.80E

991.01D

1201.20C

1501.50B

1981.98A

0.0

0

1

480.4

7

2

593.0

7

3

1261.2

5

4

1861.8

4

5

D = 500 mm

D = 600 mm

D = 800 mm


Uma grande vantagem econômica é a admissibilidade de fazer uso de pedras (desde que

lavadas e escovadas) para constituir concreto ciclópico na proporção de 30% do volume, ao




longo do fuste até quase a totalidade da altura (não se empregam pedras na extensão do cesto

metálico que faz a transição entre a estaca e o pilar), então a substituição do volume de

concreto por volume de pedras implica na redução dos custos, apesar de manter a quantidade

de mão de obra. Sua aplicabilidade em terrenos acidentados é praticamente inviável.

3.2. Fundação profunda por estaca Strauss

A estaca Strauss é escavada por meio de uma piteira, que com auxílio de um tripé com

roldanas, de um soquete com aproximadamente 300 kg e de um guincho motorizado é

cravada dentro de um revestimento recuperável de ponta vazada que, de acordo com as

características de coesão do solo, pode ser usado ao logo de toda a extensão do fuste ou

somente da primeira parte. Depois de escavada, estes tubos (usualmente medem de 2 a 3

metros e são rosqueáveis para não conflitar com o tripé), são retirados à medida que a

concretagem ocorre.

A figura 3 mostra o posicionamento da fundação profunda com estaca Strauss.

Figura 3 – Posicionamento das estacas da fundação profunda por estaca Strauss (sem escala)




P1 P2 P3 P4

P5 P6 P7

P8 P9

P10 P11

P12P13

P14 P15 P16

P17 P18 P19 P20

481

300

210

210

300

480

480 113 668 601

0.00G

480.51F

780.80E

991.01D

1201.20C

1501.50B

1981.98A

0.0

0

1

480.4

7

2

593.0

7

3

1261.2

5

4

1861.8

4

5

D = 320 mm

D = 420 mm


Durante sua execução, a retirada de solo permite a inspeção táctil-visual do solo, para

confirmação dos dados obtidos no boletim de sondagem à percussão.

As principais vantagens são o baixo custo, pouca vibração (ideal para arredores com

edificações existentes ou com instalações) e a facilidade de mobilidade do equipamento em

campo, daí a aplicação em locais confinados, terrenos acidentados, interior de edificações

(considerar pé-direito baixo). Dentre as desvantagens estão as possibilidades de falhas

(desmoronamento das paredes e estricção do fuste durante a retirada do revestimento




metálico) e o fato de não ultrapassar o nível do lençol freático. Quanto à versatilidade,

considera-se que é um pouco mais versátil quanto a estaca escavada com broca mecânica,

então a aplicabilidade em locais com altura reduzida, terrenos acidentados (vantagem sobre a

estaca escavada com broca mecânica), e em locais que não admitam vibrações.

4. Recursos computacionais

Este estudo comparativo usa a modelagem e processamento computacional das alternativas

para fundações profundas em programa próprio para cálculo estrutural, para obtenção dos

esforços solicitantes e dimensionamento dos elementos.

A verificação e análise de cada elemento de fundação são seguidas da obtenção dos

quantitativos de volume de concreto, peso de aço e área de fôrmas. A análise estrutural dos

elementos propostos, o dimensionamento, verificação e detalhamento é realizado com auxílio

do aplicativo computacional AltoQI Eberick V7 Gold, versão demonstrativa.

Numa vivência prática da problemática em questão, o procedimento adotado para definir qual

fundação a executar seria resultado da análise do desenvolvimento do projeto de diversas

alternativas para fundações profundas. Usualmente, uma fundação profunda é preferível ao

invés de uma fundação direta pela existência de menor interferência em escavações para

passagem de instalações, para facilitar o posicionamento de eventuais elevadores, para evitar

desmoronamentos por grandes escavações (que são causadas pela baixa capacidade de suporte

do solo da superfície), para minimizar os gastos com mão de obra e principalmente para

controle de deformações.

5. Consumo de materiais e índices

No intuito de comparar os consumos, os resultados obtidos para as diferentes alternativas de

fundações profundas, originam os quantitativos que seguem nas tabelas abaixo, que expõe o

consumo de materiais (volume de concreto em m³, volume de pedras, peso de aço em kgf,

volume de escavação, e custos), relacionados conforme cada alternativa. A área construída

por pavimento é 354,00 m², a qual originou os índices que permitem algumas observações

citadas mais adiante. Estas quantidades consideram a fundação da edificação toda, excluindo-

se as vigas de baldrame, e as esperas para os pilares, pois estes não são itens de infraestrutura.

Vale observar que estas tabelas não levam em consideração os custos de mobilização e

desmobilização de equipamentos e que tais considerações seguirão mais adiante, na

composição do custo total.

a) Volume de concreto ciclópico e volume de concreto dos blocos

A tabela 1 mostra os volumes de concreto obtidos por alternativa.

Tabela 1 – Volumes de concreto nas fundações conforme alternativa

Volume de

concreto

Estacas Blocos Total

Volume

de

concreto

ciclópico

Volume de

concreto

ciclópico /

área de base

Volume

de

concreto

Volume de

concreto /

área de

base

Volume

de

concreto

Volume de

concreto / área

de base




(m³) (m³/m²) (m³) (m³/m²) (m³) (m³/m²)

Broca 90,94 0,26 38,00 0,11 128,94 0,36

Strauss 77,56 0,22 29,53 0,08 107,09 0,30 Fonte: Dados produzidos pelo autor (2014)

Como o emprego de concreto com pedras (chamado de concreto ciclópico) é aplicável, é

praticada a proporção 70% de concreto para 30% de pedras, resultando num menor custo para

executar o fuste.

b) Consumo de aço

A tabela 2 mostra os consumos de aço obtidos por alternativa.

Tabela 2 – Consumo de aço fundações conforme alternativa

Consumo de

aço

Estacas Blocos Total

Consumo

de aço

Consumo

de aço /

área de

base

Consumo

de aço

Consumo

de aço /

área de

base

Consumo

de aço

Consumo

de aço /

área de

base

(kgf) (kgf/m²) (kgf) (kgf/m²) (kgf) (kgf/m²)

Broca 1181,57 3,34 963,83 2,72 2145,40 6,06

Strauss 1340,92 3,79 1423,31 4,02 2764,23 7,81 Fonte: Dados produzidos pelo autor (2014)

c) Volume de escavação

A tabela 3 mostra o volume de escavação necessário para executar cada alternativa.

Considera-se que a escavação dos blocos pode ser desprezada, pela adoção do método

construtivo que primeiro regulariza o terreno, escava as estacas e ergue fôrmas para executar

os blocos.

Tabela 3 – Volume de escavação nas fundações conforme alternativa

Volume de escavação

Volume de

escavação

Volume de

escavação /

área de base

(m³) (m³/m²)

Broca 90,94 0,26

Strauss 77,56 0,22 Fonte: Dados produzidos pelo autor (2014)

d) Área de fôrmas

A tabela 4 evidencia a área de fôrmas para confeccionar os blocos em cada alternativa.

Tabela 4 – Área de fôrmas nos blocos de fundações conforme alternativa




Área de fôrmas Área de fôrmas

Área de

fôrmas /

área de base

(m²) (m²/m²)

Broca 116,00 0,33

Strauss 113,98 0,32 Fonte: Dados produzidos pelo autor (2014)

De imediato observa-se o impacto de ter-se a necessidade de várias estacas para aumentar a

capacidade de suporte da fundação.

e) Custos de produção das fundações

A tabela 5 cita os custos para produzir as fundações. Os custos unitários foram obtidos por

pesquisa de mercado, validados por tabelas de referência e seguem o praticado no mercado da

região de Chapecó (SC), na época de outubro/2014.

Para a fundação do tipo estaca escavada com broca mecânica, encontra-se custo de

mobilização e desmobilização de R$ 732,00, e custos por metro (comprimento escavado) de

R$ 30,75 para diâmetro 500 mm, de R$ 41,00 para diâmetro 600 mm e de R$ 73,20 para

diâmetro 800 mm.

Para a fundação do tipo estaca Strauss, encontra-se custo de mobilização e desmobilização de

R$ 1.464,00, e custos por metro de R$ 30,00 para diâmetro 320 mm e de R$ 54,00 para

diâmetro 450 mm.

Considerou-se que os materiais (concreto, pedras, aço e fôrmas) assumem os mesmos custos

unitários entre cada alternativa, de maneira que o concreto usinado tem custo unitário R$

448,96 / m³ , as pedras já lavadas e aplicadas na concretagem tem custo unitário R$ 150,00 /

m³, o aço já cortado, dobrado e colocado tem custo unitário R$ 10,93 / kgf e as fôrmas tem

custo unitário R$ 21,10 / m². Conforme estes critérios, segue a tabela 5:

Tabela 5 – Composição dos custos para produzir as fundações

Custos Custo da

escavação

Custo da

estaca

Custo do

bloco

Custo da

mobilização e

desmobilização

Custo total

Custo total

/ área de

base

Broca R$ 13.305,60 R$ 45.563,44 R$ 30.042,74 R$ 732,00 R$ 89.643,78 R$ 253,23

Strauss R$ 23.436,96 R$ 42.484,92 R$ 31.219,55 R$ 1.464,00 R$ 98.605,42 R$ 278,55


6. Análise de resultados

Conclui-se que a diferença de o custo de mobilização e desmobilização entre as alternativas

não é importante na determinação do tipo de fundação a ser escolhido.

a) Volume de concreto




A tabela permite inferir que o volume de concreto gasto para a fundação profunda por estaca

escavada com broca é cerca de 17% maior que aquele gasto para a fundação profunda por

estaca Strauss, só em concreto para estacas, a diferença em termos econômicos resulta R$

6.001,73 ,que representa 6,7% do custo da alternativa em estaca escavada.

b) Consumo de aço

A fundação profunda por estaca Strauss apresentou o maior custo em termos de aço, onde o

custo total (armadura da estaca e do bloco) resultou praticamente 30% a mais que aquele da

alternativa em estaca escavada com broca mecânica. A necessidade de blocos para envolver

as diversas estacas Strauss (não houveram ocorrências de estacas isoladas) foi responsável

pela maior parcela de acréscimo de armadura nesta alternativa.

c) Volume de escavação

O volume de escavação tem o mesmo valor do volume de concreto, visto que toda a porção

escavada será preenchida por concreto. A fundação escavada por broca mecânica tem a

característica de trabalhar com diâmetros maiores. Entretanto, verificou-se que, por ter menor

capacidade de carga, a fundação profunda por estaca Strauss é aplicada em grupo de estacas e

a consequência disto é desprezar parte da parcela de resistência, pois neste caso o número

considerado de estacas é menor e tem-se que para o mesmo volume escavado, uma menor

absorção dos esforços solicitantes é observada.

d) Área de fôrmas

As fôrmas são aplicáveis aos blocos e mostraram valores muito semelhantes entre uma e outra

opção. Comparado com as outras variáveis, seu custo é pequeno e não é importante no

julgamento de qual é a melhor alternativa.

e) Custos de produção das fundações

O maior impacto no custo de produção das fundações está na escavação. A fundação profunda

por estaca Strauss mostra ser necessário empregar mais de uma estaca para que a fundação

tenha capacidade de carga suficiente para atender às solicitações. Para edificações menores a

carga nas fundações é menor e o número de estacas necessárias para atender à solicitação é

reduzida, então reduz-se também as dimensões dos blocos. Isto significa que as obras com

fundações profundas por estaca Strauss tem a diferença entre seu custo total com relação à

fundação profunda por estaca escavada (broca) reduzida e tende a ser mais vantajosa em

termos financeiros.

As figuras 4 e 5 permitem a comparação dos custos entre as alternativas:

Figura 4 – Composição dos custos da fundação profunda por estaca escavada com broca




Broca

R$ 30.042,74R$ 45.563,44

R$ 13.305,60

R$ 732,00

Custo da escavação

Custo da estaca

Custo do bloco

Custo da mobilização e

desmobilização


Figura 5 – Composição dos custos da fundação profunda por estaca Strauss

Strauss

R$ 1.464,00R$ 23.436,96

R$ 42.484,92

R$ 31.219,55

Custo da escavação

Custo da estaca

Custo do bloco

Custo da mobilização e

desmobilização


Observando-se os custos, pode-se inferir que a porção que representa a diferença de custo

entre uma opção e outra se dá no custo da escavação. Ocorre que para a fundação profunda

por estaca Strauss, como os diâmetros fornecidos pelo fabricante são menores, esta alternativa

fica direcionada para edificações com menores níveis de carga. Esta edificação possui um

nível de carga mais direcionado para a fundação profunda por estaca escavada, pois a

capacidade de carga da estaca escavada se assemelha à solicitação encontrada. Por tais

motivos, na alternativa de fundação profunda por estaca Strauss foi necessário usar mais de

uma estaca, elevando os custos de escavação e tornando mais vantajosa economicamente a

fundação profunda por estaca escavada.

A alternativa de fundação profunda por estaca escavada com broca mecânica apresentou o

maior volume de concreto, enquanto que a alternativa de fundação profunda por estaca

Strauss apresentou o maior consumo de aço. A imposição de variações possíveis nos custos

unitários entre concreto e aço não chega a inverter os resultados.

Pode-se afirmar que a área de fôrmas foi o índice que menos apresentou variação entre as

alternativas e que o consumo de aço foi o índice que mais apresentou variação.

f) Análise geral

Em termos de execução, pode-se afirmar que a fundação profunda por estaca escavada com




broca mecânica pode ser executada com trado helicoidal, para diâmetros menores. Assim,

pode-se afirmar que ambas as alternativas possuem facilidade para serem executadas.

É certo que em alguma região do país não existe a disponibilidade de ambas as soluções,

então tendo por base a referência deste trabalho e tomando-a referência, pode-se afirmar que a

diferença em termos de custos entre elas é cerca de 10%. Isso significa que em muitos casos,

torna-se impraticável deslocar um equipamento de uma cidade para outra a fim de reduzir os

custos com fundações.

Em termos de versatilidade, comparando-se a fundação profunda por estaca escavada com

broca mecânica com a fundação profunda por estaca Strauss, esta apresenta melhores

condições de mobilidade para realizar intervenções (como reforço estrutural) em estruturas

existentes, pois tem um maquinário reduzido, então é preferível em relação à outra alternativa.

Em termos de custos, para edificações de menor porte, como casas, os custos entre ambas as

alternativas para fundações profundas tendem a ter o custo assemelhado.

Quanto à viabilidade, pode ocorrer o caso em que o terreno tem nível de água muito próximo

da superfície, então seria necessário avaliar outras alternativas para fundação, ou realizar

rebaixamento do nível do lençol freático, ou fluídos estabilizantes, como a lama bentonítica,

que é um material bastante caro.

6. Conclusão

Logo no início dos cálculos, percebeu-se que a fundação profunda por estaca Strauss trabalha

com diâmetros menores que a fundação profunda por estaca escavada com broca mecânica, a

consequência disto é que sua capacidade de carga é um pouco menor. No decorrer dos

projetos, foi possível observar a necessidade de empregar estacas trabalhando em grupo, cuja

maior ocorrência se deu na alternativa da fundação profunda por estaca Strauss. Assim, a

consideração da quantidade equivalente de estacas reduziu o número de estacas que

contribuíam na capacidade de suporte e os custos aumentaram para a alternativa de Fundação

profunda por estaca Strauss. Para edificações com cargas reduzidas (casas ou galpões) a carga

nas fundações é menor e o número de estacas necessárias para atender à solicitação é menor.

Dada a representatividade, constatou-se que a diferença de o custo de mobilização e

desmobilização ou entre a área de fôrmas gasta entre as alternativas não é importante na

determinação do tipo de fundação a ser escolhido.

A fundação profunda por estaca escavada com broca mecânica apresentou volume de

concreto consumido na ordem de 17% a mais que aquele gasto para a fundação profunda por

estaca Strauss. Só em concreto para estacas, a diferença em termos econômicos resulta R$

6.001,73 (representa 6,7% do custo da alternativa em estaca escavada por broca mecânica).

A fundação profunda por estaca Strauss apresentou o maior custo em termos de aço, onde o

custo total (armadura da estaca e do bloco) resultou praticamente 30% a mais que aquele da

alternativa em estaca escavada com broca mecânica, sendo que o emprego de muitas estacas

originou blocos para fundações que oneraram o sistema em estaca Strauss.

Verificou-se que a maior expressividade nos custos de produção das fundações está na

escavação.

A alternativa de fundação profunda por estaca escavada com broca mecânica apresentou o

maior volume de concreto, enquanto que a alternativa de fundação profunda por estaca




Strauss apresentou o maior consumo de aço, por particularidades normativas quanto à

armação do elemento estrutural destas estacas, em específico. A imposição de variações

possíveis nos custos unitários entre concreto e aço não chega a inverter os resultados.

Em algumas regiões do país pode não existir a disponibilidade de ambas as soluções, então

tendo por base a referência deste trabalho e tomando-a referência, pode-se afirmar que a

diferença em termos de custos entre elas é cerca de 10%, logo, em muitos casos torna-se

impraticável deslocar um equipamento de uma cidade para outra a fim de reduzir os custos

com fundações.

Qualitativamente, comparando-se a fundação profunda por estaca escavada com broca

mecânica com a fundação profunda por estaca Strauss, esta apresenta melhores condições de

mobilidade para realizar intervenções (como por exemplo, ações de reforço estrutural) em

estruturas existentes, pois tem um maquinário reduzido, então é preferível em relação à outra

alternativa.

Em edificações de menor porte, como casas, os custos entre ambas as alternativas para

fundações profundas tendem a ter o custo assemelhado.

Verificou-se que aumentos de carga fazem as quantidades de estacas Strauss aumentarem e

consequentemente, o seu comprimento de escavação gasto.

A prática de projetos mostra que algumas configurações de terrenos ou níveis de carga podem

exigir o uso de uma ou outra tecnologia para fundação, ou até mesmo descartar alguma

alternativa. Assim, não é correto afirmar que determinada solução é mais vantajosa em

detrimento das demais para todos os cenários possíveis.

Ademais, conforme determinadas especificidades do projeto se evidenciam, uma alternativa

de fundação vai se mostrando mais adequada que a outra. A análise do custo técnico e

financeiro de uma fundação, de maneira isolada das condições de contorno que o problema

impõe pode trazer resultados imprecisos. Este trabalho reforça a doutrina que é sempre

desejável avaliar todas as condições que constituem o projeto para então estabelecer cenários

e definir qual alternativa apresenta-se mais vantajosa.

O bom projetista repete estudos semelhantes para cada projeto em específico para somente

então determinar qual alternativa deve ser escolhida.

A viabilidade de alguma solução ou outra não deve estar restrita às questões estruturais,

porque a consideração de outras variáveis importantes, tais como a necessidade de transpassar

rochas, ocorrência de nível de lençol freático próximo da superfície, entrada em espaços

confinados para então encontrar resultados mais confiáveis.

Finalmente, além das necessidades de cada edificação, deve-se também ponderar que até que

ponto torna-se viável empregar uma técnica que não é difundida ou que não tem

disponibilidade de atuação no local, e se tal decisão é realmente viável economicamente e

estruturalmente.




Referências

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documentação: referências: elaboração. Rio de Janeiro, 2002.

________. NBR 6118: projeto de estruturas de concreto: procedimento. Rio de Janeiro, 2014.

________. NBR 6120: cargas para o cálculo de estruturas de edificações: procedimento. Rio

de Janeiro, 1980.

________. NBR 6122: projeto e execução de fundações: procedimento. Rio de Janeiro, 2010.

________. NBR 10520: citações: elaboração. Rio de Janeiro, 2002.

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ALONSO, U. R. Exercícios de fundações. São Paulo: BLUCHER, 2010.

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CARVALHO, R. C.; PINHEIRO, L. M. – Cálculo e detalhamento de estruturas usuais de

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REBELLO, Y. C. P. Fundações: Guia prático de projetos, execução e dimensionamento.




São Paulo: Zigurate Editora, 2008.

ANÁLISE DE OPÇÕES PARA FUNDAÇÕES PROFUNDAS … estaca Franki, tubulão, estaca raiz, estaca...

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