FUNDAO RADIER

Artur Von Rondon, Janio Oliveira, Marcionilia Moreira, Poliana Andrade, Tatiana Sales e Tayane Fernandes *

Resumo

O radier um tipo de elemento de fundao superficial e se constitui numa placa rgida que recebe todas as cargas da edificao e as transmite uniformemente ao solo.

A sua escolha indicada quando, um pr-dimensionamento de sapatas considerando-se a capacidade de suporte do solo, resulta em dimenses tais que os elementos ficam muito prximos uns dos outros ou mesmo se interceptam; quando se deseja uniformizar os recalques e quando a rea total de fundao ultrapassa metade da rea de construo.

uma soluo aplicvel maioria dos tipos de solo, pois como h distribuio uniforme da carga, o radier admite um solo com menor resistncia do que aquela necessria para fundao em estaca, por exemplo.

Esta soluo apresenta vantagens como baixo custo e rapidez na execuo, alm de reduo de mo de obra comparada a outros tipos de fundao superficiais ou rasas.

Palavras-chave: Radier, fundao superficial, laje, cargas, solo.

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* Alunos do curso de Engenharia Civil da PUC Minas Unidade Barreiro

1. INTRODUO

Pesquisadores apontam que a origem do termo Radier romena, onde no passado foi muito utilizada nas fundaes dos aquedutos. Uma definio mais atual, a fornecida pela ACI 360R-10 (2010) que define radier como uma laje sobre solo cuja principal finalidade suportar as cargas aplicadas atravs da tenso admissvel de suporte do solo (capacidade do solo).

Atualmente, o Brasil est um pouco atrs quando se fala em radier. Em outros pases, a primeira opo a se avaliar o radier; no Brasil, a ltima opo. Isso, independentemente do porte da construo.

Para estarmos inseridos e atualizados no mercado da construo civil necessrio que estejamos sempre atentos a: mudanas, novas tecnologias e ao rompimento de alguns mitos. Em relao a esses mitos podemos apontar o radier para ilustrar algumas situaes que so bem comuns no cenrio brasileiro. Geralmente o brasileiro usa o sistema radier apenas para edificaes populares e de baixa carga, por julga-lo incapaz de exercer uma funo mais complexa ou incapaz de suportar cargas elevadas, o que no verdade, pois se trata de um sistema eficiente trabalhando tanto com altas quanto baixas cargas, quando corretamente dimensionado e executado, obviamente. Outro mito que podemos ressaltar o de que o sistema composto por estacas e vigas baldrames mais econmico do que o radier. Provavelmente isso j foi verdade um dia quando h dcadas atrs a disponibilidade do concreto usinado era escassa.

Felizmente, aos poucos esse tipo de fundao vem ganhando seu espao na construo civil brasileira, em Fortaleza, por exemplo, j foram executadas fundaes tipo radier protendido com cordoalhas engraxadas, para edifcios residenciais de at 15 andares.

2. JUSTIFICATIVA

No Brasil, laje sobre o solo (radier) um sistema que recebe pouca ateno do ponto de vista estrutural como tambm em sua execuo, e isso pode ser comprovado afirmando-se que at a presente data no Brasil no existe uma norma de laje sobre o solo.

Quando utilizado, o sistema de laje sobre o solo para fundao quase que totalmente empregado para edificaes populares. Esse procedimento poderia ser ampliado para outros padres de edificaes, porm criou-se a cultura de que no um sistema to confivel como as fundaes tradicionais (sapatas, estacas, etc).

Com este trabalho, procura-se promover um maior conhecimento tcnico no projeto e na execuo para que essa alternativa ganhe mais espao na construo civil brasileira, alm de apresentar ao leitor as possibilidades pouco conhecidas do radier. Procuramos ainda destacar suas vantagens, desvantagens, descrever suas etapas de construo e apontar qual o tipo correto de radier para cada situao.

3. HISTRICO

Segundo Almeida (2001), em geral, considerando a situao atual da construo civil Brasileira, pode ser dito que o radier, recebe pouca ateno tanto durante a fase de projeto quanto durante a fase de construo. Como conseqncia, as recomendaes que poderiam evitar muitos problemas so simplesmente ignoradas.

Como dito anteriormente, no existe uma Norma Brasileira especfica para projeto e execuo de radiers. Entretanto, existem literaturas produzidas principalmente pelo American Concrete Institute (ACI) e pelo Post-Tensioning Institute (PTI).

Conforme Cauduru (2000), o mercado do radier em concreto protendido empregando cordoalha engraxada iniciou seu desenvolvimento na regio sudoeste dos Estados Unidos, da Califrnia ao

Texas. Essa regio possui grande incidncia de solos expansveis, ou seja, que se expandem com o aumento da umidade, levando a fissura das lajes executadas em concreto armado.

A partir do sucesso da utilizao dessa tcnica naquela regio, seu uso expandiu-se por todo o pas, atingindo o Canad. Num crescimento vertiginoso, a principal destinao das cordoalhas engraxadas e plastificadas naquele pas, superando em 50% o enorme mercado das lajes planas para edifcios.

A divulgao desta tecnologia no Brasil comeou em um seminrio de atualizao tecnolgica sobre protenso, ocorrido em Embu - SP em julho de 1996, o processo finalmente decolou na cidade de Fortaleza CE. A obra pioneira no Brasil foi a construo em Fortaleza, do primeiro radier protendido com cordoalhas engraxadas e plastificadas, para edifcio residencial de grande altura, em agosto de 1999. A fundao do tipo radier em concreto protendido, muito utilizada em edificaes do tipo PAR (Programa de Arrendamento Residencial), geralmente edifcios com trreo e mais trs pavimentos, por sua simplicidade, rapidez, segurana e flagrantes vantagens tcnicas e econmicas.

4. VANTAGENS DO USO DO RADIER

Segundo Moura (2000), o emprego de lajes assentadas sobre o solo, destinadas a apoiar residncias, galpes e mesmo edifcios de grande porte, tem sido muito comum nos Estados Unidos e apresenta vantagens bastante atraentes:

a laje desempenha a funo de fundao; por se estender em toda projeo da edificao, transmite de maneira segura as suas cargas ao solo, sem exigir dele grande resistncia, j que os valores das tenses a serem equilibradas pelo solo ficam bastante reduzidas devido a uniformizao das aes;

a laje j desempenha as funes de piso pronto, com excelente qualidade de acabamento, estando praticamente pronto para receber a pavimentao;

o construtor est dispensado de fazer escavaes, alicerces em alvenaria de pedra, baldrames e cintas, alm do piso;

Reduo de mo-de-obra na execuo;

execuo muito pratica, sendo assim tendo uma grande agilidade na execuo, reduzindo a mo de obra, e podendo assim satisfazer o cliente;

economia, que depois da qualidade e segurana, o ponto mais importante, ela pode reduzir o custo em at 30%, em comparao aos outros sistemas e fundaes.

5. UTILIZAO O RADIER

O radier geralmente utilizado em obras de pequeno porte, mas conforme dito anteriormente, se corretamente projetado e executado, pode suportar cargas mais elevadas. aplicvel a maioria dos tipos de solo, principalmente em solos fracos, cujas camadas resistentes se encontram a grandes profundidades. Alm disso, tambm executado em obras de fundao quando a rea das sapatas ocuparem cerca de 70 % da rea coberta pela construo ou quando se deseja reduzir ao mximo os recalques diferenciais.

Em edificaes cujas solicitaes forem maiores, ou na impossibilidade suportar recalques mnimos necessrio atravessar o estrato compressvel. Diante desta situao, SANTOS (1997) destaca que as fundaes em radier, tambm definidas por flutuantes, apresentam-se

como alternativa sob as solicitaes propostas, entretanto necessitam de algumas das seguintes condies:

Pr-adensamento da camada mole j comprovado, ou a ser executado por meio de aterros, quando houver disponibilidade de tempo, ou ainda atravs da retirada de parte do material superficial;

Estimativa dos recalques e compatibilidade entre os mesmos e a estrutura;

Homogeneidade verificada na resistncia do material na profundidade de assentamento.

Este tipo de fundao comum na cidade do Mxico, onde so comuns radiers sobre profundas camadas de uma argila muito compressvel. Esta circunstncia acarreta recalques significativos, porm, relativamente uniformizados pelos radiers, conferindo estruturas mveis e seguras mediante controle constante.

Neste sentido, salienta-se que a aplicao de radiers sobre solos moles, torna-se mais interessante medida que esta camada maior, aumentando a profundidade necessria ao emprego de fundaes profundas.

6. TIPOS DE RADIER

O tipo de solo influncia diretamente na escolha do tipo de radier.

Segundo o Engenheiro civil Fbio Albino de Souza, muitos casos de insucessos no Brasil com relao a radier foram cometidos por ignorar os tipos de solo e tentar implantar um mtodo de outro pas nas condies brasileiras.

O projeto e o dimensionamento de um radier metade clculo estrutural e metade uma anlise de solo. No adianta conhecer 100% de anlise estrutural e 0% de solo e tambm no adianta conhecer 100% de anlise de solo e 0% de anlise estrutural. Deve-se ter as duas coisas em

100%, ou seja, voc tem que saber muito bem de anlise estrutural e muito bem de solos.

Os radiers podem ser classificados quanto a sua geometriia, quanto rigidez flexo e quanto tecnologia.

6.1. Quanto geometria

Classificam-se como lisos, com pedestais, nervurados e caixo.

- Radiers lisos: tem a vantagem de ter grande facilidade de execuo. Este o tipo de radier que tem sido utilizado nas edificaes que possuem at 4 (quatro) pavimentos.

Radier Liso. Fonte: Dria (2007)

Radiers com pedestais ou cogumelos: aumenta a espessura sob os pilares e melhora a resistncia flexo e ao esforo cortante. Os pedestais podem ser superiores ou inferiores, tendo este ltimo a vantagem de ser feita na escavao e deixar a superfcie do piso plana.

Radier com pedestais ou cogumelos. Fonte: Dria (2007)

Radiers nervurados: executa-se com nervuras secundrias e nervuras principais, colocadas sob os pilares, podendo ser superiores ou inferiores. No caso de nervuras inferiores executa-se sobre a escavao, o que no acontece no caso das nervuras superiores, sendo

necessria a colocao de agregado para deixar a superfcie do piso plana.

Radier Nervurado. Fonte: Dria (2007)

Radiers em caixo: utiliza-se com a finalidade de ter uma grande rigidez e pode ser executado com vrios pisos.

Radier em caixo. Fonte: Dria (2007)

6.2. Quanto a rigidez flexo

So classificados em rgidos e elsticos. Os radiers rgidos so aqueles cuja rigidez a flexo relativamente grande, portanto, o elemento estrutural pode ser tratado como um corpo rgido. Os radiers elsticos possuem menor rigidez e os delocamentos relativos da placa no so desprezveis.

6.3. Quanto tecnologia

A tecnologia empregada na execuo de radier o concreto armado e o concreto protendido, com a utilizao de cordoalhas engraxadas. A seguir sero apresentadas as vantagens de cada tecnologia.

Radier em concreto armado: A especificao da resistncia compresso do concreto tem influncia direta na determinao da espessura do radier e nas propriedades das superfcies

acabadas. A resistncia compresso tambm tem influncia na deformao de retrao, na deformao lenta e nas deformaes devido variao da temperatura ambiente. A determinao e a especificao dessa resistncia so fundamentais para o desempenho estrutural do radier em concreto armado.

Radier em concreto protendido: A simplicidade da execuo caracterstica deste sistema no qual, as cordoalhas e seus acessrios requerem trabalho muito simples na obra. O sistema mais empregado o de protenso sem aderncia que no requer injeo de pasta de cimento, utiliza-se portanto cordoalhas engraxadas.

Segundo Moura (2000), o emprego de cordoalhas engraxadas em lajes assentadas sobre o solo, destinadas a apoiar residncias, galpes e mesmo edifcios de grande porte, tem sido muito comum nos Estados Unidos (onde so chamados de slabs on ground) e apresenta vantagens bastante atraentes:

a laje desempenha a funo de fundao; por se estender em toda projeo da edificao, transmite de maneira segura as suas cargas ao solo, sem exigir dele grande resistncia, j que as tenses a serem equilibradas pelo solo ficam bastante diludas;

a laje j desempenha as funes de piso pronto, com excelente qualidade de acabamento, estando praticamente pronto para receber a pavimentao;

o construtor est dispensado de fazer escavaes, alicerces em alvenaria de pedra, baldrames e cintas, alm do piso citado no item anterior.

Segundo o Concrete Society (2000), o concreto protendido ps tracionado possuias seguintes vantagens com relao ao radier em concreto armado:

menor espessuras das lajes; reduo da fissurao;

rapidez de construo;

maior impermeabilidade

6.4. Radier estaqueado

Radiers estaqueados so um tipo de fundao mista composta por dois elementos: um horizontal (o radier) e outro vertical (as estacas). A transferncia das cargas estruturais ao solo se faz por trs formas: pela base do elemento horizontal como nas fundaes rasas e tambm ao longo do fuste e da ponta do elemento vertical como em fundaes profundas.

Esse tipo de soluo para a fundao adotado nos casos em que a capacidade de suporte do terreno para fundaes rasas de qualidade razovel mas onde os recalques totais e diferenciais esperados possam ser elevados. A introduo de algumas estacas sob o radier tem como objetivo reduzir os valores de recalque a nveis aceitveis. Nestes casos, o nmero de estacas a ser utilizado menor, tipicamente de trs a quatro vezes, do que aquele correspondente alternativa de fundao estaqueada convencional, ou seja, a reduo da ordem de 65 a 75% no nmero de estacas.

Esquema de projeto de estacas para reduo de recalques diferenciais.

Fonte: Randolph (1994).

7. PROJETO E EXECUO

Os radiers podem ser executados em concreto armado, em concreto reforado com fibras ou em concreto protendido. Dependendo das caractersticas e da escala do projeto.

Utiliza-se o Radier protendido quando a fundao rasa comprida, acomodando mais de uma casa. Empregados em edificaes mais altas com 14 pavimentos. No se tornando vivel para um radier de 5 a 6 metros. J o Radier Armado utilizado em construes mais baixas com no mximo 4 ou 5 pavimentos.

Antes de comear a execuo da base do radier, o solo deve estar precisamente nivelado. Deve-se fazer ento a verificao in loco realizando ajustes a serem feitos no terreno caso seja necessrio. Aps a verificao da topografia do terreno so realizadas as passagens das instalaes eltricas, hidrulicas, e esgoto. Os trechos de passagens das tubulaes recebem o assentamento de cimento com areia.

Segundo Marcelo Nogueira gerente da Rossi Engenharia, em prdios evita-se a passagem de tubulao hidrulica sob o radier por motivos estticos. Executando-se um shaft horizontal sobre um radier rebaixado.

Posteriormente ocorre o preparo da base. O radier tem uma camada de brita de aproximadamente 7 cm, que permite fazer o nivelamento fino do terreno e evitar o contato da armao com o solo. Pode-se usar brita 1 ou bica corrida compactada e p de pedra. Sobre ela, coloca-se uma lona plstica, que ajuda na impermeabilizao e no deixa que a nata do concreto fresco desa para a brita.

O prximo passo a colocao das formas metlicas so vantajosas em projetos maiores com repetio de concretagens e ajudam a fixar a armao e a manter o distanciamento para o solo. Marcos Caracas, da Impacto Protenso, ressalta que, na montagem, os encontros e o travamento das peas tm que ser

verificados antes de prosseguir para a concretagem.

- Armadura: No radier de concreto armado, emprega-se tela metlica - simples ou dupla, com ou sem reforo sob as paredes, Conforme a necessidade verificada pelo engenheiro projetista. Na amarrao, deve-se atentar para o cobrimento mnimo das telas e o posicionamento das armaduras de arranque e dos ferros de para-raios. O cobrimento deve ser garantido com espaadores plsticos, trelias metlicas e caranguejos metlicos, explica Marcelo Nogueira, da Rossi. A concretagem pode ser realizada atravs da bomba ou jerica. O nivelamento garantido por meio de mestras metlicas. O acabamento superficial obtido por sarrafeamento, desempenamento e acabadora mecnica de superfcie. O acabamento no pode ser liso demais, porque a textura deve permitir a aderncia de argamassa.

- Cabos de protenso: Para realizar a execuo dos radiers protendidos, so utilizadas cordoalhas plastificadas e engraxadas, dispostas em feixes com largura de 80 cm a 1 m - quanto maior a carga, mais estreita a malha. Nos encontros das cordoalhas, deve-se posicionar espaadores para garantir sua elevao e fixao. Na Concretagem a equipe deve evitar pisar nas cordoalhas de protenso ou encostar nelas a ponta do vibrador, para no desloc-la. Obs.: Deve-se verificar o nivelamento com nvel laser, nos quatro cantos da frma. Tambm aconselhvel conferir se os pontos de eltrica e hidrulica esto corretamente locados, recomenda o engenheiro Nelson Gerab, da Civic.

A cura do radier prontendido feita com a aplicao continua de gua em mdia sete dias, nesse perodo pode-se subir parte da alvenaria. J o o radier de concreto armado pode durar mais de 72 horas.

8. CONCLUSO

O radier tem um futuro muito promissor no Brasil. Seu uso j uma inovao por substituir as fundaes mais tradicionais.

A grande vantagem da fundao radier que ela tem baixo custo e qualquer profissional capacitado pode executar esse tipo de trabalho sem qualquer tipo de dificuldade na operao. A economia dessa laje pode chegar a at 30% do preo final, se comparado a outros mtodos.

A laje radier tambm garante praticidade, reduo da mo de obra necessria, alm de eliminar a escavao e eliminar o contra piso da obra. O fato do radier ser uma pea inteiria pode lhe conferir uma alta rigidez, o que muitas vezes evita grandes recalques diferenciais. Uma outra vantagem que esta soluo aplicvel a maioria dos tipos de solo, principalmente em solos fracos, cujas camadas resistentes se encontram a grandes profundidades, e que a utilizao de estacas ou tubules, por exemplo, poderiam tornar a obra invivel economicamente.

Como explicitado no trabalho, o radier no muito utilizado no Brasil, principalmente por aqui ter se espalhado a ideia de que esse tipo de fundao possui limitadas funes estruturais, sendo ele mais utilizado em construes populares e de baixa carga. Porm, estudando um pouco mais o radier, percebe-se que existem grandes possibilidades oferecidas por esse mtodo, como em Fortaleza, por exemplo, onde j foram executadas fundaes tipo radier para edifcios residenciais de at 15 andares. Alm disso no podemos deixar de levar em considerao que ainda h grandes possibilidades de aperfeioamento da tcnica de execuo deste mtodo, o que poderia abrir ainda mais caminhos para a sua utilizao em larga escala no pas.

ABSTRACT

The raft is a type of surface foundation element and constitutes a rigid plate that receives all the loads of the building and uniformly transmitted to the ground.

Its choice is indicated when a pre- sizing shoes considering the soil bearing capacity, resulting in dimensions such that the elements are very close to each other or intersect; when you want to standardize settlements and where the total area of foundation exceeds half of the construction area.

It is one applicable to most types of soil solution because as there is uniform distribution of load, soil raft admits a lower resistance than that necessary for the foundation of cutting, for example.

This solution has the advantages of low cost and speed of execution, and compared manpower reduction to other types of surface or shallow foundation.

Keywords: Radier, shallow foundations , slab, loads , soil.

REFERNCIAS

ALMEIDA, L.C. Laje Sobre Solo para Fundao de Residncias. Dissertao de Mestrado da UNICAMP/FEC, 2001.

DRIA, L. E. S. Projeto de Estrutura de Fundao em Concreto do tipo Radier. Dissertao de mestrado do Centro de Tecnologia, Universidade Federal de Alagoas. PPGEC/UFAL, 2007. CAUDURU, E.L. Execuo de Radiers Protendidos. Trabalho apresentado no 42 Congresso Brasileiro do Concreto, 2000.

SANTOS, Altair. Para cada tipo de solo, um tipo de radier. Disponvel em: http://www.cimentoitambe.com.br/para-cada-tipo-de-solo-um-tipo-de-radier/. Acesso em 01/03/15

DRIA, Lus Eduardo Santos; LIMA, Flvio Barboza de. Anlise de fundao tipo radier empregando o modelo de analogia de grelha. Disponvel em: http://coral.ufsm.br/decc/ECC840/Downloads/Analogia_Grelha_Radier.pdf. Acesso em 28/02/2015.

SANTOS, Glaci Trevisan. Integrao de Informaes Pedolgicas, Geolgicas e Geotcnicas aplicadas ao uso do solo urbano em Obras de Engenharia. Tese (Doutoramento) UFRGS. Porto Alegre, 1997.

LIMA, Eduardo Campos. Radiers. Disponvel em: http://equipedeobra.pini.com.br/construcao-reforma/42/fundacoes-radiers-241672-1.aspx. Acesso em 28/02/2015

YAZIGI, Walid. A tcnica de Edificar. Editora PINI SindusCom/SP, So Paulo, 1997.

DRIA, L. E. S. Projeto de Estrutura de Fundao em Concreto do tipo Radier. Dissertao de mestrado do Centro de Tecnologia, Universidade Federal de Alagoas. PPGEC/UFAL, 2007.

MOURA, J.R.B. Estruturas de Concreto Protendido. Curso Introdutrio da Universidade de Fortaleza UNIFOR, 2000.

SOUZA, Fbio Albino de. Para cada tipo de solo, um tipo de radier. Disponvel em: http://www.cimentoitambe.com.br/para-cada-tipo-de-solo-um-tipo-de-radier/. Acesso em: 10/03/2015.

Radiers Estaqueados Apostila da PUC Rio. Disponvel em: http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/3957/3957_3.PDF. Acesso em: 10/03/2015

LIMA, Eduardo Campos. Radiers. Disponvel em: http://equipedeobra.pini.com.br/construcao-reforma/42/fundacoes-radiers-241672-1.aspx. Acesso em 11/03/2015