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21 de março de 2024

# Estimativa da capacidade de carga das estacas com base no SPT

O dimensionamento de blocos de fundação é muito importante na análise da estrutura, uma vez que define como será a interação da estrutura com o solo no qual está apoiada.

### **Estimativa da capacidade de cargas das estacas com base no SPT**

Neste artigo iremos visualizar como estimar a capacidade de carga última de estacas isoladas com base na sondagem SPT pelos métodos semiempíricos de Aoki-Velloso e Décourt-Quaresma.

#### **Ensaio SPT**

A sondagem SPT (Standard Penetration Test) é um ensaio de investigação do solo que consiste na cravação de uma amostrador padrão pela transferência de energia da queda de um martelo de 65 kg solto a uma altura de 75 cm. Objetiva caracterizar a resistência à penetração dinâmica por meio do índice Nspt, que corresponde ao número de golpes necessários para a cravação de 30 cm do amostrador no solo, após uma cravação inicial de 15 cm. Apesar das críticas relacionadas com a dispersão dos resultados, que dependem do operador e das diversidades dos equipamentos utilizados no procedimento, ainda é um dos ensaios de investigação do solo mais utilizados no Brasil (Lukiantchuki, 2012). Um exemplo de laudo obtido por meio do ensaio SPT é exibido na imagem abaixo:

![](https://suporte.altoqi.com.br/hubfs/Knowledge%20Base%20Import/edbsn9af78c95d87b93af1ea4ffaeea4aee7fa7a3dca81c68cc3d7b0447d05e29985d878146903d5effc5ed91f49d9e479997.gif)

#### **Aoki-Velloso (1975)**

No Congresso Panamericano de Mecânica dos Solos e Fundações de 1975, realizado em Buenos Aires, Argentina, Nelson Aoki e Dirceu de Alencar Velloso apresentaram um método aproximado para estimar a capacidade de carga de estacas. Esse método, que mais tarde ficou reconhecido como o método de Aoki-Velloso, caracteriza a resistência do conjunto solo/estaca “R” pela soma das parcelas de resistência por atrito lateral “RL” e resistência de ponta “RP” (CINTRA; AOKI, 2010).

![](https://suporte.altoqi.com.br/hubfs/Knowledge%20Base%20Import/edbsnc937a8cb0b8db94f126dd9f1480fdc89d6c5e9b04c3a017ac5129b804b189375accbce5cce07c7daef43695b9cdbb22f.gif)

A resistência unitária lateral “rl” e a de ponta “rp” eram inicialmente eram correlacionadas com ensaios de penetração estática CPT (cone penetration test), por meio dos valores da resistência de ponta do cone “qc” e do atrito lateral unitário na luva “fs”.

![](https://suporte.altoqi.com.br/hubfs/Knowledge%20Base%20Import/edbsn28386a170710a76db12a43f6b488ce4a4701147b5933e52099ced746064fa0bbe2571530f2e242269f5623851c979f1f.gif)

 

![](https://suporte.altoqi.com.br/hubfs/Knowledge%20Base%20Import/edbsn9af78c95d87b93af1ea4ffaeea4aee7f739f0126d8e9c88060bfb3c5f99313afb4f479153955bd821e71522a5b335b29.gif)

Os fatores de correção F1 e F2 dependem do tipo de estaca, e são dados na tabela abaixo:

![](https://suporte.altoqi.com.br/hubfs/Knowledge%20Base%20Import/edbsn013bc851ce0c320c59dfb337108a90ec92e6e7ad488eb797e4fef9b892ebaf945f87c0536ffd7a164693b98a44b605de.gif)

Com isso, a capacidade de carga R da estaca isolada pode ser estimada como:

![](https://suporte.altoqi.com.br/hubfs/Knowledge%20Base%20Import/edbsndeee5ba165c485027481bf5508781fcf9b54b6e0ac86bb08b75b56ddb3b514076effac6f886b462397aba6e76362fdf7.gif)

Onde U é o perímetro da estaca, ΔL é o comprimento da camada de solo analisada e Ap é a área da ponta da estaca.

Contudo, devido ao predominância do emprego do ensaio SPT no Brasil, essas parcelas de resistência foram correlacionadas com o índice de resistência à penetração Nspt:

![](https://suporte.altoqi.com.br/hubfs/Knowledge%20Base%20Import/edbsnd48ac501fecc68b734af6f7a668b21fb5d8a833bfa4be7435fd0d5dcde26051a7059aa1f2be6286e07352f4c3d75913e.gif)

 

![](https://suporte.altoqi.com.br/hubfs/Knowledge%20Base%20Import/edbsn7452ae3486df49784caab1224a639d0ddb8ee85d69f5ab39897103f44f3649d13bfa6a474a3db5e9b47fd3d0a0214103.gif)

Np corresponde ao Nspt na cota da ponta, ou seja, da camada de solo onde a ponta da estaca está apoiadas; enquanto NL corresponde ao Nspt da camada de solo avaliada.

O coeficiente K e a razão de atrito α são coeficientes que dependem do tipo do solo, sendo alguns dados apresentados na tabela abaixo:

![](https://suporte.altoqi.com.br/hubfs/Knowledge%20Base%20Import/edbsne2a73769857aafb0bedd1b536a6e7bd386ae40c7f001fb0ec7f447e699253aa419a8b4e8340fa2cfbf21b0879cd24fea.gif)

Valores diferentes podem ser encontrados em outras bibliografias, pois após a publicação do método, outros pesquisadores aprimoraram os coeficientes e fatores de correção, como Alonso, Laproviterra e Monteiro.

Em acordo com as expressões acima, a capacidade de carga de uma estaca isolada pode ser estimada pela seguinte fórmula:

![](https://suporte.altoqi.com.br/hubfs/Knowledge%20Base%20Import/edbsndeee5ba165c485027481bf5508781fcfd434c10948b755409465a46b9a8db696e29411e2815603330544b94d2128a667.gif)

#### **Décourt-Quaresma (1978)**

No 6° Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia de Fundações, em 1978, Luciano Décourt e Arthur Quaresma apresentaram ao um método para a determinação da capacidade de carga de estacas a partir de valores normalmente fornecidos por sondagens (SPT). Esse método Décourt-Quaresma também caracteriza a resistência do conjunto solo/estaca pela soma das parcelas de resistência por atrito lateral e resistência de ponta:

![](https://suporte.altoqi.com.br/hubfs/Knowledge%20Base%20Import/edbsnfac594aad38c4a318e86f3cdad79199fbd5caa00cd6a7fcb16b7fb45d32335aaa74638332ec4f8199a4d4fde54e4c154.gif)

 

![](https://suporte.altoqi.com.br/hubfs/Knowledge%20Base%20Import/edbsnc937a8cb0b8db94f126dd9f1480fdc89f35381a9097870b5a2005e9838e543b4d0f9e2b9b33bc4502b3eb9e77f9e9d9a.gif)

A tensão de atrito lateral “rl”, em kPa, é calculada com o valor médio do índice de resistência à penetração Nspt ao longo do fuste (NL), não fazendo distinção quanto ao tipo do solo.

![](https://suporte.altoqi.com.br/hubfs/Knowledge%20Base%20Import/edbsn212d106b3f104c0da2b97a1f2aa0464b15a8d730480481223a4e6b3bb13888136110e4faeae8c7639b677557aea83abc.gif)

O resultado da expressão acima sairá em kPa. Caso esteja trabalhando com outras unidades, recomenda-se converter após a aplicação da fórmula.

Na obtenção do valor NL, foram adotados os seguintes limites:

- Para estacas Strauss, e tubulões a céu aberto:

![](https://suporte.altoqi.com.br/hubfs/Knowledge%20Base%20Import/edbsndeee5ba165c485027481bf5508781fcf561ce8756ac84edbd1db1f4c5249fb860c313512115c72a7d9757165aad9cbe4.gif)

- Para estacas de deslocamento e escavadas com bentonita:

![](https://suporte.altoqi.com.br/hubfs/Knowledge%20Base%20Import/edbsn212d106b3f104c0da2b97a1f2aa0464bc2d8733eb10454d2be6a8e4715e21187a30784d2089a76926f80715f57234e6c.gif)

A resistência de ponta unitária da estaca rp, estimada pela equação abaixo, é calculada com o valor médio do índice de resistência a penetração na ponta/base da estaca Np:

![](https://suporte.altoqi.com.br/hubfs/Knowledge%20Base%20Import/edbsnd08093ba393a7e105506a0fee768604c70c9de9cca3e8d80daebf471fdf73941ed83c4eaa267206192adbf3228ca0681.gif)

Onde Np representa o valor do Nspt médio da ponta, obtido a partir de três valores: o correspondente ao nível da ponta, e os imediatamente anterior e posterior; e C é o coeficiente característico do solo, especificado na tabela abaixo:

![](https://suporte.altoqi.com.br/hubfs/Knowledge%20Base%20Import/edbsnfac594aad38c4a318e86f3cdad79199f137fac4f8404eb58a8dec533f74ef3e5defc82129e9399d642556e6bf0b9b3d7.gif)

Em 1996, Décourt introduziu fatores α e β às parcelas de resistência de ponta e lateral, para adequar o método para estacas escavadas com lama bentonítica e escavadas em geral (inclusive tubulões a céu aberto), estacas hélice contínua, raiz e injetadas sob alta pressão. Para pré-moldadas, Franki e metálicas, os valores de α e β mantiveram-se em 1, como a fórmula original proposta em 1978.

![](https://suporte.altoqi.com.br/hubfs/Knowledge%20Base%20Import/edbsn212d106b3f104c0da2b97a1f2aa0464bf2ad1c9b85e0dc75445899a363ce6490ea0baa39d95eabda51dc91da79f42893.gif)

Onde os fatores α e β são descritos nas tabelas abaixo:

![](https://suporte.altoqi.com.br/hubfs/Knowledge%20Base%20Import/edbsn9af78c95d87b93af1ea4ffaeea4aee7f9291976de8c4b7ae3af589e8b4fc7779258a05e406af41f3373593d524984e84.gif)

![](https://suporte.altoqi.com.br/hubfs/Knowledge%20Base%20Import/edbsndeee5ba165c485027481bf5508781fcf97934d5f955bcf0cbf7336513e0760d87b3bad3456331f1e773d70a199960cb4.gif)

#### **Conclusão**

Neste artigo visualizamos que os métodos de Aoki e Velloso e Décourt e Quaresma estimam a capacidade de carga ultima de fundações isoladas pela soma das parcelas de resistência lateral RL e resistência de ponta RP. Cada uma dessas resistências depende do tipo do solo, do tipo, profundidade e das dimensões da estaca. 

 

**Referencias bibliográficas**  
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6122: Projeto e Execução de Fundações. Rio de Janeiro, 1996.  
CAMPOS, J.C. Elementos de fundações em concreto. São Paulo: Oficina de Textos, 2015.  
CINTRA, J. C. A; AOKI, N. Fundações por estacas: projeto geotécnico. São Paulo: Oficina de Textos, 2010.  
LUKIANTCHUKI, L. A. Interpretação de resultados do ensaio SPT com base em instrumentação dinâmica. Tese (Doutorado) Escola de Engenharia de São Carlos – USP, São Carlos, 2012.

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    - [Disciplina Hidráulico | Piscinas](https://suporte.altoqi.com.br/hc/pt-br/altoqi-builder#disciplina-hidráulico-piscinas)
    - [Disciplina Hidráulico | Verificação de pressões, vazões e perdas de carga](https://suporte.altoqi.com.br/hc/pt-br/altoqi-builder#disciplina-hidráulico-verificação-de-pressões-vazões-e-perdas-de-carga)
    - [Disciplina Hidráulico | Soluções para pressão (pressurizadores e VRP)](https://suporte.altoqi.com.br/hc/pt-br/altoqi-builder#disciplina-hidráulico-soluções-para-pressão-pressurizadores-e-vrp)
    - [Disciplina Sanitário | Colunas Sanitárias, Ventilação e Tubos de Queda](https://suporte.altoqi.com.br/hc/pt-br/altoqi-builder#disciplina-sanitário-colunas-sanitárias-ventilação-e-tubos-de-queda)
    - [Disciplina Sanitário | Ramais e Ambientes Sanitários (banheiros, cozinhas, áreas de serviço)](https://suporte.altoqi.com.br/hc/pt-br/altoqi-builder#disciplina-sanitário-ramais-e-ambientes-sanitários-banheiros-cozinhas-áreas-de-serviço)
    - [Disciplina Sanitário | Peças e componentes (ralos, sifões, conexões)](https://suporte.altoqi.com.br/hc/pt-br/altoqi-builder#disciplina-sanitário-peças-e-componentes-ralos-sifões-conexões)
    - [Disciplina Sanitário | Caixas de passagem, gordura e sifonadas](https://suporte.altoqi.com.br/hc/pt-br/altoqi-builder#disciplina-sanitário-caixas-de-passagem-gordura-e-sifonadas)
    - [Disciplina Sanitário | Rede Pluvial, Calhas e Coletores](https://suporte.altoqi.com.br/hc/pt-br/altoqi-builder#disciplina-sanitário-rede-pluvial-calhas-e-coletores)
    - [Disciplina Sanitário | Unidades de Tratamento](https://suporte.altoqi.com.br/hc/pt-br/altoqi-builder#disciplina-sanitário-unidades-de-tratamento)
    - [Disciplina Sanitário | Estações elevatórias e bombas submersíveis](https://suporte.altoqi.com.br/hc/pt-br/altoqi-builder#disciplina-sanitário-estações-elevatórias-e-bombas-submersíveis)
    - [Disciplina Sanitário | Verificações e dimensionamento (diâmetros, declividades, inclinações)](https://suporte.altoqi.com.br/hc/pt-br/altoqi-builder#disciplina-sanitário-verificações-e-dimensionamento-diâmetros-declividades-inclinações)
    - [Disciplina Incêndio | Configurações, normas e mensagens gerais](https://suporte.altoqi.com.br/hc/pt-br/altoqi-builder#disciplina-incêndio-configurações-normas-e-mensagens-gerais)
    - [Disciplina Incêndio | Bombas de Incêndio](https://suporte.altoqi.com.br/hc/pt-br/altoqi-builder#disciplina-incêndio-bombas-de-incêndio)
    - [Disciplina Incêndio | Sprinklers: lançamento, critérios e dimensionamento](https://suporte.altoqi.com.br/hc/pt-br/altoqi-builder#disciplina-incêndio-sprinklers-lançamento-critérios-e-dimensionamento)
    - [Disciplina Incêndio | Hidrantes e mangotinhos](https://suporte.altoqi.com.br/hc/pt-br/altoqi-builder#disciplina-incêndio-hidrantes-e-mangotinhos)
    - [Disciplina Incêndio | Planilha de Pressão, perdas de carga e comportamento hidráulico](https://suporte.altoqi.com.br/hc/pt-br/altoqi-builder#disciplina-incêndio-planilha-de-pressão-perdas-de-carga-e-comportamento-hidráulico)
    - [Disciplina Incêndio | Sinalização, preventivo e equipamentos auxiliares](https://suporte.altoqi.com.br/hc/pt-br/altoqi-builder#disciplina-incêndio-sinalização-preventivo-e-equipamentos-auxiliares)
    - [Disciplina SPDA](https://suporte.altoqi.com.br/hc/pt-br/altoqi-builder#disciplina-spda)
    - [Relatórios](https://suporte.altoqi.com.br/hc/pt-br/altoqi-builder#relatórios)
    - [Visão 3D](https://suporte.altoqi.com.br/hc/pt-br/altoqi-builder#visão-3d)
    - [Cortes, detalhes e esquemas](https://suporte.altoqi.com.br/hc/pt-br/altoqi-builder#cortes-detalhes-e-esquemas)
    - [Pranchas](https://suporte.altoqi.com.br/hc/pt-br/altoqi-builder#pranchas)
    - [Controle de revisões](https://suporte.altoqi.com.br/hc/pt-br/altoqi-builder#controle-de-revisões)
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