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Fundações de galpões logísticos devem combater a força de arrancamento

Com estaca escavada ou broca mecânica, estaca tipo hélice contínua, ou mista: a carga de tração é que define o tipo de fundação utilizada

Publicado em: 19/05/2014Atualizado em: 30/06/2014

Texto: Redação AECweb/e-Construmarket

Galpões Logísticos

Os galpões logísticos ocupam extensas áreas horizontais, de 20, 40 mil m² construídos com uma modulação de pilares, que é mais ou menos padrão (cerca de 20 m). “Um galpão é basicamente constituído por piso de concreto reforçado, piso armado, para aguentar uma carga de estantes e empilhadeiras. É um ponto fundamental do galpão de logística. Em 90% dos casos, os pilares são pré-fabricados de concreto e sua altura é de cerca de 11,5 m. O telhado é, normalmente, metálico por ser muito leve e oferecer pouca carga de compressão, chegando a 75 kg/m². Um pilar central tem, com a ausência do vento, 50 toneladas de carga normal. Ou seja, as cargas normais do galpão de logística na compressão do pilar são muito pequenas”, afirma Ivan Joppert Junior, engenheiro civil e diretor da Infraestrutura Engenharia.

De acordo com Joppert, a pior atuação de carga em galpões logísticos é o vento. “Como a estrutura é muito leve, no momento em que o vento bate são gerados esforços de arrancamento nos pilares, que são transmitidos para as fundações. E estas precisam aguentar esforços de tração. Fundamentalmente, a carga de tração é que vai definir o tipo de fundação que será usada”, esclarece.

Já os edifícios comerciais e residenciais, que são verticais, possuem uma carga normal muito grande. Segundo o engenheiro, a área de pavimentação tem, em média, 1 a 2 toneladas/ m², envolvendo sobrecarga, alvenaria etc. “Nesse caso, as fundações devem ser dimensionadas para cargas de compressão. Essa é a principal questão que deve ser trabalhada em prédios. Existe também a composição de flexão de esforços horizontais para o momento que o vento bate na lateral do edifício, mas é secundária”, explica.

TIPOS DE FUNDAÇÕES

Um galpão é basicamente constituído por piso de concreto reforçado, piso armado, para aguentar uma carga de estantes e empilhadeiras. É um ponto fundamental do galpão de logística. Em 90% dos casos, os pilares são pré-fabricados de concreto e sua altura é de cerca de 11,5 m. O telhado é, normalmente, metálico por ser muito leve e oferecer pouca carga de compressão, chegando a 75 kg/m². Um pilar central tem, com a ausência do vento, 50 toneladas de carga normal. Ou seja, as cargas normais do galpão de logística na compressão do pilar são muito pequenas

A estaca escavada ou broca mecânica é a mais barata, rápida e a solução preferida da maioria das empresas. “Mas é limitada à geologia. Se for na areia, ela pode desbarrancar. Se tiver lençol freático alto, também não funciona, podendo desbarrancar e a concretagem ficar submersa. Essa solução tem alguns limitantes geotécnicos que vão depender do local”, explica o diretor.

Outro tipo de fundação é a estaca tipo hélice contínua, onde é introduzido o trado no solo, é feita a concretagem da estaca e, depois, é colocada a armação. “A limitante desse tipo de estaca é o comprimento da armação. Não é possível implantar muito a armação devido à resistência que o concreto imprime na hora da colocação. É possível, no máximo, com uma tratabilidade muito boa, colocar 12m – mais do que isso é impossível. Quando não conseguimos usar a estaca hélice, porque o material é extremamente duro, como uma argila muito dura, onde a hélice não vai conseguir penetrar, a alternativa é o uso de tubulões curtos, abertos com marteletes engastados no solo ou sapatas de grandes dimensões, que tenham bastante peso, para combater esse esforço de tração misturado com flexão (flexo-tração)”, afirma Joppert.

DIVERSIDADE NO USO

Um galpão pode empregar múltiplos tipos de fundações. “Em um galpão de 40 mil m², normalmente o terreno não é plano, sendo preciso realizar uma terraplanagem. Nesse momento, vão existir regiões de aterro e de corte. Nas regiões de aterro, comumente, o terreno é compactado e é feito um tratamento para que não ocorram recalques. E na região de corte não existe muito controle, se tiver que cortar um material muito resistente, duro como rocha, não será possível fazer estaca, a não ser a estaca raiz que é uma solução muito cara. Assim, será necessário partir para soluções como um tubulão curto ou uma sapata. Havendo uma fundação praticamente direta em um canto do galpão, será preciso utilizar estacas do outro lado, onde foram feitos aterros que podem chegar a 10, 15 m de profundidade. Nesse meio do caminho, entre a fundação direta e a estaca, terá o terreno natural que é o ponto de passagem entre o corte e o aterro. Nessa região é possível usar estacas mais curtas ou até mesmo o tubulão”, diz o engenheiro.

Um exemplo do uso de fundações mistas foi a projetada por Joppert para a obra construída pela Libercon Engenharia do centro logístico da Procter & Gamble, no Rio de Janeiro. “Lá foram feitas uma parte em fundações diretas e a segunda parte em estaca hélica contínua. A obra foi realizada em duas etapas: a primeira foi em região de corte e a segunda fase em região de aterro”, expõe.

As fundações devem ser dimensionadas para cargas de compressão. Essa é a principal questão que deve ser trabalhada em prédios. Existe também a composição de flexão de esforços horizontais para o momento que o vento bate na lateral do edifício, mas é secundária

Muito usado em galpões logísticos, o telhado metálico tem a grande vantagem de aguentar deformações diferenciais. “Esses pilares são muito espaçados, com média de 20 m de distância. E se der um recalque entre um pilar e outro, devido ao uso de fundações diferentes, será absorvido facilmente pela estrutura e nem aparecerá”, comenta.

Segundo Joppert, as fundações devem suportar também o esforço normal e o horizontal que acabam sendo pequenos, se comparados aos de arrancamento da flexão. “As estacas das fundações devem ser dimensionadas para o momento complicado em que o galpão é submetido a uma ventania muito forte. Caso contrário, pode acontece de cair a cobertura de galpões. Essa situação é comum em postos de gasolina”.

A norma técnica NBR 6122 – Projeto e Execução de Fundações – prevê que a vida útil dessa estrutura seja bem longa, de mais de 100 anos. “Principalmente em estacas metálicas, raramente usadas devido ao alto custo. Como no solo ela acaba corroendo, é feito um estudo da corrosão, como funciona, para que a estaca metálica tenha durabilidade grande e em perfeitas condições”, afirma.

TEMPO E CUSTOConstruídos, normalmente, por empreendedores para locação, os galpões logísticos precisam ter custo de obra viável para tornar possível uma boa negociação. “Por isso, procuramos projetar a fundação logística com soluções que respondem a todos os requisitos de segurança da norma brasileira e, também, que tenham custo competitivo”, comenta o engenheiro. A velocidade na construção das fundações é também muito importante. “Como esses galpões serão alugados, quanto antes terminar a obra, mais cedo o investidor começará a receber. Especificar um galpão em uma estaca que funciona bem, mas serão feitas duas estacas por dia, não é viável. Com uma boa máquina de hélice contínua é possível fazer, em média, 25 estacas por dia. Em um galpão de 40 mil m², serão cerca de 150 pilares e 600 estacas. Se forem feitas 20 estacas/dia, serão necessários 30 dias para a conclusão da obra de fundações. Esse é o tempo médio de uma obra de fundação”, conclui o diretor.

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Ivan Joppert Jr
Ivan Joppert Jr – É diretor da Infraestrutura Engenharia Ltda. Engenheiro Civil pela Universidade Mackenzie. Professor das disciplinas de Mecânica dos solos e fundações da Universidade Mackenzie entre 1984 a 2011 e Professor da disciplina de fundações da FAAP entre 1985 a 1987.