Análise da influência do formato da sapata na tensão admissível do solo e seu impacto no carbono incorporado

Samuel Honório Silva Araújo , Marco Aurélio Rodrigues de Melo , Olívia Maria Oliveira da Silva , Márcio Santos Gonçalves

Resumo
Este artigo analisa a influência do formato das sapatas de fundação - corrida, quadrada e circular - na tensão admissível do solo e no carbono incorporado durante o processo construtivo. O estudo tem como objetivo comparar o desempenho estrutural e ambiental das diferentes geometrias, utilizando o método teórico de Terzaghi para determinação da tensão admissível (σ_adm) em solos de naturezas distintas, considerando variações de consistência e compacidade representadas pelos valores de NSPT. As equações foram aplicadas para estimar a capacidade de carga em solos argilosos e arenosos, e os resultados foram organizados em tabelas comparativas. Observou-se que, em solos argilosos, as sapatas quadradas e circulares apresentaram valores de tensão admissível semelhantes, enquanto as corridas exibiram reduções de até 19,7%. Já em solos arenosos, as sapatas corridas alcançaram as maiores tensões, superando as circulares em até 26,2%. Além disso, verificou-se que a geometria influencia o volume de materiais utilizados e, consequentemente, o carbono incorporado da fundação. Conclui-se que o formato da sapata exerce papel determinante tanto no desempenho técnico quanto na sustentabilidade das fundações, sendo essencial sua análise integrada em projetos de engenharia civil.

Palavras-chave
Fundações; Sapatas; Geotecnia; Geometria.

Abstract
Analysis of the influence of footing shape on allowable soil stress and its impact on embodied carbon. This article analyzes the influence of foundation footing shapes - strip, square, and circular - on the allowable soil stress and the embodied carbon during the construction process. The study aims to compare the structural and environmental performance of different geometries, using Terzaghi's theoretical method to determine the allowable stress (σ_adm) in various soil types, considering variations in both consistency and compactness represented by NSPT values. The equations were applied to estimate the bearing capacity in clayey and sandy soils, and the results were organized into comparative tables. It was observed that, in clayey soils, square and circular footings presented similar allowable stress values, while strip footings showed reductions of up to 19.7%. In sandy soils, however, strip footings achieved the highest stresses, surpassing circular ones by up to 26.2%. Furthermore, it was found that geometry influences the material volume and, consequently, the embodied carbon. It is concluded that the footing shape plays a decisive role in both the technical performance and sustainability of foundations, making its integrated analysis essential in civil engineering projects.

Keywords
Foundations; Footings; Geotechnics; Geometry.

DOI
10.21438/rbgas(2025)123131


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ISSN 2359-1412