Eurocódigo 7 e parafusos de fundação: O que diz a norma sobre fundações com parafusos de fundação

O Eurocódigo 7 (ČSN EN 1997) é a norma europeia para o dimensionamento geotécnico, que se aplica também às fundações com parafusos de terra (estacas helicoidais). Se estiver a planear um parque fotovoltaico, uma construção em madeira ou um edifício industrial e estiver a considerar os estacas helicoidais como alternativa ao betão, o Eurocódigo 7 é o documento a que tanto o projetista como a autoridade de construção irão recorrer.

Este guia explica o que a norma exige, como isso se aplica ao trabalho com uma máquina de perfuração e o que isso significa, na prática, para os fornecedores de EPC.

O que é o Eurocódigo 7?

O Eurocódigo 7 (EN 1997-1 e EN 1997-2) faz parte do conjunto de normas europeias Eurocódigo para o dimensionamento de estruturas de construção. A Parte 1 aborda as regras gerais do dimensionamento geotécnico, enquanto a Parte 2 se dedica à investigação e ensaio de solos.

Na República Checa, está implementado como ČSN EN 1997-1 a ČSN EN 1997-2. Desde 2010 que substituiu as normas nacionais anteriores relativas à fundação de edifícios.

Áreas-chave para os parafusos de terra:

Categorias geotécnicas (GK1–GK3) — que estudos são obrigatórios
Abordagens de dimensionamento (DA1, DA2, DA3) — como se calcula a capacidade de carga limite
Requisitos relativos às fundações com estacas (Secção 7) — base direta para o cálculo de estacas helicoidais
Testes e monitorização — quando é necessário um voo de teste

Como é que o Eurocódigo 7 classifica os parafusos de terra?

Os parafusos de terra (estacas helicoidais, em inglês «screw piles» ou «helical piles») são classificados no Eurocódigo 7 na categoria fundações com estacas (fundações com estacas). A secção 7 da norma EN 1997-1 aplica-se a estas.

Mais concretamente, são relevantes:

§7.4 — Capacidade de suporte vertical dos estacas — cálculo da capacidade de suporte máxima com base nos parâmetros geotécnicos do solo
§7.5 — Capacidade de suporte horizontal dos estacas — relevante para estruturas sujeitas a cargas eólicas (parques eólicos, carports)
§7.6 — Testes de pilotos — quando é necessário realizar ensaios de carga estáticos ou dinâmicos
§2.8 — Categorias geotécnicas — determina o âmbito do estudo

Categorias geotécnicas e o que isso significa na prática

O Eurocódigo 7 divide os projetos em três categorias geotécnicas (GK) de acordo com a complexidade:

Categoria	Projetos típicos	Requisitos
GK1	Construções simples, condições uniformes, parques fotovoltaicos em terreno plano	Basta um pouco de pesquisa e experiência
GK2	Obras comuns com alguma complexidade do terreno, pavilhões industriais	Estudo geotécnico de rotina + cálculo
GK3	Condições invulgares, encostas instáveis, cargas elevadas	Um estudo exaustivo, realizado por um geotécnico especializado

A grande maioria dos projetos com parafusos de terra (parques fotovoltaicos de 1 a 10 MWp, edifícios de madeira, pavilhões industriais em terrenos normais) enquadra-se na categoria de GK1 ou GK2. Isto significa um estudo geotécnico que inclui 1 a 3 perfurações no local e um cálculo padrão da capacidade de suporte.

Abordagem de dimensionamento DA1 — como se calcula a capacidade de carga

O anexo nacional checo à norma EN 1997-1 prescreve, para os pilares, a abordagem de dimensionamento DA1, combinações 1 e 2:

DA1 Combinação 1 (DA1/1): carga × 1,35/1,5, parâmetros geotécnicos sem redução → avalia-se a deformação
DA1 Combinação 2 (DA1/2): carga sem redução, parâmetros geotécnicos × 1,25 → avalia-se o estado-limite de capacidade de suporte

No que diz respeito aos parafusos de fundação, na prática isto significa que: o projetista necessita dos valores da resistência ao deslizamento do solo (φ, c) obtidos a partir de estudos geotécnicos, normalmente através de sondagens CPT ou de perfurações com ensaios SPT.

Com base nestes dados, calcula-se capacidade de carga característica do parafuso R_k e verifica-se se a capacidade de carga de projeto resultante R_d = R_k / γ_t excede a carga de projeto.

Para um projeto de parque fotovoltaico em solo normal de argila e areia, sem anomalias, este cálculo demonstra, regra geral, que os parafusos com diâmetro de 76–110 mm apresentam capacidade de suporte suficiente.

Quando é necessário um piloto de teste?

O Eurocódigo 7, n.º 7.6, estabelece as condições para os ensaios de carga obrigatórios dos estacas. No que diz respeito às estacas helicoidais, são particularmente relevantes:

A prova de piloto é recomendada ou obrigatória se:

O projeto encontra-se em condições geotécnicas complexas (GK3)
Não é possível determinar com fiabilidade a resistividade do solo através de cálculos com base nos dados disponíveis
Trata-se de um projeto de alto risco (pontes, edifícios altos)
O investidor ou a seguradora exige que a capacidade de carga seja comprovada através de medições

Normalmente, não é necessário um piloto de ensaio se:

GK1 ou GK2, solo normal, estudo realizado
Projeto de um parque fotovoltaico ou de um edifício industrial leve com cargas reduzidas
Nesse local, já existem experiências com projetos semelhantes (estacas de referência)

Na prática: para parques fotovoltaicos típicos até 10 MWp em terreno plano na República Checa, normalmente não é necessário prescindir dos estacas de teste — mas isso depende do tipo de solo específico. A perfuração de teste das primeiras 3 a 5 brocas com medição do binário é um procedimento padrão que a maioria das máquinas de perfuração (incluindo Glentor B80 a Glentor C65) é possível graças ao registo de dados da unidade telemática.

Certificação da máquina vs. certificação da base

O Eurocódigo 7 aborda a conceção e a avaliação das fundações, enquanto a marcação CE aborda a segurança da máquina. A certificação CE de uma máquina de perfuração confirma o seu funcionamento seguro, mas não a capacidade de suporte da fundação instalada. A capacidade de suporte de um estaca ou de um furo no solo deve ser sempre avaliada separadamente, de acordo com os requisitos geotécnicos e estáticos do projeto em questão.

A capacidade de suporte da fundação é comprovada:

Estudo geotécnico (perfurações, sondas CPT, ensaios laboratoriais)
Cálculo estático de acordo com a norma EN 1997-1 (a elaborar pelo projetista)
Protocolo de instalação — registo do binário e da profundidade de cada perfuração (sistema telemático da máquina)

Glentor B80 i Glentor C65 estão equipadas com uma unidade telemática que regista a evolução do binário durante a perfuração. Este registo constitui a prova de que foi atingida a resistência geotécnica em cada ponto — um documento fundamental tanto para o projetista como para a autoridade de construção.

O que isto significa para os fornecedores de EPC: uma lista de verificação prática

Se estiver a construir com estacas de terra e o projeto estiver sujeito a licença de construção, normalmente necessita de:

Estudo geotécnico (âmbito de acordo com a GK — normalmente 1 a 3 perfurações/sondas CPT)
Cálculo estático de acordo com a norma ČSN EN 1997-1 (elaborado por um engenheiro geotécnico autorizado)
Certificação dos parafusos enquanto produto (ETA ou conformidade com a norma EN 14199)
Certificado CE da máquina (a máquina de perfuração cumpre a diretiva 2006/42/CE)
Relatórios de instalação provenientes do sistema telemático da máquina (binário × profundidade em cada ponto)
Licença de construção ou notificação, conforme as disposições da autoridade local responsável pela construção (dependendo do projeto)

No caso de parques fotovoltaicos e construções industriais ligeiras em terrenos normais, todo o processo pode normalmente ser concluído em poucas semanas e não requer medidas fora do habitual.

EN 14199 — norma específica para estacas roscadas

Para além do Eurocódigo 7, existe também EN 14199:2015 (Execução de trabalhos geotécnicos especiais — Micropilotes), que se aplica a micropilotes de pequeno perfil e micropilotes helicoidais. Esta norma especifica:

Requisitos relativos ao material e ao acabamento
Registos da instalação (monitorização)
Testes de aceitação

A norma EN 14199 complementa o Eurocódigo 7 ao nível do desempenho — enquanto o EC7 define o que se pretende alcançar, a norma EN 14199 indica como o fazer. Ambos os documentos são relevantes para projetos em que a documentação relativa às fundações faz parte da licença de construção.

Perguntas frequentes

Todos os projetos que envolvam estacas helicoidais têm de ser acompanhados de um estudo geotécnico?
Para projetos GK1 (construções simples, parques fotovoltaicos em solo normal), o projetista pode basear-se nos dados disponíveis (mapa geológico, experiência na localidade). Para os projetos GK2 e superiores, o estudo de campo é obrigatório. Na prática, recomendamos sempre a realização de, pelo menos, uma perfuração experimental dos primeiros 5 furos, com registo do binário.
A administração de obras checa reconhece os parafusos de terra como uma forma de fundação de pleno direito?
Sim. Os parafusos de terra são um método de fundação reconhecido na República Checa, em conformidade com a norma ČSN EN 1997. Uma eventual recusa por parte da autoridade de construção não é habitual e, regra geral, deve-se a documentação insuficiente, e não a uma proibição de princípio.
É necessária uma ETA (Avaliação Técnica Europeia) para os parafusos de fixação ao solo?
A ETA aplica-se ao produto (o parafuso como elemento de construção), e não à máquina. Para a fixação padrão, basta que o parafuso esteja em conformidade com a norma EN 14199 ou com a ETA emitida pelo fabricante dos parafusos. A máquina de aparafusar, enquanto tal, não necessita de ETA — está certificada com o selo CE como equipamento mecânico.
O que fazer se a autoridade de construção recusar os parafusos de fixação no solo?
Normalmente, trata-se de documentação insuficiente. A solução consiste em: complementar o estudo geotécnico, apresentar um cálculo estático elaborado por um geotécnico autorizado e fornecer registos da instalação provenientes do sistema telemático da máquina. Caso a recusa se mantenha, é possível solicitar um parecer à ČKAIT.

Para onde seguir

Comparação técnica entre os parafusos de terra e o betão em termos de custos, rapidez e impacto ambiental: Pinos de terra vs. sapatas de betão

Que máquina de perfuração precisa para o seu projeto: Glentor B80 para condições normais, Glentor C65 para terrenos difíceis, com martelo hidráulico.