Bloco de Coroamento sobre Estacas — Dimensionamento (NBR 6118:2023)

O bloco de coroamento (ou bloco sobre estacas) é o elemento estrutural que transmite as cargas do pilar às estacas. A NBR 6118:2023 §22 define o dimensionamento pelo modelo de bielas e tirantes.

1. Classificação

Tipo	Critério	Modelo
Rígido	h ≥ l_c/3	Bielas e tirantes (§22.1)
Flexível	h < l_c/3	Flexão (viga sobre apoios elásticos)

l_c = distância entre eixos das estacas mais afastadas. Na prática, blocos rígidos são preponderantes.

2. Disposição das Estacas

Nº estacas	Disposição	Direções de tirantes
1	Uma estaca sob o pilar	Momento desprezado (exceto para e > h/6)
2	Linha (bloco tipo "viga")	1 tirante (direção x)
3	Triângulo equilátero	3 tirantes a 120°
4	Quadrado	2 tirantes ortogonais
5	Quadrado + 1 central	2 tirantes + verificação
6	2 linhas de 3	2 direções

Espaçamento mínimo entre estacas: 2,5φ (eixo a eixo). Distância mínima do eixo da estaca à borda do bloco: φ/2 + 7,5 cm.

3. Modelo de Bielas e Tirantes

O bloco rígido funciona como uma treliça espacial:

Biela comprimida: do pilar até cada estaca — ângulo θ com a horizontal
Tirante: armadura inferior que absorve a componente horizontal da biela

R_st = F_estaca · l / (2 · d_b)

A_s = R_st / f_yd

Onde l = distância do eixo da estaca ao eixo do pilar (em planta), d_b = altura útil do bloco.

4. Verificação da Biela

σ_biela = F_biela / A_biela ≤ 0,85 · α_v2 · f_cd

tan θ = d_b / l → θ ≥ 40° (recomendado)

Se θ < 40°, a biela é muito inclinada e o bloco pode ser insuficiente — aumentar a altura do bloco.

5. Altura Mínima

h ≥ l_c/3 (critério de bloco rígido)
Prática: h ≥ 40 cm (bloco de 2 estacas) até h ≥ 80 cm (blocos de 4+ estacas)
Cobrimento inferior: 7 cm sobre solo (NBR 6118 Tab. 7.2, CAA-II)
Comprimento de ancoragem do pilar: l_b,nec deve caber dentro da altura do bloco

6. Exemplo — Bloco para 2 Estacas

Dados:

N_d = 800 kN (pilar 20×40 cm)
2 estacas φ 30 cm, espaçamento 90 cm (eixo a eixo)
f_ck = 25 MPa, aço CA-50

Resolução:

F_estaca = 800 / 2 = 400 kN
l = 90/2 = 45 cm, h = 50 cm, d_b = 42 cm
tan θ = 42/45 = 0,93 → θ = 43° > 40° ✓
R_st = 400 × 0,45 / (2 × 0,42) = 214 kN
A_s = 214 / 434,8 = 4,92 cm²
Adotar: 4 φ 12,5 mm (A_s = 4,91 cm²)

7. Detalhamento da Armadura

Armadura do tirante: distribuída na largura do bloco, na face inferior, passando sobre as estacas
Ancoragem: as barras devem ancorar além do eixo das estacas (gancho obrigatório)
Armadura de suspensão: necessária em blocos com ≥ 3 estacas (malha horizontal intermediária)
Estribos verticais: recomendados para grandes alturas (h > 60 cm)

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