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UNIVERSIDADE PAULISTA ATIVIDADE PRATICA SUPERVISIONADA OBRAS DE TERRA SANTANA DE PARNAÍBA - SP 2019 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ............................................................................................. 3 2. OBJETIVO ................................................................................................... 3 3. Metodologia ................................................................................................. 4 4. Revisão teórica ............................................................................................ 4 4.4.1. CÁLCULO DETALHADO DO MURO ............................................ 10 4.4.2 GEOMETRIA DO MURO......................................................................... 11 4.4.3 EMPUXOS ATIVOS ................................................................................ 12 4.4.4 CARGAS VERTICAIS E MOMENTOS RESISTENTES .......................... 12 4.4.5 VERIFICAÇÕES DO MURO ................................................................... 13 4.4.6 DIMENSIONAMENTO DA ARMADURA ................................................. 13 5. QUANTIDADES DE MATERIAIS E SERVIÇOS ........................................ 14 6. Desenvolvimento da própria atividade .......... Erro! Marcador não definido. 7. CONCLUSÃO ............................................................................................ 15 1. INTRODUÇÃO As estruturas de contenção são obras de engenharia civil necessárias quando o estado de equilíbrio natural de um maciço de solo ou de rocha é alterado por solicitações que podem ocasionar deformações excessivas e até mesmo o colapso. A estrutura deverá então suportar as pressões laterais (empuxo) do material a ser contido de forma a garantir segurança ao talude. A execução de uma estrutura de contenção pode significar um ônus financeiro muito significativo para a realização de um empreendimento em área de encostas. Esta etapa da obra, mesmo abrangendo uma extensão relativamente pequena, pode, em alguns casos, apresentar custo maior do que a própria edificação a ser construída. Diante disso, ressalta-se a importância de sempre se desenvolver um projeto considerando diferentes opções de estruturas de contenção de forma a atender a segurança necessária ao empreendimento com os menores custos envolvidos. 2. OBJETIVO Realizar o estudo de muro de flexão bem como o dimensionamento referente a obra de edifícios localizada em Cotia, montagem e apresentação de maquete exemplificando o caso do muro de flexão. 3. METODOLOGIA Calculo do dimensionamento do muro de flexão, apresentados em tabelas e fórmulas, onde foi realizado o estudo do solo para melhor solução de contenção que seria necessária usar na obra. 4. REVISÃO TEÓRICA Muros de flexão em concreto armado são muros feitos com concreto armado para resistir a esforços de flexão provocados pelo empuxo. Suas seções transversais na maior parte dos casos são em L (Figura 7(b)), porém T invertido (Figura 7(a)) pode ser usado para proporcionar alturas maiores. Para maiores alturas pode ser usado contraforte que possibilita um melhor desempenho estrutural diminuindo a espessura da parede. Quando há limitação de espaço para base e a fundação for resistente, podem ser utilizadas ancoragens ou chumbadores na base do muro, atentando-se sempre para que a execução destes não prejudique obras no futuro. No caso de fundações em solos menos resistentes, há a possibilidade de substituir esse material de baixa capacidade por um material com boa resistência, através da compactação ou mistura com cimento. 4.1 DIMENSIONAMENTO O Muro de Contenção será construído em concreto armado e está subdivido em infraestrutura – fundações (sapata corrida) e superestrutura (vigas de ancoragem e de crista e cortina (parede)). Segue discriminado nos itens abaixo o roteiro de cálculo com a apresentação da metodologia de dimensionamento dos elementos estruturais em sequência lógica de forma que facilmente possam ser entendidos e interpretados o cálculo dos esforços solicitantes devido às cargas permanentes: empuxo de terra; peso da terra sobre o talão; peso próprio do muro; reações do solo (diagrama de tensões na base do muro); pressões de terra sobre o muro (carga equivalente ao empuxo – diagrama de tensões na parede do muro); e carga concentrada, eventualmente aplicada no topo do muro, e carga distribuída de alguma edificação nas proximidades do muro, móveis, acidentais e outras, para cada elemento estrutural e a verificação de sua resistência. O cálculo é elaborado para a extensão de 1,00m de muro, sendo um total de c= 56,00m. A única dimensão previamente conhecida é a altura h= 2,80m do muro. 4.2 PARTE I – PROJETO ESTRUTURAL 1º) DADOS E ESPECIFICAÇÕES 1) Do perfil do terreno e sondagem (SPT): Dados empíricos por analogia do solo verificado no campo. 2) Especificações do solo: a) Ângulo de talude natural: b) Coesão: c) Peso específico aparente: d) Tensão admissível do solo: 3) Especificações do concreto (fck): 4) Especificações do aço (fy): 030 2/50,0 cmKgfc 3/700.1 mKgft 2 . /50,1 cmKgfadm MPacmKgffck 25/50,2 2 5) Coeficientes de minoração e segurança: NBR 6118-2010 6- Coeficientes de minoração e segurança: NBR 6118-2010 7- O coeficiente de segurança contra escorregamento e tombamento adotado foi de FS=1,5, conforme preestabelecido pelas Normas Técnicas, para garantir a estabilidade estática, sendo necessário a utilização de viga de ancoragem na sapata, para aproveitar a ação do empuxo passivo. 8- Controle tecnológico: Verificar a resistência dos materiais de acordo com as Normas. 9- Metodologia executiva: Retirar parte da terra, para construção do muro no alinhamento determinado pelo Projeto Arquitetônico; Construir o muro, respeitando as Normas de execução para reduzir os efeitos de retração do concreto; Reaterrar, apiloando o terreno com soquete manual ou mecânico em camadas superpostas de 20cm de espessura; Controlar a umidade do aterro; Executar a drenagem concomitantemente com o aterro junto ao muro, através de colocação de tubos de 75mm (barbacãs) ao longo da cortina atravessando a parede em certos intervalos, permitindo o rápido escoamento das águas para o lado externo, a fim de evitar o aumento do empuxo; Executar juntas de dilatação com espessura de 30mm, preenchidas com massa elástica na base de mastique e silicone, a cada trecho de 25,00m de comprimento, a fim de evitar aos esforços causados pelas variações de temperatura; MPacmKgffck 25/50,2 2 2/5000 50 cmKgffy CA 40,1 15,1 40,1 f S C Cumprir as Normas gerais de execução de estruturas de concreto armado, conforme NBR 6118-2010. 4.3. FIXAÇÃO DAS DIMENSÕES E PROJETO ESTRUTURAL A – DESENHOS CONSTRUTIVOS As dimensões da geometria do muro foram estimadas por comparação de outros Projetos e é apresentado abaixo a planta baixa da base do muro e seção transversal. B – CÁLCULO DO EMPUXO DE TERRA 1- Altura de terra equivalente à sobrecarga no terreno adjacente ao topo do muro: 2- Coeficiente de Empuxo (Teoria de Coulomb): 3- Altura total: 4- Grandeza do empuxo: m q h mKgfq t o 24,01700 400 /400 2 333,0 2 30 45 2 45 02 02 K tgK tgK mH H hhH 04,3 24,080,2 0 m tf E E hHKE ativo ativo tativo 60,2 24,004,3*333,0*70,1* 2 1 *** 2 1 22 2 0 2 5- Ponto de aplicação: C – MOMENTO FLETOR NA BASE DO MURO DEVIDO AO EMPUXO 1- O muro será calculado como uma laje vertical, em balanço, e engastadana sapata: D- PRÉ-DIMENSIONAMENTO 1- Base do muro: 2- Topo do muro: 3- Sapata: my y Hh Hhh y 87,1 04,324,0 04,324,0*2 * 3 80,2 *2 * 3 0 0 m mtf M M yEM ativo . 86,4 87,1*60,2 * cmd d cobrimentodd cmd d Md i i i 00,25 00,300,22 00,22 86,4*10 *10 adotado cmmmd d d graúdoagreg 00,10100 25*4 *4 0 0 _.0 4.4 PARTE II – Verificação da estabilidade do conjunto – PARTE III – Cálculo dos esforços internos solicitantes no muro e dimensionamento das armaduras Está apresentado nos subitens abaixo: a seção transversal das peças de concreto, das armaduras resistentes e construtivas; a disposição das armaduras; detalhes construtivos; e condições de segurança de algumas peças de concreto. 4.4.1. CÁLCULO DETALHADO DO MURO Pavimento TÉRREO - Lance 1 Dados gerais Dados do concreto Tipo Formato Cobrimento Concreto armado Base total dente atrás 3 cm Fck Ecs Peso específico 250 kgf/cm² 238000 kgf/cm² 2500 kgf/m³ Características do solo Pressão admissível Coesão Ângulo de atrito interno Peso específico do solo 1.5 kgf/cm² 0.5 kgf/cm² 30 ° 1700 kgf/m³ mr r hr mb b hb s s s 47,0 80,2* 6 1 * 6 1 40,1 80,2*50,0 *50,0 mddd mt t drbt sis is 25,0 68,0 25,047,040,1 Características do solo Peso específico submerso Coeficiente de recalque vertical Tipo de solo 900 kgf/m³ 2000 tf/m³ Coesivo 4.4.2 GEOMETRIA DO MURO Altura Muro Solo externo Solo interno 280 cm 280 cm 30 cm Parede Largura topo Largura base Inclinação interna Inclinação externa Chanfro 10 cm 25 cm 0 ° 3 ° 15 cm Base Comprimento interno Comprimento externo Comprimento total Altura maior Altura menor 45 cm 85 cm 155 cm 25 cm 25 cm Base Altura 25 cm 50 m 4.4.3 EMPUXOS ATIVOS Solo + Sobrecarga Sobrecarga (distr. região) Concentrada Água Total Hor. Vert. Valor Dist. aplic. Comp. região 400 kgf/m² - - 1000 kgf/m² 1350 cm 2800 cm 0 tf 0 cm - - - - - - - - - - Emax (kgf/m) 1965.06 183.966 0 - - 2149.03 Ftotal (tf) 3.23 0.29 0 - - 3.51 Dist. base (cm) 108 103 0 - - 108 Mbase (kgf.m/m) 3499.45 296.22 0 - - 3795.67 Coeficiente de empuxo ativo = 0.35 Inclinação terreno = 0° 4.4.4 CARGAS VERTICAIS E MOMENTOS RESISTENTES Muro Terra (base interna) Terra (base externa) Carga (topo muro) Empuxo passivo Carga total vertical Mom. total resistente Área (m²) 1.01 0.14 2.57 - - Ntot = 7.37 tf/m Mtot = 6942.76 kgf.m/m G (tf/m) 2.53 0.23 4.38 0.23 0.77 X (cm) 74.26 22.5 108.56 50 18.33 M (kgf.m/m) 1882.11 51.64 4750.59 117 141.43 4.4.5 VERIFICAÇÕES DO MURO Tombamento (kgf.m/m) Escorregamento (kgf/m) Cisalhamento (kgf/m) Deslocamento topo (cm) Pressão base (kgf/cm²) Ms = 4008.17 Fs = 3514.91 Vsd = 4.21 Rot. base = 1.44 Elástico = 0.25 Imediato = 0.25 Diferido = 0.51 Total = 1.95 Máxima =1.24 Mínima =- 0.37 Mr = 6942.76 Fr (passivo) = 771.37 Fr (dente) = 637.5 Fr (base) = 3875 Fr = 5283.87 Vrd = 12.48 FS = 1.73 (mínimo: 1.5) Status: Ok FS = 1.5 (mínimo: 1.5) Status: Ok FS = 2.96 (mínimo: 1.0) Status: Ok Limite = 2.03 Status: Ok Admissível = 1.5 Status: Ok 4.4.6 DIMENSIONAMENTO DA ARMADURA Momentos (kgf.m/m) Armadura (cm²) Ferros Parede interna - 0.9 5 ø 6.3c/20 Parede externa 2954.83 5.91 5 ø 12.5c/20 Base inferior 1606.2 3.75 5 ø 10.0c/22 Base superior 2454.05 5.02 4 ø 12.5c/25 Dente 212.5 3.75 5 ø 10.0c/22 Chanfro - - 125 ø 6.3c/20 5. QUANTIDADES DE MATERIAIS E SERVIÇOS 5.1 RESUMO DE MATERIAIS (MOLDADOS IN LOCO) Pavimento Elemento Peso do aço +10 % (kg) Volume de concreto (m³) Área de forma (m²) Consumo de aço (kg/m³) Peso treliças (kg) TÉRREO Escadas 0.0 0.0 0.0 0.0 Muros 3533.4 56.8 558.4 62.2 Total 3533.4 56.8 558.4 62.2 0.0 Aço Diâmetro Peso + 10 % (kg) Muros Total CA50 6.3 1320.9 1320.9 CA50 10.0 770.8 770.8 CA50 12.5 1441.8 1441.8 Muro Total Peso total + 10% (kg) CA50 3533.4 3533.4 Total 3533.4 3533.4 Volume concreto (m³) C-25 56.8 56.8 Área de forma (m²) 558.4 558.4 Consumo de aço (kgf/m³) 62.2 62.2 6. CONCLUSÃO O trabalho proporcionou experiência de conhecer e desenvolver todas as etapas de um projeto geotécnico de uma estrutura de contenção desde o uso da topografia para a definição das seções transversais da obra, a estimativa dos parâmetros geotécnicos a partir das sondagens, as verificações da segurança quanto ao deslizamento, ao tombamento, a capacidade de carga da fundação e a estabilidade global do talude para o dimensionamento geotécnico e, por fim, definimos como a melhor solução para a obra, a execução do muro de flexão. REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NBR 11682: Estabilidade de encostas. Rio de Janeiro, 2009. EHRLICH, M.; BECKER, L., Muros e taludes de solo reforçado: projeto e execução. Oficina de Textos, 2009. MARCHETTI, O., 2007, Muros de Arrimo, 1a Ed., São Paulo, Blucher.
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