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Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 1/35 ESTABILIDADE DE TALUDES E ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO Prof. Eduardo Suassuna Nóbrega, M.Sc. AULA 4 – Estruturas de Contenção Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 2/35 1 – DEFINIÇÕES BÁSICAS Estrutura de suporte que impede o desmoronamento do terreno, usada: (1) Deseja-se vencer um desnível e não há espaço para construção de um talude; (2) Deseja-se executar abertura no terreno natural. Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 3/35 Quando deve ser usada uma Estrutura de Contenção? Fase 1: sem o Corte Fase 2: pensando no Corte Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 4/35 Quando deve ser usada uma Estrutura de Contenção? Fase 3: depois do Corte Fase 4: saudades do que foi cortado... Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 5/35 Quando deve ser usada uma Estrutura de Contenção? Fase 5: Construção de Estrutura de Contenção Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 6/35 2 – MÉTODOS PARA ESTABILIZAÇÃO DE TALUDES (1) Diminuição da inclinação do talude (aumenta a área exposta a erosão fruto das águas pluviais); (2) Revestimento do talude (grama, concreto projetado, etc.); (3) Bermas de equilíbrio; (4) Muros de arrimo; (5) Muros de solo reforçado; (6) Cortinas atirantadas. Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 7/35 3 – MUROS DE ARRIMO (1) Muros de gravidade: não há desenvolvimento de tensões de tração em nenhuma seção da estrutura; (2) Muros de concreto armado: são dimensionados para resistir à flexão. Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 8/35 4 – PERFIS TÍPICOS DE MUROS DE GRAVIDADE (1) Perfil Retangular: para alturas muito pequenas. Pré-dimensionamento: ⇒ Para alvenaria de tijolos: ⇒ Para alvenaria de pedra ou concreto ciclópico: hb .40,0= hb .30,0= Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 9/35 4 – PERFIS TÍPICOS DE MUROS DE GRAVIDADE (2) Perfil Trapezoidal: alvenaria de pedra ou concreto ciclópico. Pré-dimensionamento: hbo .14,0= 3 hbb o += Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 10/35 4 – PERFIS TÍPICOS DE MUROS DE GRAVIDADE (3) Perfil Escalonado: alvenaria de pedra, concreto ciclópico ou gabiões. Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 11/35 4.1 – Muros de Gravidade de Gabiões Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 12/35 4.1 – Muros de Gravidade de Gabiões Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 13/35 4.1 – Muros de Gravidade de Gabiões Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 14/35 ( )Hb += 1. 2 1 4.1 – Muros de Gravidade de Gabiões Pré-dimensionamento: Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 15/35 4.1 – Muros de Gravidade de Gabiões Estes muros apresentam alta permeabilidade! Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 16/35 Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 17/35 Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 18/35 5 – PERFIS TÍPICOS DE MUROS À FLEXÃO (1) Perfil Clássico: concreto armado. Pré-dimensionamento:{ 2n brita comCA - 10cm 3n brita comCA - 15cm o ood 20cmou 15cm −f (tf/m) terrade Empuxo - E (tf.m/m)E.y M = )(10 cmMdi = hbs .6,0= hr .6 1= hhs .08,0= is dd ≥ Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 19/35 5 – PERFIS TÍPICOS DE MUROS À FLEXÃO (2) Outros Perfis: com contrafortes. Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 20/35 6 – DRENAGEM DE MUROS DE ARRIMO ⇒ A saturação do maciço eleva os esforços sobre o muro; ⇒ Mesmo sistemas rústicos de drenagem proporcionam boa proteção contra o efeito da água; ⇒ Devem ser evitados solos siltosos ou argilosos como reaterro próximo ao tardoz do muro: (a) Baixa permeabilidade; (b) Aumento dos esforços sobre o muro. Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 21/35 6 – DRENAGEM DE MUROS DE ARRIMO ⇒ Filtro de brita ou solo arenoso (≈ 20cm); ⇒ Usar barbacãs (ф75mm = ф3”). Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 22/35 7 – DETALHES INTERESSANTES ⇒ Sobre a compactação do Reaterro: GC ≥ 90%. Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 23/35 7 – DETALHES INTERESSANTES ⇒ Para melhorar o desempenho do muro quanto a possibilidade de deslizamento... Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 24/35 7 – DETALHES INTERESSANTES ⇒ Sobre CALHAS para o sistema de drenagem... Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 25/35 8 – CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 26/35 8.1 – Segurança quanto ao Tombamento Ea WCentro de Rotação aa pp Atuante sistente xE xExW M M FS . ..Re +== ∑ ∑ 5,1≥FS Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 27/35 8.2 – Segurança quanto ao Deslizamento Ea F Ep { φφφφ tgtgtgtgf c E VfbcE F F FS ff ccc mkNmtfa ah aph Atuante sistente a ≤≤→= ++== ≤≤ = ∑ ∑ .3 2 .. .75,0 .5,0 505 Re 22 (argilas) 0,2 (areias) 5,1 ≥ ≥ FS FS Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 28/35 8.3 – Segurança quanto ao Solo de Fundação Ponto de Aplicação da Resultante: Cálculo da Excentricidade: Tensão de Trabalho: ∑ ∑ ∑−= verticais atuantessresistente F MM x 2 bxe −= adm verticais máx b e b F σσ ≤⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ += ∑ .61. Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 29/35 8.4 – Segurança quanto à Estabilidade Global ⇒ Analisar estabilidade do conjunto talude + muro de arrimo. Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 30/35 9 – MUROS DE SOLO REFOÇADO O que é um muro de solo reforçado? ⇒ Estrutura projetada de forma que as tensões de tração desenvolvidas no maciço terroso sejam resistidas por elemento de reforço. Exemplos: (a) Terra armada (b) Solo reforçado com geogrelha (c) Terramesh Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 31/35 9 – MUROS DE SOLO REFOÇADO Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 32/35 9.1 – Critérios de Dimensionamento São quase os mesmos: (a) Segurança quanto ao Tombamento (b) Segurança quanto ao Deslizamento (c) Segurança quanto ao Solo de Fundação (d) Segurança quanto à Estabilidade Global (e) Estabilidade Interna da Estrutura: ⇒ Resistência à Ruptura do Elemento de Reforço ⇒ Comprimento de Ancoragem Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 33/35 9.1 – Critérios de Dimensionamento Exemplo – seção esquemática do Sistema Terramesh: Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 34/35 Estabilidade de Taludes e Estruturas de Contenção - 35/35 Obrigado pela Atenção! Eduardo Suassuna Nóbrega suassuna@ulbra-to.com (63) 3219-8102 (63) 8407-6850
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