1 MECANICA DOS SOLOS APLICADA ATIVIDADE CONTEXTUALIZADA

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ATIVIDADE CONTEXTUALIZADA MECÂNICA DOS SOLOS APLICADA
José Eduardo Sereno Matrícula:01451477 Engenharia Civil
Considere que você foi contratado como engenheiro civil para uma obra construtiva que contém uma estrutura de muro de suporte e uma estrutura de radier. A obra faz parte da construção de um restaurante de grande porte, contendo rampas de acesso, estacionamento e dispondo de um espaço térreo e um andar elevado. Você deve levar em consideração todas as etapas construtivas, econômicas, ambientais e sociais, do planejamento à finalização da obra.
Analisando essas informações, juntamente com os conhecimentos adquiridos em mecânica dos solos e em outras matérias e aprendizagens ao longo de sua formação, esquematize as etapas fundamentais para cada tipo de construção / estrutura citada acima (muro de suporte radier). Crie uma resolução para o problema em formato de fluxograma ou em tópicos, ramificando ou subdividindo cada um deles caso haja necessidade. Para a estrutura de arrimo utilize cincoitens / tópicos e para o radier utilize quatro.
ESTRUTURAÇÃO DOS ASPECTOS ANALISADOS
Para a organização das informações, devemos levar em conta diversos elementos, tais como:
· O método de construção conhecido como "radier", que consiste em uma laje de concreto posicionada diretamente sobre o solo, desempenhando simultaneamente o papel de apoio para a edificação, contrapiso e calçada. No entanto, é importante notar que o radier só é adequado quando todo o terreno possui o mesmo tipo de solo. Caso haja variação nas características do solo, essa técnica não poderá ser empregada.
· Tipos de fundações utilizadas no projeto do restaurante de grande porte, levando em consideração os aspectos construtivos, econômicos, ambientais e sociais desde o planejamento até a conclusão da obra.
· A estrutura de arrimo, que é projetada para resistir aos esforços exercidos pelo solo, como o empuxo de terra, a pressão hidrostática ou de percolação da água, bem como às sobrecargas externas, como acréscimo de tensão horizontal, se houver.
Dessa forma, as etapas essenciais para a implementação da estrutura de arrimo no referido projeto são cruciais para garantir a segurança e
estabilidade da construção. É necessário considerar as informações técnicas adequadas e seguir o planejamento cuidadoso para a execução adequada dessa parte da obra. A escolha adequada dos tipos de fundações, bem como a correta execução das etapas construtivas, não apenas garantem a integridade da estrutura, mas também têm impacto nos aspectos econômicos, ambientais e sociais do empreendimento como um todo. Sendo assim, uma análise minuciosa e criteriosa em todas as fases do projeto contribuirá para o sucesso e a qualidade final do restaurante de grande porte. As etapas para estrutura dearrimo considerando o projeto acima relacionado e as informações necessárias para a execução da obra, temos com isso:
1ª ETAPA
Reconhecimento do local
2 ª ETAPA
Definir o sistema construtivo e o sistema de proteção das estruturas
3ª ETAPA
Conhecer as características dos esforços nos elementos
4ª ETAPA
Dimensionar e detalhar a estrutura
5ª ETAPA
EXECUÇÃO DA
OBRA CONFORME O
PROJETO
Na etapa 1 – reconhecimento do local:
· Onde a estrutura será implantada.
· A estrutura dos muros e das construções dos confinantes
· O suporte de cargas de empuxo ativo do solo e as pressões hidrostáticas do nível d’agua
· As sobrecargas da estrutura
· Se outras edificações serão construídas nas proximidades
· Prever as cargas atuantes
· Coletar informações sobre o maciço a ser arrimado
· Ensaios de sondagem, como por exemplo: Sondagem por Precursão
Na etapa 2 – Na segunda etapa do processo, é imprescindível considerar os seguintes aspectos:
· A técnica construtiva a ser empregada para a contenção do solo, levando em conta as características específicas do terreno e das condições geotécnicas presentes.
· Decidir se a estrutura de arrimo será projetada com base na gravidade ou se haverá uma abordagem de flexão, dependendo das necessidades e particularidades do projeto.
· No caso de optar pela estrutura de arrimo em flexão, analisar a viabilidade de utilizar concreto armado, possivelmente com a utilização de contrafortes, vigas e pilares.
· Determinar o espaçamento adequado entre os pilares e vigas para garantir a estabilidade e resistência da estrutura.
· Realizar uma análise minuciosa da viabilidade técnica e dos custos envolvidos na construção da estrutura de arrimo, considerando a eficiência e a segurança do projeto.
· Levar em conta os fatores ambientais e sociais, considerando o impacto da obra no entorno e no meio ambiente, bem como as necessidades e preocupações da
comunidade local.
· Implementar um sistema construtivo seguro e eficiente, incluindo subsistemas de impermeabilização e drenagem adequados para evitar problemas futuros com infiltrações ou acúmulo de água.
· Garantir o dimensionamento adequado e a execução correta do sistema de drenagem.
Na etapa 3 – conhecer a caracterização do solo que será arrimado:
· O modelo matemático e o esquema estático que melhor representa a estrutura para que os esforços atuem em cada elemento da estrutura possam ser estimados.
Na etapa 4 –É necessário realizar:
· O dimensionamento de cada elemento da estrutura conforme as normas vigentes.
· Hipóteses de cálculo
· Combinações de esforços
· Detalhamento para que as pranchas de projeto possam ser facilmente interpretadas na obra, evitando erros de leitura e interpretação.
Na etapa 5 – conferir:
· Verificar cuidadosamente as armaduras dos pilares e vigas de acordo com o projeto estrutural.
· Avaliar a correta execução das ancoragens dos pilares e vigas, seguindo fielmente as especificações do projeto estrutural.
· Assegurar que os cobrimentos das fundações estejam de acordo com as diretrizes do projeto, sendo o mínimo de 5 cm.
· Verificar a qualidade do concreto utilizado nas fundações, garantindo que seja devidamente preparado e com resistência adequada.
· Analisar minuciosamente o sistema de drenagem, certificando-se de que esteja devidamente dimensionado e implementado para garantir o escoamento adequado das águas pluviais e subterrâneas.
No desenvolvimento deste projeto, é de extrema importância realizar um estudo detalhado das propriedades e características do solo tanto no local a ser contido pela estrutura de arrimo quanto no solo que receberá a fundação do muro de arrimo. Essa análise é essencial para compreender as cargas aplicadas e a resistência do sistema estrutura-solo. Além disso, certos parâmetros precisam ser analisados, como as camadas de solo presentes no local e suas características individuais, o peso específico do solo, a coesão do solo, o ângulo de atrito entre o solo e a estrutura, a adesão entre o solo e a estrutura e a presença de água, que pode afetar significativamente a capacidade de suporte do solo.
As cargas que devem ser consideradas no projeto incluem o empuxo de terra, que é a pressão lateral exercida pelo solo no muro de arrimo, sendo considerados os estados ativos (quando o solo empurra o muro) e passivo (quando o solo é comprimido pelo muro). Também é importante levar em conta o peso próprio da estrutura, que é a carga exercida pela própria construção, as pressões hidrostáticas ou de percolação, que podem surgir devido à presença de água no terreno, e as sobrecargas externas, que incluem quaisquer cargas adicionais aplicadas sobre a estrutura, como as causadas por edificações vizinhas, tráfego ou outras fontes externas.
Esses parâmetros e cargas devem ser cuidadosamente analisados e considerados durante o projeto e a execução do muro de arrimo, a fim de garantir a estabilidade e segurança da estrutura, bem como sua capacidade de suportar adequadamente as forças impostas pelo solo e demais fatores envolvidos no local.
É de extrema importância realizar uma verificação minuciosa quanto ao deslizamento. Isso envolve comparar as forças horizontais exercidas pelo solo contido e outras cargas, que tendem a empurrar a estrutura do muro de arrimo, comas forças que resistem a essa ação, como obtidas pelo empuxo passivo e a força de atrito entre o concreto da base do muro e o solo da fundação. A tensão admissível do solo abaixo da fundação, avaliada através de sua capacidade de carga, deve ser no mínimo três vezes maior do que a tensão máxima aplicada pela fundação.
Além disso, para a segurança do conjunto muro-solo, a possibilidade de ruptura do terreno segundo uma superfície de escorregamento também deve ser considerada. Isso envolve utilizar os conceitos de análise da estabilidade geral, verificando um mecanismo de ruptura global do maciço, onde o muro de arrimo é considerado como um elemento interno à massa de solo, podendo potencialmente deslocar-se como um corpo rígido. Também são consideradas as tensões de compressão e flexão no material da estrutura. O detalhamento para execução deve ser feito de forma compreensível a fim de evitar erros e questões indefinidas, que poderiam gerar custos extras e falhas na execução durante a obra.
O correto dimensionamento, cálculo de estabilidade e cuidados na execução do muro de arrimo são essenciais para evitar problemas. O sistema de drenagem precisa ser eficaz, pois a água infiltrada no solo pode causar aumento das cargas e colapso da estrutura. Em áreas urbanas, infiltrações devido a vazamentos de água e esgoto são comuns. Uma solução é o uso de concreto permeável na estrutura de contenção.
Para o radier, uma fundação rasa ou direta é indicada, sendo comumente utilizada em casas térreas. Ela consiste em lajes de concreto armado que cobrem toda a projeção da edificação.
1ª ETAPA
Escavaçao e preparo do terreno
2 ª ETAPA
Instalação de componentes hidraúlicos e elétricos
3ª ETAPA
Montagem e posicionamento da armadura
4ª ETAPA
Concretagem e
finalização
Etapa 1- O primeiro momento da execução do radier consiste no levantamento topográfico do terreno, seguido pelos serviços de terraplanagem, que envolvem a limpeza superficial, nivelamento e compactação do solo, buscando uma variação máxima entre 1 e 2 centímetros para evitar gastos excessivos com concreto. Durante esse processo, é essencial acompanhar o projeto da edificação para garantir que o radier ocupe a área adequada, geralmente meio metro maior que a área da residência, com base no projeto estrutural. Após a escavação e compactação, é colocada uma
camada de brita protegida com lona plástica para preservar a armadura do radier, e em alguns casos, são utilizadas mantas impermeabilizantes, que além de proteger as armaduras, evitam a perda de água do concreto e o contato com a umidade do solo.
Etapa 2- No processo de construção do radier, é essencial considerar a colocação dos elementos das instalações de água e esgoto, bem como as caixas e dutos para as instalações elétricas da edificação. Para a instalação desses elementos, é de suma importância acompanhar os projetos complementares, evitando possíveis complicações nas demais etapas da obra. Com os elementos devidamente instalados, as tubulações devem ser fechadas para evitar que ocorra a entrada de concreto quando a concretagem do radier for realizada, prevenindo problemas futuros.
Etapa 3- Após a preparação do entorno da fundação do radier, as fôrmas são colocadas para a concretagem, conforme o cálculo estrutural. Essas fôrmas podem ser de materiais metálicos ou de madeira. Com a caixaria pronta, são posicionadas as malhas de aço, tanto simples como as protendidas, seguindo sempre as áreas de aço previstas no projeto. As armaduras complementares também são posicionadas nessa fase. Para garantir o correto posicionamento das armaduras e o cobrimento adequado com o concreto, são utilizados espaçadores durante a montagem. Com todas as armaduras devidamente posicionadas, também são fixadas as armaduras de arranque dos pilares, para que possam ser concretadas juntamente com o radier.
Etapa 4- Após a conclusão e verificação das etapas anteriores, realiza-se a concretagem do radier, utilizando concreto produzido in loco ou comprado pronto, desde que atenda às especificações do projeto estrutural. Durante a concretagem, são realizados testes para garantir a qualidade do concreto utilizado. Após o derramamento da massa, é feito o acabamento superficial do radier, através de sarrafeamento e desempenamento. O processo de cura do concreto segue as recomendações para hidratação periódica. Após 7 dias, é essencial que o concreto apresente cor homogênea, sem furos ou armaduras expostas. A conclusão da execução do radier ocorre com a impermeabilização da superfície da laje de fundação. No entanto, a construção de radier também é uma boa alternativa para o projeto analisado devido às suas vantagens específicas. O radier é uma laje de concreto armado que se estende por toda a projeção da edificação, apoiando diretamente as paredes e pilares. Essa técnica construtiva é especialmente adequada para terrenos com solo homogêneo, onde não há variação significativa na resistência do solo.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ALVES, Antônio Marcos de Lima. Notas de aula – Geotecnia II. Rio Grande: Universidade Federal do Rio Grande – FURG, 2016.
FAGUNDES, Diego de Freitas. Notas de Aula – Geotecnia III. Rio Grande: Universidade Federal do Rio Grande – FURG, 2017.
MARCHETTI, Osvaldemar. Muros de Arrimo. São Paulo: Editora Blucher, 2008.
MOLITERNO, Antônio. Caderno de Muros de Arrimo. São Paulo:	Editora Blucher, 1994.
THOMAZ, Eduardo Christo Silveira. Notas de aula –Muro de Arrimo. Rio de Janeiro: Instituto	Militar	de	Engenharia	IME,	2008.