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OBRAS DE TERRA– CCE1620 Aula 01: Apresentação da disciplina APRESENTAÇÃO – QUEM SOU EU 2 Email: ana.saboia@estacio.br Especialista em Estruturas de Concreto Armado Formada em 2022 pela Faculdade Única Engenheira de Segurança do Trabalho Formada em 2017 pela Universidade Candido Mendes - UCAM Professora ANA LARYSSA Engenheira Civil Formada em 2015 pela Universidade Federal Rural do Semi Árido - UFERSA Desde 2018. Bacharel em Ciência e Tecnologia Formada em 2013 pela Universidade Federal Rural do Semi Árido - UFERSA EMENTA 3 Apresentação da Disciplina Ensaios de investigação e parâmetros de projeto Análise da capacidade de carga de fundação direta Tensão admissível do solo para fundações diretas Capacidade de carga para fundações indiretas Fundações superficiais: análise, projeto e execução EMENTA 4 Fundações por estacas Fundações profundas Comportamento das Fundações Contenções: Empuxos de terra Contenções: Escavações e tipos de contenções Contenções: dimensionamento OBJETIVOS GERAIS 5 Desenvolver a base conceitual para projeto e execução de Obras de Terra. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 6 Conhecer a diversidade de soluções e recursos, os critérios de projeto e as peculiaridades conceituais e de execução de obras de terra relativas a: Contenções Estabilidade de Taludes Estradas Aeroportos Barragens de terra AVALIAÇÕES, DATAS E APROVAÇÃO 7 O processo de avaliação da disciplina será composto de três etapas: Avaliação 1 (AV1), Avaliação 2 (AV2) e Avaliação 3 (AV3). A AV1 contemplam o conteúdo da disciplina até a sua realização. As provas AV2 e AV3 abrangem todo o conteúdo da disciplina. AVALIAÇÕES, DATAS E APROVAÇÃO 8 Para aprovação na disciplina o aluno deverá: 1. Atingir resultado igual ou superior a 6,0, calculado a partir da média aritmética entre os graus das avaliações, sendo consideradas apenas as duas maiores notas obtidas dentre as três etapas de avaliação (AV1, AV2 e AV3). A média aritmética obtida será o grau final do aluno na disciplina; 2. Obter grau igual ou superior a 4,0 em, pelo menos, duas das três avaliações; 3. Frequentar, no mínimo, 75% das aulas ministradas. AVALIAÇÕES, DATAS E APROVAÇÃO 9 26/04/23 – AV1 07/06/23 – AV2 21/06/23 – AV3 30/06/23 – Fim do semestre letivo BIBLIOGRAFIA BÁSICA 10 1. BUDHU, Muni. Fundações e Estruturas de Contenção. (Minha Biblioteca). Rio de Janeiro:: LTC, 2017. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/978- 8521624684/cfi/0!/4/2@100:0.00 2. CINTRA, J. C. A.; AOKI, N.; TSUHA, C. DE H. C.; GIACHETI, H. L. Fundações: ensaios estáticos e dinâmicos (Biblioteca Virtual). São Paulo: Oficina de Textos, 2013. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br/Acervo/Publicacao/3887 0 https://plataforma.bvirtual.com.br/Acervo/Publicacao/38870 BIBLIOGRAFIA BÁSICA 11 3. GERSCOVICH, D. M. S. Estabilidade de Taludes. (Biblioteca Virtual). 2 ed.. São Paulo: Oficina de Textos, 2016. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br/Acervo/Publicacao/38883 4. REBELLO, Yopanan Conrado Pereira . Fundações - Guia Prático de Projeto, Execução e Dimensionamento. São Paulo:Zigurate 5. ALONSO, U. R. Exercícios de Fundações. São Paulo: Edgar Blücher https://plataforma.bvirtual.com.br/Acervo/Publicacao/38883 BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR 12 BOSCOV, Maria Eugenia Gimenez. Geotecnia Ambiental (Biblioteca virtual). 2ed. São Paulo: Oficina de textos, 2019. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/175004/epub CAPUTO, Homero Pinto; CAPUTO, A. N.; RODRIGUES, J. M. A. Mecânica dos solos e suas aplicações, volume 2: mecânica das rochas, fundações e obras de terra, (Minha Biblioteca). 7.ed.. Rio de Janeiro: LTC, 2015. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/978852163007- 4/cfi/6/2!/4/2/2@0:0 BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR 13 CHIOSSI, Nivaldo. Geologia de engenharia. São Paulo: Oficina de Textos, 2018. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br/Acervo/Publicacao/162912 DAS, Braja M.; SOBHAN K. Fundamentos da Engenharia Geotécnica. (Minha Biblioteca). 8 ed.. São Paulo: Cengage Learning,, 2014. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788522118243/ cfi/0!/4/2@100:0.00 https://plataforma.bvirtual.com.br/Acervo/Publicacao/162912 BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR 14 GUIDICINI, Guido; NIEBLE, Carlos M. Estabilidade de taludes naturais e de escavação (Biblioteca Virtual). São Paulo: Blucher, 2019. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br/Acervo/Publicacao/177701 POMEROL, C.; LAGABRIELLE Y. L.; RENARD, M.; GUILLOT, S. Princípios de Geologia: GUIDICINI, Guido; NIEBLE, Carlos M. Estabilidade de taludes naturais e de escavação (Biblioteca Virtual). São Paulo: Blucher, 2019. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br/Acervo/Publicacao/177701 https://plataforma.bvirtual.com.br/Acervo/Publicacao/177701 BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR 15 POMEROL, C.; LAGABRIELLE Y. L.; RENARD, M.; GUILLOT, S. Princípios de Geologia: técnicas, modelos e teorias, (Minha Biblioteca). 14 ed.. Porto Alegre: Bookman, 2013. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788565837804/ cfi/0!/4/2@100:0.00 PLANO DE ENSINO 16 Disponível noWebAula 1. Entre noSIA 2. CAMPUS VIRTUAL 3. MINHAS DISCIPLINAS PRESENCIAIS 4. Clique no NOME DA DISCIPLINA 5. Selecione PLANO DE ENSINO O QUE SÃO FUNDAÇÕES? São elementos que têm por finalidade transmitir as cargas de uma edificação para as camadas resistentes do solo sem provocar ruptura do terreno de fundação. Sua função é suportar com segurança as cargas provenientes do edifício. IMPORTÂNCIA ESTRUTURAL? A fundação é responsável por receber os carregamentos provenientes da estrutura, como peso próprio, sobrecargas, ações de vento e empuxos, por exemplo. Além disso, a fundação também irá transmitir o resultado das ações citadas para o solo ou rocha em que está apoiada. IMPORTÂNCIA ECONÔMICA? A execução apropriada da infraestrutura de uma edificação é essencial tanto para a viabilidade econômica do empreendimento quanto para a segurança e a qualidade da obra. Esse planejamento não é essencial apenas por uma questão de segurança, mas também de redução de custos. Um projeto corretamente elaborado gera economia na compra de materiais, evitando desperdícios e muitos outros problemas no futuro. IMPORTÂNCIA ECONÔMICA? É preciso tomar cuidado para não fazer uma falsa economia escolhendo a fundação para sua obra em função do custo, e não de critérios técnicos rigorosos. FUNDAÇÕES A fundação é a parte mais importante de uma construção. Ela é o alicerce necessário para que a obra se mantenha resistente e que, com o tempo, não haja rupturas na estrutura do edifício. Para chegar a esse objetivo, o profissional deve optar entre os tipos de fundações existentes, que devem estar de acordo com o porte da obra e a forma do empreendimento. Nesse sentido, ter entendimento profundo e qualificado é fundamental para a melhor aplicação e resultados, evitando manutenção prematura e riscos maiores. O que são fundações? • Convencionalmente, o projetista estrutural repassa ao projetista de fundação as cargas que serão transmitidas aos elementos de fundação. • Confrontando essas informações com as características do solo onde será edificado, o projetista de fundações calcula o deslocamento desses elementos e compara com os recalques admissíveis da estrutura, ou seja, primeiro elabora-se o projeto estrutural e depois o projeto de fundação. Parâmetros para a escolha da fundação Topografia da área • Dados sobre taludes e encostas no terreno, ou que possam atingir o terreno ; • Necessidade de efetuar cortes e aterros ; • Dados sobre erosões, ocorrência de solos moles na superfície; • Presença de obstáculos, como aterros com lixo ou matacões. Parâmetros para a escolhada fundação Características do maciço de solo • Variabilidade das camadas e a profundidade de cada uma delas; • Existência de camadas resistentes ou adensáveis; • Compressibilidade e resistência do solos; • A posição do nível da água. Parâmetros para a escolha da fundação Dados da estrutura • A arquitetura, o tipo e o uso da estrutura, como por exemplo, se consiste em um edifício, torre ou ponte, se há subsolo e ainda as cargas atuantes. Parâmetros para a escolha da fundação Realizado esse estudo, descartamos as fundações que oferecem limitações de emprego para a obra em que se está realizando a análise. Teremos, ainda assim, uma gama de soluções que poderão ser adotadas. Parâmetros para a escolha da fundação Alguns projetistas de fundação elaboram projetos com diversas soluções, para que o construtor escolha o tipo mais adequado de acordo com o custo, disponibilidade financeira e o prazo desejado. Dessa forma, numa segunda etapa, consideram-se os seguintes fatores: Parâmetros para a escolha da fundação Dados sobre as construções vizinhas • O tipo de estrutura e das fundações vizinhas; • Existência de subsolo; • Possíveis consequências de escavações e vibrações provocadas pela nova obra; • Danos já existentes. Parâmetros para a escolha da fundação Aspectos econômicos • Além do custo direto para a execução do serviço, deve-se considerar o prazo de execução. • Há situações em que uma solução mais custosa oferece um prazo de execução menor, tornando-se mais atrativa. Parâmetros para a escolha da fundação Podemos perceber que, para realizar a escolha adequada do tipo de fundação, é importante que o profissional responsável pela contratação tenha o conhecimento dos tipos de fundação disponíveis no mercado e de suas características. Somente com esse conhecimento é que será possível escolher a solução que atenda às características técnicas e ao mesmo tempo se adeque à realidade da obra. CLASSIFICAÇÃO DAS FUNDAÇÕES FUNDAÇÕES DIRETAS FUNDAÇÕES INDIRETAS CLASSIFICAÇÃO DAS FUNDAÇÕES A classificação quanto à profundidade, pode ser: RASAS PROFUNDAS FUNDAÇÕES RASAS São executadas nas primeiras camadas do solo, geralmente a uma profundidade de até duas vezes a sua menor dimensão em planta ou no máximo 3 metros de profundidade. FUNDAÇÕES PROFUNDAS São aquelas executadas nas camadas mais profundas do solo e, em sua grande maioria, são realizadas com o auxílio de um equipamento de escavação ou cravação. Sua cota de apoio está acima de 3 m de profundidade. EXEMPLO ESTACAS TUBULÕES Profundidade acima de 3 metro e >2B CLASSIFICAÇÃO DAS FUNDAÇÕES ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO • A realização de uma obra de fundações quase sempre envolve estruturas de contenção. • É frequente a criação de subsolos para estacionamento em edifícios urbanos, de contenções de cortes ou aterros, por muros de arrimo, para a criação de plataformas; a instalação de dutos de utilidades em valas escoradas etc. • Obras de contenção do terreno estão presentes em projetos de estradas, de pontes, de estabilização de encostas, de canalizações, de saneamento, de metrôs etc. ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO TIPOS DE ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO Classificação: • Provisória: As contenções provisórias são aquelas de caráter transitório, sendo preferencialmente removidas quando cessada sua necessidade. • Nelas, são principalmente empregados três processos executivos: - Contenções de madeira; - Contenções com perfis cravados e de madeira; - Contenções com perfis metálicos justapostos. TIPOS DE ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO Classificação: • Contenção escorada de Madeira: É uma técnica utilizada para escavações de pequenas alturas, usualmente entre 1,5 e 2,5 metros, escavadas manualmente. No caso de escavações de obras que não sejam valas, as estroncas são substituídas por estacas inclinadas. TIPOS DE ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO Classificação: • Escoramento por estacas inclinadas: O escoramento deve ser feito a medida que avança a escavação. As pranchas verticais se comportam melhor quando dotadas de encaixe tipos macho e fêmea, principalmente em areias e terrenos argilosos muito moles por que vedam melhor a passagem de água e as partículas de solos muito finos. TIPOS DE ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO Classificação: • Definitiva: Algumas outras técnicas só são economicamente recomendáveis em contenções definitivas, principalmente por não permitirem o reaproveitamento dos componentes e materiais utilizados e por resultarem em contenções mais robustas ou pesadas. Dentre elas destacaremos as estacas pranchas, muros de arrimo e parede de diafragma. TIPOS DE ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO TIPOS DE ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO Paredes Diafragma moldadas “in loco” • A parede diafragma moldada “in loco” é um elemento de fundação e/ou contenção moldada no solo, realizando no subsolo um muro vertical de concreto armado cuja espessura pode variar entre 30 cm e 120 cm e profundidade de até 50 metros. • Este muro pode absorver empuxos, cargas axiais e momentos fletores, bem como ser utilizado como elemento de fundação absorvendo cargas normais, podendo ser executado com a presença ou não de lençol freático. TIPOS DE ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO Paredes Diafragma moldadas “in loco” • Este tipo de fundação tem a vantagem de se moldar a geometria do terreno, sua execução não causa vibrações nem grandes descompressões no terreno podendo ser realizada muito próximo às estruturas vizinhas existentes, sem ocasionar danos às mesmas. TIPOS DE ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO Estacas Prancha • As estacas-prancha podem funcionar como cortinas de contenção provisórias ou definitivas formadas por perfis, geralmente metálicos, justapostos e cravados no solo. • É uma solução para a contenção vertical. TIPOS DE ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO Estacas Prancha • Em obras de infraestrutura, são aplicadas em terminais portuários, passagens de nível em vias e rodovias, contenção para valas de rede de água e esgoto, além de proteção de acessos a túneis, por exemplo. • Para um projeto de contenção sempre é necessário fazer uma sondagem geológico-geotécnica prévia do solo para que se conheça os parâmetros envolvidos. TIPOS DE ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO MUROS DE ARRIMO • São estruturas corridas de contenção de parede vertical ou quase vertical, apoiadas em uma fundação rasa ou profunda. • Podem ser construídos em alvenaria (tijolos ou pedras) ou em concreto (simples ou armado), ou ainda, de elementos especiais. • Os muros de arrimo podem ser de vários tipos: gravidade (construídos de alvenaria, concreto, gabiões ou pneus), de flexão (com ou sem contraforte) e com ou sem tirantes. TIPOS DE ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO MUROS DE ARRIMO • Os muros de arrimo podem ser de vários tipos: gravidade (construídos de alvenaria, concreto, gabiões ou pneus), de flexão (com ou sem contraforte) e com ou sem tirantes. Leitura Específica REBELLO, Yopanan Conrado Pereira . Fundações - Guia Prático de Projeto, Execução e Dimensionamento. São Paulo: Zigurate (Capítulo 1 e 2). Aplicação: articulação teoria e prática Vídeos preparados pela UFSC para sondagem à percussão parte1: https://www.youtube.com/watch?v=6vOBm0mETJE parte 2: https://www.youtube.com/watch?v=BfqOdby4alk parte 3: https://www.youtube.com/watch?v=3Gdt2XkjUSw https://www.youtube.com/watch?v=6vOBm0mETJE https://www.youtube.com/watch?v=BfqOdby4alk https://www.youtube.com/watch?v=3Gdt2XkjUSw Obrigada pela atenção!
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