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31/10/2016 1 Terraplanagem Segundo (CORRÊA, I.C.S, 2007) o método mais apropriado para o levantamento das curvas de nível do terrenos é o do nivelamento por quadriculação. A área a ser terraplenada deve ser locada e em seguida quadriculada. O lado dos quadrados tem seu comprimento estabelecido em função da extensão da área e da sinuosidade do terreno, considerando-se que as cotas a serem obtidas serão as dos vértices dos quadrados. Os estaqueamentos para a quadriculação deverão ser o mais próximo possível de uma reta, acompanhando o perfil do terreno, para que os resultados a serem obtidos sejam o mais próximo da realidade. Em geral as quadrículas podem apresentar lados com comprimento de 10, 20, 30 ou 50 metros. Isto dependerá do relevo do terreno. Para terrenos localizados em áreas urbanas pode-se utilizar quadrados com lados de 5 ou 4 metros. Estabelecido o comprimento a ser adotado, este será padrão para toda a quadriculação. 31/10/2016 2 Em terraplenagem, quatro situações podem ocorrer: 1. Estabelecimento de um plano horizontal final sem a imposição de uma cota final pré estabelecida. A este método, a cota obtida é a COTA MÉDIA (CM) com VOLUME DE CORTE (Vc) = VOLUME DE ATERRO (Va); 2. Estabelecimento de um plano horizontal final com a imposição de uma cota pré estabelecida. Dependendo da cota estabelecida pelo projeto, o terreno poderá ser objeto de CORTE ou ATERRO; 3. Estabelecimento de um plano inclinado sem a imposição da cota que este plano deverá apresentar. Semelhante ao Método do item 1 considerando que o VOLUME DE CORTE (Vc) = VOLUME DE ATERRO (Va); 4. Estabelecimento de um plano inclinado impondo uma determinada cota a este, através da escolha da cota de um determinado ponto. Para este caso deve-se analisar a situação real em função do projeto proposto. DETERMINAÇÃO DA COTA MÉDIA – MÉTODO DAS SEÇÕES E MÉTODO DOS PESOS O Método dos Pesos, também conhecido como método da cota média, pode ser determinada de uma forma mais rápida e prática. Tal método é utilizado apenas para o cálculo da COTA MÉDIA, ou seja a cota para o qual o Volume de Corte (Vc) é igual ao Volume de Aterro (Va). Trata-se de um método em que se efetua uma média ponderada das cotas dos vértices levantados no terreno original. Para o cálculo dos referidos volumes (Vc ou Va) serão necessários executá-los utilizando-se o MÉTODO DAS SEÇÕES. 31/10/2016 3 Exemplo: Seja o levantamento planialtimétrico representado pela figura abaixo, calcular a cota média pelo Método das Seções e Método dos Pesos. Terraplenagem MÉTODO DAS SEÇÕES A Altura média é a distância vertical medida da Cota de Apoio do projeto (cálculos) até a Cota Média. Cota Média pode ser considerada a distância vertical medida a partir da RN = 0,00 m. 31/10/2016 4 MÉTODO DOS PESOS Desenvolvendo os cálculos considerando a Cota de Apoio coincidente com o RN. 31/10/2016 5 Desenvolvendo para o exemplo: 31/10/2016 6 PROJETO ELUCIDATIVO DAS DIVERSAS SITUAÇÕES EM TERRAPLENAGEM Para o levantamento apresentado na figura, desenvolver os cálculos para cada situação prevista nos itens a seguir. PLANO HORIZONAL SEM IMPOR UMA COTA FINAL Para elucidar a metodologia aplicada na terraplenagem, em relação às quatro situações citadas acima, vamos utilizar um mesmo modelo de terreno estaqueado de 20 em 20 metros, em forma de um retângulo com dimensões de 40m x 60m, e cujos vértices tiveram suas cotas determinadas por nivelamento geométrico com precisão decimétrica. Cálculos: 1) Cálculo da cota média pelo Método dos Pesos. Desenvolvendo os cálculos considerando a Cota de Apoio coincidente com o RN = 0,00 m e aplicando o Método dos Pesos para o cálculo da Cota Média. Verificando a figura conclui-se que os vértices A3; D3; D1 e A1 apresentam PESO 1. Os vértices B3; C3; D2; C1; B1 e A2 apresentam PESO 2. No exemplo não existe vértices com PESO 3. Já os vértices B2 e C2 apresentam PESO 4. O quadro ao lado apresenta os cálculos: 31/10/2016 7 2) Cálculo de “X” e “Y” correspondentes aos pontos de locação da Curva de Passagem de Corte para Aterro (Cota média.). Seção 01 31/10/2016 8 3) Traçado da curva de nível de passagem de Corte para Aterro (Cotamédia.). 31/10/2016 9 4) Cálculo das áreas das seções 5) Cálculo dos volumes 31/10/2016 10 PLANO HORIZONAL COM COTA FINAL IGUAL A 3,60 m Ainda analisando o croqui da figura, o projeto solicita que a Cota Final, ou seja, a Cota de Projeto será igual a 3,60 m, assim, a seqüência é a seguinte: • Primeiramente calcula-se a posição da linha de passagem de corte para aterro (no exemplo, Cota 3,60 m); • Calcula-se as áreas de corte e aterro para as diversas seções; • Calcula-se os respectivos volumes 1) Cálculo de “X” e “Y” correspondentes aos pontos de locação da Curva de Passagem de Corte para Aterro (Cota = 3,60 m). 31/10/2016 11 31/10/2016 12 4) Cálculo das áreas das seções 31/10/2016 13 Obtido os cálculos dos Volumes de Corte e Aterro pode-se observar que para a hipótese em questão, para a cota imposta pelo projeto de arquitetura (Cota de Projeto = 3,60 m) será necessário cortar no terreno a quantidade de 2411,88 m3. Deste total, uma parte será utilizado no próprio terreno (Volume de Aterro = 371,88 m3). A diferença entre o VC e VA deverá ser retirado do terreno (Volume de Bota-Fora = 2040,00 m3).Dos cálculos anteriores sabe-se que a Cota Média (VC = VA ) é igual a 4,45 m. No exemplo a Cota de Projeto = 3,6 m, portanto, conclui-se que: 31/10/2016 14 Analisando-se o exemplo, observa-se que a Cota média=4,45m é maior do que a Cota de projeto = 3,60m , portanto, será necessário efetuar uma retirada de terra. O cálculo do volume a ser retirado poderá ser efetuado através da fórmula: PLANO INCLINADO, SEM IMPOR COTA DETERMINADA A topografia colocará este plano numa altura tal que os volumes finais de corte e aterro sejam iguais. A maneira de conseguir tal objetivo é manter a altura do plano inclinado no centro de gravidade da área àquele do plano horizontal cuja curva de passagem é de 4,45 m. O centro de gravidade (CG) está localizado na linha 2 entre os pontos B e C. Sabendo-se que no Centro de Gravidade (CG) a cota do mesmo é de 4,45 m estabelecida no projeto e que o plano de declividade é de –2% , do perfil (A) em direção ao perfil (D), determina-se as cotas dos demais perfis por uma simples regra de três, conforme fórmula: 31/10/2016 15 31/10/2016 16 1) Cálculo de “X” e “Y” correspondentes aos pontos de locação da Curva de Passagem de Corte para Aterro para o plano inclinado de -2% de “A” para “D”. 31/10/2016 17 31/10/2016 18 3) Cálculos dos volumes 31/10/2016 19 PLANO INCLINADO NOS DOIS SENTIDOS, COM COTA FIXA PARA UM PONTO. Para a situação, impõe-se que a estaca “D-3” terá cota de 4,45 m. A rampa da estaca “1” para “3” é de -1% e a rampa da estaca “A” para “D” é de -2%. Para chegar-se a uma conclusão se será necessário colocar ou retirar terra do terreno deve-se verificar, para as rampas adotadas qual será a cota do CG e compará-la com a cota média do CG . Outra opção é a de se desenvolver os cálculos pelo método das seções, como exemplo anterior. Dos exemplos anteriores sabe-se: 1 – A cota média é igual a 4,45 m 2 – O centro de gravidade (CG) está localizado na linha 2 entre os pontos B e C. 3 – A estaca “D-3” tem cota fixada pelo projeto igual a 2,20 m. 4 – Rampa de “1” para “3” = - 1% (menos um por cento). 5 – Rampa de “A” para “D” = - 2% (menos dois por cento). Resolução: Partindo da cota da estaca “D-3” com cota igual a 2,20 m e adotando-se as rampas do projeto, calcula-sea cota do CG, conforme definido na figura 31/10/2016 20 EXERCÍCIO Um terreno de 60 x 40 metros foi quadriculado de 20 em 20 metros e nivelado geometricamente, obtendo-se as seguintes cotas: a) Calcular a cota final do plano horizontal que resulte em volumes de corte e aterro iguais; b) Desenhar a planta e traçar a curva de passagem entre a área de corte e a de aterro; c) Calcular o volume total de aterro; d) Calcular o volume total de corte; e) Qual será a cota final do plano horizontal que fará sobrar 480m3 de terra. a)12,3 m b) c) Va= 946,8040 m3 d)Vc= 946,8040 m3 e)12,10 m 31/10/2016 21
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