Adensamento devido à construçao de edificação

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CENTRO UNIVERSITÁRIO NEWTON PAIVA
CAMPUS BURITIS
FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
CURSO DE ENGENHARIAS
DOUGLAS FERREIRA DE OLIVEIRA
11112133
GUSTAVO JOSÉ DE OLIVEIRA
11320736
SALA Nº. 313
RELATÓRIO DE ADENSAMENTO DEVIDO À CONSTRUÇÃO DE EDIFICAÇÃO
OUTUBRO
 21.10.2013
1. INTRODUÇÃO
Deseja-se construir uma edificação sobre uma camada de 12 m de solo submetido a ensaio de adensamento, a construção do mesmo transmitirá uma tensão de 175 KPa ao solo. A camada em questão foi sobreadensada por uma camada de areia eólica com 3,2 m de espessura com um peso específico de 21,5 KN/m³ que posteriormente sofreu erosão.
Para evitar recalques durante a execução, previu-se o uso de uma camada de brita grossa com 4m de espessura e peso específico de 23,5 KN/m³.
 
2. OBJETIVO
Encontrar a razão de sobre adensamento para três elementos representativos da camada, determinar o tempo de drenagem necessário para que os recalques ocorram somente durante o pré-adensamento. 
3. PARTE EXPERIMENTAL
3.1 DADOS DO ENSAIO DE ADENSAMENTO
 Índice de vazios inicial: 1,75
Volume do corpo de prova: 39,26 cm³
Corpo de prova úmido: 43,0 g
Peso específico da camada: 10,9 KN/m³
Grau de saturação: 5,2%
Cc= 0,31; Cr= 0,079; cv= 0,062m²/dia 
Equações usadas no desenvolvimento dos cálculos:
 
 
 
 
 
 FIGURA 1: ENSAIO DE ADENSAMENTO
 
FIGURA 2: DADOS DO CORPO DE PROVA 
 
 3.2 CÁLCULO DO R.S.A 
Para calcular o R.S.A a camada em questão foi subdividida em 3 elementos representativos, que se encontram no ponto médio de 3 subcamadas com 4m de espessura cada.
- O peso específico de cada camada é de 10,9 KN/m³
Cálculo da tensão efetiva:
	Ponto
	Profundidade (m)
	Tensão efetiva (Kpa)
	p1
	2
	21,8
	p2
	6
	65,4
	p3
	10
	109
 TABELA 1 
Cálculo da tensão de pré-adensamento:
 A tensão de pré-adensamento em cada elemento é igual à tensão efetiva somada com uma tensão 68,8 Kpa causada pela camada erodida de areia.
	Ponto
	Tensão efetiva ( Kpa)
	Tensão pré-ad. (Kpa)
	p1
	21,8
	90,6
	p2
	65,4
	134,2
	p3
	109
	177,8
 TABELA 2 
O cálculo do R.S.A é feito dividindo a tensão de pré-adensamento do elemento representativo pela sua tensão efetiva:
	Ponto
	Tensão de pré-adensamento (Kpa)
	Tensão efetiva (Kpa)
	Razão de sobreadensamento
	p1
	90,6
	21,8
	4,15
	p2
	134,2
	65,4
	2,05
	p3
	177,8
	109
	1,63
 TABELA 3 
3.3 CÁLCULO DO RECALQUE DEVIDO À EDIFICAÇÃO
 Para calcular o recalque da camada, foi calculado o acréscimo de tensão que a edificação fará em cada elemento representativo sob o centro da área de atuação da tensão, para isso foi usado o ábaco de Newmark e subdividiu-se a área ocupada pela edificação em 4 áreas parciais, a área total ocupada pela edificação será de 800m², com lados que medem 20m e 40m , sendo que cada camada parcial terá lados com 10 m e 20 m.
O ponto em estudo encontra-se no centro das quatro áreas parciais, consequentemente o acréscimo de tensão nesse ponto será a soma dos acréscimos de tensão das mesmas, sendo que a tensão em cada profundidade sob o ponto central será obtida pela influencia da tensão naquela profundidade, para isso é necessário calcular os parâmetros m e n de cada elemento representativo.
	Ponto
	Prof. (m)
	M
	N
	I da área
	I total
	Tensão (Kpa)
	P1
	2
	5
	10
	0,249
	0.99
	173,25
	P2
	6
	2
	4
	0,239
	0,96
	168
	P3
	10
	1
	2
	0,200
	0,80
	140
 TABELA 4 
- A tensão inicial será igual a tensão efetiva em cada elemento representativo
- A tensão de pré-adensamento para cada ponto já foi calculada anteriormente
- A tensão final será igual a tensão efetiva somada com influencia de sobrecarga calculada anteriormente
- Calculou-se o recalque em cada subcamada e o recalque total é dado pela soma desses recalques
- Todas as camadas possuem o mesmo índice de vazios, Cr, Cc, H e cv
 e= 1,75; Cr= 0,079; Cc= 0,31; H= 4 m; 
	CAMADA
	TENSÃO PRÉ-AD.
(kpa)
	TENSÃO INICIAL
(kpa)
	TENSÃO FINAL (kpa)
	RECALQUE (cm)
	1
	90,6
	21,8
	195,05
	22
	2
	134,2
	65,4
	233,4
	14
	3
	177,8
	109
	249
	9
 TABELA 5
 	
Recalque total = 22+14+9= 45cm
3.4 CÁLCULO DO RECALQUE DEVIDO À CAMADA DE BRITA
Para o cálculo do recalque devido á camada de brita foram feitos os mesmos procedimentos anteriores, sendo que o acréscimo de tensão em cada camada é de 94 Kpa. 
e= 1,75; Cr= 0,079; Cc= 0,31; H= 4 m;
	CAMADA
	TENSÃO PRÉ-AD.
(kpa)
	TENSÃO INICIAL
(kpa)
	TENSÃO FINAL (kpa)
	RECALQUE (cm)
	1
	90,6
	21,8
	115,8
	12
	2
	134,2
	65,4
	159,4
	7
	3
	177,8
	109
	203
	5
 TABELA 6
Recalque total= 12+7+5 = 24 cm 
4. ESTUDO DE CASO
Os resultados obtidos mostram que a camada de brita grossa não será suficiente para absorver os recalques gerados pela edificação, haverá aproximadamente 50% do recalque necessário para a construção. A solução estabelecida pela construtora para o problema do recalque que ocorrerá devido ao acréscimo de tensão da edificação não foi satisfatória, havendo a necessidade de estabelecer outra solução viável.
Desenvolvendo cálculos a partir da equação de adensamento constatou-se que se a camada de brita fosse aumentada em mais 3,5 m ficando com uma espessura total de 7,5 m, o recalque gerado seria de aproximadamente 49 cm, como se pode ver na tabela 7, sendo assim o recalque gerado pela edificação seria cerca de 92% do recalque devido à brita, após a ocorrência desse recalque poderia se retirar a camada de brita e iniciar as obras da edificação, mas, como há uma rocha sã abaixo da camada de solo, esse recalque ocorreria em cerca de 6 anos, o que não seria viável ao projeto.
	CAMADA
	TENSÃO PRÉ-AD.
(kpa)
	TENSÃO INICIAL
(kpa)
	TENSÃO FINAL (kpa)
	RECALQUE (cm)
	1
	90,6
	21,8
	198,1
	22
	2
	134,2
	65,4
	241,65
	15
	3
	177,8
	109
	285,25 
	12
 Tabela 7
Uma alternativa seria a utilização de drenos verticais de areia ou fibroquímicos, que aceleraria o processo de drenagem do solo diminuindo o tempo de espera do recalque. Se for utilizada, essa alternativa demandará um estudo detalhado sobre a forma de aplicação da mesma e uma análise do custo benefício do procedimento.
5. CONCLUSÃO
A construção da edificação apresenta fatores que dificultam a sua execução mas como citado no tópico anterior, o uso de métodos alternativos como o de tubos de drenagem pode ser a solução mais viável. Sendo assim, se estes métodos não forem utilizados o projeto da edificação deverá ser reanalisado, podendo haver um redimensionamento da mesma. 
6. REFERÊNCIAS
Pinto, Carlos de Sousa. Curso Básico de Mecânica dos Solos em 16 aulas. 3º Edição. São Paulo: Oficina de textos, 2006.
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