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UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO 
ENGENHARIA CIVIL
CONTENÇÕES – PERFIS METÁLICOS, PRANCHAMENTOS EM MADEIRA PROVISÓRIOS, CORTINA PRÉ-MOLDADA E
 TIRANTES
São Paulo
10/2017
UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO – UNINOVE
ENGENHARIA CIVIL
Relatório sobre contenções apresentado ao curso de Engenharia Civil da universidade Nove de julho – UNINOVE como requisito parcial de composição de avaliação referente ao 2º semestre de 2017.
Orientador (a): Profª Juliana Maria Felix de Lima .
CONTENÇÕES – PERFIS METÁLICOS, PRANCHAMENTOS EM MADEIRA PROVISÓRIOS, CORTINA PRÉ-MOLDADA E
 TIRANTES
São Paulo
10/2017
INTRODUÇÃO
De acordo com o Manual de Geotecnia do DNIT (Departamento Nacional de Infraestrutra de Transportes), obras de contenção são aquelas que, quando implantadas em taludes oferecem resistencia a movimentação ou ruptura destes.
A grande maioria de obras necessitam de um sistema de contenção, seja este sistema para obras provisórias ou mesmo sistemas de contenções defiinitivos, ambos com o objetivo de reter a camada de solo ante um processo de escavação, como por exemplo, para a execução de sub-solos de construções verticais, muito usados como estacionamentos.
No caso apresentado neste Estudo Acadêmico, o processo de escavação exigiu etapas de contenção provisrórias e permanentes, uma vez que não haverá reaterro. Para as contenções necessárias na obra, foram utilizados sistemas diferentes como a execução de contenções provisórias com perfis metálicos, tirantes e posteriormente cortinas pré-moldadas.
Na referida obra aqui estudada ocorreram alguns problemas durante a fase de planejamento e execução. Apresentaremos informaçoes obtidas diretamente com os projetistas do empreendimento.
A obra é um empreendimento residencial de médio-alto padrão devidamente apresentado em ficha técnica neste, onde foi realizado o acompanhanto do processo de cravação de perfis através de bate-estaca, pranchamento e submuraçao, execução de taludes provisórios, tirantes e preparação para as cortinas pré-moldadas. Incluindo dados sobre as análizes dos tipos de solos através das sondages. 
IDENTIFICAÇÃO DA OBRA – FICHA TÉCNICA
	
Nome do Empreendimento: Eldorado Residencial Butantã
Endereço: Rua Comendador Elias Assí, 104 – Butantã – São Paulo – SP 
Tipo de emprrendimento: Residencial médio-alto padrão. 
O empreendimento será composto por 2 subsolos, 1 pavimento térreo, 1º pavimento Lazer, 19 pavimentos Tipo, 1 pavimento com 2 apartamentos de cobertura, barrilete e cobertura. 
Está localizado conforme cróqui abaixo, com fácil acesso ao Metrô Butantã. 
Tempo de Obra: Inicio em 03/07/2017 – previsão de término Maio/2019. 
 Sobre o modo construtivo, a obra está iniciando a estrutura (27/09/2017). Foram realizadas 73 stacas hélices com diâmetros de 0.60m à 1,00m com blocos sobre as estacas e sapatas sob o reservatório inferior. 
Croqui do Canteiro
Relatório Fotográfico do Processo de Execução
Figura 1 - Terreno inicial
Terreno plano, apenas com stand de vendas, anteriormente usado como estacionamento para clientes.
Figura 2 - inspeção do terreno – vizinhos
A escavação é realizada para verificação de superfície de 3m de profundidade para que sejam identificados possíveis empecilhos para a realização da cravação dos perfis. Isso é realizado em toda a extensão onde serão cravados os perfis.
 
Figura 3 - Gabarito para os perfis.
Os gabaritos tem a função de auxiliar na cravação dos perfis, são também uma exigência da empresa que cravou os perfis. São colocados na cota do terreno, respeitando os eixos, há 1,5m de distância entre sí e a 0,05m do muro dos vizinhos, essa segunda é necessária para que o bate-estaca possa cravar os perfis.
Figura 4 – Bate Estaca..
O bate-estaca leva em torno de 6 horas para ser montado, e é extremamente trabalhoso para locomoção. Na posição em que está, o mesmo só pode se mover para as laterais, até o limite da tora de madeira. 
O bate-estaca “agarra” o perfil, elevando-o até altura do martelo, o travamento da cabeça do perfil é realizado de forma manual, através de um acesso (escada) localizado rente ao mastro da máquina. Só após a descida do funcionário que está realizando o travamento, o operador eleva o martelo a aproximadamente 1m e “solta-o”, a batida do martelo sobre a cabeça do perfil faz com que o mesmo comece a penetrar na terra. 
O de elevação e queda de martelo se repete até que a cota seja atingida, até que o perfil acabe, ou até que o perfil não penetre mais o solo. 
Figura 5 - Perfis antes do corte da cota de topo.
Quando a cota é atingida, se o perfil ficar maior do que o necessário, o mesmo é cortado para alcançar a cota de topo correta; caso o perfil seja curto para atingir a cota o mesmo é soldado, e se necessário, a sobra é cortada; e caso o perfil não entre mais no solo, é tirado a nega, e informado ao projetista para verificação da ficha e cota de topo.
Figura 6 - inicio da escavação
Figura 7- Prancheamento
A esvação é realizada em vãos alternados, que são prancheados para só depois o vão intermitente ser escavado. 
O prancheamento foi realizado em madeira, de forma manual, com submuração onde havia vizinhos, e vedação de concreto magro em toda a extenção.
Figura 8 - Trecho já prancheado.
É fundamental que todos os perfis sejam devidamente pranchados e submurados quando necessário. 
Figura 9 - Perfuratriz para tirantes.
Após o prancheamento, foram realizados 9 tirantes. A perfuratriz é posicionada em um terreno plano, ajustada para a altura e ângulo necessário para a cravação dos perfis. A mangueira é ligada diretamente em uma fonte de reserva de água (nesse caso, uma caixa d’água) e a perfuração é iniciada e o cimento CPV é injetado. 
Figura 10 - Tirantes sendo inseridos
Figura 11- Tirantes já com concreto aguardando protensão
A armação é colocada e fica exposta para ser protendida. É importante que o concreto extravase. 
 
Para os taludes provisórios foi solicitado pelo projetista o mínimo de 1m de Berma.
Problemas e Dificuldades Apresentados
Na empresa que está realizando a obra, os projetos são todos contratados e compatibilizados por uma equipe da própria. 
Considere que:
Ao inciar o processo de planejamento de execução da laje do 1ºSS, verificou-se que, os taludes provisórios foram projetados em uma cota apenas 0,5m abaixo do nível da laje do 1ºSS. 
O projetista de armação, iidealizou as lajes apoiadas nas cortinas pré-moldadas;
O projetista de fundação, só permite a retirada dos taludes e a execução da Cortina após o travamento da laje do 1ºSS.
A votorantim (empresa que fornece o aço) solicita que os pedidos sejam enviados 15 dias úteis antes da data de entrega.
Havia 20 dias corridos para a concretagem da laje. 
Ocorreu que foi necessário uma alteração em todo o perimetro da armação da laje com vigas de travamento, sendo que, a concretagem da laje sofreu um atraso de 10 dias. Ocorreu também , que todo um trecho de 400m² não poderá ser concretado até a laje do 1º pavimento lazer. 
Com relação à cravação dos perfis, um deles atingiu a fossa de um vizinho, o que está apodrecendo o prancheamento, e invadindo o terreno da obra. Uma solução ainda está sendo analizada, pois a casa em questão é extremamente antiga. 
SISTEMA DE CONTENÇÃO COM PERFIS METÁLICOS – CONTENÇÃO TEMPORÁRIA E CONTENÇÃO DEFINITIVA
INTRODUÇÃO
Também conhecida como “Cortina Cravada”, esta estrutura de contenção é constituída por estacas ou perfis cravados no terreno, estes trabalham a flexão e resistem a ficha (parte enterrada do perfil). Podem ser obras continuas (estacas-prancha ou estacas justapostas), ou mesmo descontinuas (quando estacas ou perfis metálicos são cravados a uma distância um do outro e o vão entre eles é preenchido por pranchas em madeira (no caso de contenções provisórias) ou mesmo peças em concreto pré-moldado (no caso de contenções definitivas).
PERFIS METÁLICOS
Os perfis metálicos são cravadosantes da escavação do terreno, podem ser de dois tipos, “em forma de “I” ou “H” nos limites da escavação [...] e o espaçamento entre os perfis varia em torno de 1,5m” (CARDOSO, 2002), podendo chegar a 2,5m. O que determina esse espaçamento são os empuxos atuantes ou a sobrecarga que será transferida para os perfis através das cortinas. 
O dimensionamento dos perfis comerciais e as propriedades geométrica dos mesmos devem seguir as orientações da ABNT NBR 15980:2011 e ASTM A6/A6M (American Society for Testing Material) , e deve ser considerado as Propriedades Mecânicas.
Tabela 1 - PROPRIEDADES MECÂNICAS - PERFIS METÁLICOS
Fonte: https://www.gerdau.com/br/pt/produtos/perfis-estruturais-gerdau#ad-image-0
A ficha e o quanto o perfil deve ser “cravado” no solo está diretamente relacionado às informações do tipo de solo, a resistência solicitada e o material e modelo do perfil a ser utilizado. Segundo Cardoso (2008), para essas contenções, o "peso do terreno" age horizontalmente com as cargas nos perfis (figura 1), o que se assemelha a uma viga em balanço, daí a importância do tamanho da ficha.
Figura 12- FUNCIONAMENTO ESTRUTURAL SIMPLIFICADO DE UMA CONTENÇÃO
Fonte: CARDOSO, 2008.
Além da ficha, a Nega pode ser verificada in loco, e consiste em um meio de verificação simples, realizado para os perfis que não atingiram sua cota de cravação. 
[...] a nega (que consiste em uma sequência de golpes com o martelo do bate estaca e verificação do 16 comprimento cravado. Por exemplo: o perfil não poderá ser cravado mais de 1 cm na sequência de dez golpes com altura de 1m para um martelo de 850kg); (TROMBELI, 2008).
Os perfis podem não atingir a cota devido ao tamanho máximo do comprimento dos mesmos, nesses casos, a solda e o corte podem ser necessários. A solda é realizada no perfil longitudinal do perfil, e é feito manualmente, a sobra do perfil é cortada. 
Figura 13 - SOLDA TRANSVERSAL EM PERFIL METÁLICO
Fonte: JOPPERT,2007.
Geralmente a cravação dos perfis é realizada através de bate-estaca, podendo ser manual, queda livre ou gravidade, a vapor, pilão duplo ou efeito, de explosão e vibratório. Cada tipo tem um custo e um tempo de execução de cravação, o que viabiliza ou não a utilização em obra. Para o início da cravação o terreno deve estar plano e limpo, e deve ser realizada uma inspeção em toda a linha em que os perfis serão cravados, após o reaterro da vala de inspeção, o gabarito é colocado onde cada perfil será cravado, só então o processo é iniciado. 
É importante salientar que, embora alguns sejam considerados mais eficientes, todos causam vibrações no solo e deve ser considerado o impacto na vizinhança.
PRANCHEAMENTO PARA CONTENÇÃO PROVISÓRIA
Com a cravação dos perfis, o processo de escavação pode ser iniciado e é feita de modo alternado, ou seja, escava-se entre dois perfis, os seguintes não são escavados, e assim sucessivamente. Imediatamente depois da escavação, o solo cortado fica exposto, sujeito as forças de empuxo do solo, portanto, o prancheamento deve ser realizado imediatamente. 
A prancha a ser colocada entre os perfis pode ser “de madeira serrada com dimensões que variam de 4 a 7 cm na espessura e largura de 20 a 30 cm ou troncos de Eucalipto com diâmetro de 5 a 10 cm” (CARDOSO, 2002). São colocadas de forma manual, o projetista determina a necessidade de uma submuração ou não, mas uma camada de cimento é colocado atrás das pranchas para auxiliar na vedação. Essas pranchas recebem as forças atuantes (empuxo) e as transferem para os perfis metálicos.
Essa contenção tem duas funções, conter o solo e servir como forma para a concretagem das cortinas, pois como se trata de uma contenção provisória, é imprescindível que a cortina seja concretada para que garanta a contenção do solo. 
CORTINA PRÉ-MOLDADA – PARA CONTENÇÃO DEFINITIVA
A Cortina Pré-Moldada é composta por dois ou um painel de concreto (na maioria dos casos é utilizado a peça com dois painéis). São painéis ligados entre si por uma estrutura treliçada, formando uma espécie de “painel dupla-face”. A peça com face única, é aplicada com sua face posicionada para dentro da obra e necessita de posterior prancheamento para o lado do aterro.
Como no escoramento provisório com pranchões de madeira, os painéis da cortina pré-moldada são instalados entre os perfis metálicos cravados no terreno, as peças são posicionadas umas sobre as outras até o fechamento da área desejada.
Este tipo de contenção definitiva traz inúmeros benefícios e vantagens para obras de contenção, são estes:
Não requer acabamento.
Reduz o consumo de materiais (madeira, aço e concreto).
Ganho na área do canteiro com a eliminação de taludes.
Industrialização e limpeza da obra.
Redução de mão-de-obra.
Economia em relação ao sistema tradicional.
Racionalização do sistema.
TIRANTES 
De acordo com o Manual de Geotecnia do DNIT (Departamento de Infraestrutura de Transportes), as obras de contenção que utilizam tirantes já são consideradas estruturas especiais de contenção.
Com o objetivo de ancorar massas de solo ou blocos de rocha, estes mecanismos utilizam os próprios incrementos destes elementos para gerar uma protensão diretamente na área mais resistente do talude, que é transmitida através de fios, barras ou cordoalhas de aço.
Primeiramente é executada a perfuração do tirante, a quantidade e os locais de perfuração são determinados através de projeto. O sistema de perfuração empregado deve garantir o melhor alinhamento possível. Sistemas que empregam uma brusca redução de inércia (maior ou igual a 35%) entre a ferramenta de corte e/ou desagregação (sapata, coroa, bit, etc.) e a haste devem ter seu uso controlado, uma vez que podem produzir desvios que ocasionam excessiva aproximação entre os trechos de ancoragem de tirantes vizinhos.
Após a perfuração é executada a instalação do tirante. O tirante pode ser instalado antes ou após o preenchimento do furo com calda de cimento ou aglutinante. Neste último caso, a introdução deve ser executada imediatamente após a colocação da calda ou aglutinante no furo. A escolha do tipo de injeção fica a critério do executor, desde que seja garantido o preenchimento total do furo aberto no solo e a capacidade de carga do tirante. A injeção pode ser feita por calda de cimento ou outro aglutinante qualquer.
INTEGRANTES NO LOCAL DA OBRA
REFERÊNCIAS
CARDOSO, Francisco Ferreira. SISTEMAS DE CONTENÇÕES. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo – Departamento de Engenharia Civil – PCC – 2435: Tecnologia da Construção de Edifícios I – São Paulo. Fev. 2002. 
TROMBELI, Gustavo Augusto. CONTENÇÃO COM PERFIS DE AÇO: COMPARAÇÃO ENTRE O SISTEMA TRADICIONAL E O SISTEMA PRÉ-MOLDADO DE CONCRETO. 2008. 68 f. Monografia (Especialização) - Curso de Especialista Mba em Tecnologia e Gestão na Produção de Edifícios, Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, 2008.
JOPPERT, Ivan Jr. FUNDAÇÕES E CONTENÇÕES COM PERFIS METÁLICOS. Nov.2007. In.: téchne. Disponível em: http://techne.pini.com.br/engenharia-civil/128/artigo287495-7.aspx Acesso em: 01/10/2017.
MANUAL DE GEOTECNIA DO DNIT (Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes)