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JUNHO 2016 ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO CONTENÇÃO DEFINITIVA PROFESSORA ELISA AKIKO NAKANO TAKAHASHI | SOLOS | CONSTRUÇÃO CIVIL – EDIFÍCIOS – TURMA MANHÃ E R I C A M A R I A P E R E I R A L I M A R M 1 2 2 0 5 2 0 7 L E T Í C I A M I D Õ E S J U L I O R M 1 5 2 0 7 0 3 6 R O S I L E N E M . C . M A R C H I D O S S A N T O S R M 1 6 1 0 6 6 4 6 P Ç A . C E L . F E R N A N D O P R E S T E S , 3 0 S Ã O P A U L O , S P 2 E S T RU T U R A S D E CO N T E N ÇÃ O OBJETO DE ESTUDO: ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO DEFINITIVA DEFINIÇÃO “São estruturas projetadas para resistir a empuxos de terra e/ou água, cargas estruturais e quaisquer outros esforços induzidos por estruturas ou equipamentos adjacentes. As estruturas de arrimo são utilizadas quando se deseja manter uma diferença de nível na superfície do terreno e o espaço disponível não é suficiente para vencer o desnível através de taludes.” TIPOS DE CONTENÇÃO A) Contenções Provisórias: 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. Todos os três métodos resultam em contenções flexíveis, podendo ou não ser escoradas. B) Contenções Definitivas: Algumas outras técnicas só são economicamente recomendáveis em contenções definitivas, principalmente por resultarem em contenções mais robustas ou pesadas. Dentre elas citamos algumas definições: 1.Muro de arrimo, 2.Concreto Projetado, 3.Solo Grampeado, 4.Blocos Pré-Moldados, 5.Estaca prancha, 6.Parede Diafragma, 7.Muro de Arrimo por Gravidade com Gabião, 8.Tirantes, 9. Jet grouting, 10.Pranchas e Perfil Metálico, 11.Estacões. 3 O OBJETO DE ESTUDO DESTE TRABALHO SERÁ EXCLUSIVAMENTE DE ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO DEFINITIVA DEFINIÇÕES ESPECÍFICAS 1) Muro de arrimo Muro de arrimo é uma estrutura projetada e construída para resistir à pressão lateral do solo quando há uma mudança desejada na sua elevação que excede o ângulo de repouso do solo, em outras palavras, os muros de arrimo são estruturas destinadas a conter o solo das encostas. Eles são usados para solos entre duas elevações diferentes, muitas vezes em áreas onde a paisagem precisa ser em modificada severamente e construída para fins mais específicos, como a agricultura em encostas ou viadutos rodoviários. Figuras 1,2,3 e 4. Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 2).Concreto Projetado A técnica de Concreto Projetado é uma das mais aplicadas nas obras geotécnicas, tendo em vista a sua extrema praticidade. Muitas vezes, o acesso e a dificuldade de regularização de uma superfície representam os maiores obstáculos de uma obra de controle de erosão. 4 Nestes casos, a aplicação do Concreto Projetado é quase sempre a solução mais viável técnico-economicamente. Figuras 5 e 6. Figura 5 Figura 6 3).Solo Grampeado Consiste na execução de grampos / chumbadores metálicos (reforços passivos) devidamente dimensionados para interceptar a cunha de ruptura do maciço de solo, fazendo a contenção de taludes que comumente são resultantes de cortes realizados no terreno. Por permitir execução em corte sentido descendente, a técnica de solo pregado pode ser considerada como uma das soluções mais seguras para controle de erosão, tratamento e contenção de taludes, tanto na fase de execução, como no comportamento de longo prazo das obras. Figuras 7, 8, 9 e 10 Figura 7 Figura 8 Figura 9 Figura 10 5 4). Blocos pré-moldados É um sistema composto peças em concreto armado que ao se unirem, permitem o confinamento e compactação mecanizada de material granular junto à face, criando um conjunto com elevado peso próprio, que pode ser comparado a peças de concreto monolíticas como placas pré-moldadas ou blocos segmentais, com a vantagem de serem totalmente drenantes e de fácil instalação (não requer auxílio de equipamentos para içamento das peças). As propriedades físicas (leveza), mecânicas (resistência) e a capacidade de transferência de esforços entre o elemento de face e o contraforte, garantem plena eficiência na montagem e no processo de compactação mecanizada junto à face, o que impõe extrema rapidez no processo executivo das contenções. Figuras 11,12,13,14,15,16 e 17. Figura 1 1 Figura 12 Figura 13 Figura 14 Figura 15 6 Figura 16 Figura 17 5.) Estaca-prancha Perfis, metálicos ou de concreto, com engastes laterais, que admitem a acoplagem de vários destes, permitindo a formação de uma cortina que quando cravada no terreno serve como contenção vertical. Figuras 18 e 19. Figura 18 Figura 19 6). Parede diafragmas As paredes-diafragma são painéis de concreto, geralmente armado, pré-fabricados ou moldados in loco com a função de contenção em escavações de subsolo. Os painéis são executados por meio do preenchimento de trincheiras escavadas com o uso contínuo de lama polimérica ou bentonítica, cuja função é estabilizar as paredes de escavação e contrabalançar o empuxo causado pelo lençol freático no terreno. Para a escavação é empregado o equipamento clamshell hidráulico e/ou a hidrofresa. Figuras 17 e 18. Figura 17 Figura 18 7 7). Muro de arrimo por gravidade com gabião Muros de gabiões: são estruturas formadas pela superposição de fôrmas (com formato de caixas, colchões ou sacos) de malhas metálicas ou plásticas, que são preenchidas por pedras de mão ou blocos de rocha. Figuras 19 e 20 Figura 19 Figura 20 8).Tirante – Cortinas Atirantadas por cabos protendidos Os sistemas de atirantamento de solos são aplicados nas situações em que os níveis de tensões se mostrem extremamente elevados e nos casos em que se deseja construir uma estrutura rígida e indeformável. A execução de tal técnica requer a utilização de equipamentos, mão de obra e materiais que estejam sempre de acordo com as especificações e normas vigentes. Figuras 21,22 e 23 Figura 21 Figura 22 Figura 23 9.) Jet grouting É um processo capaz de se valer da atuação de um jato da calda de cimento introduzido no terreno a alta pressão e elevada velocidade através de bicos injetores, num raio bem 8 determinado, de tal modo que desagrega o solo misturando-se a este formando, assim, colunas de solo-cimento. O sistema jet grouting é empregado em todos aqueles casos onde, pela heterogeneidade dos terrenos ou pelas características anômalas de permeabilidade, se tornem de difícil ou duvidosa execução os sistemas tradicionais de injeção e de perfuração. Figuras 23 e 24 Figura 23 Figura 24 10). Pranchas e perfil metálico – RELATÓRIO DE VISITA ANEXO I Tecnologia pode ser usada para obras de contenção provisória ou definitiva. As estacas-prancha são cortinas de contenção formadas por perfis, geralmente metálicos, justapostos e cravados no solo. É uma solução para a contenção vertical. 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. As estacas-prancha formam uma contenção impermeável e podem ser aplicadas de forma definitiva ou provisória. Para um projeto de contenção com essa tecnologiaé necessário fazer uma sondagem prévia do solo. Características Para orçamento, as estacas-prancha são usualmente dimensionadas em metros quadrados. A execução do sistema é considerada rápida, podendo atingir profundidades expressivas. Em contrapartida, a cravação provoca bastante ruído por conta do bate-estacas e é de difícil execução em solos duros. Em meios urbanos, o transporte de perfis muito compridos exige logística apropriada. Execução Para a contenção com estacas-prancha, os perfis são cravados no solo. Eles são intertravados por meio de ranhuras do tipo macho e fêmea, formando paredes verticais. As estacas- 9 prancha são usualmente cravadas com equipamento bate-estacas. Quando são aplicadas de forma provisória - para escavação de fundações, por exemplo - são removidas com um equipamento vibratório suspenso por meio de uma grua, após a construção da estrutura. Nesses casos, é recomendado o uso de perfis com furos para facilitar o içamento. Perfis As estacas geralmente são metálicas, em aço. Mas, conforme a aplicação, podem ser de outro material - como o PRFV (Plástico Reforçado com Fibra de Vidro), mais resistente à corrosão d'água do mar. As cortinas de contenção podem ser montadas com diferentes tipos de perfis, que possibilitam obter geometrias e características diferentes para aplicações específicas. Os mais comuns são: Tipo AU: apresentam boa relação entre o módulo de elasticidade e o peso/m2. Há economia na quantidade de aço com bom desempenho de instalação. Tipo AZ: tem como principal característica a mudança de posição das ranhuras de intertravamento. Por conta disso, a tensão máxima não passa pelas ranhuras, o que contribui para aumentar sua capacidade de estrutura favorecendo seu uso em obras estruturais expostas a altas pressões e/ou executadas em solos de baixa resistência. Combinado HZ/AZ: a combinação das estacas/vigas H com os perfis AZ possibilitam atingir maiores profundidades de contenção. De alma reta: essas estacas são planas e sua justaposição oferece pouca resistência à flexão. São projetadas para formar estruturas cilíndricas. Uma característica importante desse tipo de perfil é a capacidade de resistência à tração nos conectores. Especificação Em um projeto de contenção com estacas-prancha, recomenda-se combinar o menor peso/m² possível, a maior largura útil do perfil possível - para maior produtividade na execução - e o maior módulo de elasticidade possível. O módulo de elasticidade é a capacidade de um material suportar determinada tensão até se deformar. 11). Parede de estacões ou tubulões – RELATÓRIO COMPLEMENTAR ANEXO II Muros de Estacas Escavadas: são estruturas constituídas por estacas justapostas de concreto, moldadas in situ e escavadas por processo rotativo, utilizando-se revestimento metálico (recuperado à medida em que se procede a concretagem da estaca) ou lama bentonítica (concretagem submersa, por meio da substituição contínua da lama pelo concreto). A parede final pode ser composta por estacas espaçadas, adjacentes ou secantes; neste último caso, a execução da estaca seguinte é feita antes da cura do concreto da estaca anterior. Vide estudo de caso II. 10 BIBLIOGRAFIA http://www.ecivilnet.com/dicionario http://www.geoesp.com.br/ http://www.geosolucoes.com/sistemas-de-contencao/c22z http://www.civil.ist.utl.pt/cristina/EBAP/MEE_EscavacoesEstruturasContencao_Geral.p df HARRIS, Frank. Ground engineering equipment and methods. London, Granada, 1983.281 p. SCHNABEL Jr., Harry. Tiebacks in foundation engineering and construction. USA, McGraw- Hill, 1982. 170 p. XANTHAKOS, Petros P. Slurry walls. USA, McGraw-Hill, 1979. 622 p. CARSON, A. B. General excavation methods. New York, McGraw-Hill, 1961. 392 p. CHRISTIAN, John. Management, machines and methods in civil engineering. New York, John Wiley, 1981. 360 p. ROUSSELET, Edison da S. & FALCÃO, César. A segurança na obra. Rio de Janeiro, SICCMRJ/SENAI/CBIC, 1986.
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