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Grupo Geotecnia - FURG Escola de Engenharia Universidade Federal do Rio Grande - FURG Prof. Dr. Diego Fagundes – DIMENSIONAMENTO DE TIRANTES Tirante injetado: peças especialmente montadas, tendo como componente principal um ou mais elementos resistentes à tração, que são introduzidas no terreno em perfuração própria, nas quais, por meio de injeção de calda de cimento (ou outro aglutinante) em parte dos elementos, forma um bulbo de ancoragem que é ligado à estrutura através do elemento resistente à tração e da cabeça do tirante. Fonte: ABEF (2002) Grupo Geotecnia - FURG Escola de Engenharia Universidade Federal do Rio Grande - FURG Dimensionamento de Tirantes Elementos do tirante: Fonte: ABEF (1999) Grupo Geotecnia - FURG Escola de Engenharia Universidade Federal do Rio Grande - FURG Dimensionamento de Tirantes Tipos de tirantes: Fonte: JOPPERT Jr. (2007) TIRANTE TIPO MONOBARRA Grupo Geotecnia - FURG Escola de Engenharia Universidade Federal do Rio Grande - FURG Dimensionamento de Tirantes Grupo Geotecnia - FURG Escola de Engenharia Universidade Federal do Rio Grande - FURG Dimensionamento: Natureza do solo; Deslocabilidade da estrutura de contenção; Número de níveis de atirantamento; Sequência executiva. 1. Dimensionamento da seção de aço: (tirantes permanentes) (tirantes provisórios – tempo de permanência < 2 anos) No caso de tirantes com elementos de aço, a seção individual de cada barra, fio ou cordoalha não deve ser inferior a 50 mm2. 9,0 75,1 fyk adm 9,0 50,1 fyk adm Grupo Geotecnia - FURG Escola de Engenharia Universidade Federal do Rio Grande - FURG Dimensionamento de Tirantes 2. Dimensionamento (preliminar) do bulbo de ancoragem – resistência à tração: (solos arenosos) (solos argilosos) Para su 40 kPa a = 0,75. Para su 100 kPa a = 0,35. fb ' v kLUT Kf SOLO Compacidade Fofa Compacta Muito compacta Silte 0,1 0,4 1,0 Areia fina 0,2 0,6 1,5 Areia média 0,5 1,2 2,0 Areia grossa 1,0 2,0 3,0 ub sLUT a Grupo Geotecnia - FURG Escola de Engenharia Universidade Federal do Rio Grande - FURG Dimensionamento de Tirantes Ancoragem em rocha: estimada a partir de uma tensão de aderência rocha- argamassa, que deve ser o menor dos dois valores: 1/30 da resistência à compressão simples da rocha; 1/30 da resistência à compressão simples da argamassa. O trecho de ancoragem do tirante não pode ser executado nos seguintes solos: Solos orgânicos moles. Aterros ou solos coesivos, com NSPT 4. Aterros sanitários. Ensaio de qualificação: Verificação da capacidade de carga do tirante, e de seus deslocamentos sob carga. Devem ser realizados em no mínimo 1% dos tirantes por obra, por tipo de terreno e por tipo de tirante, com um mínimo de dois tirantes por obra. Execução do ensaio: aplicação de cargas em 5 ciclos crescentes, partindo de uma carga inicial F0, seguida dos demais ciclos de carga, estabilização e descarga. Tirantes provisórios: 0,4 Ft 0,75 Ft 1,25 Ft 1,5 Ft Tirantes permanentes: 0,4 Ft 0,75 Ft 1,25 Ft 1,5 Ft 1,75 Ft Grupo Geotecnia - FURG Escola de Engenharia Universidade Federal do Rio Grande - FURG Dimensionamento de Tirantes Resultados do ensaio de qualificação: Critérios de aceitação: definidos na norma NBR 5629/2006 Fonte: ABNT NBR 5629 (2006) Grupo Geotecnia - FURG Escola de Engenharia Universidade Federal do Rio Grande - FURG Dimensionamento de Tirantes EA 2/LLFF d bL0ea EA L8,0FF d L0ea EA LFF d L0ea Ensaio de recebimento: Controle da capacidade de carga do tirante, e de seus deslocamentos sob carga. Devem ser realizados em todos os tirantes da obra. Execução do ensaio: aplicação de cargas em estágios crescentes, partindo de uma carga inicial F0 (10% da carga de escoamento do aço), seguida dos demais estágios de carga até a carga máxima prevista, promover o descarregamento e voltar a carregar até a carga de trabalho. Tirantes permanentes: o tirante deve ser carregado até atingir-se 140% da carga de trabalho em todos os tirantes (ensaio tipo B), sendo que 10% dos tirantes da obra, escolhidos aleatoriamente, deverão ser carregados até atingirem 175% da carga de trabalho (ensaio tipo A) Tirantes provisórios: o tirante deve ser carregado até atingir-se 120% da carga de trabalho em todos os tirantes (ensaio tipo D), sendo que 10% dos tirantes da obra, escolhidos aleatoriamente, deverão ser carregados até atingirem 150% da carga de trabalho (ensaio tipo C) Tirante Ensaio Estágios de carga e descarga Permanente A F0 0,3 Ft 0,6 Ft 0,8 Ft 1,0 Ft 1,2 Ft 1,4 Ft 1,6 Ft 1,75 Ft Permanente B F0 0,3 Ft 0,6 Ft 0,8 Ft 1,0 Ft 1,2 Ft 1,4 Ft Provisório C F0 0,3 Ft 0,6 Ft 0,8 Ft 1,0 Ft 1,2 Ft 1,5 Ft Provisório D F0 0,3 Ft 0,6 Ft 0,8 Ft 1,0 Ft 1,2 Ft Grupo Geotecnia - FURG Escola de Engenharia Universidade Federal do Rio Grande - FURG Dimensionamento de Tirantes Resultados do ensaio de recebimento (tipo A): Critérios de aceitação: definidos na norma NBR 5629/2006 Fonte: ABNT NBR 5629 (2006) Grupo Geotecnia - FURG Escola de Engenharia Universidade Federal do Rio Grande - FURG Dimensionamento de Tirantes Resultados do ensaio de recebimento (tipo A): Grupo Geotecnia - FURG Escola de Engenharia Universidade Federal do Rio Grande - FURG Dimensionamento de Tirantes Ensaio de Tirante 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 Carga (tf) De sl oc am en to (m m ) Ensaio T9 Ensaio T9 (menos desloc. Cortina) Desl. Elástico - L = 4,0 m Desl. Elástico - L = 10,0 m Ensaio de fluência: Avaliação do comportamento do tirante sob cargas de longa duração, realizada em tirantes permanentes. Devem ser realizados em no mínimo 1% dos tirantes por obra, por tipo de terreno e por tipo de tirante, com um mínimo de dois tirantes por obra. Execução do ensaio: aplicação de estágios de carga constante nos seguintes níveis de carregamento: 0,4 Ft 0,75 Ft 1,25 Ft 1,5 Ft 1,75 Ft Os deslocamentos da cabeça do tirante deverão ser medidos, em todos os estágios, nos seguintes tempos: 10 min 20 min 30 min 40 min 50 min 60 min. Resultados: log t x deslocamento; carga x coeficiente de fluência. 12 12 tlogtlog dd CF Fonte: ABNT NBR 5629 (2006) Grupo Geotecnia - FURG Escola de Engenharia Universidade Federal do Rio Grande - FURG Dimensionamento de Tirantes Grupo Geotecnia - FURG Escola de Engenharia Universidade Federal do Rio Grande - FURG Dimensionamento de Tirantes Fonte: ABNT NBR 5629 (2006) 3. Estabilidade global: O centro das ancoragens em solo deve ser colocado sobre ou além da superfície potencial de escorregamento que ofereça um fator de segurança maior ou igual a 1,50 (desconsiderando as forças de protensão introduzidas no maciço pelas ancoragens). Com a consideração das forças dos tirantes, nenhuma superfície potencial de escorregamento pode ter um FS menor do que 1,50. Grupo Geotecnia - FURG Escola de Engenharia Universidade Federal do Rio Grande - FURG Dimensionamento de Tirantes Execução de trirantes submersos: Grupo Geotecnia - FURG Escola de Engenharia Universidade Federal do Rio Grande - FURG Dimensionamento de Tirantes Dados gerais de barras, fios e cordoalhas: TIPO DE BARRA DE AÇO f (mm) CARGA DE TRABALHO (kN) Permanente Provisório CA-50 25 100 120 32 160 190 GEWI 50/55 32 200 240 DYWIDAG ST 85/105 15 75 90 19 120 140 26,5 240 280 32 350 410 36 445 520 AÇO FIOS OU CORDOALHA CARGA DE TRABALHO (kN) QUANTIDADE DE FIOS OU CORDOALHAS 4 6 8 10 12 Perm. Prov. Perm. Prov. Perm. Prov. Perm. Prov. Perm. Prov. CP 150 RB Fios de f 8 mm 120 140 200 240 270 330 340 400 410 480 CP 190 RB Cordoalha de f 12,5 mm 350 400 510 600 690 800 860 1000 1030 1200 OBS: ST x/y; x = tensão de escoamento em tf/mm2; y = tensão de ruptura em tf/mm2 Grupo Geotecnia - FURG Escola de Engenharia Universidade Federal do Rio Grande - FURG Dimensionamento de Tirantes Proteção dos tirantes contra corrosão: Limpeza (mecânica ou química). Pintura anti-corrosiva à base de resina. Barreiras físicas, em função do grau de agressividade do terreno: • Trecho ancorado: calda de cimento + tubo plástico corrugado ou tubo metálico. • Trecho livre: graxa anticorrosiva + tubo plástico + calda de cimento. Grupo Geotecnia - FURG Escola de Engenharia Universidade Federal do Rio Grande - FURG Dimensionamento de Tirantes BIBLIOGRAFIA: ABEF, Manual de Verificação e Manutenção de Cortinas Atirantadas, 2002. ABEF, Manual de Especificações de Produtos e Procedimentos, 2ª. Edição, 1999. ABNT NBR 5629, Execução de Tirantes Ancorados no Terreno, 2006. JOPPERT Jr., I., Fundações e Contenções de Edifícios – Qualidade Total na Gestão do Projeto e Execução, 2007. Grupo Geotecnia - FURG Escola de Engenharia Universidade Federal do Rio Grande - FURG Dimensionamento de Tirantes
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