10 - Solos 2 - Aula 10 Muro arrimo

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Mecânica dos Solos 2
PROFESSORA: ANALICE FRANÇA LIMA AMORIM
AULA 10
Muros de arrimo
Universidade Federal de Pernambuco
Centro de Tecnologia e Geociências (CTG)
Departamento de Engenharia Civil
Muros de arrimo
Muros de arrimo:
São estruturas corridas de contenção constituídas de parede vertical
ou quase vertical apoiada numa fundação rasa ou profunda.
Podem ser construídos em:
• alvenarias (de tijolos ou pedras)
• concreto (simples ou armado)
• de elementos especiais (saco solo-cimento, pneus).
Os muros de arrimo trabalham de dois modos:
• gravidade (construídos de alvenaria, concreto, gabiões ou pneus)
• flexão (com ou sem contraforte) e com ou sem tirantes.
Muros de arrimo
Muros de Gravidade:
• São estruturas corridas que se opõem aos empuxos do terreno pelo
peso próprio.
• Geralmente, são utilizadas para conter desníveis pequenos ou
médios, inferiores a cerca de 5m.
Muros de arrimo
Muros de Flexão:
• O muro resiste ao empuxo por flexão, utilizando parte do peso próprio
do solo que se apoia na base em L ou T para manter o equilíbrio.
• São estruturas mais leves sendo executadas em concreto armado.
Muros de arrimo
CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS MUROS DE ARRIMO
• Muros de Gravidade:
– Podem ser executados com tijolos, pedras, concreto;
– Os muros de alvenaria de tijolos são ulizados para
pequenos empuxos;
– Não suportam tensão de tração;
– A sua estabilidade depende praticamente do peso da
peça;
– Projetados para terrenos sujeitos a pequenos
recalques diferenciais
Muros de arrimo
• Muros Tipo Flexão
– Executados em concreto armado;
– Em forma de “L”ou “T” invertido
– Econômico até 8 metros
– As “abas” e as paredes funcionam como estruturas em
balanço
– Podem possuir tirantes na base para melhorar a
estabilidade
– A relação base-altura é a mesma utilizada para muros de
gravidade.
Muros de arrimo
pé
Elementos constituintes do muro:
Muros de arrimo
Estabilidade de muros de arrimo:
Muros de arrimo
Projeto de muro de arrimo:
De uma forma geral, o processo de cálculo da maioria das estruturas
consiste, essencialmente, na repetição sucessiva de duas fases:
• Pré- dimensionamento da estrutura, por tentativa;
• Verificação da capacidade de resistência da estrutura
selecionada às forças a que será sujeita.
Fonte: Justino, 2009
Muros de arrimo
Projeto de muro de arrimo:
1.Informações gerais iniciais
2.Investigação geotécnica do subsolo
3.Pré-dimensionamento
4.Cálculo das cargas atuantes – Empuxo
5. Análise de estabilidade – cálculo dos FS
5.1.Tombamento
5.2.Deslizamento
5.3.Ruptura do terreno de fundação
5.4.Ruptura Global
6.Dimensionamento do Sistema de drenagem
Muros de arrimo
Etapas:
1) ASPECTOS GERAIS:
a. Topografia local;
b. Espaço físico disponível;
c. Recomendações estéticas;
d. Condições Ambientais
2) PROSPECÇÃO DO SUBSOLO:
a. Seleção do tipo de fundação
b. Estudos de recalques (totais e diferenciais)
c. Determinação de capacidade de carga da fundação
d. Análise da ruptura do terreno de fundação
Muros de arrimo
Etapas:
3) PRÉ-DIMENSIONAMENTO DA ESTRUTURA:
a. Seção tipo
b. Seção transversal
c. Altura
4) CALCULAR AS PRESSÕES - Empuxo:
a. Geradas pelo solo;
b. Geradas pelas sobrecargas atuantes;
5) ESTABILIDADE ESTRUTURAL
a. Verificação da estabilidade ao TOMBAMENTO
b. Verificação da estabilidade ao DESLIZAMENTO
c. Verificação da estabilidade a RUPTURA DO TERRENO
6) DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE DRENAGEM
Muros de arrimo
ETAPA 3: PRÉ-DIMENSIONAMENTO DA ESTRUTURA
MURO DE GRAVIDADE 
SEÇÃO RETANGULAR 
Muros de arrimo
MURO DE GRAVIDADE SEÇÃO TRAPEZOIDAL
Moliterno (1980) propõe para o pré-dimensionamento as
seguintes dimensões:
Muros de arrimo
Construção de alvenaria de pedra ou concreto ciclópico
td
Ht
Hb



6
1
3
1ou
d
t
t + b + t 
B 
H
Muros de arrimo
MURO FLEXÍVEL - CONCRETO ARMADO
Muros de arrimo
MURO FLEXÍVEL– CONCRETO ARMADO COM CONTRAFORTES
Muros de arrimo
ETAPA 4 : PRESSÕES GERADAS PELO PESO PRÓPRIO E
SOBRECARGA
• São calculadas pela Teoria de Rankine ou pela Teoria de Coulomb
Esforços no muro (a) Coulomb (b) Rankine
Muros de arrimo
P2
E
P1
y
R
F
P1 = Peso do Muro;
P2 = Peso do Solo;
E = Empuxo de terra;
R = Reação Normal do 
solo sob o muro
F = Força de atrito na 
base do Muro
Muros de arrimo
• Observação da Teoria de Rankine – atrito muro - solo
Quando ocorre esse atrito, parte do empuxo que atuaria no parâmetro
vertical será dispendido para vencer esse esforço de atrito.
Para se ter esse valor do empuxo desprendido, adota-se inclinar o
vetor empuxo de um ângulo δ, em relação a horizontal, decompondo
esse vetor em duas componentes normais entre si, ficando a horizontal
menor que seu valor absoluto do empuxo inicial.
murosoloatritodeângulo
solodoatritodeângulo
onde



 
 
:
3
2
3
1



Muros de arrimo
Ângulo de atrito muro - solo ()
Muros de arrimo
• Segurança contra o Tombamento 
Para que o muro não tombe em torno da extremidade externa (ponto A), o
momento resistente deve ser maior do que o momento solicitante.
O momento resistente (Mres) corresponde ao momento gerado pelo peso do
muro. O momento solicitante (Msolic) é definido como o momento do empuxo total
atuante em relação ao ponto A.
O coeficiente de segurança contra o tombamento é definido como a razão:
ETAPA 5 : ANÁLISE DA ESTABILIDADE
Muros de arrimo
• Segurança contra o Deslizamento 
A segurança contra o deslizamento consiste na
verificação do equilíbrio das componentes
horizontais das forças atuantes, com a aplicação
de um fator de segurança adequado:
onde: Ep = empuxo passivo; Ea = empuxo ativo; S = 
esforço cisalhante na base do muro. 
O empuxo passivo, quando considerado,
deve ser reduzido por um Fator de
segurança entre 2 e 3, uma vez que sua
mobilização requer a existência de
deslocamentos significativos.
Alternativamente, esta componente
pode ser simplesmente desprezada
O valor de S é calculado pelo produto da resistência
ao cisalhamento na base do muro vezes a área
Muros de arrimo
5,1

S
R
F
F
FS




tgVH
Ea
tgV
FS
tgVAcS
Atg
A
V
cAS
EF
SEF
aS
PR
.5,1
5,1













murosoloatritodeângulo
solodoatritodeângulo
onde



 
 
:
3
2
3
1



c = 0; desconsidera porque admite 
o solo saturado
H =  esforços horizontais
Muros de arrimo
• Segurança contra a Ruptura Global 
Outra verificação refere-se à segurança do conjunto muro-solo. A possibilidade
de ruptura do terreno segundo uma superfície de escorregamento ABC também
deve ser investigada.
Para isso, devem ser utilizados os conceitos de análise da estabilidade geral.
Para o cálculo do fator de segurança pode ser utilizado qualquer método de
cálculo de equilíbrio limite, normalmente empregado para avaliação da
estabilidade de taludes.
Muros de arrimo
• Capacidade de Carga da Fundação 
A capacidade de carga consiste na verificação da segurança contra a ruptura
e deformações excessivas do terreno de fundação.
A análise geralmente considera o muro rígido e a distribuição de tensões linear ao
longo da base.
Se a resultante das forças atuantes no muro localizar-se no núcleo centra da base 
do muro, o diagrama de pressões no solo será aproximadamente trapezoidal. O 
terreno estará submetido apenas a tensões de compressão. 
esta distribuição não uniforme é devida à ação combinada do peso W e do 
empuxo E sobre o muro. As equações de equilíbrio serão:ETAPA 6: DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE DRENAGEM
Muros de arrimo
Importância do sistema de drenagem:
Consiste basicamente na captação do
escoamento das águas superficiais
através de canaletas, valetas, sarjetas
ou caixas de captação e, em seguida,
condução destas águas para um local
conveniente.
Os drenos podem ser de subsuperficie,
que coletam a água localizada logo
atrás do paramento, ou profundos para
que a água escoe através do mesmo
para fora do maciço.
Importância do sistema de drenagem:
Muros de arrimo
Sistema de drenagem:
DHP – drenagem horizontal profunda
• Inicialmente é feito um furo com trado ou outro instrumento manual ou motorizado. 
(trado de 10 cm – 2% de inclinação).
• O comprimento depende da altura do talude e do tipo de solo  (o comprimento do tubo 
de drenagem é de 1,5 vezes a altura do talude) 
Muros de arrimo
Sistema de drenagem:
Muros de arrimo
Sistema de drenagem: