UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS DE SINOP FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGIAS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL GEOTECNIA III

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1 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS DE SINOP FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGIAS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL GEOTECNIA III Aula 12 Estruturas de contenção Augusto Romanini Sinop - MT 2015/2

2 AULAS Aula 00 Apresentação / Introdução Parte I Fluxo no solo Aula 02 Redes de Fluxo confinado Aula 04 Erosão interna e Ruptura Hidráulica Parte II Barragens de Terra Aula 07 Elementos de Projeto Aula 09 Aspectos construtivos Parte III Taludes e Estruturas de contenção Aula 12 Estruturas de contenções Aula 14 Cortinas de Contenção Aula 01 Fluxo no solo Aula 03 Redes de Fluxo não confinado Aula 05 Aula 06 Barragens Aula 08 Instrumentação de barragens e análises Aula 10 Pequena Barragem de terra Pré Projeto Aula 11 Técnicas de estabilização de encostas Aula 13 Escoramento Provisório Aula 15 Cortinas Atirantadas 30/11/2016 Fluxo no solo 2

3 INTRODUÇÃO HISTÓRICO CONCEPÇÃO DE OBRAS DE CONTENÇÃO TIPOS DE CONTENÇÃO 30/11/2016 Cortinas e escoramentos 3

4 INTRODUÇÃO A realização de uma obra de fundações quase sempre envolve estruturas de contenção, é frequente a criação de subsolos para estacionamento em edifícios urbanos, de contenções de cortes ou aterros, por muros de arrimo, para a criação de plataformas; a instalação de dutos de utilidades em valas escoradas etc. Obras de contenção do terreno estão presentes em projetos de estradas, de pontes, de estabilização de encostas, de canalizações, de saneamento, de metrôs etc. 30/11/2016 Cortinas e escoramentos 4

5 HISTÓRICO Os registros mais antigos de obras de contenção apontam para muros de alvenaria de argila contendo aterros na região sul da Mesopotâmia (Iraque) construídos por sumerianos entre e a.c. (Kinder e Hilgemann, 1964). No Brasil... Década de 60 Incentivo a compra de automóveis Prédios sem subsolo 30/11/2016 Cortinas e escoramentos 5

6 HISTÓRICO Mais carros, mas sem espaço para guardar... Solução: Escavar mais! Existência de água proveniente do L.F Desenvolvimento da tecnologia de contenção Desenvolvimento da tecnologia de rebaixamento do Lençol Freático Desenvolvimento dos materiais!!! 30/11/2016 Cortinas e escoramentos 6

7 HISTÓRICO Armação manual Telas Metálicas Ideia Inicial Ideia para escavar mais Estruturas esbeltas Concreto projetado com fibras Evolução do material Estrutura de gravidade Ideia Inicial Surgimento de tirantes Ideia para escavar mais Melhor aproveitamento/m² Evolução do material 30/11/2016 Cortinas e escoramentos 7

8 CONCEPÇÃO DE OBRAS DE CONTENÇÃO Entende-se por concepção o processo criativo do qual resulta a solução de um problema de engenharia. Por ser um processo, a concepção não se completa num único passo, num único "insight". Ela se constitui numa sequência de passos, em que cada passo procura melhorar o anterior, através da solução de alguns defeitos que o passo anterior apresenta. A criação entra nesse processo através da ideia nova que é introduzida a cada passo. Quando se tem uma boa ideia, ela melhora o passo anterior e nos aproxima de uma solução ótima hipotética. Quando a ideia não é boa, ela não consegue melhorar o passo anterior e deve ser posta de lado. Funcionais Construtivos O que? Onde? Como? Quando? Requisitos Segurança Seguro? Atende o ELU? Atende o ELS? Econômicos Em relação a que? 30/11/2016 Cortinas e escoramentos 8

9 CONCEPÇÃO DE OBRAS DE CONTENÇÃO Funcionais Os requisitos funcionais sào os mais importantes, porque correspondem às funções da contenção, isto é. à sua própria razão de ser. qual seja. permitir a escavação dentro da área reservada para tal. Primeiramente as contenções devem suportar os empuxos exigidos pelo terreno, para garantir sua estabilidade, fazendo as funções de paramento e de escoramento. O paramento está ligado à estabilidade local c o escoramento à estabilidade global. Exemplo: Uma parede em balanço resiste ao empuxo devido ao seu engastamento no solo e, portanto, é necessário existir uma "ficha" mínima para se obter o equilíbrio da parede; esta é definida como sendo o comprimento mínimo de embutimento da parede no solo abaixo do fundo da escavação que garante o equilíbrio com uma margem de segurança adequada. Dois casos merecem destaque neste tipo de parede de contenção, conforme se empregue a menor ficha possível para garantir o equilíbrio ("ficha mínima") ou ficha maior. Suportar os empuxos não basta para permitir a escavação. É necessário, no mínimo, atender a mais dois requisitos: controlar a água e sustentar as interferências. 30/11/2016 Cortinas e escoramentos 9

10 CONCEPÇÃO DE OBRAS DE CONTENÇÃO Sistemas de contenção de taludes mais modernos evitam perda de área e permitem escavações mais profundas. É preciso considerar: Custo Prazo Esbeltez As tecnologias mais modernas propiciam maior produtividade, melhor aproveitamento do terreno e escavações mais profundas e seguras. Essas obras de contenção, necessárias em locais de topografia acidentada, representam sempre um elevado ônus no orçamento total da obra. Diante disso, é importante a realização de uma análise detalhada de qual tipo de contenção atende do ponto de vista técnico, além de satisfazer também quanto ao aspecto econômico. Contenção Funcionais Atuar Atender Resistência Contenção ELU Deformabilidade Fundação ELS Estanquiedade 30/11/2016 Cortinas e escoramentos 10

11 Contenção é todo elemento ou estrutura destinado a contrapor-se a empuxos ou tensões geradas com maciço cuja condição de equilíbrio foi alterada por algum tipo de escavação, corte ou aterro. Muros são estruturas corridas de contenção constituídas de parede vertical ou quase vertical apoiada numa fundação rasa ou profunda. Podem ser construídos cm alvenarias {de tijolos ou pedras) ou em concreto (simples ou armado) ou ainda, de elementos especiais. Sua fundação pode ser direta, rasa e corrida ou profunda, em estacas ou tubulões. Cortinas são contenções ancoradas ou apoiadas com outras estruturas, caracterizadas pela pequena deslocabilidade. Escoramentos são estruturas provisórias executadas para possibilitar a construção de outras obras. São utilizados mais comumente para permitir a execução de obras enterradas ou o assentamento de tubulações embutidas no terreno. 30/11/2016 Cortinas e escoramentos 11

12 MUROS É a solução mais comum para segurar um barranco. A função do muro de arrimo é substituir a terra que foi removida para a feitura de um platô 30/11/2016 Cortinas e escoramentos 12

13 MUROS 30/11/2016 Cortinas e escoramentos 13

14 MUROS Gravidade Menor tendência ao tombamento Maior tendência ao tombamento Principio de funcionamento: Peso Próprio Economicamente viável a alturas de até 5 ou 6 metros 30/11/2016 Cortinas e escoramentos 14

15 MUROS Gravidade 30/11/2016 Cortinas e escoramentos 15

16 MUROS Gabião Gaiolas de aço galvanizado cheias com pedras de granulometria superior a malha. Principais vantagens são a grande flexibilidade (permite que a estrutura se acomode a recalques diferenciais) e a permeabilidade. 30/11/2016 Cortinas e escoramentos 16

17 MUROS Gabião 30/11/2016 Cortinas e escoramentos 17

18 MUROS Gabião Geralmente os gabiões tem comprimento de 2 m e seção transversal de 1 m de aresta. No caso de muros de grande altura, utiliza se gabiões mais baixos, com aresta de 0,50 m para garantir maior rigidez e resistência. Para muros muito longos os gabiões com comprimento de até 4 m podem ser utilizados para agilizar a construção. Aço galvanizado Galvanização dupla 30/11/2016 Cortinas e escoramentos 18

19 MUROS Crib Wall O crib wall é uma estrutura de contenção feita com módulos montados por meio da sobreposição de peças de concreto, metal ou madeira. Os módulos são preenchidos por brita ou solo, criando uma estrutura que exerce a contenção por meio de gravidade. São usados em taludes cortados ou aterros, geralmente em obras rodoviárias. É uma estrutura de contenção considerada de baixo custo, em que as peças mais usadas são as pré-fabricadas de concreto armado. Entre os módulos e as peças, costuma-se plantar vegetações. Por conta de seu formato semelhante a fogueiras típicas de festas juninas, no Brasil ele também é chamado de "muro em fogueira". 30/11/2016 Cortinas e escoramentos 19

20 MUROS Crib Wall 30/11/2016 Cortinas e escoramentos 20

21 MUROS Flexão Forma de L Antieconômicos para alturas > 5 a 7 m Concreto armado Resistem aos empuxos por flexão, utilizando parte do peso próprio do maciço. São estruturas mais esbeltas que os muros de gravidade convencionais. 30/11/2016 Cortinas e escoramentos 21

22 Escoramentos 30/11/2016 Cortinas e escoramentos 22

23 Cortinas 30/11/2016 Cortinas e escoramentos 23

24 REFERÊNCIAS HACHICH, W. ET AL (ED.). FUNDAÇÕES, TEORIA E PRÁTICA. SÃO PAULO: PINI, 751P, MASSAD, F. Escavações a céu aberto em solos tropicais. São Paulo, SP. Oficina de textos, 96p, /11/2016 Cortinas e escoramentos 24

25 Obrigado pela atenção. Perguntas? 30/11/2016 Cortinas e escoramentos 25