MUROS DE BERLIM E MUROS DE MUNIQUE

Transcrição

1 MUROS DE BERLIM E MUROS DE MUNIQUE Autora: Arq.ª Ana Cravinho Coordenação: Prof. F. A. Branco, Prof. Jorge de Brito, Prof. Pedro Vaz Paulo e Prof. João Pedro Correia 1/55

2 ÍNDICE 1. PAREDES DE CONTENÇÃO PERIFÉRICA 1.1. Designação, campo de aplicação e tipologias 1.2. Escolha do tipo de contenção 1.3. Introdução aos muros de Berlim e aos muros de Munique 2. MUROS DE BERLIM 2.1. Exemplos e campo de aplicação 2.2. Vantagens / desvantagens 2.3. Equipamento utilizado 3. MUROS DE MUNIQUE 3.1. Exemplos e campo de aplicação 3.2. Vantagens / desvantagens 3.3. Equipamento utilizado 2/55

3 ÍNDICE 3.4. Quadro-resumo comparativo 4. PATOLOGIA 5. SEGURANÇA E CONTROLO DE QUALIDADE 6. REFERÊNCIAS 3/55

4 1. PAREDES DE CONTENÇÃO PERIFÉRICA MUROS DE SUPORTE ESPECIAIS 4/55

5 1. PAREDES DE CONTENÇÃO PERIFÉRICA RICA 1.1. Designação, campo de aplicação e tipologias Parte da estrutura cuja função é a de conter o terreno na periferia da construção SÃO CADA VEZ MAIS UTILIZADAS: pela valorização dos terrenos nos grandes centros; pela obrigatoriedade de se criarem espaços para estacionamento automóvel; pela manutenção da circulação automóvel durante e junto à construção; pelo aumento da procura de espaços comerciais; pela maior diversidade de soluções tecnológicas. 5/55

6 PAREDES MOLDADAS 1. PAREDES DE CONTENÇÃO PERIFÉRICA RICA 1.1. Designação, campo de aplicação e tipologias Elementos de contenção de grande rigidez perpendicularmente ao seu plano, constituídos por paredes ancoradas (numa fase provisória) ou não 6/55

7 1. PAREDES DE CONTENÇÃO PERIFÉRICA RICA CORTINAS DE ESTACAS-PRANCHA 1.1. Designação, campo de aplicação e tipologias Elementos de contenção metálicos recuperáveis pouco rígidos no seu plano (têm de ser escorados no topo ou a vários níveis) 7/55

8 1. PAREDES DE CONTENÇÃO PERIFÉRICA RICA 1.1. Designação, campo de aplicação e tipologias CORTINAS DE ESTACAS MOLDADAS: Elementos de contenção constituídos por estacas ancoradas ou não 8/55

9 PREGAGENS: 1. PAREDES DE CONTENÇÃO PERIFÉRICA RICA 1.1. Designação, campo de aplicação e tipologias Elementos de contenção de muito pequena rigidez perpendicularmente ao seu plano, constituídos por paredes pregadas geralmente com varões de aço ordinário 9/55

10 POÇOS OU PEGÕES 1. PAREDES DE CONTENÇÃO PERIFÉRICA RICA 1.1. Designação, campo de aplicação e tipologias Elementos de fundação de elevada secção transversal e reduzida esbelteza, susceptíveis de serem utilizados para contenção, eventualmente servindo de contrafortes a paredes de betão armado 10/55

11 MUROS DE BERLIM 1. PAREDES DE CONTENÇÃO PERIFÉRICA RICA 1.1. Designação, campo de aplicação e tipologias Elementos de contenção de pequena rigidez perpendicularmente ao seu plano, constituídos por perfis verticais, em geral metálicos, entre os quais é colocada a entivação em madeira 11/55

12 MUROS DE MUNIQUE 1. PAREDES DE CONTENÇÃO PERIFÉRICA RICA 1.1. Designação, campo de aplicação e tipologias Elementos de contenção de pequena rigidez perpendicularmente ao seu plano, constituídos por perfis metálicos cravados no terreno na vertical, sendo o espaço entre eles preenchido de forma contínua com betão armado 12/55

13 1. PAREDES DE CONTENÇÃO PERIFÉRICA RICA 1.1. Designação, campo de aplicação e tipologias CONJUGAÇÃO DE SOLUÇÕES Muro de suporte em betão armado e cortina de estacas MURO DE SUPORTE EM BETÃO ARMADO CORTINA DE ESTACAS Pormenor 13/55

14 1. PAREDES DE CONTENÇÃO PERIFÉRICA RICA 1.2. Escolha do tipo de contenção A escolha do tipo de parede de contenção depende de vários factores, nomeadamente: características do terreno (peso específico, coesão, ângulo de atrito interno, posição do nível freático,...); necessidade de impermeabilização; limitações construtivas - local de implantação, análise da envolvente (construções vizinhas e circulações de trânsito a considerar), espaço disponível para execução da solução construtiva, meios disponíveis; solicitações da estrutura (contenção provisória ou definitiva); economia; tempo de execução. 14/55

15 1. PAREDES DE CONTENÇÃO PERIFÉRICA RICA SOLUÇÃO 1.2. Escolha do tipo de contenção VANTAGENS DESVANTAGENS PAREDES MOLDADAS CORTINAS DE ESTACAS- PRANCHA método que pode ser utilizado praticamente em qualquer circunstância (mesmo com nível freático elevado, percolação de água e/ou terrenos incoerentes ou moles) é possível atingir elevadas profundidades boa garantia de estanqueidade à passagem de água do exterior permite grande maleabilidade na programação da obra (painéis) facilidade em trabalhar abaixo do nível freático e mesmo dentro de água oferecem ao terreno superfícies contínuas são praticamente estanques à água e a terrenos muito coerentes é possível recuperar as estacas em terrenos rijos, a execução é mais difícil e conduz a menores rendimentos exigem equipamento e mão de obra especializados exige grande espaço de estaleiro solução relativamente onerosa - lamas bentoníticas (fabrico, recuperação e reciclagem) / recurso a ancoragens na fase provisória) a cravação das estacas pode originar muito ruído e vibrações, assim como a danificação da própria estaca têm problemas de corrosão a longo prazo é difícil garantir a verticalidade e as consequências da não verticalidade são difíceis de corrigir não podem ser empregues em terrenos com camadas ou blocos dispersos de rochas 15/55

16 1. PAREDES DE CONTENÇÃO PERIFÉRICA RICA SOLUÇÃO 1.2. Escolha do tipo de contenção VANTAGENS DESVANTAGENS MUROS DE SUPORTE EM BETÃO ARMADO CORTINA DE ESTACAS MOLDADAS solução económica não exige equipamento e mão de obra especializados propiciam acabamento aceitável, por serem cofrados interiormente não garantem por si sós impermeabilidade a longo prazo é possível atingir elevadas profundidades pode-se dispensar o recurso a fluidos estabilizadores, caso o terreno seja coesivo não há vibrações importantes associadas ao processo de execução (excepto no recurso ao trépano) não permite profundidades elevadas mau desempenho para nível freático elevado, não garantindo por si sós, impermeabilidade a longo prazo exigem terrenos com alguma consistência os muros de grande porte são de difícil execução em terrenos limitados em área possibilidade de se dar estrangulamento em solos moles ou soltos é difícil garantir a verticalidade das estacas a entrada e/ou percolação de água pode causar anomalias no betão antes da presa existe uma grande variedade de diâmetros disponíveis exigem equipamento e mão de obra especializados 16/55

17 1. PAREDES DE CONTENÇÃO PERIFÉRICA RICA SOLUÇÃO 1.2. Escolha do tipo de contenção VANTAGENS DESVANTAGENS MUROS TIPO MUNIQUE MUROS TIPO BERLIM economia (se as ancoragens forem substituídas por escoramentos) permitem em simultâneo a realização da escavação e a execução da contenção não exigem grande área de estaleiro nem pessoal e tecnologia especializados propiciam acabamento aceitável, por serem cofrados interiormente economia, sobretudo par contenções provisórias facilidade de manobrar e construir, com bons rendimentos diários em área de parede permite em simultâneo a realização da escavação e a execução da contenção processo muito moroso e fracos rendimentos diários em área mau desempenho para nível freático elevado, não garantindo por si sós, impermeabilidade a longo prazo exigem terrenos com alguma consistência a cravação dos perfis metálicos pode produzir vibrações indesejáveis mau desempenho para nível freático elevado, devido à percolação dos finos e à erosão interna do solo; a água passa livremente entre os elementos exigem terrenos com alguma consistência estão relativamente limitadas em termos de profundidade não exige grande área de estaleiro nem pessoal e tecnologia especializados a cravação dos perfis metálicos pode produzir vibrações indesejáveis 17/55

18 1. PAREDES DE CONTENÇÃO PERIFÉRICA RICA 1.2. Escolha do tipo de contenção RECONHECIMENTO E PROSPECÇÃO GEOTÉCNICA Antes do início de qualquer trabalho de fundações / contenção periférica, deve ser efectuado o reconhecimento do terreno (estudo geológico) que permita identificar em termos geotécnicos as formações encontradas, principalmente no que se refere a características de resistência e deformabilidade. Os ensaios mais frequentes são executados para determinação de (i) coesão, (ii) ângulo de atrito interno e (iii) módulo de deformabilidade do terreno. Os mais utilizados são: sondagens de furação ensaios de penetração (SPT) Amostrador SPT 18/55

19 1. PAREDES DE CONTENÇÃO PERIFÉRICA RICA 1.2. Escolha do tipo de contenção RECONHECIMENTO E PROSPECÇÃO GEOTÉCNICA ensaios de corte pás rotativas ou colheita de amostras para ensaios laboratoriais Vane Test à direita e esquema do pressiómetro de Ménard à esquerda sondagens de penetração CPT: Ponteira cónica móvel simples penetrómetros dinâmicos ou estáticos tipo holandês 19/55

20 1. PAREDES DE CONTENÇÃO PERIFÉRICA RICA 1.2. Escolha do tipo de contenção RECONHECIMENTO E PROSPECÇÃO GEOTÉCNICA NOTAS: Os ensaios de sondagem deverão indicar a altura do nível freático. Devem ainda ser analisadas as condições de circulação da água subterrânea, a natureza e localização das formações aquíferas, níveis piezométricos e influência de marés de forma a poder ser determinado o seu caudal. Pretendendo-se executar elementos de betão enterrados, é prudente que a água existente no solo seja analisada quimicamente para ser detectada a presença de agentes químicos responsáveis pela deterioração do betão. Os ensaios devem ser realizados sobre amostras colhidas no campo. 20/55

21 1. PAREDES DE CONTENÇÃO PERIFÉRICA RICA 1.3. INTRODUÇÃO AOS MUROS DE BERLIM E MUROS DE MUNIQUE M U R O S D E B E R L I M M U R O S D E M U N I Q U E Solução de carácter provisório que surge na década de 20 Solução de carácter permanente que surge na década de 70 Soluções utilizadas como contenções periféricas de edifícios ou como muros de suporte de taludes 21/55

22 2. MUROS DE BERLIM MUROS DE SUPORTE ESPECIAIS 22/55

23 2. MUROS DE BERLIM 2.1. Exemplos e campo de aplicação Estrutura provisória ancorada, utilizada na estação de Metropolitano do Saldanha 23/55

24 2. MUROS DE BERLIM 2.1. Exemplos e campo de aplicação Estrutura provisória ancorada, para a execução de escavação no Centro Comercial Colombo 24/55

25 2. MUROS DE BERLIM 2.1. Exemplos e campo de aplicação CAMPO DE APLICAÇÃO Está muito ligado às vantagens e desvantagens relativas da técnica aliadas ao factor custo que beneficia claramente este tipo de solução. solução utilizada em terrenos com alguma coerência, sem presença significativa de água e sem edifícios susceptíveis a assentamentos na periferia da contenção; utiliza-se para contenção provisória, se não houver necessidade de contenção definitiva (paredes de caves) ou se houver espaço para executar as paredes de caves no interior da contenção, através de um processo mais económico (com cofragem tradicional). 25/55

26 2. MUROS DE BERLIM 2.2. Vantagens / desvantagens economia; VANTAGENS E DESVANTAGENS proporcionam espaço de manobra e permitem grandes avanços diários em termos de área construída; aquando da realização das paredes definitivas, permitem dispensar as cofragens no tardoz; permitem a realização da escavação em simultâneo com a execução da contenção; não exigem pessoal nem tecnologia muito especializada recorrendo a técnicas, equipamento e know-how correntes; permitem uma escavação rápida e execução da superestrutura no seu interior; não exigem uma grande área de estaleiro ou acessos largos à obra. 26/55

27 2. MUROS DE BERLIM 2.2. Vantagens / desvantagens VANTAGENS E DESVANTAGENS apresentam um mau desempenho para nível freático elevado; não oferecem qualquer obstáculo à passagem da água contida no terreno a tardoz; exigem terrenos com alguma consistência; causam uma descompressão do solo, originando o assentamento das fundações das construções vizinhas; a eventual cravação dos perfis metálicos pode introduzir vibrações nas construções vizinhas; em termos de aproveitamento da área de implantação do edifício como área útil, a espessura destas paredes precisa de ser somada à das paredes interiores definitivas; requerem cuidados na colocação dos elementos de entivação e estão limitados em termos de profundidade. 27/55

28 2. MUROS DE BERLIM 2.3. Equipamento utilizado EQUIPAMENTO UTILIZADO máquina retro-escavadora para a realização da escavação; camiões para transporte de terras; trado de furação (introdução dos perfis; execução de ancoragens); 28/55

29 2. MUROS DE BERLIM 2.3. Equipamento utilizado EQUIPAMENTO UTILIZADO bate-estacas para a cravação dos perfis por percussão; grua para a elevação e posicionamento dos perfis; macacos hidráulicos para a colocação em carga das ancoragens e na sua desactivação; 29/55

30 2. MUROS DE BERLIM 2.3. Equipamento utilizado EQUIPAMENTO UTILIZADO equipamento de serralharia e soldadura; serra eléctrica para acertos dos elementos de entivação; 30/55

31 2. MUROS DE BERLIM 2.3. Equipamento utilizado EQUIPAMENTO UTILIZADO equipamento de injecção; ferramentas de utilização manual; 31/55

32 2. MUROS DE BERLIM 2.3. Equipamento utilizado EQUIPAMENTO UTILIZADO poderá ainda ser utilizado equipamento de controlo dos processos construtivos, nomeadamente inclinómetro, teodolito e alvos topográficos, células de carga, extensómetros. 32/55

33 3. MUROS DE MUNIQUE MUROS DE SUPORTE ESPECIAIS 33/55

34 3. MUROS DE MUNIQUE 3.1. Exemplos e campo de aplicação Estrutura definitiva, utilizada no Campo Pequeno 34/55

35 3. MUROS DE MUNIQUE 3.1. Exemplos e campo de aplicação Estrutura definitiva, utilizada no Bairro Alto - Rua do Alecrim 35/55

36 3. MUROS DE MUNIQUE 3.1. Exemplos e campo de aplicação CAMPO DE APLICAÇÃO Está muito ligado às vantagens e desvantagens relativas da técnica aliadas ao factor custo que beneficia claramente este tipo de solução, quando comparado com algumas das alternativas - paredes moldadas e cortinas de estacas moldadas. solução utilizada em terrenos com alguma coerência, sem presença significativa de água e sem edifícios susceptíveis a assentamentos na periferia da contenção; se o terreno tiver uma área de implantação pequena e/ou fortes limitações de acesso à obra. 36/55

37 3. MUROS DE MUNIQUE 3.2. Vantagens / desvantagens VANTAGENS E DESVANTAGENS economia; por serem cofradas no seu interior, propiciam um acabamento aceitável, para alguns tipos de ocupação dos pisos enterrados; permitem a realização da escavação em simultâneo com a execução da contenção; não exigem pessoal nem tecnologia muito especializada, recorrendo a técnicas, equipamento e conhecimentos correntes; apresentam um bom rendimento, em termos de aproveitamento da área de implantação do edifício como área útil; não exigem uma grande área de estaleiro ou acessos largos à obra. 37/55

38 3. MUROS DE MUNIQUE 3.2. Vantagens / desvantagens VANTAGENS E DESVANTAGENS apresentam um mau desempenho para o nível freático elevado; não garantem uma estanqueidade satisfatória a longo prazo; exigem terrenos com alguma consistência; causam uma descompressão do solo, originando o assentamento das fundações das construções vizinhas; a eventual cravação dos perfis metálicos pode introduzir vibrações nas construções vizinhas; processo muito moroso e fracos rendimentos diários em termos de área da parede. 38/55

39 3. MUROS DE MUNIQUE 3.3. Equipamento utilizado EQUIPAMENTO UTILIZADO máquina retro-escavadora para a realização da escavação; camiões para transporte de terras; trado de furação (introdução dos perfis; execução de ancoragens); 39/55

40 3. MUROS DE MUNIQUE 3.3. Equipamento utilizado EQUIPAMENTO UTILIZADO bate-estacas para a cravação dos perfis por percussão; grua para a elevação e posicionamento dos perfis; macacos hidráulicos para a colocação em carga das ancoragens e para a sua desactivação; 40/55

41 3. MUROS DE MUNIQUE 3.3. Equipamento utilizado EQUIPAMENTO UTILIZADO bomba e outro equipamento de injecção; misturadora para a preparação da calda de cimento; existência de estaleiro de armaduras; 41/55

42 3. MUROS DE MUNIQUE 3.3. Equipamento utilizado EQUIPAMENTO UTILIZADO poderá ainda ser utilizado equipamento de controle dos processos construtivos, nomeadamente inclinómetro, teodolito e alvos topográficos, células de carga, extensómetros. 42/55

43 3. MUROS DE MUNIQUE 3.4. Quadro-resumo resumo comparativo PRINCIPAIS DIFERENÇAS BERLIM MUNIQUE CARÁCTER TEMPORAL DA ESTRUTURA (MAIS CORRENTE) TEMPORÁRIO DEFINITIVO NATUREZA DOS MATERIAIS EMPREGUES BARROTES DE MADEIRA BETÃO ARMADO PRAZOS DE EXECUÇÃO RAPIDEZ DE EXECUÇÃO E GRANDES AVANÇOS DIÁRIOS EXECUÇÃO LENTA E FRACOS RENDIMEN- TOS DIÁRIOS IMPERMEA- BILIDADE NENHUMA DEFICIENTE PREÇO MUITO BAIXO BAIXO 43/55

44 3. MUROS DE MUNIQUE 3.5. Quadro-resumo resumo comparativo PRINCIPAIS ANALOGIAS AMBAS AS SOLUÇÕES SÃO UTILIZADAS COMO CONTENÇÕES PERIFÉRICAS DE EDIFÍCIOS OU COMO MUROS DE SUPORTE DE TALUDES; BERLIM MUNIQUE AMBOS OS TIPOS DE CONTENÇÃO INCLUEM A INTRODUÇÃO DE PERFIS METÁLICOS NO TERRENO; NÃO EXIGEM UMA GRANDE ÁREA DE ESTALEIRO OU ACESSOS LARGOS À OBRA; NÃO NECESSITAM DE PESSOAL OU TECNOLOGIA MUITO ESPECIALIZADA, RECORRENDO A TÉCNICAS, EQUIPAMENTOS E CONHECIMENTOS CORRENTES; PERMITEM A REALIZAÇÃO DA ESCAVAÇÃO EM SIMULTÂNEO COM A EXECUÇÃO DA CONTENÇÃO; AMBAS AS SOLUÇÕES RECORREM A ESCORAMENTOS OU ANCORAGENS; EXIGEM TERRENOS COM ALGUMA CONSISTÊNCIA. 44/55

45 4. PATOLOGIA MUROS DE SUPORTE ESPECIAIS 45/55

46 4. PATOLOGIA ANOMALIAS (CAUSA-EFEITO) Os principais efeitos detectados nestes dois tipos de contenção periférica são a humidade, o apodrecimento dos elementos de entivação (no caso dos muros de Berlim) e a rotura da estrutura que leva consequentemente a assentamentos do terreno. Tais efeitos devem-se sobretudo à carência de uma drenagem eficaz das águas superficiais no tardoz deste tipo de contenções periféricas. 46/55

47 4. PATOLOGIA ANOMALIAS (MÉTODOS DE PREVENÇÃO) Para evitar a ocorrência de tais anomalias: MUROS DE BERLIM Antes de se iniciar a escavação, o solo deverá ser drenado ou serem criados poços drenantes no tardoz; deve-se criar um canalete de pelo menos 5 cm de altura acima do terreno circundante para o escoamento de águas superficiais; trata-se os elementos em madeira com químicos para evitar a sua deterioração. MUROS DE MUNIQUE Na execução dos painéis, antes da colocação da armadura, devese colocar um dreno de tardoz da parede, constituído por uma manta geotêxtil filtrante e uma camada drenante em nylon; durante a execução da sapata de fundação, deve ser colocado um tubo dreno ao nível do fundo da escavação. 47/55

48 5. SEGURANÇA E CONTROLO DE QUALIDADE MUROS DE SUPORTE ESPECIAIS 48/55

49 5. SEGURANÇA A E CONTROLO DE QUALIDADE ACIDENTES / SEGURANÇA protecção individual - utilização de equipamento de segurança específico para o tipo de tarefa que o trabalhador execute (especial atenção para as parte mais sensíveis do corpo - cabeça, olhos, tronco e membros); protecção colectiva - nomeadamente na utilização das máquinas que só devem ser utilizadas para o fim para que foram concebidas, na limpeza e arrumação das áreas de trabalho, nas instalações eléctricas, na sinalização de segurança e no manuseamento dos cabos de aço; deverá haver especial cuidado nas escavações - onde é indispensável a entivação do solo nas frentes de escavação; conforme a natureza do terreno e a profundidade da escavação, assim será escolhido o tipo de entivação (material, secção e afastamento entre si); 49/55

50 5. SEGURANÇA A E CONTROLO DE QUALIDADE ACIDENTES / SEGURANÇA as escoras devem manter os outros elementos de entivação na sua posição inicial e possuírem resistência suficiente, serem apertadas por meio de macacos ou outro processo apropriado, descansarem sobre uma base estável e fazerem a ligação com os barrotes por meio de cunhas cravadas ou aparafusadas; protecção do público - através de sinalização, passadiços e barreiras; protecção e prevenção contra incêndios. 50/55

51 5. SEGURANÇA A E CONTROLO DE QUALIDADE CONTROLO DE QUALIDADE é feito através da implementação de um Plano de Qualidade na obra em questão; o controlo da qualidade assenta fundamentalmente na estruturação de acções de inspecção e ensaio, no seu desenvolvimento e no seu registo; Estas acções de inspecção devem ser estruturadas em: inspecções e ensaios na recepção; inspecções e ensaios em curso do processo; inspecções e ensaios finais. 51/55

52 5. SEGURANÇA A E CONTROLO DE QUALIDADE CONTROLO DE QUALIDADE na recepção, existem fichas para controlo de recepção de materiais e equipamentos incorporáveis - asseguram que os materiais e equipamentos a empregar na construção estão conformes com os requisitos impostos no projecto; em curso e fim do processo, existem (i) fichas para procedimentos de inspecção e ensaio; (ii) fichas de procedimento de trabalho para a execução de muros de Berlim e muros de Munique - onde são especificadas todas as fases e procedimentos a ter durante todo o processo construtivo; (iii) fichas de registo de inspecção e ensaio onde é feita a verificação do plano elaborado e identificação dos responsáveis; há ainda a salientar o registo de controlo de equipamento de inspecção e ensaio e o registo de não conformidade e acções correctivas. 52/55

53 6. REFERÊNCIAS MUROS DE SUPORTE ESPECIAIS 53/55

54 6. REFERÊNCIAS Brito, Jorge de, Paredes tipo Berlim, cadeira de Tecnologia de Contenções e Fundações, Mestrado em Construção, IST,2002; Brito, Jorge de, Paredes tipo Munique, cadeira de Tecnologia de Contenções e Fundações, Mestrado em Construção, IST,2002; Coelho, Silvério, Tecnologia de fundações, Edições EPGE, Lisboa, 1996; Mascarenhas, Jorge; I - Contenções, drenagens, implantações, fundações, ancoragens, túneis, consolidação de terrenos - descrição ilustrada e detalhada de processos construtivos utilizados correntemente em Portugal, Livros Horizonte, Lisboa, Outubro de /55

55 Trabalho realizado com o apoio do Programa Operacional Sociedade da Informação - POSI 55/55