estruturas de contenção -...
TRANSCRIPT
Estruturas de Contenção
Conceito de Fator de Fluxo (NØ)
GEOTECNIA II
SLIDES 10 / AULA 21
Prof. MSc. Douglas M. A. [email protected]
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt
Estruturas de Contenção
Justificativa e relevância
Definições
Principais tipos
Aspectos de projeto e de execução
Cortinas em balanço e apoiadas
Ancoragens passiva e ativa
Muros de Arrimo
2
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt
Estruturas de Contenção
Empuxos de Terra
Teorias de Coulomb e de Rankine
Cálculos de empuxos ativo e passivo
Tensões horizontais em cortinas apoiadas
Muros de gravidade
Cortina de estacas prancha
3
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 4
Corte/Remoção de solo
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 5
Estabilidade do Maciço?
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 6
Estrutura de Contenção
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 7
Reaterro
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 8
A execução de contenções
em escavações é um serviço
bastante comum em obras
civis, principalmente quando
estas se localizam em áreas
limitadas, como nas obras
urbanas de um modo geral.
Contenções - definições
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 9
São estruturas projetadas para resistir aempuxos de terra e/ou água, cargas estruturais equaisquer outros esforços induzidos porestruturas vizinhas ou equipamentosadjacentes (Joopert Jr., 2007).
A estrutura de contenção deve proporcionar aintegridade dos vizinhos durante a escavação. Anecessidade de executarmos as contenções, ouao menos de limitarmos a escavação por taludes,é evidente: a segurança (Joopert Jr., 2007).
Contenções - definições
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 10
Podemos estudar diversas técnicas de execução
de contenção enfocando-as de diferentes
maneiras. Por exemplo:
Pela existência ou não de contenção em si;
Contidas;
Em talude.
Contenções - definições
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 11
Pela transitoriedade da contenção:
Provisórias;
Definitivas;
Pelo funcionamento estrutural da contenção:
Flexíveis;
Rígidas – muros de gravidade.
Contenções - definições
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 12
Pela forma de obtenção de equilíbrio:
escoradas;
não-escoradas;
Contenções - definições
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt
Contenções – aspectos de projeto
13
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 14
Contenções – aspectos de projeto
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 15
Contenções – aspectos de projeto
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 16
Estacas pranchas
Contenções – exemplos
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 17
Estacas pranchas
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 18
Bermas: maciços de solo não escavados.
Contenções – exemplos
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 19
Cortina de estacasespaçadas(justapostas)
Contenções – exemplos
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 20
Contenções – exemplos
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 21
Bermas: maciços de solo não escavados.
Contenções – exemplos
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 22
Cortina de perfil-
metálico com
elementos pré-
moldados e
ancoragem ativa
Contenções – exemplos
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 23
Estacas secantes e justapostas
Contenções – exemplos
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 24
Parede diafragma
Contenções – exemplos
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 25
Parede diafragma
Contenções – exemplos
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 26
Contenções – ancoragens ativa e
passiva
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 27
Tirantes
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 28
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 29
Grampo
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 30
Muros de Arrimo
São de simples execução, não exigindo o
uso de equipamentos mais sofisticados;
sua grande desvantagem são suas
dimensões, usualmente maiores do que
outras técnicas.
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 31
Muros de Arrimo
Os muros de arrimo trabalham por dois
modos distintos:
Por gravidade;
Por flexão.
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 32
Muros de Arrimo
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 33
Muros de Arrimo
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 34
Muros de Arrimo
Fatores para a escolha do tipo de muro de
arrimo:
Condições da fundação;
Tipo de solo do aterro;
Disponibilidade de espaço;
Sobrecarga;
Altura do muro;
Custo dos materiais disponíveis;
Qualificação da mão-de-obra.
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 35
Muros de Arrimo***Extra***
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 36
Muros de Arrimo***Extra***
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 37
Muros de Arrimo***Extra***
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 38
Muros de Arrimo***Extra***
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 39
Muros de Arrimo***Extra***
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 40
Muros de Arrimo***Extra***
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 41
***Extra***
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 42
Muro de bloco de concreto
articulado
***Extra***
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 43
Muro de bloco de concreto
articulado
***Extra***
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 44
Muro de solo-pneu***Extra***
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 45
Muros de Arrimo***Extra***
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 46
Contenção com solo compactado
e reforçado com geossintético
***Extra***
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 47
Contenção com solo compactado
e reforçado com geossintético
***Extra***
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 48
Critérios para a escolha de uma estrutura de contenção:
• altura do desnível entre a superfície e o fundo da escavação;
• cargas atuantes;
• natureza e características do solo a ser arrimado;
• natureza e características do solo de fundação;
• condições do N.A. local;
• espaço disponível para construção;
• equipamentos e mão de obra disponíveis;
• especificações técnicas especiais;
• análise de custos.
Comentários gerais ***Extra***
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 49
***E
xtr
a**
*
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 50
FATOR DE FLUXO (Nɸ)
2
2:
31
31
tg
csenXYZ
22
cos 3131
senc
3131cos2 senc
cos211 31 csensen )2/45(2 tgN
sen
senN
1
1
NcN 231
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 51
TENSÕES HORIZONTAIS - Nɸ
Exemplo 01:
Determinar as
Tensões horizontais
nos pontos A a F para
o perfil de solo ao
lado e traçar o
diagrama de tensões
horizontais.
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 52
TENSÕES HORIZONTAIS - Nɸ
Cálculo de Nɸ:Exemplo 01
)2/45(2 tgN
Nɸ=2,46
Nɸ=2,66
Nɸ=3,25
NcN 231
hv (Alívio de tensão)
NcNhv 2
N
N
N
Nc
N
vh
2
N
c
N
vh
2
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 53
TENSÕES HORIZONTAIS - Nɸ
Ponto A:
28,146,2
0,120
h
Exemplo 01
Ponto B:
65,1
46,2
0,12
46,2
0,48,1
h
Ponto C:
24,1
66,2
2,12
66,2
0,48,1
h
Unid.: tf/m²
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 54
TENSÕES HORIZONTAIS - Nɸ
Ponto D:
43,4
66,2
2,12
66,2
0,57,10,48,1
h
Exemplo 01
Ponto E:
83,40
25,3
0,57,10,48,1
h
Ponto F:
92,80
25,3
0,79,10,57,10,48,1
h
Unid.: tf/m²
SLIDES 10 / AULA 21 – Estruturas de Contenção e Fator de Fluxo
GEOTECNIA II – Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt 55
TENSÕES HORIZONTAIS - Nɸ
Exemplo 01
Unid.: tf/m²