ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO (projeto) Prof. Dr. Jorge Bounassar Filho Novembro/2013
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
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INTRODUÇÃO CÁLCULO CÁLCULO DO EMPUXO DE TERRA DADOS PARA O PROJETO TIPOS DE MUROS DE ARRIMO - MUROS DE GRAVIDADE GRAVIDADE - MUROS DE CONCRETO CONCRETO ARMADO (FLEXÃO) CORTINAS DE ESTACAS
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
INTRODUÇÃO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
Muros de arrimo - adequado às características locais e de projeto > Propriedades do solo > Peso específico • Angulo de atrito • Coesão > Determinação da estabilidade do muro • Deslizamento • Tombamento • Capacidade suporte • Estabilidade global > Projeto das sessões do muro
O Ã Ç U D O R T N I
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
O Ã Ç U D O R T N I
Prof. Fernando A. M. Marinho – POLI/USP
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO O Ã Ç U D O R T N I
N => Componente NORMAL da resultante “R”
- Compressão - Aplicada no ponto “C” em “AB” T => Componente TANGENCIAL da resultante R - Equilibrada por forças de atrito - Resultante no plano “ACB”
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO Equilíbrio de translação/deslizamento
para areia e 2,0 para argila 2013/2
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO Equilíbrio de rotação/tombamento
O Ã Ç U D O R T N I
Rotação em torno do ponto “A”
Coeficiente de segurança contra tombamento
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO Verificação das tensões máximas – concreto e solo
O Ã Ç U D O R T N I
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
CÁLCULO DO EMPUXO DE TERRA
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO - Atrito entre as partículas do solo; - Rugosidade do muro; - Inclinação do terreno em relação à horizontal. A R R E T E D O X U P M E
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
A R R E T E D O X U P M E
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A R R E T E D O X U P M E
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A R R E T E D O X U P M E
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A R R E T E D O X U P M E
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO A R R E T E D O X U P M E
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A R R E T E D O X U P M E
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
A R R E T E D O X U P M E
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DADOS PARA O PROJETO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO DIMENSIONAMENTO - MUROS POR GRAVIDADE O T E J O R P O A R A P S O D A D
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO DIMENSIONAMENTO - MUROS POR GRAVIDADE
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO DIMENSIONAMENTO - MUROS POR GRAVIDADE
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO DIMENSIONAMENTO - MUROS POR GRAVIDADE
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EXEMPLO – MURO DE ARRIMO POR GRAVIDADE CONCRETO CICLÓPICO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO DIMENSIONAMENTO - MURO POR GRAVIDADE DE CONCRETO CICLÓPICO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO DIMENSIONAMENTO - MURO POR GRAVIDADE DE CONCRETO CICLÓPICO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO DIMENSIONAMENTO - MURO POR GRAVIDADE DE CONCRETO CICLÓPICO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO DIMENSIONAMENTO - MURO POR GRAVIDADE DE CONCRETO CICLÓPICO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO DIMENSIONAMENTO - MURO POR GRAVIDADE DE CONCRETO CICLÓPICO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO DIMENSIONAMENTO - MURO POR GRAVIDADE DE CONCRETO CICLÓPICO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
EXEMPLO – MURO DE ARRIMO POR FLEXÃO – CONCRETO ARMADO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
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Muros de Flexão São estruturas mais esbeltas com seção transversal transversal em forma de “L” “L”; Resistem aos empuxos por flexão, utilizando parte do peso próprio do maciço para manter-se em equilíbrio, que se apoia sobre a base do “L” ; São construídos em concreto armado, tornando-se anti-econômicos para alturas acima de 5 a 7m; A laje de base em geral apresenta largura entre 50 e 70% da altura do muro; A face trabalha à flexão e se necessário pode empregar vigas de enrijecimento, no caso alturas maiores
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO DIMENSIONAMENTO - MUROS DE CONCRETO ARMADO
O T E J O R P O A R A P S O D A D
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO DIMENSIONAMENTO - MUROS DE CONCRETO ARMADO
O T E J O R P O A R A P S O D A D
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO DIMENSIONAMENTO - MUROS DE CONCRETO ARMADO Muro contínuo – cálculo para a extensão de 1,00 de muro com altura “h”
Projeto: 1. Fixação das dimensões dos elementos componentes do muro; O T E J O R P O A R A P S O D A D
2. Verificação da estabilidade do muro; 3. Cálculo dos esforços internos solicitantes no muro, dimensionamento e detalhamento das armaduras; 4. Cálculo dos esforços solicitantes na sapata, dimensionamento e detalhamento das armaduras.
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO DIMENSIONAMENTO - MUROS DE CONCRETO ARMADO Dados: a) Perfil do terreno; b) Tipo de solo; c) Cargas adicionais; d) Tipo de concreto; e) Tipo de aço.
o l p m e x e
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO DIMENSIONAMENTO - MUROS DE CONCRETO ARMADO
o l p m e x e
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO DIMENSIONAMENTO - MUROS DE CONCRETO ARMADO
o l p m e x e
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO DIMENSIONAMENTO - MUROS DE CONCRETO ARMADO Muro calculado como laje em balanço engastada na sapata.
o l p m e x e
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO DIMENSIONAMENTO - MUROS DE CONCRETO ARMADO
o l p m e x e
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO DIMENSIONAMENTO - MUROS DE CONCRETO ARMADO
o l p m e x e
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO DIMENSIONAMENTO - MUROS DE CONCRETO ARMADO Verificação da estabilidade do conjunto
o l p m e x e
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO DIMENSIONAMENTO - MUROS DE CONCRETO ARMADO Verificação da estabilidade do conjunto
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO DIMENSIONAMENTO - MUROS DE CONCRETO ARMADO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO DIMENSIONAMENTO - MUROS DE CONCRETO ARMADO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO DIMENSIONAMENTO - MUROS DE CONCRETO ARMADO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO DIMENSIONAMENTO - MUROS DE CONCRETO ARMADO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
o l p m e x e 2013/2
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO DIMENSIONAMENTO - MUROS DE CONCRETO ARMADO Determinação dos esforços internos solicitantes e cálculo das armaduras.
o l p m e x e
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO s e t n a t i c i l o s s o n r e t n i s o ç r o f s e s o d o ã ç a n i m r e t e D 2013/2
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO s e t n a t i c i l o s s o n r e t n i s o ç r o f s e s o d o ã ç a n i m r e t e D 2013/2
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO Materiais: concreto C-20 e aço CA50 Cobrimento das armaduras = 3,0 cm (d´= 4,50 cm)
s a r u d a m r a s a d o l u c l á C
Seção
Momento Mk Momento Mk Espessura (tf.cm/m) (kN.m/m) "h" (cm)
Área de Altura útil aramdura "As" "d" (cm) (cm2/m)
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Armadura mínima (0,15h) (cm2/m)
Armadura
0
0,00
0,00
10,00
5,50
1,50
1
14,00
1,40
15,00
10,50
0,43
2,25
2
93,00
9,30
20,00
15,50
2,02
3,00
3
288,00
28,80
25,00
20,50
3,83
3,75
4
654,00
65,40
30,00
25,50
9,00
4,50
1 φ 8,0 c/ 20cm 1 φ 8,0 c/ 20cm 1 φ 8,0 c/ 16cm 1 φ 8,0 c/ 13cm 1 φ 12,5 c/ 13cm
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO 0 1φ 8 mm c/ 25cm
1 s a r u d a m r a s a d o l u c l á C
2 3 4 12,5
12,5
12,5
12,5
12,5
φ 12,5 mm φ 8 mm
Distribuição das barras da armadura principal (vertical) e secundária de distribuição (horizontal). Na face oposta à face de contato do muro com a terra adotar malha 1φ 8 mm c/ 25cm 2013/2
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO NBR6118
s a r u d a m r a s a d o l u c l á C
Seção
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Cortante "Vk" Cortante (tf) "Vsd" (kN)
0
0,00
1 2
Espessura "h" (cm)
Altura útil "d" (cm)
ρ1
VRD1
Armadura
0,00
10,00
5,50
0,00
3,27
0,43
6,02
15,00
10,50
0,38
82,73
1,39
19,46
20,00
15,50
0,26
82,74
3
2,72
38,08
25,00
20,50
0,20
82,57
4
4,70
65,80
30,00
25,50
0,16
82,19
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dispensa dispensa dispensa dispensa dispensa
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
a t a p a S
2013/2
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
a t a p a S
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
a t a p a S
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
Armadura 1φ 12,5 mm c/ 25cm , inclusive no talão. Dispensa a armadura de cisalhamento. Armadura de distribuição 1φ 6,3 mm c/ 30cm
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
EXEMPLO – MURO DE ARRIMO POR FLEXÃO COM GIGANTES OU CONTRAFORTES – CONCRETO ARMADO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO Projeto: 1. Solução normalmente adotada, para muros com alturas superiores a 5m, para aumentar a rigidez do muro de flexão e diminuir as deformações. Podem ser, por efeito do empuxo de terra, de tração (no lado da terra internos) ou de compressão (lado oposto ao da terra - externos); 2. Pode ser utilizada fundação direta dependendo da capacidade de suporte do solo superficial, caso contrário utilizar fundação profunda – estacas ou tubulões; 3. O muro apoia-se nos gigantes e em vigas longitudinais, funcionando como lajes maciças; 4. Cálculo dos esforços internos solicitantes no muro (lajes, vigas e gigantes), dimensionamento e detalhamento das armaduras; 5. Cálculo dos esforços solicitantes na sapata ou bloco de coroamento, dimensionamento e detalhamento das armaduras. 2013/2
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO Muro de arrimo isolado, fundação em sapata e talude vertical de 4,0m
Exemplo apresentado na dissertação de Paulo Cesar Domingues - EESC 2013/2
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO Dimensões iniciais
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO Cálculo das armaduras das lajes do muro
1φ 6,3 mm c/ 14cm 1φ12,5mm c/ 14cm
1φ 8 mm c/ 14cm 1φ 6,3 mm c/ 12cm 1φ 12,5 mm c/ 14cm 1φ 8 mm c/ 12,5cm
Asmin = 0,15% x 100 x h = 0,15% x 100 x 15 = 2,25 cm 2 1φ 6,3 mm c/ 14cm 2013/2
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
Tensão no solo
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO Momentos na sapata
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
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CTU/DE ESPECIALIZAÇÃO EM ENGENHARIA DE ESTRUTURAS
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
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CTU/DE ESPECIALIZAÇÃO EM ENGENHARIA DE ESTRUTURAS
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO CORTINA DE ESTACAS
Projeto: - Determinar a profundidade “F” (ficha) em que a estaca deve estar engastada no terreno de forma a permanecer em equilíbrio. Depende da altura de escavação, e das características do solo; - Determinar a distribuição dos esforços ao longo da estaca de forma a obter os valores máximos. Depende da altura de escavação, e das características do solo; - Dimensionar a estaca, definindo sua seção transversal e as armaduras necessárias, caso seja de concreto armado.
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO Cálculo do valor da ficha “F”
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO Cálculo do valor da ficha “F”
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
2013/2
CTU/DE ESPECIALIZA ESPECIALIZAÇÃO ÇÃO EM ENGENHARIA DE ESTRUTURAS
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO
Resolve “X” e “Z” “Z ” por tentativas.
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO Esforços na estaca
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