CONTENÇÃO DE TALUDES – TERRA ARMADA, CORTINA ATIRANTADA E SOLO GRAMPEADO
Por: Murilo Matos • 9/12/2018 • Pesquisas Acadêmicas • 1.401 Palavras (6 Páginas) • 569 Visualizações
[pic 1]
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANA
DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIAS
COLEGIADO DE ENGENHARIA CIVIL
disciplina: tópicos especiais em geotecnia
prof.(a): Maria do socorro c. s. mateus
MURILO MATOS CONCEIÇÃO
contenção de taludes – Terra armada, cortina atirantada e solo grampeado
FEIRA DE SANTANA-BA
2018
terra armada
Introdução
Os muros de terra armada são constituídos por três elementos principais: os reforços, o solo do aterro e os painéis do paramento exterior (geralmente pré-fabricados) também denominados de elementos de pele
Os muros em terra armada são estruturas de contenção flexíveis, do tipo gravidade, que associam: aterro selecionado e compactado; elementos lineares de reforço que serão submetidos à tração; e elementos modulares pré-fabricados de revestimento. Os muros terra armada são muito utilizados em obras rodoviárias, ferroviárias, industriais e em outras aplicações de engenharia civil. Devido à sua alta capacidade de suportar carregamentos, terra armada é ideal para muros de grande altura, ou que estejam sujeitos à sobrecargas excepcionais. O princípio da tecnologia terra armada é a interação entre o aterro selecionado e os reforços que, corretamente dimensionados, produzem um maciço integrado no qual as armaduras resistem aos esforços internos de tração desenvolvidos no seu interior. Estes maciços armados passam a se comportar como um corpo “coesivo” monolítico, suportando, além de seu peso próprio, as cargas externas para as quais foram projetados.
Figura 1: Contenção de Terra Armada
[pic 2]
Dimensionamento
O talude e o solo têm as seguintes características:
H = 10m c = 20kPa ϕ = 20º γ = 17 kN/m³
terra pleno horizontal
As características preestabelecidas da contensão são:
Sv = 60cm Sh = 100cm w = 75mm e = 15,88mm
Fy = 250Mpa
Para calcular a espessura das tiras metálicas, subtraindo a espessura de sacrifício devido a corrosão, que é 0,75mm, temos:
[pic 3]
A força de tração máxima nas tiras (Tmax) e o fator de segurança quanto a ruptura da tira é dada por:
[pic 4]
[pic 5]
Para verificação da seção de ancoragem da seção temos:
[pic 6]
[pic 7]
De acordo com a NBR 9286/86 o comprimento de ancoragem é dado por:
[pic 8]
O comprimento de ancoragem utilizado foi de 3,5m, esse comprimento conta a partir da superfície de ruptura, como visto na Figura 2.
O numero de tiras é igual a:
n = -1 = 16 tiras[pic 9]
Tabela 1: Comprimento das tiras
Tira | L (m) | Tira | L (m) |
1 | 3,80 | 9 | 5,72 |
2 | 4,10 | 10 | 5,81 |
3 | 4,40 | 11 | 5,90 |
4 | 4,70 | 12 | 6,00 |
5 | 5,00 | 13 | 6,09 |
6 | 5,30 | 14 | 6,18 |
7 | 5,53 | 15 | 6,27 |
8 | 5,62 | 16 | 6,37 |
Figura 2: Seção da terra armada dimensionada
[pic 10]
cortina atirantada
Introdução
Cortinas atirantadas são compostas por tirantes injetados no solo e submetidos a esforços axiais de protensão, presos na outra extremidade em um muro de concreto armado, projetado para resistir aos esforços gerados pela reação entre o solo e o sistema muro-tirantes. Os tirantes, devolvem os esforços recebidos para a região do bulbo de ancoragem.
Possuem grande destaque dentre as estruturas de contenção devido à sua eficácia e versatilidade, podendo ser usadas em quaisquer situações geométricas, porém possuem um custo elevado. É o método mais indicado quando se procura conter os elevados esforços horizontais advindos de escavações de grandes alturas, com um mínimo de deslocamentos do maciço de solo e das estruturas localizadas nas vizinhanças.
Figura 3: Cortina atirantada
[pic 11]
Dimensionamento
O talude e o solo têm as seguintes características
H = 20m c = 20kPa ϕ = 20º γ = 17 kN/m³
terra pleno horizontal
Figura 4: Talude
[pic 12]
A cortina atirada dimensionada terá ângulo i = 90° e ângulo dos tirantes α = 15°.
A superfície crítica de deslizamento é definida por um ângulo θcr.
θcr = = 55º[pic 13]
O próximo passo é calcular o fator de segurança referente ao θcr.
FScr = = 0,504[pic 14]
Para encontrar a força por metro que será suportada pelos tirantes temos:
F = W [pic 15][pic 16]
W = H² tan(i- θcr)/2 = 140,04 kN
λ = = = 2,98[pic 17][pic 18]
β = α + θcr = 70º
F = 1.982,93 kN/m
Assim podemos calcular o número de tirantes na vertical (nv) fixando o espaçamento (eh).
nv = [pic 19]
O tirante escolhido foi o DW 36mm com Fy = 86tf e fixando eh = 5m
Fadm = = 350kN[pic 20]
[pic 21]
Assim, nv = 13 tirantes e nh = 13 tirantes.
Para encontrar o comprimento do bulbo (Lb) usaremos a seguinte tabela.
[pic 22]
Com isso comprimento do bulbo é de 6m.
O início do bulbo deve estar a no mínimo 3,0m do paramento e fora do plano de ancoragem dos tirantes dado por θ’, assim o comprimento livre dos tirantes são:
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