Estrututas de Contenção Aula 04
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ESTRUTURAS DE CONTENÇÃO – AULA 4
CIV 247 – OBRAS DE TERRA – Prof. Romero César Gomes
Muros em Solos Reforçados – Parte I
Aula 4
� 4.1 Critérios de Projeto.� 4.2 Análise da Estabilidade Externa.� 4.3 Exemplo de Projeto.
• Principais elementos de uma estrutura tipo MSR:
- reforços
- paramento ou face
- solo de aterro
q
Critérios de Projeto
SH
B
• Metodologia Básica: determinação da geometria domuro e do arranjo dos reforços (comprimento eespaçamento) de forma a garantir a estabilidade domuro quanto às rupturas interna e externa, utilizando-
Critérios de Projeto
muro quanto às rupturas interna e externa, utilizando-se os princípios da teoria do equilíbrio limite.
• Estudos de Projeto:
- análise da estabilidade externa
- análise da estabilidade interna
- análise dos deslocamentos da face
• altura do muro
• inclinação da face
� Geometria do Muro e Parâmetros de Projeto
Critérios de Projeto
• inclinação da face
• sobrecargas atuantes
• parâmetros geotécnicos (γ,c,φ) dos solos de arrimo, domaciço reforçado e de fundação
• condições locais do NA.
Critérios de Projeto – Problema Tipo
• FS para as análises da estabilidade externa
• FS para a análise da estabilidade global
� Critérios definidos pelo projetista
Critérios de Projeto
• FS para a análise da estabilidade global
• recalque diferencial máximo admissível
• deslocamento horizontal máximo admissível
• vida útil do muro
• embutimento do muro no terreno de fundação
• definição do comprimento inicial dos reforços (igual ou
� Pré-dimensionamento
Critérios de Projeto
• definição do comprimento inicial dos reforços (igual oumaior que 0,70H ou 2,5m, sendo H a altura de projeto domuro); muros com geometrias e/ou carregamentoscomplexos geralmente exigem maiores comprimentos dereforços (entre 0,80 H e 1,10H).
• Desconsiderar a contribuição potencial dos empuxospassivos (possibilidade de remoção do solo na partefrontal do muro).
Critérios de Projeto
Critérios de Projeto
Critérios de Projeto
� Face com inclinação θ > 8º (Coulomb)
δ ≤ β e δ ≤ 2/3φ
Quatro potenciais mecanismos de ruptura são considerados no projeto de dimensionamento de um MSR em termos de sua estabilidade externa:
• deslizamento pela base• tombamento• capacidade de carga
Análise da Estabilidade Externa
• capacidade de carga• estabilidade global
Devido a natureza flexível dos muros reforçados com geossintéticos:(i) é usual a adoção de menores valores de FS nestas análises, em relaçãoaos projetos similares de dimensionamento de muros de concreto armado;
(ii) é praticamente inviável a possibilidade de tombamento do muro;entretanto, o critério é comumente aplicado no sentido de garantir alimitação das deformações laterais.
Análise da Estabilidade Externa
� Análise da Estabilidade do Maciço Reforçado
a) deslizamento pela base
b) tombamento c) capacidade de cargainsuficiente (recalquesexcessivos)
L
� Análise da Estabilidade Global
(q)sobrecarga
Análise da Estabilidade Externa
bloco premoldado terreno
natural
fundação
geossintético solo de aterro
sistema dedrenagem
( )+
� Deslizamento ao Longo da Base do Muro
Análise da Estabilidade Externa
( )1,5B.
E
tgδσ'aFS d
h
bvbd >
+=
FSd : FS ao deslizamento do muro pela baseEh : componente horizontal do empuxo ativoσ’v : tensão vertical efetiva na base do muroab :adesão solo reforçado/base do muroδb: ângulo de atrito solo reforçado/base do muroBd : comprimento previsto dos reforços
( )qHγ >+=
� Tombamento do Muro
Análise da Estabilidade Externa
( )0,2.B
2Ey
qHγFS 2
TE
1T >+=
FST : FS ao tombamento do muroyE : distância vertical entre o ponto de aplicação do empuxo
e a base do muroq : sobrecarga atuanteBt : comprimento previsto dos reforços
� Tensões Atuantes na Base do Muro
Análise da Estabilidade Externa
Q W
Ey -QxWxx Eqw
R ++
=6
Bx
2
Be R ≤−=e
Análise da Estabilidade Externa
( ) 01B
3x
B
2Nσ R
minv >
−= ( ) maxR
maxv qB
3x2
B
2Nσ <
−=
N = W + Q: força normal na base do muroxR: distância entre o ponto de aplicação de N e o pé do muro(σv)max : tensão vertical máxima na base do muro(σv)min : tensão vertical mínima na base do muro
� Capacidade de Carga da Fundação do Muro
γfqcmax NB'γ21γDNcNq ++= 2eBB' −=
Análise da Estabilidade Externa
B'
Nσsendo5,2
σ
qFS max
f =>=
Ni: fatores de capacidade de cargaB’: largura equivalente da base do muro (Meyerhof, 1953)σ: tensão vertical uniforme sobre a base equivalente
(distribuição uniforme de tensões na base do muro)
Análise da Estabilidade Externa
� Estabilidade Global FS ≥ 1,30
Análise da Estabilidade Externa
• Utilizar um método clássico de análise da estabilidade detaludes, admitindo-se rupturas circulares ou em cunha
• A massa de solo reforçado é admitido como sendo umcorpo rígido e consideram-se apenas superfícies decorpo rígido e consideram-se apenas superfícies deruptura externas à massa de solo reforçado
• Para estruturas com geometrias simples, as superfíciescríticas são comumente circulares (superfícies compostascríticas não são usuais); para geometrias complexas,considerar também superfícies compostas
• Para FS < 1,30, aumentar os comprimentos dos reforçosou melhorar o solo de fundação
Análise da Estabilidade Externa
• Aplicar metodologias clássicas de análise de recalques imediatos, poradensamento e por compressão secundária para avaliar se a magnitude
� Estimativa dos Recalques
adensamento e por compressão secundária para avaliar se a magnitudefinal dos mesmos é admissível para os condicionantes do projeto
• Recalques totais significativos implicam a necessidade de reavaliaçãoda altura do muro ou a melhoria do solo de fundação
• Recalques diferenciais significativos (maiores que 1/100) indicam anecessidade de zoneamento da estrutura, permitindo movimentosverticais independentes de zonas do paramento do muro (caso nãopossível, promover a melhoria do solo de fundação).
Análise da Estabilidade Externa - Exemplo
solo 1 solo 2H = 5m
10 kPa
Solo 3D = 7,2m
camada rígida
solo 1: c’1 = 0; γ1 = 17 kN/m3 ; φ’1 = 32°; φ’p = 39°; δsr = 29°.solo 2: c’2 = 6 kPa; γ2 = 19 kN/m3 ; φ’2 = 30°.solo 3: c’3 = 0 kPa; γ3 = 20 kN/m3 ; φ’3 = 34°; δ b = 28°.reforços: geotêxteis não tecidos: Tref = 39,2 KN/m e camadas de 0,25m de espessura.