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Acadêmicos: Charles Granemann de Souza, Josiel da Silva e Marcos Antônio Duarte de Oliveira. Professor tutor externo: Rodrigo Leopoldo Mendes Coelho. Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI - Curso (ECE0259) – Prática do Módulo VII - 23/07/20. Charles Granemann de Souza¹ Josiel da Silva¹ Marcos Antônio Duarte de Oliveira¹ Rodrigo Leopoldo Mendes Coelho² RESUMO As técnicas de contenções tem a finalidade de prover estabilidade contra a ruptura de maciços e evitam o escorregamento causado pelo seu peso próprio ou por carregamentos externos. Elementos indispensáveis de muitos projetos de engenharia, as práticas de terra armada são indicadas frequentemente como um dos métodos de construção simples e econômico. As estruturas de terra armada, juntam solo selecionado e compactado com elementos lineares de reforços submetidos a tração e elementos modulares pré-fabricados devidamente estruturados, que facilitam execução da obra. A possibilidade de livre escolha geométrica, fazem com que este tipo estrutura seja facilmente adaptável, quando eventuais requisitos estéticos forem necessários pra forma e do tipo de acabamento da estrutura. Palavras-chave Contenção, talude e terra armada.
- INTRODUÇÃO O presente trabalho oferece conteúdo de pesquisa tanto exploratória quanto estudo de caso, com intuito de alavancar não somente o conhecimento teórico como também a prática no aspecto construtivo e estrutural de uma das técnicas de contenção mais utilizadas na engenharia civil. As contenções são elementos indispensáveis de muitos projetos e de variedade de obras, tais como rodovias, ferrovias, pontes, subsolos de edifícios em geral, usinas, barragens, entre outros. Todo projeto foi desenvolvido por meios determinados e de parâmetros específicos para o seminário. Através das pesquisas podemos determinar as características geométricas e as propriedades geotécnicas. Os ensaios e testes de compactação nos permitiram obter noções das práticas de campo advindas da engenharia civil. Estruturas de terra armada são contenção flexíveis, que apresentam elevada adaptabilidade as necessidades especificas de cada projeto, destacando melhor a geometria do projeto, tipo de transferência de carga e o até mesmo o tempo de construção.
- FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA A construção civil cria estruturas de grande impacto e é diretamente influenciada pelas leis da natureza, o que é visível quando são feitas modificações na geologia de terrenos. Quando é feita uma modificação em uma encosta, em geral, perde-se a estabilidade do solo. Por isso qualquer corte ou escavação exige um método de reestabilização.“O objetivo da etapa de contenções em uma obra é brecar as alterações provocadas pelas interferências”. (Virtuhab, jun. 2020).
TERRA ARMADA
Na construção civil o termo Contenção é utilizado para designar estruturas de obras construídas com a finalidade de prover estabilidade contra a ruptura de maciços, podendo assim evitar o escorregamento determinado pelo seu próprio peso ou por carregamentos externos. A contenção é um elemento indispensável de muitos projetos de Engenharia e de uma grande variedade de obras. Atualmente, existem vários tipos de sistemas de contenção. Eles podem ser classificados como contidas, em taludes, provisórias, escavações contidas ou não, definitivas, rígidas, flexíveis, escoradas e não escoradas. Cada uma dessas estruturas possui processo de execução diferenciados e são indicadas para projetos específicos. (Novelli, P. Principais sistemas de contenção. Acessado em: 17 de julho de 2020). Figura 2.1: Tipos de Estruturas de Contenção. a) Estrutura Perfeitamente - b) Estrutura flexível. (Fonte - https://docplayer.com.br/51964411-2-tipos-de-estruturas-de-contencao.html) GERSCOVICH (2014), descreve como “fundamental a utilização de estruturas de contenção em projetos de rodovias, pois além de serem utilizadas como encontros de pontes e muros ala, também servem para a estabilização de taludes”. Talude é qualquer superfície inclinada, porém vale salientar que sua origem pode ser tanto natural (ação geológica de intempéries, como chuva ou vento) ou artificial, em consequência de diversas obras de engenharia, como estradas e barragens. Dentro do grupo de taludes artificiais existe um subgrupo de taludes de corte (devido à retirada de material) e de aterro (devido à deposição ou terraplanagem). (Profª. STOCHERO, Naiane, 2018). Figura 2.2: Obras de Contenção. (Fonte - https://www.maccaferri.com/br/aplicacoes/obras- de-contencao/).
Figura 2.4: Sistema de Contenção terra Armada. (fonte – Adaptado de Terre Armeé. 2014) Para SILVA (2012), os muros de terra armada “têm um papel importante na engenharia, não só por questões econômicas, por possuir uma relação custo/benefício efetiva, mas pela capacidade em desempenhar as funções a que são submetidos mesmo quando as ações estão muito além do seu peso próprio, e em suportar maiores assentamentos do que os muros reforçados com concreto”. Segundo SILVA (2012), o reforço de Terra Armada, “deve apresentar: (i) resistência à tração; (ii) ruptura do tipo não frágil; (iii) baixa deformabilidade às cargas aplicadas; (iv) adequado coeficiente de atrito com o solo; (v) flexibilidade para se adaptar as ondulações formadas no solo no decorrer do processo de compactação; (vi) trabalhabilidade, durabilidade e economia”. Para cumprir todos esses requisitos, os reforços devem ser escolhidos cuidadosamente, sendo dos tipos extensíveis ou inextensíveis as armaduras ofertadas em mercado. Reforços inextensíveis (indeformáveis) são normalmente feitos de aço galvanizado e apresentam pequenas ranhuras para melhorar o atrito solo × reforço. Existem também os reforços extensíveis (deformáveis), tecnologia mais atual, com fitas poliméricas formadas por fios de poliéster de alta aderência embainhados em tiras de polietileno. Assim como as fitas metálicas, as fitas poliméricas apresentam pequenas ranhuras, com a mesma função. (FONTELES, Caio et al, de junho de 2019). A contenção de solo reforçado do tipo Terra Armada, se mostra como uma alternativa para obras de geotécnica, como túneis e viadutos, pois, pode apresentar grandes alturas (superiores a 20 m), simplicidade técnica em seu método construtivo. “Essa contenção é uma estrutura de aterro compactado, reforçado com armaduras metálicas que interagem com o solo por meio do atrito. Essa interação, juntamente a um paramento flexível executado em concreto, promove a estabilização do talude vertical”. (Pessoa, 2016). Figura 2.5: Conceito de terra armada. (fonte - Terra Armada Brasil. Disponível em: www.terraarmada.com.br).
3. METODOLOGIA
A tarefas estabelecida para o seminário, consiste no planejamento e execução de uma estrutura geotécnica/civil em modelo reduzido de talude. Oferecendo condições de estabelecer para este uma contenção do tipo terra armada. Destacando a substituição dos matérias e composições do utilizado em estruturas real, para o modelo reduzido. O papel mais fino tende substituir os reforços metálicos e papel mais grosso de face substitui o que seria o concreto. O processo construtivo e economia de material são de suma importância para avaliação do projeto. Cada etapa realizada procuramos colocar em pratica os conceitos passados em sala de aula, maximizando o conhecimento adquirido nas disciplinas do sétimo período de engenharia civil. Figura 3.1: Caixa e paramento utilizados. (Fonte – Manual de prática interdisciplinar). Figura 3.2: Detalhamento da contenção. (Fonte – Manual de prática interdisciplinar).
Pincel (passagem de cola no papel). Régua. Serra circular. Soquete para compactar na dimensão 5x5 cm. Processo de construção: Procedimento da construção da estrutura do talude foi executado conforme a técnica proposta pelo seminário de terra armada. Com desenvolvimento de uma caixa, sem a face superior e com face frontal removível. Optamos em ter uma caixa com uma das laterais em acrílico, (transparente) para visualização do sistema de reforço dentro da caixa de talude. Figura 3.4: Detalhe construtivo da face frontal e lateral de acrílico. Com a caixa previamente tampada em sua face frontal, onde o paramento ficará exposto após a montagem e durante o processo de carregamento, o paramento é posicionado com as tiras já coladas e secas (3 cm de colagem da tira) e com as abas laterais e inferior justamente encostada nas faces da caixa. Depois de posicionado, o paramento e as tiras serem suspensas, para que não atrapalhe o acesso à parte inferior da caixa, é começado o enchimento da caixa. A areia seca é colocada até o nível da primeira linha de tirantes (reforços), seguida da primeira parte da compactação utilizando o soquete. Figura 3.5: Detalhe das linhas de reforço. A segunda parte seque os mesmos princípios, visto que agora com duas camadas o trabalho de compactação e nivelamento é mais controlado, de modo que em todo o processo de construção
as tiras fiquem bem alinhadas e em ângulo reto com o paramento. Assim, repete-se o processo até atingir todas as camadas das tiras. Figura 3.6: Detalhe da última linha de reforço. A última linha das tiras também é coberta com areia até atingir-se uma altura de 30 cm de coluna de areia após a compactação final. Com o paramento devidamente instalado, é feita a abertura da face frontal, deixando exposto o paramento. Figura 3.7: Detalhamento do enchimento da caixa. Após o procedimento de execução de enchimento e compactação da caixa, a face frontal de madeira é removida. As cargas são aplicadas na parte superior e transmitida ao talude por meio de uma chapa de madeira de dimensões de 280x280x15mm. Os acréscimos de cargas são feitos aos poucos, conforme pesos disponíveis, até que ocorra a ruptura ou queda do paramento, deslocando a areia para fora da caixa simulando perde-se a estabilidade do solo. Testes/ensaios de carga para estudos preliminares: Com o objetivo de teste preliminar foi utilizada para a construção do paramento 01 folha de papel A4 e 05 folhas de papel A4 (papel A4 foram feitas 9 tiras de 2,5x26,4 para confecção dos reforços). Enchimento da caixa foi feito com areia média, executando a compactação até atingir a altura da linha dos reforços. Foram utilizados inicialmente 09 tiras de reforços. Após o enchimento da caixa, atingindo a altura desejada de 30cm, a face frontal de madeira foi removida.
Tabela de dados da prova de ruptura: Tipo de solo: Areia média Granulometria (opcional): Área de papel (reforço): 0, Massa do Solo (m³): 0, Evolução de Carga (Kg) Deslocamento da guia(δ): 1°= 18,66 Não houve 2°= 50 Não houve 3°= 14 Não houve 4°= 14 Não houve 5°= 50 Não houve 6°= 50 Não houve 7°= 18 Não houve 8°= 14 Não houve 9°= 7 Não houve 10°= 156 () Não se aplica.() Carga final de ruptura : () Não se aplica. () () No este momento a carga eram 02 acadêmicos, que subiram na placa de distribuição de carga. (*) No final da prova de ruptura, não conseguimos dimensionar a carga total nem o deslocamento das guia.
- RESULTADOS E DISCUSSÕES A realização deste trabalho ofereceu ferramentas teóricas e práticas, para determinar a capacidade das estruturas de terra armada em suportar além do seu próprio peso, eventuais cargas de projeto. Pode-se perceber no modelo reduzido, que o método de interação entre o solo compactado e os reforços adicionados, trazem estabilidade para todo maciço. Esta estrutura de construção relativamente simples e econômica, traz funcionalidade e adaptabilidade na sua implantação, ornando esta técnica de construção, uma das soluções mais utilizadas atualmente na construção civil.
5. CONCLUSÃO
Este projeto possibilitou mensurar a importância das estruturas de contenções, no que tange o tipo terra armada, pode-se concluir que já são elementos indispensáveis de muitos projetos de engenharia. São estruturas de processo simples de entender e executar, proporcionando diferentes alternativas técnicas e econômicas. A interação do solo compactado sobre os reforços, geram uma tração capaz de suportar seu peso próprio e as cargas para as quais foi projetada. A partir do modelo reduzido conseguimos colocar em pratica a ideia principal do seminário, seja, através da pesquisa teórica ou da prática, destacar e edificar conhecimento, socializando ideias e projetos. REFERÊNCIAS Associação Brasileira de Normas Técnicas (1986). NBR 9286: Terra Armada. Rio de Janeiro. 20p. Contenções [conceito], virtuhab, jun. 2020. Disponível em: < https://portalvirtuhab.paginas.ufsc.br/contencoes-conceito/>. Acesso em: 04 de julho 2020. CARDOSO, Francisco Ferreira; SHIMIZU, Júlio Yukio. Sistemas de contenção. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, 2002. Terra Armada Brasil. Disponível em: www.terraarmada.com.br. Acessado em 30/06/2020. Engeground Consultoria e Engenharia. Cataçogo Terra Armada. Disponível em: http://engeground.com.br/catalogos/terra_armada.pdf. Acessado em: 29 de junho de 2020. Felix, C. M. S. (1991). Comportamento dos Muros de Terra Armada. 1991. 179 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Portugal. FONTELES, Caio et al. Análise de Estabilidade de Contenção Tipo Terra Armada, a Partir de Ângulo de Atrito Interno Teórico e Real9º Seminário de Engenharia de Fundações Especiais e Geotécnica 3ª Feira da Indústria de Fundações e Geotécnica SEFE 9 – 4 a 6 de junho de 2019, São Paulo, Brasil ABEF. Disponível em: http://pvista.proevento.com.br/qe/subpaper/upload/599210_207SEFE9_Fontelesdef_et_al.doc.pdf. Acesso em: 20 de julho de 2020. Gerscovich, D.; Danziger, B. R.; Saramago, R. (2016). Contenções: teoria e aplicações em obras. 1ª. ed. Brasil: Oficina de Textos. 319p. Novelli.P, Principais sistemas de contenção, Nove Engenharia. Disponível em: < https://www.novesengenharia.com.br/principais-sistemas-de-contencao/>. Acessado em: 17 de julho de 2020. Pessoa, R. G. (2016). Avaliação dos Custos Construtivos de Estruturas de Contenção no Município de Natal/RN. 2016. 17p. Monografia (Bacharelado em Engenharia Civil) -Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Brasil. Profª. STOCHERO, Naiane. 92018). Elementos de Mineralogia e Geologia, 177p. Silva, N. H. (2012). Análise do Dimensionamento de Solo Reforçado Tipo Terra Armada: Muros de Terra Armada Verificação da Segurança. 140p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Nova de Lisboa, Portugal.
