PAREDE DIAFRAGMA - PROJETO E DIMENSIONAMENTO Eng. Frederico Falconi
ANÁLISE DO EMPREENDIMENTO E IMPLANTAÇÃO
A. Investigação geotécnica – SPT/ensaios de campo/execução de poços de prova. B. Levantamento planialtimétrico com cotas detalhadas de todas as edificações vizinhas. C. Visita ao local. D. Intervenção na implantação e eventualmente sugestões para cotas de implantação, visando a melhor economia e viabilidade do empreendimento. Recomendações ao cliente sobre a necessidade de medidas adicionais. E. Definição dos tipos de contenções mais adequados à obra, em conjunto com o cliente e projetista estrutural. F. Verificação se o tipo de estrutura suportaria esforços desequilibrados devido ao empuxo de terra, em função da diferença de níveis.
PAREDE DIAFRAGMA – CONCEITOS BÁSICOS
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Escavada previamente, com a ferramenta clam-shell com auxílio de lama bentonítica para estabilização do furo. Mureta guia – 2 paredes paralelas de concreto, que possibilita a introdução do clam-shell – largura = espessura da diafragma +5cm. Controle das características da lama/polímeros – garantia da concretagem submersa e desempenho do concreto. “O solo é a forma da parede diafragma”.
INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA
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SPT – Standard Penetration Test DMT – Ensaio dilatométrico Pressiômetro Ensaios de cone CPT e Piezocone CPTu Outros – palheta, sísmico Publicações , artigos, correlações, através de retroanálises, etc Durante ou pós-obra – instrumentação – tassômetros, inclinômetros, pinos de recalque etc
ESCOLHA DO MÉTODO DE CÁLCULO
• Métodos clássicos: viga contínua, com ficha livre, engastada, diretos – não levam em conta a deformação da parede – hipótese: parede rígida. • Métodos evolutivos: com a introdução e discretização dos módulos de elasticidade dos diferentes materiais utilizados no avanço da escavação – módulo de elasticidade de solo, tirantes, lajes, escoras e simulações elásticas (molas), leva em conta a deformação nas diferentes fases de escavação. • Método dos elementos finitos (a partir da década de 70): utilizado atualmente, leva em conta as deformações em todas as fases de escavação e sua interação com a estrutura, através de programas matemáticos complexos. • Teoria da elasticidade para determinação dos empuxos devido às sobrecargas vizinhas (podem ser pontuais, distribuídas etc)
PARÂMETROS DE SOLO NECESSÁRIOS PARA O DIMENSIONAMENTO DA PAREDE Parâmetros
Métodos clássicos
Método dos Elementos Finitos
Peso específico (natural ou submerso) γ
Coesão c, c’
Ângulo de atrito do solo φ
KA, KP, K0
KA, KP, K0
Ângulo de atrito solo-parede δ
Coeficiente de Poisson ν
X
Modelos de Elasticidade do solo
X
kx, ky
Permeabilidade
X
kx, ky
Interação solo estrutura
X
FASES DE EXECUÇÃO
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Início – execução da parede – situação em repouso Variação do nível do lençol freático (interno e externo à vala) Avaliação de cada etapa de escavação Instalação de tirantes ou estroncas Utilização de bermas Concretagem das lajes e travamento da parede Retirada de tirantes Determinação dos tipos de sobrecargas externas à vala
FASES DE EXECUÇÃO
Para cada fase de execução, obtém-se: •Deslocamentos das paredes •Recalques no entorno •Esforços solicitantes – Momentos fletores, força cortante e envoltórias •Esforços nas estroncas ou tirantes •Pressões no solo
VERIFICAÇÃO
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Estabilidade global Verificação do comprimento dos tirantes (ex: método de Kranz, Costa Nunes, entre outros) Verificação da ruptura de fundo (solos moles) Verificação da ruptura hidráulica (solos arenosos) Linhas de fluxo – drenagem do subsolo ou laje de subpressão
NORMAS E MANUAIS UTILIZADOS
• NBR 6122/2010 – Projetos de Fundações fck não pode ser superior a 20 MPa c = 1,8 (para estruturas com lama) • NBR 6118 – Estruturas de concreto armado • ABEF – Manual de Procedimentos de Execução
LINHAS DE FLUXO – TRAÇADO MANUAL
LINHAS DE FLUXO – SOFTWARE SLIDE
DETALHES CONSTRUTIVOS DA ARMAÇÃO
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A armadura obtida no cálculo da lamela deve ser concentrada na sua zona útil disponível, ou seja, a gaiola (ex: lamela de 2,50 m – largura da gaiola, descontando as juntas pode chegar a 2,10/2,20 m, dependendo do painel primário ou secundário, ou seja, pode acrescer quase 20%) O espaçamento livre mínimo entre as barras deve ser 8 cm e máximo 20 cm Evitar grandes concentrações de barras – no caso de emendas – procurar alternar as emendas Recobrimento mínimo 4 cm Armaduras nas laterais para enrijecimento da gaiola Não é necessária simetria nas armação interna e externa (utilizar a mesma armação para as 2 faces pode ser anti econômico).
VERIFICAÇÃO DA FICHA
A ficha deve atender às seguintes condições: •Equilíbrio estrutural •Ruptura de fundo/ruptura hidráulica •Estanqueidade - avaliação quanto à vazão no subsolo para dimensionamento da drenagem definitiva (cada metro a mais na ficha aumenta a perda de carga e, consequentemente, diminui a vazão – linhas de fluxo).
LOCAÇÃO DA PAREDE GUIA – PLANTA
DETALHE DA PAREDE GUIA
LOCAÇÃO DAS LAMELAS
LOCAÇÃO DAS LAMELAS
ESPECIFICAÇÃO DO CONCRETO
ARMAÇÃO DAS LAMELAS
ARMAÇÃO DAS LAMELAS
ARMAÇÃO DAS LAMELAS
DIREÇÃO TÉCNICA
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É imprescindível o acompanhamento de obra A sequência executiva indicada no projeto deve ser seguida rigorosamente Eventuais substituições de linhas de tirantes por bermas de terra, ou travamento de lajes, devem ser autorizadas pelo projetista A viga de coroamento, sempre que possível, deve ser executada antes do início da escavação, principalmente em solos moles e quando há vizinhos em estado precário Eventuais alteração nas cotas intermediárias de escavação devem ser validadas pelo projetista Qualquer anormalidade na escavação, na lama, no gráfico de subida do concreto, deve ser informada
INTERVENÇÕES DURANTE OU APÓS A EXECUÇÃO
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Comprimento de ficha insuficiente em função de topo rochoso, matacões, etc exigem medidas de reforço como acréscimo de linha de tirantes, estacas tipo raiz, laje de subpressão, jet grouting, etc. Após a escavação final, correções pontuais podem ser necessárias, como preenchimento de eventuais falhas na concretagem, tratamento nas juntas, impermeabilização, acabamento final. Desaprumos, interferências existentes, provocam alteração no posicionamento , portanto prever uma “folga técnica”, que pode resultar em perdas de vagas nos subsolos.
CONCLUSÕES
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A parede diafragma não é completamente estanque. Portanto, drenagem definitiva no subsolo ou lajes de subpressão podem ser necessárias, mesmo após o tratamento das juntas. Os métodos diretos ou clássicos sempre devem ser utilizados em todas as obras como pré-dimensionamento ou como ferramenta principal em obras de pequeno e médio porte. A sequência construtiva influi diretamente na armação da parede. Obras com prazo reduzido, e maior velocidade de escavação, pé direito duplo, redução no numero de linhas de tirantes, exigem taxa de armação maior e maior espessura, para limitar deformações.
FOTOS
Fonte: http://www.consultoriaeanalise.com/2009/09/ruptura-parede-diafragma.html
FOTOS
InterferĂŞncia de matacĂľes
Detalhe de falha na junta da parede
FOTOS
Falha na concretagem e preenchimento manual
Detalhe da cabeรงa do tirante com vazamento
FOTOS
Hidrofresa Detalhe dos bits
Clam-shell
FOTOS
Detalhe de interferĂŞncias
Detalhe da viga de coroamento
FOTOS
Concretagem das lajes
FOTOS
Perfuração com clam-shell