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ESTUDOS PRELIMINARES – MEMÓRIA DE CÁLCULO – MURO DE CONTENÇÃO

OBRA/LOCAL: INFRAESTRUTURA PORTUÁRIA NO MUNICÍPIO DE

CAMETÁ/PA

DATA: 10/10/13

Nº CONTROLE: 01Fls. 1/9

MEMÓRIA DE CÁLCULO – MURO DE CONTENÇÃOBrasília, 10 de outubro de 2013.

Assunto: ESTUDOS PRELIMINARES – Memória de Cálculo do Dimensionamento Estrutural do Muro de Contenção - Anteprojeto de Engenharia para Implantação de Obra de Construção de Infraestrutura Portuária no Município de Cametá/PA.

Anexo (s): - Desenhos construtivos.

1 INTRODUÇÃOEsta Memória de Cálculo é parte integrante do Anteprojeto e contém todos os

elementos necessários a elaboração dos desenhos construtivos da estrutura, bem como apresenta a justificativa dos resultados obtidos. Desse modo esta Memória de Cálculo apresenta: os resultados parciais obtidos nas diferentes etapas de cálculo necessário para o desenvolvimento das etapas posteriores; os elementos necessários a elaboração dos desenhos estruturais; a possibilidade de verificação dos resultados; e condições de provar, a qualquer tempo, a exatidão das soluções adotadas.

2 DIMENSIONAMENTOO Muro de Contenção será construído em concreto armado e está subdivido em

infraestrutura – fundações (estacas e blocos de coroamento) e superestrutura (lajes, vigas, vigas de ancoragem e de crista, cortina (parede), contrafortes e tirantes).

Segue discriminado nos itens abaixo o roteiro de cálculo com a apresentação da metodologia de dimensionamento dos elementos estruturais em sequência lógica de forma que facilmente possam ser entendidos e interpretados o cálculo dos esforços solicitantes devido às cargas permanentes: empuxo de terra; peso da terra sobre o talão; peso próprio do muro; reações do solo (diagrama de tensões na base do muro); pressões de terra sobre o muro (carga equivalente ao empuxo – diagrama de tensões na parede do muro); e carga concentrada, eventualmente aplicada no topo do muro, e carga distribuída de alguma edificação nas proximidades do muro, móveis, acidentais e outras, para cada elemento estrutural e a verificação de sua resistência.

O cálculo é elaborado para a extensão de 1,00m de muro, sendo um total de c= 112,50m. A única dimensão previamente conhecida é a altura h= 4,00m do muro.

A marcha dos cálculos obedece as seguintes partes:

I. Fixação das dimensões – PROJETO ESTRUTURAL;

II. Verificação da estabilidade do conjunto;

document.doc DIRETORIA DE INFRAESTRUTURA AQUAVIÁRIA 1/9 Coordenação Geral de Hidrovias e Portos InterioresCoordenação de Obras Hidroviárias Diretas e Delegadas



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III. Cálculo dos esforços internos solicitantes no muro e dimensionamento das armaduras. O muro é calculado como uma laje em balanço, engastada na sapata.

2.1 PARTE I – PROJETO ESTRUTURAL

1º) DADOS E ESPECIFICAÇÕES

1- Do perfil do terreno e sondagem (SPT): Dados empíricos por analogia do solo verificado no campo.

2- Especificações do solo:

a) Ângulo de talude natural:

b) Coesão:

c) Peso específico aparente:

d) Tensão admissível do solo:

3- Especificações do concreto (fck):

4- Especificações do aço (fy):

5- Coeficientes de minoração e segurança: NBR 6118-2010

6- O coeficiente de segurança contra escorregamento e tombamento adotado foi de FS=1,5, conforme preestabelecido pelas Normas Técnicas, para garantir a estabilidade estática, sendo necessário a utilização de viga de ancoragem na sapata, para aproveitar a ação do empuxo passivo.




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7- Controle tecnológico:

Verificar a resistência dos materiais de acordo com as Normas.

8- Metodologia executiva:

o Retirar parte da terra, para construção do muro no alinhamento determinado pelo Projeto Arquitetônico;

o Construir o muro, respeitando as Normas de execução para reduzir os efeitos de retração do concreto;

o Reaterrar, apiloando o terreno com soquete manual ou mecânico em camadas superpostas de 20cm de espessura;

o Controlar a umidade do aterro;

o Executar a drenagem concomitantemente com o aterro junto ao muro, através de colocação de tubos de 75mm (barbacãs) ao longo da cortina atravessando a parede em certos intervalos, permitindo o rápido escoamento das águas para o lado externo, a fim de evitar o aumento do empuxo;

OBS.: Ver desenhos construtivos abaixo.

o Executar juntas de dilatação com espessura de 30mm, preenchidas com massa elástica na base de mastique e silicone, a cada trecho de 25,00m de comprimento, a fim de evitar aos esforços causados pelas variações de temperatura;

o Cumprir as Normas gerais de execução de estruturas de concreto armado, conforme NBR 6118-2010.

2º) FIXAÇÃO DAS DIMENSÕES E PROJETO ESTRUTURAL

A – DESENHOS CONSTRUTIVOS

As dimensões da geometria do muro foram estimadas por comparação de outros Projetos e é apresentado abaixo a planta baixa da base do muro e seção transversal.

Ver também o arquivo na extensão dwg: CAM-EST-MURO-ANTEPROJETO-REV.00, anexo.




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B – CÁLCULO DO EMPUXO DE TERRA

1- Altura de terra equivalente à sobrecarga no terreno adjacente ao topo do muro:

2- Coeficiente de Empuxo (Teoria de Coulomb):

3- Altura total:

4- Grandeza do empuxo:

5- Ponto de aplicação:

C – MOMENTO FLETOR NA BASE DO MURO DEVIDO AO EMPUXO

1- O muro será calculado como uma laje vertical, em balanço, e engastada na sapata:




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D – PRÉ-DIMENSIONAMENTO

1- Base do muro:

2- Topo do muro:

3- Sapata:




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2.2 PARTE II – VERIFICAÇÃO DA ESTABILIDADE DO CONJUNTO – PARTE III – CÁLCULO DOS ESFORÇOS INTERNOS SOLICITANTES NO MURO E DIMENSIONAMENTO DAS ARMADURAS

Está apresentado nos subitens abaixo: a seção transversal das peças de concreto, das armaduras resistentes e construtivas; a disposição das armaduras; detalhes construtivos; e condições de segurança de algumas peças de concreto.

2.2.1 CÁLCULO DETALHADO DO MURODados gerais Dados do concreto

TipoFormato

Cobrimento

Concreto armadoBase total dente atrás

3 cm

FckEcs

Peso específico

250 kgf/cm²238000 kgf/cm²

2500 kgf/m³

Características do soloPressão admissível

CoesãoÂngulo de atrito internoPeso específico do solo

Peso específico submersoCoeficiente de recalque vertical

Tipo de solo

1.5 kgf/cm²0.7 kgf/cm²

30 °1700 kgf/m³900 kgf/m³2000 tf/m³Coesivo

2.2.1.1 Geometria do muroAltura

MuroSolo externoSolo interno

400 cm400 cm30 cm

ParedeLargura topoLargura base

Inclinação internaInclinação externa

Chanfro

20 cm40 cm

0 °2.9 °

15 cmBase

Comprimento internoComprimento externo

Comprimento totalAltura maiorAltura menor

85 cm135 cm260 cm40 cm20 cm

DenteBaseAltura

20 cm60 cm




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2.2.1.2 Empuxos ativosSolo +

SobrecargaSobrecarga

(distr. região) Concentrada Água TotalHor. Vert.Valor

Dist. aplic.Comp. região

400 kgf/m²--

1000 kgf/m²800 cm

2800 cm

0 tf0 cm

-

---

---

---

Emax (kgf/m) 2766.99 432.985 0 - - 3199.97Ftotal (tf) 6.43 1.07 0 - - 7.49

Dist. base (cm) 154 153 0 - - 154Mbase (kgf.m/m) 9881.88 1635.44 0 - - 11517.3

Diagramas

Coeficiente de empuxo ativo = 0.35 Inclinação terreno = 0°

2.2.1.3 Cargas verticais e momentos resistentes

Muro Terra (base interna)

Terra (base externa)

Carga (topo muro)

Empuxo passivo

Carga total vertical

Mom. total resistente

Área (m²) 2.15 0.34 5.93 - -

Ntot = 16.19 tf/m

Mtot = 26037.8 kgf.m/m

G (tf/m) 5.38 0.58 10.08 0.15 1.25X (cm) 118.95 38.96 188.32 95 23.33

M (kgf.m/m) 6397.06 225.18 18981.5 142.5 291.56

2.2.1.4 Verificações do muroTombamento

(kgf.m/m)Escorregamento

(kgf/m)Cisalhamento

(kgf/m)Deslocamento

topo (cm)Pressão base

(kgf/cm²)Ms = 11884.5 Fs = 7493.37 Vsd = 8.78 Rot. base = 2.24

Elástico = 0.32Imediato = 0.32Diferido = 0.64

Total = 2.88

Máxima =1.23Mínima =0.01Mr = 26037.8

Fr (passivo) = 1249.5Fr (dente) = 918Fr (base) = 9100

Fr = 11267.5

Vrd = 19.58

FS = 2.19 (mínimo: 1.5)

Status: Ok

FS = 1.5 (mínimo: 1.5)

Status: Ok

FS = 2.23 (mínimo: 1.0)

Status: Ok

Limite = 2.93Status: Ok

Admissível = 1.5Status: Ok

2.2.1.5 Dimensionamento da armadura

Momentos (kgf.m/m) Armadura (cm²) FerrosParede interna - 0.9 5 ø 8.0c/20Parede externa 8657.1 11.93 6 ø 16.0c/17Base inferior 5290.03 6 5 ø 12.5c/21

Base superior 6735.91 8.15 4 ø 16.0c/25Dente 367.2 3 4 ø 10.0c/25




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Chanfro - - 125 ø 6.3c/20

3 QUANTIDADES DE MATERIAIS E SERVIÇOS3.1 RESUMO DE MATERIAIS (MOLDADOS IN LOCO)

Pavimento Elemento Peso do aço+10 % (kg)

Volume deconcreto (m³)

Área de forma(m²)

Consumo deaço (kg/m³)

Peso treliças (kg)

TÉRREOEscadas 0.0 0.0 0.0 0.0Muros 14655.3 242.0 1639.6 60.6Total 14655.3 242.0 1639.6 60.6 0.0

Aço Diâmetro Peso + 10 % (kg)Escadas Muros Total

CA50 6.3 3295.3 3295.3CA50 8.0 1098.6 1098.6CA50 10.0 900.4 900.4CA50 12.5 1561.8 1561.8CA50 16.0 7799.2 7799.2

Escadas Muro TotalPeso total+ 10% (kg)

CA50 14655.3 14655.3Total 14655.3 14655.3

Volume concreto (m³) C-25 242.0 242.0Área de forma (m²) 1639.6 1639.6Consumo de aço (kgf/m³) 60.6 60.6

Eng.º LINDOMAR LUÍZ DE ABREU JÚNIORAnalista em Infraestrutura de Transportes

CREA 14093/D-GO


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