PROJETO EXECUTIVO PARA RECONSTRUÇÃO DE PASSARELA … · 2018. 5. 7. · NBR-6120 - Cargas para...

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PROJETO EXECUTIVO PARA RECONSTRUÇÃO DE PASSARELA PARA

PEDESTRES E PARA RECUPERAÇÃO DE INFRAESTRUTURA DOS

ENCONTROS DE OAE’S

DA MESO E DA

Rodovia : BR-101/RJTrecho : Div. ES/RJ Subtrecho 1 : Entr. RJ-149 (p/Rio Claro) Subtrecho 2 : Entr. BR-Segmento : Km 478,4; Km 503,7; Km 50Extensão : Pontos LocalizadosCódigo PNV : 101BRJ3350; 101BRJ3390

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ENCONTROS DE OAE’S E RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DETERIORADAS

DA MESO E DA SUPERESTRUTURA DAS MESMAS.

/RJ Div. ES/RJ – Div. RJ/SP

149 (p/Rio Claro) – Entr. BR-494 (A) (Angra dos Reis)-494 (B) - Entr. BR-459 (B) (Paratí)

Km 478,4; Km 503,7; Km 505,56; Km 529,3; Km 551,3 e Km 570,7Pontos Localizados 101BRJ3350; 101BRJ3390 – 101BRJ3410

VOLUME 3MEMÓRIA DE CALCULO DE

Junho / 2014

R E P Ú B L I C A F E D E R A T I V A D O B R A S I L M I N I S T É R I O D O S T R A N S P O R T E S

ESTRUTURA DE TRANSPORTES SUPERINTENDÊNCIA REGIONAL DO DNIT NO ESTADO DO RIO DE JANEIRO



E RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DETERIORADAS

SUPERESTRUTURA DAS MESMAS.

494 (A) (Angra dos Reis)

5,56; Km 529,3; Km 551,3 e Km 570,7

VOLUME 3-ANEXO 3B MEMÓRIA DE CALCULO DE ESTRUTURAS

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ENCONTROS DE OAE’S


Rodovia : BR-101/RJTrecho : Div. ES/RJ Subtrecho 1 : Entr. RJ-149 (p/Rio Claro) Subtrecho 2 : Entr. BR-Segmento : Km 478,4; Km 503,7; Km 505,56; Km 529,3; Km 551,3 e Km 570,7Extensão : Pontos LocalizadosCódigo PNV : 101BRJ3350; 101BRJ3390

Supervisão : Diretoria de Planejamento e PesquisaCoordenação : Coordenação Geral de Desenvolvimento e ProjetosFiscalização : Unidade Local de Angra dos ReisElaboração : PACS – Planejamento, Assessoria, Consultoria e Sistemas Ltda.Contrato : ST-7-0830/13Processo : 50607.003.060/2010Edital : 035/2013-

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ENCONTROS DE OAE’S E RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DETERIORADAS


/RJ Div. ES/RJ – Div. RJ/SP

149 (p/Rio Claro) – Entr. BR-494 (A) (Angra dos Reis)-494 (B) - Entr. BR-459 (B) (Paratí)

Km 478,4; Km 503,7; Km 505,56; Km 529,3; Km 551,3 e Km 570,7Pontos Localizados 101BRJ3350; 101BRJ3390 – 101BRJ3410

VOLUME 3MEMÓRIA DE CALCULO DE

Diretoria de Planejamento e Pesquisa Coordenação Geral de Desenvolvimento e ProjetosUnidade Local de Angra dos Reis

Planejamento, Assessoria, Consultoria e Sistemas Ltda.0830/13-00

50607.003.060/2010-11 -07

Junho/ 2014

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ESTRUTURA DE TRANSPORTES SUPERINTENDÊNCIA REGIONAL DO DNIT NO ESTADO DO RIO DE JANEIRO



E RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DETERIORADAS


494 (A) (Angra dos Reis)

Km 478,4; Km 503,7; Km 505,56; Km 529,3; Km 551,3 e Km 570,7

VOLUME 3-ANEXO3B MEMÓRIA DE CALCULO DE ESTRUTURAS

Coordenação Geral de Desenvolvimento e Projetos

Planejamento, Assessoria, Consultoria e Sistemas Ltda.

Volume 3 – Anexo 3B - Elaboração do Projeto Executivo para Reconstrução de Passarela Para Pedestres e para Recuperação de Infraestrutura dos Encontros de OAE’s e Recuperação de Áreas Deterioradas da Meso e da Superestrutura das mesmas na Rodovia BR-101/RJ.

Contrato: ST-7-0830/13-00 :

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1. ÍNDICE


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ENCONTROS DE OAE’S E RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DETERIORADAS DA

MESO E DA SUPERESTRUTURA DAS MESMAS

1. ÍNDICE ........................................................................................................ 1

2. APRESENTAÇÃO ........................................................................................ 3 2.1. MAPA DE SITUAÇÃO ....................................................................................................... 6

3. MEMÓRIA DE CÁLCULO ESTRUTURA - 5 PONTES .................................... 7 3.1. OBJETIVO ........................................................................................................................ 8 3.2. NORMAS UTILIZADAS ..................................................................................................... 8 3.3. DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA ................................................................................... 8 3.4. DOCUMENTOS GERADOS .............................................................................................. 8 3.5. CRITÉRIOS DE PROJETO E PROPRIEDADES DOS MATERIAIS .................................. 9 3.6. PONTE SOBRE O RIO GRATAÚ - BR 101 ...................................................................... 9 3.7. PONTE SOBRE O RIO MAMBUCABA - BR 101 ............................................................ 39 3.8. PONTE SOBRE O RIO PEREQUEAÇÚ - BR 101 ........................................................... 64 3.9. PONTE SOBRE O RIO DO SACO - BR 101 ................................................................... 88 3.10. PONTE SOBRE O RIO SÃO ROQUE - BR 101 ............................................................ 115

4. MEMÓRIA DE CÁLCULO ESTRUTURA - PASSARELA ............................. 140 4.1. OBJETIVO .................................................................................................................... 141 4.2. ESQUEMA .................................................................................................................... 142 4.3. MATERIAIS UTILIZADOS ............................................................................................. 144 4.4. CRITÉRIOS DE PROJETO ........................................................................................... 144 4.5. CARGAS ATUANTES ................................................................................................... 145 4.6. SUPERESTRUTURA .................................................................................................... 146 4.7. MESO E INFRAESTRUTURA ....................................................................................... 165

5. TERMO DE ENCERRAMENTO ................................................................. 266


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2. APRESENTAÇÃO


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2. APRESENTAÇÃO

A PACS Engenharia (Planejamento, Assessoria, Consultoria e Sistemas Ltda.) é detentora do contrato ST-7-0830/13-00, cujo objeto é a elaboração de Projeto Básico e Executivo para Reconstrução de Passarela para Pedestres e Recuperação de Infraestrutura e Encontros de Obras de Arte Especiais na rodovia BR-101/RJ, trecho Divisa ES/RJ - Divisa RJ/SP, referente ao Processo nº 50607.003.060/2010-11. O conjunto de documentos do Relatório de Projeto Executivo é o seguinte:

Volume 1: Relatório do Projeto e Documentos para Licitação O Volume 1 apresenta um informativo do trecho do Projeto Executivo,

Resumo das Soluções Propostas, Estudos realizados, Itens de Projeto Elaborados, Quadro de Quantidades e Cronograma Físico, Diagrama de Localização das Fonte de Materiais, Especificações de Serviço, Termos de Referência, Atestado de Responsabilidade Técnica (ART), Relação dos Profissionais e Termo de Encerramento.

Volume 2: Projeto de Execução (A3) O Volume 2 apresenta o Projeto Executivo para Obras de Reforço, contendo

desenhos, plantas, perfis e seções transversais e típicas, para fins de visualização e esclarecimento, da solução estrutural da obra-de-arte.

Volume 3: Memória Justificativa O volume 3 apresenta a memória descritiva do Projeto Executivo elaborado,

descrevendo de forma ampla e abrangente os estudos realizados e os itens de projeto executivo elaborados, bem como suas conclusões e recomendações, sendo detalhados os critérios adotados na elaboração do projeto, os procedimentos metodológicos empregados para tanto, os cálculos efetuados e as soluções para a execução das obras.

ANEXO 3A: Estudos Geotécnicos Apresenta sondagens geotécnicas realizadas para coleta de dados para

projeto, também apresenta certificados de ensaios de insumos. ANEXO 3B: Memória de Cálculo das Estruturas Apresenta o cálculo detalhado das estruturas projetadas para

alargamento e reforço da ponte. ANEXO 3E: Relatório de Aspectos Ambientais Apresenta o detalhamento dos aspectos ambientais e possíveis locais a serem

afetados na execução das obras. Volume 4: Orçamento das Obras O volume 4 apresenta o custo de todos os serviços e obras necessárias para a

execução do Projeto Executivo a que se refere, Quantidades e Preços, Composições de Preços Unitários, Especificações dos Serviços e Metodologia.


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Tabela 0.1 Localização e a descrição das OAE que são objeto de projeto deste relatório.

PONTOS LOCALIZAÇÃO

DESCRIÇÃO DA OAE KM BR-101/RJ MUNICÍPIO

01 478,40 Angra dos Reis (Bairro Sapinhatuba) Passarela para Pedestres.

02 503,70 Angra dos Reis

Ponte sobre o Rio do SACO. 03 505,56 Ponte sobre o Rio GRATAÚ. 04 529,30 Ponte sobre o Rio MAMBUCABA. 05 551,30

Paraty Ponte sobre o Rio SÃO ROQUE.

06 570,70 Ponte sobre o Rio PUREQUEAÇU.

Os principais elementos e datas de referência do contrato são os seguintes:

a) Circunscrição: Superintendência Regional no Estado do Rio de Janeiro (SRERJ);

b) Contrato nº: ST-7-0830/13-00;

c) Data da Assinatura: 06 Set 2013;

d) Data da publicação no DOU: 16 Out 2013;

e) Objeto do contrato: Projeto Executivo de Engenharia para Reconstrução de Passarela para

Pedestres e Recuperação de Infraestrutura e Encontros de Obras de Arte Especiais na rodovia

BR-101/RJ, trecho Divisa ES/RJ - Divisa RJ/SP;

f) Prazo de execução: 180 dias;

g) Data de ordem do início do serviço: 22 Out 2013;

h) Coordenador do projeto: Engº Rogério Barros de Souza, CREA\RJ: 85.105.668-8

Rio de Janeiro, 15 de agosto de 2014

_____________________________________________________________ PACS - Planejamento, Assessoria, Consultoria e Sistemas Ltda.

Rogério Barros de Souza Conselho de Administração - Diretor

CREA/RJ nº 851056688/D


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2.1. MAPA DE SITUAÇÃO


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3. MEMÓRIA DE CÁLCULO ESTRUTURA - 5 PONTES


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3. MEMÓRIA DE CÁLCULO ESTRUTURA - 5 PONTES

3.1. OBJETIVO Este documento tem por finalidade calcular e apresentar o dimensionamento estrutural das contenções projetadas, para os encontros das pontes sobre os rios Grataú, Perequeaçú, Mambucaba, Saco e São Roque. As contenções compreendem cortinas ancoradas apoiadas sobre estacas tipo raiz justapostas. 3.2. NORMAS UTILIZADAS - ABNT

NBR-6118 - Projeto de Estruturas de Concreto - Procedimento NBR-6120 - Cargas para Cálculo de Estruturas em Edificações NBR-6122 - Projeto e Execução de Fundações NBR-6489 - Prova de Carga Direta sobre Terreno de Fundação NBR-7188 - Cargas Móveis em Pontes Rodoviárias e Passarela de Pedestre NBR-9061 - Segurança de escavação a céu aberto NBR-14931 - Execução de Estruturas de Concreto - Procedimento 3.3. DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA Memória de Cálculo Geotecnia, 1116PE-MC-EG.0001 3.4. DOCUMENTOS GERADOS - Forma - Encontros - Ponte Sobre o Rio do Saco - 1116PE-DE-ET.0105 - Armadura- Encontros - Ponte Sobre o Rio do Saco - 1116PE-DE-ET.0106 - Armadura - Estacas dos Encontros- Ponte Sobre o Rio do Saco - 1116PE-DE-ET.0107 - Forma - Encontros - Ponte Sobre o Rio Gratau - 1116PE-DE-ET.0205 - Armadura- Encontros - Ponte Sobre o Rio Gratau - 1116PE-DE-ET.0206 - Armadura - Estacas dos Encontros- Ponte Sobre o Rio Gratau - 1116PE-DE-ET.0207 - Forma - Encontros - Ponte Sobre o Rio Mambucaba - 1116PE-DE-ET.0305 - Armadura- Encontros - Ponte Sobre o Rio Mambucaba - 1116PE-DE-ET.0306 - Armadura - Estacas dos Encontros- Ponte Sobre o Rio Mambucaba - 1116PE-DE-ET.0307 - Forma - Encontros - Ponte Sobre o Rio São Roque - 1116PE-DE-ET.0405 - Armadura- Encontros - Ponte Sobre o Rio São Roque - 1116PE-DE-ET.0406 - Armadura - Estacas dos Encontros- Ponte Sobre o Rio São Roque - 1116PE-DE-ET.0407 - Forma - Encontros - Ponte Sobre o Rio Perequeaçu - 1116PE-DE-ET.0505 - Armadura- Encontros - Ponte Sobre o Rio Perequeaçu - 1116PE-DE-ET.0506 - Armadura - Estacas dos Encontros- Ponte Sobre o Rio Perequeaçu - 1116PE-DE-ET.0507


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3.5. CRITÉRIOS DE PROJETO E PROPRIEDADES DOS MATERIAIS CONCRETO Classe de agressividade ambiental: IV; Concreto classe C30 (fck ≥ 30 MPa), relação água/cimento ≤ 0,45; Massa específica = 2,50 tf/m³; Cobrimento ≥ 4,5 cm Coeficiente de Poisson = 0,20; Coeficiente de dilatação térmica α=10-5/ºC

Resistência do Concreto à tração

====

==

MPa77,3f30,1f

MPa03,2f7,0f

MPa90,2f3,0f

m,ctsup,ctk

m,ctinf,ctk

32

ckm,ct

AÇO Aço CA-50 com Patamar de Escoamento: fy ≥ 500 MPa (NBR 7480:1996) Módulo de Elasticidade = 210 GPa 3.6. PONTE SOBRE O RIO GRATAÚ - BR 101 Neste item é apresentado o dimensionamento estrutural das contenções projetadas para os encontros das pontes sobre o rio Grataú. As contenções compreendem cortinas ancoradas apoiadas sobre estacas tipo raiz justapostas. 3.6.1. CONTENÇÕES LATERAIS Foi selecionada a configuração do Encontro 2, lado L3, por configurar-se o pior caso dentre os dois encontros. A figura 1 indica a situação do Encontro 2 e as posições das contenções. Na figura 2 apresenta-se uma seção típica da solução e na figura 3 a vista lateral do lado L3.


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Figura 1 - Rio Grataú - Encontro 2 – Planta


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Figura 2 - Rio Grataú - Seção típica das contenções nos encontros

Figura 3 - Rio Grataú - Vista lateral do Lado L3 - Encontro 2


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3.6.1.1. MODELO ESTRUTURAL Para obtenção dos esforços solicitantes na estrutura, utilizou-se o programa de análise por elementos finitos Strap 2010. Modelou-se a contenção considerando as maiores dimensões e maiores carregamentos incidentes.

Modelo Estrutural

Propriedades


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Carregamentos Unidades utilizadas: [tf], [m]. Peso Próprio Lançado diretamente no Strap considerando ρconcreto = 2,50 tf/m³ Sobrecarga Acidental Considerou-se uma sobrecarga acidental sobre o terreno de q=2 tf/m², obtida pelo espraiamento das tensões no solo devido a passagem de um veiculo TB-45 sobre a pista. Empuxo do Solo

ZKE aSL ..γ= )2/45²( ϕ−= tgKa

³/8,1 mtf=γ 3333,0=aK

0..11

== ZKE aSL γ ²/52,2..

22mtfZKE aSL == γ


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Empuxo do Solo devido à sobrecarga

Z.K.E aSC γ= m11,1/qZ =γ=

67,0Z.K.E 1aSC =γ=

Lista de Carregamentos


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Combinações de Carregamentos

3.6.1.2. ESFORÇOS SOLICITANTES Os valores dos esforços foram obtidos através da envoltória das combinações, exceto quando indicado. As forças estão apresentadas em tf, os momentos em tf.m e as tensões em kgf/cm².

Envoltória de Combinação Máxima - Mx


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Envoltória de Combinação Máxima - My

3.6.1.3. REAÇÕES NAS ESTACAS E TIRANTES

Reações nos tirantes

Para determinação dos esforços nas estacas, o coeficiente de reação horizontal do solo foi obtido através da seguinte a relação:


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B/ZnKh h= Onde: areia fofa submersa: ³m/kg1300nh =

areia mediamente compacta: ³m/kg4700nh =

Kh.7,0A.Khk ==

Reações nas estacas


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ESTACAS - M22

3.6.1.4. ANÁLISE ESTRUTURAL Paredes - Momento fletor Mx

Adota-se ɸ 10.0mm c/ 15 lado terreno e ɸ 8.0mm c/ 15 lado ar.


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Paredes - Momento fletor MY

Adota-se ɸ 10.0mm c/ 15 lado terreno e ɸ 8.0mm c/ 15 lado ar. Armadura das Estacas


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3.6.2. CONTENÇÃO TRANSVERSAL A figura 3 indica a situação do Encontro 1 e as posições das contenções. Na figura 4 apresenta-se uma vista frontal do muro atirantado entre os lados L1 e L2.


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Figura 3 - Rio Grataú - Encontro 1 - Planta

Figura 4 - Rio Grataú - Vista frontal do muro atirantado entre lados L1 e L2


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Modelo Estrutural

Propriedades



³/8,1 mtf=γ 3333,0=aK

0..11

== ZKE aSL γ ²/05,1..

22mtfZKE aSL == γ


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ZKE a ..γ= mZ 15,21 =

mqZ sc 11,1/ == γ

²/296,1.. mtfZKE a ≈== γ




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Adota-se ɸ 10.0mm c/ 15 lado terreno e ɸ 8.0mm c/ 15 lado ar. Paredes - Momento fletor MY

Adota-se ɸ 10.0mm c/ 15 lado terreno e ɸ 8.0mm c/ 15 lado ar. A figura 5 indica a situação do Encontro 2 e as posições das contenções.

Figura 5 - Rio Grataú - Encontro 2


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CÁLCULO DA ESTABILIDADE DO MURO DE GABIÃO


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3.6.3. CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA DO TERRENO JUNTO AOS ENCONTROS A caracterização do terreno junto aos encontros foi feita com base nos resultados de duas sondagens a percussão (uma por encontro), cujos resultados são apresentados em anexo. As sondagens foram executadas próximo aos encontros, no nível da plataforma, cuja elevação é ∼ 9,5 m. Na zona das contenções das contenções, tem-se: - Furo SP-01: argila arenosa com pedregulhos, consistência muito mole (aterro).

- Furo SP-02: areia fina e média argilosa, pouco siltosa, fofa a pouco compacta (aterro)

Nas sondagens, os níveis d´água foram observados a cerca de 7,0 m de profundidade, compatível com a posição do Rio Grataú, cujo N.A. varia entre 1,5 e 2,34 m (máximo). As figuras a seguir apresentam as seções representativas de cada encontro.


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Seção geotécnica - Encontro 1



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3.6.4. Cortinas sob os Encontros Aplicou-se o Método Brasileiro para verificação de estabilidade. Parâmetros geotécnicos considerados: - coesão: c = 5 kPa - ângulo de atrito: φ = 20º - peso específico: γ = 17 kN/m3 Sobrecarga no nível da pista: 20 kN/m2 Considerou-se que a placa de transição e o terreno acima da cortina atuam como sobrecarga (altura de 2,2 m). Assim, a sobrecarga total no nível superior da cortina corresponde a 60 kN/m2. Foram feitas verificações para cortinas com alturas de 1,7 m, aplicando ancoragens com carga de trabalho de 140 kN. Adotou-se um espaçamento de 2,0 m entre os tirantes. Para cortina com H = 1,7 m: 1 nível de tirante. Os resultados estão apresentados a seguir.


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a) Cortina com h = 1,7 m

OBRA: BR 101 SulCASO: Rio Grataú - H = 1,7 mDATA: 02/07/2014

i = 90 ° φ = 20 °

H = 1,7 m c = 5 kN/m2

β = 0 ° γ = 17 kN/m3

q = 60 kN/m2

α = 15 °Fs adm. = 1,5 nL = 1(geralmente 1,5) Fadm.= 140 kNµ = 70 °π/180 = 0,01745329

1) ÂNGULO DO PLANO CRÍTICO DE ESTABILIDADE

θ crit. = ( i + φ ) /2θ crit. = 55 °

2) FATOR DE SEGURANÇA DO PLANO CRÍTICO (SEM ANCORAGENS)

Fmin. = 0,19

3) PESO DA CUNHA DO PLANO CRÍTICO + SOBRECARGAS

Wcunha = 17,20 kN/m Wq = 71,42 kN/m W total = 88,62 kN/m

4) VALOR DE λ

λ = Fs adm. / Fmín. = 7,82

5) FORÇA NECESSÁRIA DAS ANCORAGENS, POR METRO DE CORTINA

F = 68,97 kN/m

6) ESPAÇAMENTO ENTRE TIRANTES

e = 2,03 eadotado = 2,00 m

7) ÂNGULO DE INCLINAÇÃO DO PLANO DE ANCORAGEM

FS = 1,72 > 1,5θ = 33 °

CÁLCULO DE CORTINAS ATIRANTADAS - MÉTODO BRASILEIRO

GEOMETRIA SOLO

TIRANTES

β

α

θθcriti

ancoragem

plano crítico deestabilidade

plano das ancoragensW

q

H


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3.6.5. CORTINAS APOIADAS SOBRE ESTACAS RAIZ - VERIFICAÇÃO DA ESTABILIDADE Parâmetros geotécnicos considerados: - Zona superior (parede)

. coesão: c = 5 kPa

. ângulo de atrito: φ = 20º

. peso específico: γ = 17 kN/m3 - Zona inferior (ficha - estacas)



. peso específico: γ = 17 kN/m3 Sobrecarga no nível da pista: 20 kN/m2 Foram feitas verificações para cortinas com alturas de 2,0 m e 4,4 m. Para cortina com altura H = 2,0 m, considerou-se a condição de cortina em balanço. Para cortina com altura H = 4,4 m, considerou-se a condição de cortina com ancoragem no nível superior. Considerou-se o terreno saturado na zona da ficha. A ficha adotada corresponde a 6,0 m, que atende às duas condições analisadas. Foram adotadas ancoragens com carga de trabalho de 210 kN. Adotou-se um espaçamento de 2,0 m entre os tirantes. Os resultados estão apresentados a seguir.


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a) Parede em Balanço

Parede em balanço - solos coesivos com água

OBRA: BR 101 - Ponte sobre o Rio Grataú - Projeto Executivo CONDIÇÕES Coeficientes de empuxo conforme Coulomb

CASO: Encontro 2 Parede vertical

DATA: 01/07/2014 Terreno com superfície horizontal

Três camadas

DADOS Terreno com água

Características do terreno Água γw = 10 kN/m3

Camada z (m) c (kPa) φ 0 γ (kN/m3) γsat (kN/m3) γsub (kN/mδ ka kp φ (rd) δ (rd)

1 0 a 2 5 20 17,0 18,0 8,0 12 0,441 2,783 0,35 0,212 >= 2m 5 25 17,0 18,0 8,0 15 0,363 3,855 0,44 0,263 >= 2m 5 25 17,0 18,0 8,0 15 0,363 3,855 0,44 0,26

Sobrecarga uniforme p = 20 kN/m2

Sobrecarga de equipamento p' = 0 kN/m2 Atua até: 2,0 mCoeficiente para empuxo de equipamento 0,25

Altura do escoramento H = 2,00 m

Profundidade do nível d´água zw = 2,00 m

Posição do nível d´água hw = 0,00 m

Redução do empuxo passivo FS = 2,0 Obra provisória - FS = 1,5Obra definitiva - FS = 2,0

DIAGRAMAS DE PRESSÃO

Empuxo Empuxo

Sobrecarga Equipamento Ativo de águauniforme

CÁLCULOS

Ficha (tentativa) t0 = 4,40 m

Altura de trinca de tração z = 0,89 m -

Pressões ativas Ponto σv' (kPa) σa (kPa) Pressões passivas Ponto σv' (kPa) σp (kPa) σp / FS (kPa)

A 0 0 B 0 18,96 9,48B 34,00 8,18 C 35,20 150,03 75,01B 34,00 6,10C 69,20 18,45

Empuxo de sobrecarga de equipamento Ep' = 0,00 kN/m yp' = 5,73 mEmpuxo de sobrecarga uniforme Ep1 = 17,26 kN/m yp1 = 5,40 m Acima da linha de escavação

Ep2 = 30,87 kN/m yp2 = 2,20 m Abaixo da linha de escavaçãoEmpuxo de água Ew1 = 0,00 kN/m yw1 = 4,40 m Acima da linha de escavação

Ew2 = 0,00 kN/m yw2 = 2,20 m Abaixo da linha de escavaçãoEmpuxo ativo Ea1 = 8,18 kN/m ya1 = 5,07 m Acima da linha de escavação

Ea2 = 26,86 kN/m ya2 = 2,20 m Abaixo da linha de escavaçãoEa3 = 27,16 kN/m ya3 = 1,47 m Abaixo da linha de escavação

TOTAL = 83,16 kN/m

Empuxo passivo reduzido Ep1 = 41,72 kN/m yp = 2,20 mEp2 = 144,17 kN/m yp = 1,47 m

TOTAL = 185,89 kN/mEquilíbrio de momentos

Momento atuante Ma = 301,47 kN.m/mMomento resistente Mr = 303,24 kN.m/mVERIFICAÇÃO ∆m = 1,77 kN.m/m Deve ser maior ou igual a zero, para garantir o equilíbrio

Ficha recomendada (1,2 x t0) 5,3 m

Ficha adotada 6,0 m

DIMENSIONAMENTO DE ESCORAMENTOS

C

FICHA

yp'

yp2

Ep1

Ep2

Equilíb rio de momentos em relação ao ponto de rotação da parede

A

B

Ep'

Ea1

Ea2

ka1

ka2

kp

Ep/FS

yp

ya1

ya2

Não considerar as pressões ativas negativas

Ew1

Ew yw2yw1

yp

hw

H

p´

p

Camada 1

Camada 2

zw



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b) Parede com um Nível de Ancoragem

Parede com um nível de ancoragem - solos coesivos com água

OBRA: BR 101 - Ponte sobre o Rio Grataú - Projeto Executivo CONDIÇÕES Coeficientes de empuxo conforme Coulomb



Três camadas




1 0 a 4,4 5 20 17,0 18,0 8,0 12 0,441 2,783 0,35 0,212 >= 4,4 5 25 17,0 18,0 8,0 15 0,406 3,855 0,44 0,263 >= 4,4 5 25 17,0 18,0 8,0 15 0,406 3,855 0,44 0,26







Posição da ancoragem yf a = 1,00 m

DIAGRAMAS DE PRESSÃOEmpuxo

Sobrecarga Equipamento Ativo Água

uniforme

CÁLCULOS




A 0 0 B 0 18,96 9,48B 74,80 25,78 Camada 1 C 34,40 147,05 73,53B 74,80 23,17 Camada 2C 109,20 36,66 Camada 2

Empuxos e braços de alavanca

Empuxo de sobrecarga de equipamento Ep' = 0,00 kN/m yp' = -0,33 mEmpuxo de sobrecarga uniforme Ep1 = 37,98 kN/m yp1 = 1,20 m Acima da linha de escavação



Ea2 = 128,63 kN/m ya2 = 5,71 m Abaixo da linha de escavação

TOTAL = 257,04 kN/m

Empuxo passivo reduzido Ep = 178,47 kN/m yp = 6,10 m

Equilíbrio de momentos

Momento atuante Ma = 1.077,00 kN.m/mMomento resistente Mr = 1.089,17 kN.m/mVERIFICAÇÃO ∆m = 12,16 kN.m/m Deve ser maior ou igual a zero, para garantir o equilíbrio


Ficha adotada 6,0 m

Determinação da força de ancoragem

Forças resultantes Empuxo ativo 257,04 kN/mEmpuxo passivo reduzido 178,47 kN/m

Força de ancoragem Fa (= Ea - Ep) 78,57 kN/m

Inclinação das ancoragens α = 0 º 0,00 rdEspaçamento das ancoragens eh = 2,00 mFator de segurança nas ancoragens fs 1,20

Força nas ancoragens T = 189 kN

Tipo de ancoragem adotado Tirante monobarra, 32 mm, carga de trabalho >= 210 kN


H

p´

p

Camada 1

Camada 2

Fa

yf

Camada 3

hw

zw

C

FICHA

yp'yp1

yp2

Ep1

Ep2

Equilíb rio de momentos em relação ao nível da ancoragem

A

B

Ep'

Ea1

Ea2

ka1

ka2

kp

Ep/FS

yp

ya1

ya2


Ew1

Ew1

yw2

yw1



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3.7. PONTE SOBRE O RIO MAMBUCABA - BR 101 Neste item é apresentado o dimensionamento estrutural das contenções projetadas para os encontros das pontes sobre o rio Mambucaba. As contenções compreendem cortinas ancoradas apoiadas sobre estacas tipo raiz justapostas. 3.7.1. CONTENÇÕES LATERAIS Foi selecionada a configuração do Encontro 2, lado L3, por configurar-se o pior caso dentre os dois encontros. A figura 5 indica a situação do Encontro 2 e as posições das contenções. Na figura 6 apresenta-se uma seção típica da solução e na figura 7 a vista lateral do lado L3.

Figura 5 - Rio Mambucaba - Encontro 2 - Planta


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Figura 6 - Rio Mambucaba - Seção típica das contenções nos encontros

Figura 7 - Rio Mambucaba - Vista lateral do Lado L3 - Encontro 2



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Modelo Estrutural

Propriedades

Carregamentos Unidades utilizadas: [tf], [m].


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Peso Próprio Lançado diretamente no Strap considerando ρconcreto = 2,50 tf/m³ Sobrecarga Acidental Considerou-se uma sobrecarga acidental sobre o terreno de q=2 tf/m², obtida pelo espraiamento das tensões no solo devido à passagem de um veiculo TB-45 sobre a pista. Empuxo do Solo


³/8,1 mtf=γ 3333,0=aK

0..11

== ZKE aSL γ ²/52,2..

22mtfZKE aSL == γ


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ZKE aSC ..γ= mqZ 11,1/ == γ

67,0..1

== ZKE aSC γ



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Para determinação dos esforços nas estacas, o coeficiente de reação horizontal do solo foi obtido através da seguinte relação:

B/ZnKh h= Onde: areia fofa submersa: ³m/kg1300nh =

areia mediamente compacta: ³m/kg4700nh =

Kh.7,0A.Khk ==



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ESTACAS - M22




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Adota-se ɸ 10.0mm c/ 15 lado terreno e ɸ 8.0mm c/ 15 lado ar. ARMADURA DAS ESTACAS


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Figura 8 - Rio Mambucaba - Encontro 2 - Planta

Figura 9 - Rio Mambucaba - Vista frontal do muro atirantado entre lados L3 e L4


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Modelo Estrutural

Propriedades

Carregamentos Unidades utilizadas: [tf], [m]. Peso Próprio Lançado diretamente no Strap considerando ρconcreto = 2,50 tf/m³ Sobrecarga Acidental Considerou-se uma sobrecarga acidental sobre o terreno de q=2 tf/m², obtida pelo espraiamento das tensões no solo devido à passagem de um veiculo TB-45 sobre a pista. Empuxo do Solo


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³/8,1 mtf=γ 3333,0=aK

0..11

== ZKE aSL γ ²/02,1..

22mtfZKE aSL == γ


ZKE a ..γ= mZ 15,21 =

mqZ sc 11,1/ == γ

²/296,1.. mtfZKE a ≈== γ



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Adota-se ɸ 10.0mm c/ 15 lado terreno e ɸ 8.0mm c/ 15 lado ar. 3.7.2. CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA DO TERRENO JUNTO AOS ENCONTROS A caracterização do terreno junto aos encontros foi feita com base nos resultados de duas sondagens á percussão (uma por encontro), cujos resultados são apresentados em anexo. Esses furos foram realizados antes da execução dos aterros de acesso à ponte. Na zona de contenção da cortina, tem-se, predominantemente, areia silto-argilosa fofa a pouco compacta (sedimento aluvionar). As figuras a seguir indicam as seções representativas de cada encontro. 3.7.3. CORTINAS SOB OS ENCONTROS Aplicou-se o Método Brasileiro para verificação de estabilidade. Parâmetros geotécnicos considerados: - coesão: c = 2 kPa - ângulo de atrito: φ = 25º - peso específico: γ = 17 kN/m3


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Sobrecarga no nível da pista: 20 kN/m2 Considerou-se que a placa de transição e o terreno acima da cortina atuam como sobrecarga (altura de 2,0 m). Assim, a sobrecarga total no nível superior da cortina corresponde a 55 kN/m2. Foram feitas verificações para cortinas com altura de 1,7 m, aplicando ancoragens com carga de trabalho de 140 kN. Adotou-se um espaçamento de 2,0 m entre os tirantes. Os resultados estão apresentados a seguir.


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Pag. 57



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Pag. 58



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a) Cortina com H = 1,7 m

OBRA: BR 101 SulCASO: Rio Mambucaba - H = 1,7 mDATA: 02/07/2014

i = 90 ° φ = 25 °

H = 1,7 m c = 2 kN/m2

β = 0 ° γ = 17 kN/m3

q = 55 kN/m2

α = 15 °Fs adm. = 1,5 nL = 1(geralmente 1,5) Fadm.= 140 kNµ = 72,5 °π/180 = 0,01745329


θ crit. = ( i + φ ) /2θ crit. = 57,5 °


Fmin. = 0,09



4) VALOR DE λ

λ = Fs adm. / Fmín. = 16,59


F = 56,21 kN/m


e = 2,49 eadotado = 2,00 m


FS = 1,66 > 1,5θ = 30 °


GEOMETRIA SOLO

TIRANTES

β

α

θθcriti

ancoragem



q

H


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3.7.4. PAREDES APOIADAS SOBRE ESTACAS RAIZ - VERIFICAÇÃO DA ESTABILIDADE Parâmetros geotécnicos considerados: - coesão: c = 2 kPa - ângulo de atrito: φ = 25º - peso específico: γ = 17 kN/m3 - peso esp. saturado: γ = 18 kN/m3 Sobrecarga no nível da pista: 20 kN/m2 Foram feitas verificações para cortinas com alturas de 1,6 m e 3,6 m. Para cortina com altura H = 1,6 m, considerou-se a condição de cortina em balanço. Para cortina com altura H = 3,6 m, considerou-se a condição de cortina com ancoragem no nível superior. Considerou-se o terreno saturado na zona da ficha. A ficha adotada corresponde a 6,0 m, que atende às duas condições analisadas. Foram adotadas ancoragens com carga de trabalho de 210 kN. Adotou-se um espaçamento de 2,0 m entre os tirantes. Os resultados estão apresentados a seguir.


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Pag. 61



OBRA: BR 101 - Ponte sobre o Rio Mambucaba - PE CONDIÇÕES Coeficientes de empuxo conforme Coulomb



Três camadas




1 0 a 2 2 25 17,0 18,0 8,0 15 0,363 3,855 0,44 0,262 >= 2m 2 25 17,0 18,0 8,0 15 0,363 3,855 0,44 0,263 >= 2m 2 25 17,0 18,0 8,0 15 0,363 3,855 0,44 0,26








Empuxo Empuxo


CÁLCULOS




A 0 0 B 0 7,59 3,79B 27,20 7,21 C 40,00 156,52 78,26B 27,20 7,21C 67,20 21,24





TOTAL = 88,13 kN/m





Ficha adotada 6,0 m


C

FICHA

yp'

yp2

Ep1

Ep2


A

B

Ep'

Ea1

Ea2

ka1

ka2

kp

Ep/FS

yp

ya1

ya2


Ew1

Ew yw2yw1

yp

hw

H

p´

p

Camada 1

Camada 2

zw



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Pag. 62



OBRA: BR 101 - Ponte sobre o Rio Mambucaba - PE CONDIÇÕES Coeficientes de empuxo conforme Coulomb



Três camadas




1 0 a 4,4 2 25 17,0 18,0 8,0 15 0,363 3,855 0,44 0,262 >= 4,4 2 25 17,0 18,0 8,0 15 0,406 3,855 0,44 0,263 >= 4,4 2 25 17,0 18,0 8,0 15 0,406 3,855 0,44 0,26










uniforme

CÁLCULOS










TOTAL = 214,99 kN/m





Ficha adotada 6,0 m








H

p´

p

Camada 1

Camada 2

Fa

yf

Camada 3

hw

zw

C

FICHA

yp'yp1

yp2

Ep1

Ep2


A

B

Ep'

Ea1

Ea2

ka1

ka2

kp

Ep/FS

yp

ya1

ya2


Ew1

Ew1

yw2

yw1



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Pag. 64

3.8. PONTE SOBRE O RIO PEREQUEAÇÚ - BR 101 Neste item é apresentado o dimensionamento estrutural das contenções projetadas para os encontros das pontes sobre o rio Perequeaçú. As contenções compreendem cortinas ancoradas apoiadas sobre estacas tipo raiz justapostas. 3.8.1. CONTENÇÕES LATERAIS Foi selecionada a configuração do Encontro 1, lado L1, por configurar-se o pior caso dentre os dois encontros. A figura 10 indica a situação do Encontro 1 e as posições das contenções. Na figura 11 apresenta-se uma seção típica da solução e na figura 12 a vista lateral do lado L1.

Figura 10 - Rio Perequeaçú - Encontro 1 - Planta


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Figura 11 - Rio Perequeaçú - Seção típica das contenções nos encontros

Figura 12 - Rio Perequeaçú - Vista lateral do Lado L1 - Encontro 1



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Pag. 66

Modelo Estrutural

Propriedades



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Pag. 67

Peso Próprio Lançado diretamente no Strap considerando ρconcreto = 2,50 tf/m³ Sobrecarga Acidental Considerou-se uma sobrecarga acidental sobre o terreno de q=2 tf/m², obtida pelo espraiamento das tensões no solo devido a passagem de um veículo TB-45 sobre a pista. Empuxo do Solo


³/8,1 mtf=γ 3333,0=aK

0..11

== ZKE aSL γ ²/85,2..

22mtfZKE aSL == γ


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Empuxo do Solo devido a sobrecarga


67,0..1

== ZKE aSC γ



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Pag. 70






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Pag. 71

B/ZnKh h=

Onde: areia fofa submersa: ³/1300 mkgnh =

areia mediamente compacta: ³/4700 mkgnh =

KhAKhk .7,0. ==



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Pag. 72

Estacas - M22




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Pag. 73




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Pag. 74



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Pag. 75

Figura 13 - Rio Perequeaçú - Encontro 1 - Planta

Figura 14 - Rio Perequeaçú - Vista frontal do muro atirantado entre lados L1 e L2


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Pag. 76


Modelo Estrutural

Propriedades

Carregamentos Unidades utilizadas: [tf], [m]. Peso Próprio Lançado diretamente no Strap considerando ρconcreto = 2,50 tf/m³ Sobrecarga Acidental Considerou-se uma sobrecarga acidental sobre o terreno de q=2 tf/m², obtida pelo espraiamento das tensões no solo devido a passagem de um veículo TB-45 sobre a pista. Empuxo do Solo


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Pag. 77


³/8,1 mtf=γ 3333,0=aK

0..11

== ZKE aSL γ ²/62,1..

22mtfZKE aSL == γ



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Pag. 78






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Pag. 79







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Pag. 80


Adota-se ɸ 10.0mm c/ 15 lado terreno e ɸ 8.0mm c/ 15 lado ar. 3.8.3. CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA DO TERRENO JUNTO AOS ENCONTROS A caracterização do terreno junto aos encontros foi feita com base nos resultados de duas sondagens á percussão (uma por encontro), cujos resultados são apresentados em anexo. Esses furos foram realizados antes da execução dos aterros de acesso à ponte. Na zona de contenção das contenções, tem-se, preponderantemente, areia silto-argilosa fofa a pouco compacta (sedimento aluvionar). As figuras a seguir indicam as seções representativas de cada um dos encontros. 3.8.4. CORTINA SOB O ENCONTRO 2 Aplicou-se o Método Brasileiro para verificação de estabilidade. Parâmetros geotécnicos considerados: - coesão: c = 2 kPa - ângulo de atrito: φ = 25º - peso específico: γ = 17 kN/m3 Sobrecarga no nível da pista: 20 kN/m2 Considerou-se que a placa de transição e o terreno acima da cortina atuam como sobrecarga (altura de 2,2 m). Assim, a sobrecarga total no nível superior da cortina corresponde a 60 kN/m2. Foram feitas verificações para cortina com altura de 1,7 m, aplicando ancoragens com carga de trabalho de 140 kN. Adotou-se um espaçamento de 2,0 m entre os tirantes. Os resultados estão apresentados a seguir.


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Pag. 81



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Pag. 82



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Pag. 83

CORTINA COM H = 1,7 m

OBRA: BR 101 SulCASO: Rio Perequeaçu - H = 1,7 mDATA: 02/07/2014

i = 90 ° φ = 25 °

H = 1,7 m c = 2 kN/m2

β = 0 ° γ = 17 kN/m3

q = 60 kN/m2



θ crit. = ( i + φ ) /2θ crit. = 57,5 °


Fmin. = 0,08


Wcunha = 15,65 kN/m Wq = 64,98 kN/m Wtotal = 80,63 kN/m

4) VALOR DE λ

λ = Fs adm. / Fmín. = 17,79


F = 60,52 kN/m


e = 2,31 eadotado = 2,00 m


FS = 1,07 > 1,5θ = 33 °


GEOMETRIA SOLO

TIRANTES

β

α

θθcriti

ancoragem



q

H


Contrato: ST-7-0830/13-00 :

Pag. 84

3.8.5. PAREDES APOIADAS SOBRE ESTACAS RAIZ - VERIFICAÇÃO DA ESTABILIDADE Parâmetros geotécnicos considerados: - Zona superior (parede)






. peso específico: γ = 17 kN/m3

. peso esp. saturado: γ = 18 kN/m3 Sobrecarga no nível da pista: 20 kN/m2 Foram feitas verificações para cortinas com alturas de 1,8 m e 4,8 m. Para cortina com altura H = 1,8 m, considerou-se a condição de cortina em balanço. Para cortina com altura H = 4,8 m, considerou-se a condição de cortina com ancoragem no nível superior. Considerou-se o terreno saturado na zona da ficha. A ficha adotada corresponde a 6,0 m, que atende às duas condições analisadas. Foram adotadas ancoragens com carga de trabalho de 210 kN. Adotou-se um espaçamento de 2,0 m entre os tirantes. Os resultados estão apresentados a seguir.


Contrato: ST-7-0830/13-00 :

Pag. 85



OBRA: BR 101 - Ponte sobre o Rio Perequeaçu - Projeto Executivo CONDIÇÕES Coeficientes de empuxo conforme Coulomb



Três camadas




1 0 a 1,8 2 25 17,0 18,0 8,0 15 0,363 3,855 0,44 0,262 >= 1,8 0 28 17,0 18,0 8,0 18 0,322 5,020 0,49 0,313 >= 1,8 0 28 17,0 18,0 8,0 18 0,322 5,020 0,49 0,31








Empuxo Empuxo


CÁLCULOS




A 0 0 B 0 0,00 0,00B 30,60 8,40 C 37,60 179,50 89,75B 30,60 9,37C 68,20 20,88





TOTAL = 92,99 kN/m

Empuxo passivo reduzido Ep1 = - kN/m yp = 2,35 mEp2 = 210,91 kN/m yp = 1,57 m




Ficha adotada 6,0 m


C

FICHA

yp'

yp2

Ep1

Ep2


A

B

Ep'

Ea1

Ea2

ka1

ka2

kp

Ep/FS

yp

ya1

ya2


Ew1

Ew yw2yw1

yp

hw

H

p´

p

Camada 1

Camada 2

zw



Contrato: ST-7-0830/13-00 :

Pag. 86






Três camadas




1 0 a 4,8 2 25 17,0 18,0 8,0 15 0,363 3,855 0,44 0,262 >= 4,8 0 28 17,0 18,0 8,0 18 0,361 5,020 0,49 0,313 >= 4,8 0 28 17,0 18,0 8,0 18 0,361 5,020 0,49 0,31










uniforme

CÁLCULOS










TOTAL = 286,31 kN/m





Ficha adotada 6,0 m








H

p´

p

Camada 1

Camada 2

Fa

yf

Camada 3

hw

zw

C

FICHA

yp'yp1

yp2

Ep1

Ep2


A

B

Ep'

Ea1

Ea2

ka1

ka2

kp

Ep/FS

yp

ya1

ya2


Ew1

Ew1

yw2

yw1



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Pag. 87


Contrato: ST-7-0830/13-00 :

Pag. 88

3.9. PONTE SOBRE O RIO DO SACO - BR 101 Neste item é apresentado o dimensionamento estrutural das contenções projetadas para os encontros das pontes sobre o rio do Saco. As contenções compreendem cortinas ancoradas apoiadas sobre estacas tipo raiz justapostas. 3.9.1. CONTENÇÕES LATERAIS Foi selecionada a configuração do Encontro 2, lado L3, por configurar-se o pior caso dentre os dois encontros. A figura 15 indica a situação do Encontro 2 e as posições das contenções. Na figura 16 apresenta-se uma seção típica da solução e na figura 17 a vista lateral do lado L3.

Figura 15 - Rio do Saco - Encontro 2 - Planta


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Figura 16 - Rio do Saco - Seção típica das contenções nos encontros

Figura 17 - Rio do Saco - Vista lateral do Lado L3 - Encontro 2



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Modelo Estrutural

Propriedades



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³/8,1 mtf=γ 3333,0=aK

0..11

== ZKE aSL γ ²/13,2..

22mtfZKE aSL == γ


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Z.K.E aSC γ= mqZ 11,1/ == γ

67,0..1

== ZKE aSC γ


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B/ZnKh h=


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KhAKhk .7,0. ==



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Estacas - M22




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Figura 18 - Rio do Saco - Encontro 2 - Planta

Figura 19 - Rio do Saco - Vista frontal do muro atirantado entre lados L3 e L4


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Modelo Estrutural

Propriedades



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³/8,1 mtf=γ 3333,0=aK

0..11

== ZKE aSL γ ²/05,1..

22mtfZKE aSL == γ


ZKE a ..γ= mZ 15,21 =

mqZ sc 11,1/ == γ

²/296,1.. mtfZKE a ≈== γ



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Pag. 105





Adota-se ɸ 10.0mm c/ 15 lado terreno e ɸ 8.0mm c/ 15 lado ar. 3.9.3. CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA DO TERRENO JUNTO AOS ENCONTROS A caracterização do terreno junto aos encontros foi feita com base nos resultados de duas sondagens á percussão (uma por encontro), cujos resultados são apresentados em anexo. As sondagens foram executadas próximo aos encontros, no nível da plataforma, cuja elevação é ∼ 6,0 m.


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Até 4 m de profundidade foi identificada a presença de aterro, constituição variada: areia fina e média siltosa, fofa, sobre argila arenosa mole a muito mole; Abaixo de 4 m, foram identificadas camadas argilosas (sedimento aluvionar), consistência mole a muito mole, sobrejacentes a solo residual (silte arenoso / areia siltosa). Os níveis d´água, nas sondagens, foram observados a cerca de 5,0 m de profundidade, compatível com a posição do Rio do Saco, cujo N.A. varia entre 0,3 e 0,8 m (máximo).

Seção geotécnica – Encontro 1


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Seção geotécnica – Encontro 2 3.9.4. CORTINAS SOB OS ENCONTROS Aplicou-se o Método Brasileiro para verificação de estabilidade. Parâmetros geotécnicos considerados: - coesão: c = 5 kPa - ângulo de atrito: φ = 20º - peso específico: γ = 17 kN/m3 Sobrecarga no nível da pista: 20 kN/m2 Considerou-se que a placa de transição e o terreno acima da cortina atuam como sobrecarga (altura de 2,0 m). Assim, a sobrecarga total no nível superior da cortina corresponde a 55 kN/m2. Foram feitas verificações para cortina com altura de 1,7 m, aplicando ancoragens com carga de trabalho de 140 kN. Adotou-se um espaçamento de 2,0 m entre os tirantes. Para cortina com H = 1,7 m: 1 nível de tirante. Os resultados estão apresentados a seguir.


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OBRA: BR 101 SulCASO: Rio do Saco - H = 1,7 mDATA: 02/07/2014

i = 90 ° φ = 20 °

H = 1,7 m c = 2 kN/m2

β = 0 ° γ = 17 kN/m3

q = 55 kN/m2

α = 15 °Fs adm. = 1,5 nL = 1(geralmente 1,5) Fadm.= 140 kNµ = 70 °π/180 = 0,01745329


θ crit. = ( i + φ ) /2θ crit. = 55 °


Fmin. = 0,08



4) VALOR DE λ

λ = Fs adm. / Fmín. = 18,24


F = 69,72 kN/m


e = 2,01 eadotado = 2,00 m


FS = 1,65 > 1,5θ = 25 °


GEOMETRIA SOLO

TIRANTES

β

α

θθcriti

ancoragem



q

H


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3.9.5. CORTINAS APOIADAS SOBRE ESTACAS RAIZ – VERIFICAÇÃO DA ESTABILIDADE Parâmetros geotécnicos considerados: Zona superior (parede) - coesão: c = 2 kPa - ângulo de atrito: φ = 25º - peso específico: γ = 17 kN/m3 Zona inferior (ficha - estacas) - coesão: c = 5 kPa - ângulo de atrito: φ = 20º - peso específico: γ = 17 kN/m3 - peso esp. saturado: γ = 18 kN/m3 Sobrecarga no nível da pista: 20 kN/m2 Foram feitas verificações para cortinas com alturas de 1,0 m e 3,4 m. Para cortina com altura H = 1,0 m, considerou-se a condição de cortina em balanço. Para cortina com altura H = 3,4 m, considerou-se a condição de cortina com ancoragem no nível superior. Considerou-se o terreno saturado na zona da ficha. A ficha adotada corresponde a 6,0 m, que atende às duas condições analisadas. Foram adotadas ancoragens com carga de trabalho de 210 kN. Adotou-se um espaçamento de 2,0 m entre os tirantes. Os resultados estão apresentados a seguir.


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OBRA: BR 101 - Ponte sobre o Rio do Saco - Projeto Executivo CONDIÇÕES Coeficientes de empuxo conforme Coulomb



Três camadas




1 0 a 1,8 2 25 17,0 18,0 8,0 15 0,363 3,855 0,44 0,262 >= 1,8 5 20 17,0 18,0 8,0 12 0,441 2,783 0,35 0,213 >= 1,8 5 20 17,0 18,0 8,0 12 0,441 2,783 0,35 0,21








Empuxo Empuxo


CÁLCULOS




A 0 0 B 0 16,32 8,16B 30,60 8,40 C 48,00 146,98 73,49B 30,60 6,71C 78,60 27,42





TOTAL = 112,22 kN/m





Ficha adotada 7,0 m


C

FICHA

yp'

yp2

Ep1

Ep2


A

B

Ep'

Ea1

Ea2

ka1

ka2

kp

Ep/FS

yp

ya1

ya2


Ew1

Ew yw2yw1

yp

hw

H

p´

p

Camada 1

Camada 2

zw



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OBRA: BR 101 - Ponte sobre o Rio do Saco - Projeto Executivo CONDIÇÕES Coeficientes de empuxo conforme Coulomb



Três camadas




1 0 a 3,4 2 25 17,0 18,0 8,0 15 0,363 3,855 0,44 0,262 >= 3,4 5 20 17,0 18,0 8,0 18 0,490 3,312 0,35 0,313 >= 3,4 5 20 17,0 18,0 8,0 18 0,490 3,312 0,35 0,31










uniforme

CÁLCULOS










TOTAL = 230,07 kN/m





Ficha adotada 6,0 m








H

p´

p

Camada 1

Camada 2

Fa

yf

Camada 3

hw

zw

C

FICHA

yp'yp1

yp2

Ep1

Ep2


A

B

Ep'

Ea1

Ea2

ka1

ka2

kp

Ep/FS

yp

ya1

ya2


Ew1

Ew1

yw2

yw1



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Pag. 113


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Pag. 115

3.10. PONTE SOBRE O RIO SÃO ROQUE - BR 101 Neste item é apresentado o dimensionamento estrutural das contenções projetadas para os encontros das pontes sobre o rio São Roque. As contenções compreendem cortinas ancoradas apoiadas sobre estacas tipo raiz justapostas. 3.10.1. CONTENÇÕES LATERAIS Foi selecionada a configuração do Encontro 1, lado L1, por configurar-se o pior caso dentre os dois encontros. A figura 20 indica a situação do Encontro 1 e as posições das contenções. Na figura 21 apresenta-se uma seção típica da solução e na figura 22 a vista lateral do lado L1.

Figura 20 - Rio São Roque - Encontro 1 - Planta


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Pag. 116

Figura 21 - Rio São Roque - Seção típica das contenções nos encontros

Figura 22 - Rio São Roque - Vista lateral do Lado L1 - Encontro 1

3.10.1.1. MODELO ESTRUTURAL


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Pag. 117

Para obtenção dos esforços solicitantes na estrutura, utilizou-se o programa de análise por elementos finitos Strap 2010. Modelou-se a contenção considerando as maiores dimensões e maiores carregamentos incidentes.

Modelo Estrutural

Propriedades

Carregamentos


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Pag. 118

Unidades utilizadas: [tf], [m].


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³/8,1 mtf=γ 3333,0=aK

0..11

== ZKE aSL γ ²/01,2..

22mtfZKE aSL == γ


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Pag. 120



67,0..1

== ZKE aSC γ



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Pag. 121





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Pag. 122





B/ZnKh h=


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Pag. 123



KhAKhk .7,0. ==



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Pag. 124

Estacas - M22




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Pag. 125




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Pag. 126



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Pag. 127

Figura 23 - Rio São Roque - Encontro 1 - Planta

Figura 24 - Rio São Roque - Vista frontal do muro atirantado entre lados L1 e L2


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Modelo Estrutural

Propriedades

Carregamentos Unidades utilizadas: [tf], [m]. Peso Próprio Lançado diretamente no Strap considerando ρconcreto = 2,50 tf/m³ Sobrecarga Acidental Considerou-se uma sobrecarga acidental sobre o terreno de q=2 tf/m², obtida pelo espraiamento das tensões no solo devido a passagem de um veiculo TB-45 sobre a pista.


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Pag. 129

Empuxo do Solo


³/8,1 mtf=γ 3333,0=aK

0..11

== ZKE aSL γ ²/05,1..

22mtfZKE aSL == γ


ZKE a ..γ= mZ 15,21 =

mqZ sc 11,1/ == γ

²/296,1.. mtfZKE a ≈== γ


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Pag. 130






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Pag. 131







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Pag. 132


Adota-se ɸ 10.0mm c/ 15 lado terreno e ɸ 8.0mm c/ 15 lado ar. 3.10.3. CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA DO TERRENO JUNTO AOS ENCONTROS A caracterização do terreno junto aos encontros foi feita com base nos resultados de duas sondagens à percussão (uma por encontro), cujos resultados são apresentados em anexo. Esses furos foram realizados antes da execução dos aterros de acesso à ponte. Na zona de contenção das contenções, tem-se, abaixo dos aterros, solo aluvionar predominantemente granular (areia / silte arenoso, fofo a pouco compacto). Na sondagem SP-02, executada no Encontro 2 (lado SP), identificou-se rocha (gnaisse) numa profundidade correspondente a cerca de 7 m abaixo do nível da plataforma.

Seção Geotécnica - Encontro 1


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Pag. 133

Seção Geotécnica - Encontro 2

3.10.4. CORTINAS SOB OS ENCONTROS Aplicou-se o Método Brasileiro para verificação de estabilidade. Parâmetros geotécnicos considerados: - coesão: c = 2 kPa - ângulo de atrito: φ = 25º - peso específico: γ = 17 kN/m3 Sobrecarga no nível da pista: 20 kN/m2 Considerou-se que a placa de transição e o terreno acima da cortina atuam como sobrecarga (altura de 2,2 m). Assim, a sobrecarga total no nível superior da cortina corresponde a 60 kN/m2. Foram feitas verificações para cortina com altura de 1,7 m, aplicando ancoragens com carga de trabalho de 140 kN. Adotou-se um espaçamento de 2,0 m entre os tirantes. Os resultados estão apresentados a seguir.


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Pag. 134


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Pag. 135

a) Cortina com h = 1,7 m

OBRA: BR 101 SulCASO: Rio São Roque - H = 1,7 mDATA: 02/07/2014

i = 90 ° φ = 25 °

H = 1,7 m c = 2 kN/m2

β = 0 ° γ = 17 kN/m3

q = 60 kN/m2



θ crit. = ( i + φ ) /2θ crit. = 57,5 °


Fmin. = 0,08



4) VALOR DE λ

λ = Fs adm. / Fmín. = 17,79


F = 60,52 kN/m


e = 2,31 eadotado = 2,00 m


FS = 1,66 > 1,5θ = 30 °


GEOMETRIA SOLO

TIRANTES

β

α

θθcriti

ancoragem



q

H


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Pag. 136

Paredes Apoiadas Sobre Estacas Raiz - Verificação da Estabilidade Parâmetros geotécnicos considerados: - Zona superior (parede)






. peso específico: γ = 17 kN/m3

. peso esp. saturado: γ = 18 kN/m3 Sobrecarga no nível da pista: 20 kN/m2 Foram feitas verificações para cortinas com alturas de 1,8 m e 4,8 m. Para cortina com altura H = 1,8 m, considerou-se a condição de cortina em balanço. Para cortina com altura H = 4,8 m, considerou-se a condição de cortina com ancoragem no nível superior. Considerou-se o terreno saturado na zona da ficha. A ficha adotada corresponde a 6,0 m, que atende às duas condições analisadas. Foram adotadas ancoragens com carga de trabalho de 210 kN. Adotou-se um espaçamento de 2,0 m entre os tirantes. Os resultados estão apresentados a seguir.


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Pag. 137

b) Parede em Balanço





Três camadas




1 0 a 1,8 2 25 17,0 18,0 8,0 15 0,363 3,855 0,44 0,262 >= 1,8 0 28 17,0 18,0 8,0 18 0,322 5,020 0,49 0,313 >= 1,8 0 28 17,0 18,0 8,0 18 0,322 5,020 0,49 0,31








Empuxo Empuxo


CÁLCULOS




A 0 0 B 0 0,00 0,00B 30,60 8,40 C 37,60 179,50 89,75B 30,60 9,37C 68,20 20,88





TOTAL = 92,99 kN/m

Empuxo passivo reduzido Ep1 = - kN/m yp = 2,35 mEp2 = 210,91 kN/m yp = 1,57 m




Ficha adotada 6,0 m


C

FICHA

yp'

yp2

Ep1

Ep2


A

B

Ep'

Ea1

Ea2

ka1

ka2

kp

Ep/FS

yp

ya1

ya2


Ew1

Ew yw2yw1

yp

hw

H

p´

p

Camada 1

Camada 2

zw



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Pag. 138






Três camadas




1 0 a 4,8 2 25 17,0 18,0 8,0 15 0,363 3,855 0,44 0,262 >= 4,8 0 28 17,0 18,0 8,0 18 0,361 5,020 0,49 0,313 >= 4,8 0 28 17,0 18,0 8,0 18 0,361 5,020 0,49 0,31







Posição da ancoragem y f a = 1,00 m



uniforme

CÁLCULOS










TOTAL = 286,31 kN/m





Ficha adotada 6,0 m








H

p´

p

Camada 1

Camada 2

Fa

yf

Camada 3

hw

zw

C

FICHA

yp'yp1

yp2

Ep1

Ep2


A

B

Ep'

Ea1

Ea2

ka1

ka2

kp

Ep/FS

yp

ya1

ya2


Ew1

Ew1

yw2

yw1



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Pag. 139


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Pag. 140

4. MEMÓRIA DE CÁLCULO ESTRUTURA - PASSARELA


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Pag. 141

4. MEMÓRIA DE CÁLCULO ESTRUTURA - PASSARELA

4.1. OBJETIVO O presente estudo visa apresentar o Memorial de Cálculos da Passarela da Rodovia BR-101/RJ, km 478,4, trecho "Div. ES/RJ - Div. RJ/SP", subtrecho "entre BR-149/RJ - Entr. BR-494/RJ (Bairro Sapinhatuba). A estrutura é constituída de uma travessia com vão de 23,30 m sobre duas vias de rolamento e duas rampas de acesso e seus respectivos encontros. A superestrutura será pré-moldada, sendo a travessia em concreto protendido e as rampas de acesso constituídas de elementos pré-moldados de C.A. A meso estrutura (pilares, blocos e encontros) será moldada no local em C.A. A infraestrutura será em fundação profunda.


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Pag. 142

4.2. ESQUEMA - Vista Superior


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Pag. 143

- Elevação


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Pag. 144

4.3. MATERIAIS UTILIZADOS

4.4. CRITÉRIOS DE PROJETO


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Pag. 145

4.5. CARGAS ATUANTES 4.5.1. CARGAS VERTICAIS

4.5.2. CARGAS HORIZONTAIS


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Pag. 146

4.6. SUPERESTRUTURA 4.6.1. PASSARELA (TRAVESSIA) 4.6.1.1. SEÇÃO TRANSVERSAL


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Pag. 147

4.6.1.2. CÁLCULO DAS SOLICITAÇÕES

ARQUIVO: PASSARELA SAPINHATUBA SDB 4.6.1.3. CARREGAMENTOS


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Pag. 148


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Pag. 149


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Pag. 150

4.6.1.4. VERIFICAÇÃO DAS SEÇÕES


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Pag. 156

4.6.2. RAMPA 4.6.2.1. SEÇÃO TRANSVERSAL


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Pag. 157

4.6.2.2. CÁLCULO DAS SOLICITAÇÕES Carregamentos


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Pag. 158


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Pag. 159

4.6.2.3. VERIFICAÇÃO DAS SEÇÕES


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Pag. 160


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Pag. 165

4.7. MESO E INFRAESTRUTURA 4.7.1. Pilares da Passarela 4.7.1.1. ESQUEMA


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Pag. 166

4.7.1.2. INFRA-ESTRUTURA [PILAR P1 80X80]

Peso = F6 = 2,5x0,80x1,80² = 6,5 tf


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4.7.1.3. CARGAS ATUANTES - Cargas Verticais

Cargas Horizontais (provenientes da superestrutura) - Temperatura


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Pag. 170

- Vento


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4.7.1.4. CÁLCULO DAS SOLICITAÇÕES - Carregamentos


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Pag. 176


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Pag. 177


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Pag. 178

- Modelo Estrutural

- Esforços Normais N (tf)


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Pag. 179

- Momentos fletores M2-2(tf.m)

- Momentos fletores M3-3 (tf.m)


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Pag. 180

4.7.1.5. VERIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS - Bloco de 4 estacas


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Pag. 182

4.7.1.6. PILARES 80X80


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Pag. 183

4.7.1.7. INFRA-ESTRUTURA [ PILAR P9 80X80 ]

Peso = F6 = 2,5x0,80x2,3x2,1= 9,66 tf


Contrato: ST-7-0830/13-00 :

Pag. 184

Cargas Atuantes - Cargas Verticais


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Pag. 185

Cargas Horizontais (provenientes da superestrutura) - Temperatura


Contrato: ST-7-0830/13-00 :

Pag. 186


Contrato: ST-7-0830/13-00 :

Pag. 187

- Modelo Estrutural



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Pag. 188




Contrato: ST-7-0830/13-00 :

Pag. 189

- Bloco de 4 estacas


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Pag. 190

- Pilar 80x80


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Pag. 191

4.7.1.8. TRAVESSA DA PASSARELA


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Pag. 192

- Solicitações


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Pag. 193


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Pag. 194

4.7.2. Pilares da Rampa 4.7.2.1. ESQUEMA


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Pag. 195

- Infraestrutura


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Pag. 196

4.7.2.2. CARGAS ATUANTES - Cargas Verticais

4.7.2.3. CARGAS HORIZONTAIS (PROVENIENTES DA SUPERESTRUTURA) - Temperatura


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Pag. 197

- Vento (direção transversal das pistas de rolamento)

4.7.2.4. CARGAS NO TOPO DO PILAR


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Pag. 198


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Pag. 199

4.7.2.5. CARREGAMENTOS


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Pag. 200


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Pag. 201

4.7.2.6. COMBINAÇÕES DE CARREGAMENTOS


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Pag. 202

4.7.2.7. ESFORÇOS SOLICITANTES ENVOLTÓRIOS FINAIS - Modelo estrutural



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Pag. 203




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Pag. 204

4.7.2.8. VERIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS - Bloco de 4 Estacas


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Pag. 205

4.7.2.9. PILAR 60 X 60


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Pag. 206


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Pag. 207

4.7.2.10. TRAVESSA DA RAMPA


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Pag. 208


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Pag. 209


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Pag. 210


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Pag. 211

4.7.2.11. INFRA-ESTRUTURA [ PILAR P6 E P6A 60X60 ]

Peso = F6 = 2,5x0,8x3,0x3,4= 20,4 tf


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Pag. 212


Cargas Horizontais (provenientes da superestrutura) - Vento (direção transversal das pistas de rolamento)


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Pag. 213

- Modelo Estrutural



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Pag. 214




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Pag. 215

VERIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS Bloco de 4 estacas Verificação como bloco flexível:

m.tf15,832

55,1*5,2*8,0*0,32,1*)5,368,38(M

2

X =−+=

Adota-se 7 ᴓ 20 mm sobre estacas


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Pag. 216


Peso = F6 = 2,5x0,8x2,0x3,5= 14,0 tf


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Pag. 217




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Pag. 218

- Modelo Estrutural



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Pag. 219


VERIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS Bloco de 4 estacas Verificação como bloco flexível:

m.tf92,422

75,1*5,2*8,0*0,22,1*195,1*5,17M

2

X =−+=

Adota-se 7 ᴓ 20 mm sobre estacas


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Pag. 220


Peso = F6 = 2,5x0,80x2,01= 4,02 tf


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Pag. 221




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Pag. 222

VERIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS - Bloco de 3 estacas


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Pag. 223

4.7.3. PILARES DAS EXTREMIDADES DA RAMPA - P4 E P5 60X60 4.7.3.1. ESQUEMA


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Pag. 224

- Infra - estrutura


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Pag. 225

4.7.3.2. CARGAS ATUANTES 4.7.3.2.1. Cargas Verticais Cargas provenientes da superestrutura - Modelo estrutural

- Peso próprio q1

- Carga permanente q2

- Sobrecarga

- Somatório para cálculo de F1 F1 (g) = 12.90 + 2.78 = 15.7 tf

F1 (p) = 5.9 tf Cargas provenientes da mesoestrutura F2 = 2.5 x 0.70 x 2.2 = 3.85 tf

F3 = 2.5 x (0.60)2 x 16 = 1.44 tf

F4 = 2.5 x (1.80)2 x 0.80 = 6.48 tf


Contrato: ST-7-0830/13-00 :

Pag. 226

4.7.3.2.2. Cargas Horizontais


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Pag. 227

4.7.3.3. CÁLCULO DAS SOLICITAÇÕES A topologia da estrutura, carregamentos e diagramas dos esforços solicitantes estão apresentados a seguir. - Topologia da estrutura

- Carregamento

. Peso próprio "PP"

.. Carga do pilar carregado internamente e demais cargas como a seguir:


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Pag. 228

Peso próprio da rampa da direita: “PPram1” Peso próprio da rampa da direita: “PPram2”

Sobrecarga da rampa da direita: “SCram1” Sobrecarga da rampa da direita: “SCram2”


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Pag. 229

- Vento: "Ven"

Envoltória dos carregamentos "Ven+" e "Ven-" de vento nas duas direções: X(+) e X(-), respectivamente. Apresentamos a seguir o carregamento "Ven+"

- Diagrama dos Esforços Solicitantes Envoltórios Finais

Esforços normais N (tf) Momentos fletores M2-2 (tfm)


Contrato: ST-7-0830/13-00 :

Pag. 230

Esforços cortantes V2-2 (tf) Momentos fletores M3-3 (tfm)

Esforços cortantes V3-3 (tf)


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Pag. 231

4.7.3.4. VERIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS 4.7.3.4.1. Blocos Como consolo curto

tfPd 6.260.194.1 =×=

278.20

72.08.0

45.066.26cmZ d =

××

=

212.7

2.150.3

78.20cmAs ==

Adotado 2 φ 25 mm

4.7.3.4.2. Pilar 60x60

tfmM d 49.251.184.1)33( =×=−

tfmM d 9.45.34.1)22( =×=−

tfN mínd 02.273.194.1 =×=

tfN máxd 5.672.484.1 =×=

Ábacos do Montoya:

105.01786)60.0(

5.672

=×

=máxν

066.01786)60.0(

49.25233 =

×=−µ

2248.18

4348

1786)60.0(125.0125.0 cmA tots =××=→=ω

Armadura adotada:

20.201610 cmmmA tots == φ • 10 φ 16 mm

⁄• 6 φ 12.5 mm

042.01786)60.0(

02.272

=×

=mínν

013.01786)60.0(

9.4222 =×

=−µ


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Pag. 232

4.7.3.4.3. Travessa

tfmM d 66.379.264.1 =×=

103.0176)54.0(7.0

66.372

=××

=mdk

225.17

434854.093.0

66.37cmAs =

××= Adotado 11 φ 16 mm

tfVd 48.322.234.1 =×=

2

0 09.2954.07,01286.0 cmVc =×××=

mcmAVV mínsdc /80.97014.0

2

,0 =×=→> Adotado φ 6.3 mm triplo c. 15

4.7.4. CÁLCULO DA PILAR P11, TRAVESSA E BLOCO

MODELO ESTRUTURAL Para obtenção dos esforços solicitantes na estrutura, utilizou-se o programa de análise por elementos finitos Strap 2010. Modelou-se a contenção considerando as maiores dimensões e maiores carregamentos incidentes


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Pag. 233

Modelo Estrutural

PROPRIEDADES


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Pag. 234

CARREGAMENTOS - Unidades utilizadas: [tf], [m]. Peso Próprio Vento nas rampas Lançado diretamente no Strap considerando H(x) = -0,44 tf ρconcreto = 2,50 tf/m³ Peso Próprio das rampas Sobrecarga das rampas F(z) = -13,88tf F(z) = - 4,75tf M (z) = -13,88 x 0,135 = -1,81 tf.m Lista de Carregamentos

ESFORÇOS RESULTANTES - Envoltória de Combinações Esforços Normais N (tf) Esforços Cortantes V (tf)


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Pag. 235

Momentos fletores M2-2 (tf.m) Momentos fletores M3-3 (tf.m)

Momentos fletores M3-3 (tf.m)

Bloco de fundação

Momentos fletores MX(tf.m) Momentos fletores MY(tf.m)


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Pag. 236

DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL DIMENSIONAMENTO DA TRAVESSA

Momento fletor Mk (tf.m): 38

Largura bw (cm): 70 φ 6,3 c/ 1,3 cm 77,9 barras

Altura total h (cm): 60 φ 8,0 c/ 2,1 cm 48,3 barras

Resistência do concreto fck (MPa): 35 Sugestões: φ 10,0 c/ 3,2 cm 30,9 barras

Aço CA fyk (Mpa): 500 φ12,5 c/ 5,1 cm 19,8 barras

Cobrimento do concreto (cm): 4,0 φ16,0 c/ 8,3 cm 12,1 barras

Bitola da armadura transversal (mm): 8 φ 20,0 c/ 12,9 cm 7,7 barras

Bitola da armadura longitudinal (mm): 25 f25,0 c/ 20,2 cm 4,9 barras

Altura útil d (cm): 53,95

µ: 0,104 x/d: 0,164 Mensagem: Armadura maior que a mínimaMlim: (tf.m): 89,35 k3: 0,3235531

Costela : 4,2 cm2/face 0,112 Mensagem: Não é Domínio 4 As: 22,78965As (cm²): 24,28

VigasLajes

Coeficientes:

Momento fletor Mk (tf.m): 22








Altura útil d (cm): 33,95µ: 0,153 x/d: 0,249 Mensagem: Armadura maior que a mínima

Mlim: (tf.m): 35,38 k3: 0,3235531Costela : 2,8 cm2/face 0,170 Mensagem: Não é Domínio 4 As: 20,966619

As (cm²): 23,18

VigasLajes

Coeficientes:

2) Verificação do Concreto ao Esforço Cortante: 3.2) Limites para o diâmetro do estriboV: (tf) 19,85

twu: (kgf/cm²) 62,50 fe: (mm) <= 58,333

twd: (kgf/cm²) 11,04312 Mensagem: Ok! O concreto resiste. >= 5mm

3) Dimensionamento da Armadura Transversal: (estribos a 90º)3.1) Limites para espaçamento e área do estribo Sugestões: φ 5,0 c/ 3,0 cm φ 5,0 c/ 5,9 cm

d/2: 18 cm Ae: (cm²) 13,2 cm² φ 6,0 c/ 4,3 cm φ 6,0 c/ 8,6 cm

s <= 30 cm Ae: (cm² adot.): 13,20 cm² φ 8,0 c/ 7,6 cm φ 8,0 c/ 15,2 cm

Aemín.: 5,033 cm²/m Esp. Min. adot.: 18 cm φ 10,0 c/ 11,9 cm φ10,0 c/ 23,8 cm

2 ramos 4 ramos

Adota-se 5 ɸ 25.0mm corridos e estribo de 4 ramos ɸ 8.0mm c/15 DIMENSIONAMENTO DO PILAR Verificação a flexão pura

Momento fletor Mk (tf.m): 36,8








Altura útil d (cm): 53,95

µ: 0,118 x/d: 0,188 Mensagem: Armadura maior que a mínimaMlim: (tf.m): 76,59 k3: 0,3235531


VigasLajes

Coeficientes:


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Pag. 237

Verificação a flexo-compressão

Adota-se 5 ɸ 25.0mm na face tracionada e 5 ɸ 12.5mm nas demais faces DIMENSIONAMENTO DO BLOCO Momento MY









Altura útil d (cm): 72

µ: 0,038 x/d: 0,058 Mensagem: Utilizar armadura mínimaMlim: (tf.m): 227,34 k3: 0,3235531


VigasLajes

Coeficientes:

Adota-se 7 ɸ 20.0mm sobre as estacas Momento MX









Altura útil d (cm): 72

µ: 0,022 x/d: 0,033 Mensagem: Utilizar armadura mínimaMlim: (tf.m): 227,34 k3: 0,3235531


VigasLajes

Coeficientes:

Adota-se ɸ16.0mm c/15 armadura negativa do bloco


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Pag. 238

4.7.5. APARELHOS DE APOIO 4.7.5.1. PASSARELA


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Pag. 239


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Pag. 240


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Pag. 241


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Pag. 242

4.7.5.2. RAMPA


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Pag. 243


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Pag. 244


Contrato: ST-7-0830/13-00 :

Pag. 245


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Pag. 246

Anexos A - Esforços Passarela Sapinhatuba SDB B - Esforços Rampa SDB C - Muros de arrimo D - Cálculo das Estacas


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Pag. 247

ANEXO A - Passarela Sapinhatuba SDB


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Pag. 248


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Pag. 249


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Pag. 250

ANEXO B - Rampa SDB


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Pag. 251


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Pag. 252


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Pag. 253

ANEXO C - Muros de Arrimo / Encontros - Dimensionamento

- Coeficiente de Coulomb

K = 0,33 - Altura de Terra equivalente à sobrecarga

m15,0m/t600,1m/t250,0

tq

ho3

2

==γ

=


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Pag. 254

- Altura Total

H = h + ho = 1,25 + 0,15 = 1,4m

- Grandeza do Empuxo

+= hhohtkE **2

1 2γ

( ) mtfE /58,025,1*25,025,1*5,0*6,1*33,02 =+=

Ponto de Aplicação

m48,04,125,0

4,125,02325,1

HhoHho2

3h

y =+

+××=++×=

- Cargas e respectivos braços de alavanca

m/tf37,1m/tf5,2m0,1m55,0GMuro 32 =××=

Gs = Terra sobre o muro = m/tf21,1m/tf6,1m0,1m76,0 32 =×× Ponto de Aplicação

m47,021,137,1

6,1*)1,0*069,075,0*69,0(5,2*)2,0*65,1*3,02,0*9,0*45,0(xm =

++++=

- Momento Estabilizante

m/tf21,147,0*)21,137,1(MR =+=

- Momento de Tombamento

m/tf63,0)6,048,0(*58,0MT =+= a) Coeficiente de segurança contra tombamento

FS = 1,21/0,63 = 1,92 � ok

b) Coeficiente de segurança contra escorregamento

36,03

2tan == φµ

OKT

NFS −>=+== 5,188,1

50,0

37,121,136,0µ


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Pag. 255

- Tensões

Tensão Máxima 2m/tf98,49,057,0

39,0

58,2bM

3SN

122

T =+=+=σ compressão < tensão admissível

- Cálculo da Armadura

Adota-se ᴓ8.0 c/15 (As min)


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Pag. 256

ANEXO D - CÁLCULO DAS ESTACAS D.1 LADO DIREITO (Sentido Angra dos Reis) A tabela a seguir indica a relação dos pilares, blocos de fundação, cargas máximas de compressão nas estacas e profundidade dos blocos. Foram adotadas estacas tipo raiz, diâmetro de 40 cm. Sondagem de referência: SP-01A, executada nas proximidades do local de implantação do bloco de fundação B3, conforme figura a seguir. O perfil da sondagem está apresentado adiante.

PILAR BLOCO ESTACAS POR BLOCO Cmáx (kN) Z (m) P0 (m)

P1 B1 4 284 8,0 1,0

P2 B2 3 176 8,4 1,9

P3/P3A B3 4 310 8,4 1,9

P4 B4 4 187 8,1 1,6

E1 BE1 4 106 7,8 1,3

Locação das sondagens Na verificação da capacidade de carga geotécnica das estacas foram aplicados os métodos de Aoki & Velloso1 e da Brasfond2. Os resultados da aplicação dos métodos estão apresentados adiante. Em função dos resultados da sondagem de referência e das cargas atuantes, definiu-se, para as estacas deste conjunto de fundações, uma profundidade da ordem de 8,0 m, conforme tabela acima, para a qual corresponde um comprimento útil de 6,5 m (B2, B3, B4 E BE1) e 7,0 m (B1|. Essa profundidade garantirá um embutimento da ordem de 1,5 m em solo residual (areia siltosa muito compacta).

1 VELLOSO, D.A, LOPES, F.R. Fundações. Volume 2 – Fundações Profundas. COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro, 2002 2 Catálogo da Brasfond, 1991

P0

Z


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Pag. 257

SP-01A

Des.n°Geól.°taDes.Data:Escala: 1:100

Local

Cliente

06/03/2014 L2014-3561Felipe Dantas

50.834.976.2

CLASSIFICAÇÃO DO MATERIAL

Peso 65 Kg - Altura de queda 75 cm

mmmm

mm

Ø externo:{Ø interno:Amostrador

Revestimento Ø

40302010

Gráfico

2ª e 3ª 1ª e 2ª

Nº de golpes

2ª e 3ª penetrações1ª e 2ª penetrações

Penetração : (golpes/30cm)

Amostra

Profundi-dade dacamada

(m)

Cotas emrelação ao

R.N.

Níveld'água

FINAL

SONDAGEM

COORDENADAS

E =

N =

COTA: - m.SP-01A Início: Término:02/03/2014 02/03/2014

3

4-4.30

avanço (cm)intervalo (m)t(min)

10

1010

8.03 a 8.04

Lavagem por tempo

01

1

8.04 a 8.05

8.05 a 8.05

LIMITE DA SONDAGEM - Impenetrável a

Revestimento

Lavagem

Trado

Avanço (m)

0.00 a 2.002.45 a 8.05

0.00 a 5.00

percussão, em provável rocha ou matacão.

Piso de concreto

-5

6 7

2 3

2 3

3 4

35/05

35/03

-10

1

2

4 5

4 5

PACS ENGENHARIA

BR 101 - ANGRA DOS REIS/RJ (SENTIDO SANTOS)

0.10

0.751.00

1.60

2.70

3.58

6.59

8.05

Silte arenoso (areia fina a média) micáceo poucoargilosoVariegado marrom e vermelho(Aterro)

Areia (fina a grossa) com pedregulhos pequenosa médiosCinza escura(Aterro)

Silte argiloso micáceo com areia (fina a média)Variegado cinzaMole(Aterro)

Areia (fina a média) siltosa com pedregulhospequenos a médiosVariegado cinzaPouco compacta(Aterro)

Silte arenoso (areia fina a média) micáceoAmarelo escuroPouco comnpacto(Aterro)

Silte arenoso (areia fina a média) micáceoVariegado marromFofo(Aterro)

Areia (fina a média) siltosa com fragmentos derochaVariegado cinzaMuito compacta(Solo de alteração de rocha)

*Obs: Nivel d'agua observado com auxílio de baldinho.

5

6

7

8

SIM

BO

LOG

IA

NFO

AMOSTRA NAO RECUPERADA

AMOSTRA SHELBY

AMOSTRA SHELBY NAO RECUPERADA

NIVEL D'AGUA NAO FOI OBSERVADO

0/

P/

NFE

O AMOSTRADOR PENETROU Ncm SOB

O PESO DAS HASTES

O AMOSTRADOR PENETROU Ncm SOBO PESO DAS HASTES+PESO BATENTE

NIVEL D'AGUA NAO FOI ENCONTRADO

6.10* 4.30

02/03/2014 02/03/2014

N

N

PROFUNDIDADE DO NIVEL D'AGUA (m)

INICIAL

Rua Itapiranga, 194 - Vila Floresta

PBS SONDAGENS E PERFURAÇÕES DE SOLOS LTDA

Santo André - SPCep: 09050-240 Tel/Fax: (11)4426-3581


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Pag. 258

CAPACIDADE DE CARGA DE ESTACAS - MÉTODO AOKI-VELLOSO Revisão 4(Com parâmetros sugeridos originalmente pelos autores)

OBRA: PASSARELA DE SAPINHATUBACASO: Bases do Lado Direito: SP-01ADATA: 01/12/2016

Características da Estaca TABELA 01

Tipo de solo n° K (kN/m 2) α (%)

Tipo: raiz (*) areia 1 1000,0 1,4Seção: 0,40 m areia siltosa 2 800,0 2,0Valores fornecidos areia silto argilosa 3 700,0 2,4

Área ponta: 0,126 m2 areia argilosa 4 600,0 3,0Perímetro: 1,257 m areia argilo siltosa 5 500,0 2,8Carga admissível silte 6 400,0 3,0estrutural 1.200 kN silte arenoso 7 550,0 2,2FS global 2,5 silte areno argiloso 8 450,0 2,8

silte argiloso 9 230,0 3,4F1 = 2,00 silte argilo arenoso 10 250,0 3,0F2 = 4,00 argila 11 200,0 6,0

argila arenosa 12 350,0 2,4(*) Tipos de estacas argila areno siltosa 13 300,0 2,8pm-concreto franki argila siltosa 14 220,0 4,0metálica escavada argila silto arenosa 15 330,0 3,0raiz hélice

Z (m) SPT n° K α (%) Qs (kN) Qp (kN) Qadm (kN)

1 0 9 230,00 3,40 0 0 02 5 1 1000,00 1,40 0 251 1013 7 7 550,00 2,20 22 173 784 3 7 550,00 2,20 49 150 795 3 7 550,00 2,20 60 115 706 4 7 550,00 2,20 71 541 2457 40 2 800,00 2,00 87 1407 5988 40 2 800,00 2,00 288 2011 9199 40 2 800,00 2,00 489 2011 1000

TABELA 02


Contrato: ST-7-0830/13-00 :

Pag. 259

CAPACIDADE DE CARGAS DE ESTACAS TIPO RAIZ Revisão 3MÉTODO BRASFOND

OBRA: PASSARELA DE SAPINHATUBACASO: Bases do Lado Direito: SP-01ADATA: 01/12/2016

Características da Estaca Tipo de Solo N°

Tipo: raiz argila siltosa 1Seção: circular silte argiloso 2Diâmetro: 0,40 m argila arenosa 3

Área ponta: 0,13 m2 silte arenoso 4

Perímetro: 1,2566 m2 areia argilosa 5areia siltosa 6

Carga estrutural admissível: 1200 kN areia 7Carga máxima atuante: 310 kN areia c/ pedreg. 8

Po = 1,7 mValor limite de SPT 40 golpes β = 6,0 kN/m2 FS = 2,5(recomendado: 40 golpes)

Z (m) SPT SPT efet. N° solo α (kN/m2) N méd. lat Ql(kN) N méd. ponta Qp(kN) Qrup(kN) Qadm(kN)1 x x 7 200 0,0 0 0,0 0 0 02 5 5 2 100 0,0 0 6,0 75 75 303 7 7 7 200 5,0 49 5,0 126 175 704 3 3 4 120 6,0 104 4,3 65 169 685 3 3 4 120 5,0 124 3,3 50 175 706 4 4 4 120 4,5 146 15,7 236 382 1537 40 40 6 160 4,4 176 28,0 563 739 2968 40 40 6 160 10,3 491 40,0 804 1295 5189 40 40 6 160 14,6 802 40,0 804 1606 643

z

P0


Contrato: ST-7-0830/13-00 :

Pag. 260

D.2 LADO ESQUERDO (Sentido Rio de Janeiro) A tabela a seguir indica a relação dos pilares, blocos de fundação, cargas máximas de compressão nas estacas e profundidade dos blocos. Foram adotadas estacas tipo raiz, diâmetro de 40 cm. No detalhamento das fundações (quantidade, posição e profundidade das estacas) foi considerada a contenção implantada a jusante, compreendendo duas cortinas atirantadas executadas em 2010, após a ocorrência de um escorregamento. Os detalhes dessa contenção constam do Projeto de Estabilização de Encosta do km 478,40 da BR 101/RJ (Projeto da Talus – Consultoria e Engenharia de Projetos Ltda., junho/2010, disponibilizado pelo DNIT). Na execução das cortinas foram aplicados tirantes de fios com cargas de trabalho de 260,4 kN (3 φ ½”) e 434 kN (5 φ ½”). As cortinas foram apoiadas em estacas com comprimentos de 14 m. No levantamento topográfico executado na área foram definidas as posições das ancoragens, a partir da qual foram analisadas possíveis interferências das estacas a serem executadas. A tabela a seguir indica a relação dos pilares, blocos de fundação, cargas máximas de compressão (Cmáx) e de tração (Tmax) nas estacas e profundidade dos blocos. Todos os blocos têm 4 estacas tipo raiz φ 40 cm.

PILAR BLOCO Cmáx (kN) Tmáx (kN) Z (m) P0 (m)

P5 B5 236 - 17 1,0

P6/P6A B6 356 - 23 1,0

P7 B7 306 - 20 1,3

P8 B8 191 - 20 1,4

P9 B9 306 - 20 1,4

P10 B10 148 - 15 1,4

P11 B11 384 136 23 1,4

E2 BE2 106 - 12 1,5

As figuras em sequência indicam a locação das sondagens executadas e uma seção transversal representativa do trecho, na qual está indicada a sondagem SP-04 e a disposição das cortinas. Na definição das profundidades das estacas tipo raiz foram considerados os resultados das sondagens executadas por ocasião da implantação do projeto e a geometria das cortinas, de modo a garantir que as estacas atinjam uma profundidade que ultrapasse a zona de influência da contenção. As profundidades das estacas estão indicadas na tabela acima.

Foram considerados os mesmos métodos e critérios aplicados para as fundações do Lado Direito (item D.1). Adiante, estão apresentados os resultados para o furo SP-04, considerado representativo dos demais.

P0

Z


Contrato: ST-7-0830/13-00 :

Pag. 261

Locação de sondagens e seção típica (conforme o Projeto de Estabilização de encosta do km 478,4,

desenhos 02/29 e 11/29, junho/2010)


Contrato: ST-7-0830/13-00 :

Pag. 262

CAPACIDADE DE CARGA DE ESTACAS - MÉTODO AOKI-VELLOSO Revisão 4(Com parâmetros sugeridos originalmente pelos autores)

OBRA: PASSARELA DE SAPINHATUBACASO: Bases do Lado Esquerdo: SP-04 - DeltaDATA: 13/12/2016

Características da Estaca TABELA 01

Tipo de solo n° K (kN/m 2) α (%)

Tipo: raiz (*) areia 1 1000,0 1,4Seção: 0,40 m areia siltosa 2 800,0 2,0Valores fornecidos areia silto argilosa 3 700,0 2,4

Área ponta: 0,126 m2 areia argilosa 4 600,0 3,0Perímetro: 1,257 m areia argilo siltosa 5 500,0 2,8Carga admissível silte 6 400,0 3,0estrutural 1.200 kN silte arenoso 7 550,0 2,2FS global 2,3 silte areno argiloso 8 450,0 2,8

silte argiloso 9 230,0 3,4F1 = 2,00 silte argilo arenoso 10 250,0 3,0F2 = 4,00 argila 11 200,0 6,0

argila arenosa 12 350,0 2,4(*) Tipos de estacas argila areno siltosa 13 300,0 2,8pm-concreto franki argila siltosa 14 220,0 4,0metálica escavada argila silto arenosa 15 330,0 3,0raiz hélice

Z (m) SPT n° K α (%) Qs (kN) Qp (kN) Qadm (kN)

1 0 7 550,00 2,20 0 0 02 2 7 550,00 2,20 0 46 203 2 7 550,00 2,20 8 69 334 2 7 550,00 2,20 15 69 375 2 7 550,00 2,20 23 69 406 2 7 550,00 2,20 30 69 437 2 7 550,00 2,20 38 81 528 3 7 550,00 2,20 46 92 609 3 7 550,00 2,20 57 115 75

10 4 7 550,00 2,20 68 115 8011 3 7 550,00 2,20 84 138 9612 5 7 550,00 2,20 95 150 10613 5 7 550,00 2,20 114 173 12514 5 7 550,00 2,20 133 173 13315 5 7 550,00 2,20 152 196 15116 7 7 550,00 2,20 171 334 22017 17 7 550,00 2,20 198 357 24118 7 7 550,00 2,20 262 357 26919 7 7 550,00 2,20 289 230 22620 6 7 550,00 2,20 316 253 24721 9 7 550,00 2,20 338 242 25222 6 7 550,00 2,20 373 253 27223 7 7 550,00 2,20 395 219 26724 6 7 550,00 2,20 422 576 43425 37 7 550,00 2,20 445 1060 65426 49 7 550,00 2,20 585 1590 94627 52 7 550,00 2,20 772 1739 109228 50 7 550,00 2,20 969 1751 1183

TABELA 02


Contrato: ST-7-0830/13-00 :

Pag. 263

CAPACIDADE DE CARGAS DE ESTACAS TIPO RAIZ Revisão 3MÉTODO BRASFOND

OBRA: PASSARELA DE SAPINHATUBACASO: Bases do Lado Esquerdo: SP-04 (Delta)DATA: 20/12/2016

Características da Estaca Tipo de Solo N°

Tipo: raiz argila siltosa 1Seção: circular silte argiloso 2Diâmetro: 0,40 m argila arenosa 3

Área ponta: 0,13 m2 silte arenoso 4

Perímetro: 1,2566 m2 areia argilosa 5areia siltosa 6

Carga estrutural admissível: 1200 kN areia 7Carga máxima atuante: 384 kN areia c/ pedreg. 8

Po = 1,3 mValor limite de SPT 40 golpes β = 6,0 kN/m2 FS = 2,3(recomendado: 40 golpes)

Z (m) SPT SPT efet. N° solo α (kN/m2) N méd. lat Ql(kN) N méd. ponta Qp(kN) Qrup(kN) Qadm(kN)1 x x 4 120 0,0 0 0,0 0 0 02 2 2 4 120 0,0 0 2,0 30 30 133 2 2 4 120 2,0 26 2,0 30 56 244 2 2 4 120 2,0 41 2,0 30 71 315 2 2 4 120 2,0 56 2,0 30 86 376 2 2 4 120 2,0 71 2,0 30 101 447 2 2 4 120 2,0 86 2,3 35 121 538 3 3 4 120 2,0 101 2,7 40 141 619 3 3 4 120 2,1 124 3,3 50 175 7610 4 4 4 120 2,3 148 3,3 50 198 8611 3 3 4 120 2,4 179 4,0 60 239 10412 5 5 4 120 2,5 202 4,3 65 267 11613 5 5 4 120 2,7 241 5,0 75 316 13714 5 5 4 120 2,9 279 5,0 75 355 15415 5 5 4 120 3,1 318 5,7 85 403 17516 7 7 4 120 3,2 356 9,7 146 502 21817 17 17 4 120 3,5 410 10,3 156 566 24618 7 7 4 120 4,3 543 10,3 156 699 30419 7 7 4 120 4,5 597 6,7 101 697 30320 6 6 4 120 4,6 650 7,3 111 761 33121 9 9 4 120 4,7 696 7,0 106 801 34822 6 6 4 120 4,9 765 7,3 111 875 38123 7 7 4 120 5,0 810 6,3 96 906 39424 6 6 4 120 5,0 864 16,7 251 1115 48525 37 37 4 120 5,1 909 27,7 417 1326 57726 49 40 4 120 6,4 1195 39,0 588 1783 77527 52 40 4 120 7,8 1504 40,0 603 2107 91628 50 40 4 120 9,0 1812 40,0 603 2415 1050

z

P0


Contrato: ST-7-0830/13-00 :

Pag. 264

Cálculo da armadura das estacas

D = 40 cm

kh = 100 tf/cm³

Mk = 2,75 tf - Momento resultante

Nmax = 38,4 tf - Carga máxima vertical atuante nas estacas

Hmax = 0,14 tf - Carga máxima horizontal atuante nas estacas

Ac = 1257 cm² - Área da seção de concreto da estaca

I = 125664 cm4 - Inércia da seção de concreto da estaca

0,1 40 8 kgf/cm²

fck ≥ 200 kgf/cm² - Resistência característica do concreto

fyk ≥ 5000 kgf/cm² - Resistência característica do aço

E = 212874 kgr/cm² - Módulo de elasticidade

433 cm

10,0 cm

86,569

0,072 m

35,0

λ1 < λ Há a necessidade de consideração de segunda ordem

0,013 m

0,085 m

Nd = 53,76 tf

M1d,a = 4,57 tfm

0,385 0,3024

2 =××=hk

=×

×=×= 40 8,18,1

hk

IELL

==cA

Ii

=×

=i

Lk flambλ

==N

Me 1

=→≤×+

=≤1

b

1

190

α

h

e12,552

35 λλ

==30

he a

=+ aee 1

=×

=cdc

d

fA

Nν


Contrato: ST-7-0830/13-00 :

Pag. 265

0,014

5,99 tfm

0,107

Assim, temos:

ν = 0,385

0,1

μ = 0,107

5,0265 cm²

6,28 cm²

6,2832 cm²

=

ω

=××+×=r

LNMM dAdbtotd

1

10

2

,1, α

( ) =+×

=5,0

005,01

νhr

=××

=cdc

d

fhA

Mµ

=××

=yd

cdc

sf

fAA

ω

=×= cs AA %50,0min

=

sA

Adota-se armadura 6 ᴓ12.5 mm. Estribo ᴓ 6,3 mm c/15cm.


Contrato: ST-7-0830/13-00 :

Pag. 266

5. TERMO DE ENCERRAMENTO


Contrato: ST-7-0830/13-00 :

Pag. 267

5. TERMO DE ENCERRAMENTO

Este Volume 3B - Memória de Cálculo referente a Elaboração do Projeto Executivo para

Reconstrução de Passarela para Pedestres e Recuperação de Infraestrutura e Encontros de Obras

de Arte Especiais na rodovia BR-101/RJ, trecho Divisa ES/RJ - Divisa RJ/SP, referente ao Processo

nº 50607.003.060/2010-11, contém 267 (duzentos e sessenta e sete) páginas numeradas

sequencialmente.

Rio de Janeiro, 15 de agosto de 2014

_____________________________________________________________ PACS - Planejamento, Assessoria, Consultoria e Sistemas Ltda.

ROGÉRIO BARROS DE SOUZA Conselho de Administração - Diretor

CREA/RJ nº 851056688/D

PROJETO EXECUTIVO PARA RECONSTRUÇÃO DE PASSARELA … · 2018. 5. 7. · NBR-6120 - Cargas para...

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