RELATRIO TCNICO NO GEO-440-001-RT

CLIENTE:

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PROGRAMA:

FUNDAES

AREA: ITABORA SHOPPING ITABORA - RJ

TTULO:

PARECER GEOTCNICO DE FUNDAES

RESP: SILIO LIMA CREA: 21460/D-RJ

N GEOINFRA GEO-440-001-RT

NDICE DE REVISES

REV DESCRIO E / OU FOLHAS ATINGIDAS

0

Emisso inicial

REV. 0 REV. 1 REV. 2 REV. 3 REV. 4 REV. 5 REV. 6 REV. 7 REV. 8

DATA 22/10/2012

EXECUO GEOINFRA

VERIFICAO ANDR

APROVAO SILIO

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NDICE

1 - INTRODUO ............................................................................................................. 3

2 ANLISE DAS DEFORMAES DO RADIER............................................................... 3

2.1. Metodologia ..................................................................................................................... 3

2.2. Perfil do Subsolo ............................................................................................................. 3

2.3. Resultados ....................................................................................................................... 6

2.4 . Anlise com Camada de Brita ........................................................................................ 7

3 AVALIAO DA CAPACIDADE DE CARGA DAS ESTACAS ........................................ 7

3.1. Carga Geotcnica Admissvel - Recomendao da Norma NBR 6122:2010 ............... 8

3.1. Capacidade de Carga Admissvel Adotada ................................................................... 8

3 CONCLUSES E RECOMENDAES ......................................................................... 9

ANEXOS ........................................................................................................................ 11

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1 - INTRODUO

O presente relatrio tem como objetivo o estudo das solues de fundao do Itabora

Plaza Shopping, sendo contemplada uma soluo em fundao direta (radier) e soluo em

estacas tipo Hlice Contnua.

As deformaes verticais (recalques) impostas pela execuo do radier foram previstas

numericamente a partir do programa computacional PLAXIS, que executa anlises tenso-

deformao pelo mtodo dos elementos finitos, estimando os recalques correspondentes. Para

a anlise do estaqueamento foram consideradas 3 (trs) estacas por bloco, para a obteno do

fuste necessrio das estacas.

2 ANLISE DAS DEFORMAES DO RADIER

2.1. Metodologia

Inicialmente, foi estabelecido um perfil geolgico-geotcnico tpico da rea em estudo. A

fundao analisada consiste em um radier que suporta uma carga distribuda de 20 kPa, e

carregamentos nos pilares de 350 tf.

As anlises foram realizadas com o programa comercial PLAXIS, de elementos finitos,

especfico para anlises do comportamento tenso-deformao de obras geotcnicas. A malha

de elementos finitos gerada automaticamente, com elementos de 6 ou 15 ns, podendo ser

refinada local ou globalmente, de forma a atender aos interesses da modelagem.

Assim como na prtica da Engenharia, o programa permite a simulao de

carregamentos e descarregamentos imediatos, ou em tempos pr-estabelecidos. A rotina de

clculo pode ser dividida em etapas, de forma a reproduzir fielmente o processo construtivo no

campo.

Os parmetros adotados nas anlises foram definidos a partir de correlaes com os

valores de NSPT obtidos nas sondagens percusso executadas no local.

2.2. Perfil do Subsolo

Foram executados 18 furos de sondagem de simples reconhecimento, conforme

relatrio da Riscado Engenharia, n 1109/2012 de 14/08/2012.

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O perfil geotcnico de clculo consiste em uma camada superficial de areia

medianamente compacta com NSPT mdio de 7 golpes e espessura de 4,0m, assente sobre

uma camada de areia mais compacta, com NSPT mdio igual a 17 golpes e espessura de 5,0 m.

Em profundidade, observa-se a presena de uma argila siltosa dura com NSPT mdio de 43

golpes e espessura de 7,0m oi detectado a uma profundidade mdia de 3,0 m.

A Figura 1 apresenta a geometria adotada nas anlises numricas. interessante notar

que o carregamento A representa a carga distribuda de 20 kPa ao longo de toda a estrutura do

radier. O carregamento B representa a carga nos pilares.

Figura 1. Geometria adotada nas anlises numricas

A Figura 2 apresenta a malha de elementos finitos adotada nas anlises, composta por

1045 elementos triangulares de 15 ns. O radier possui 18 cm de espessura.

Figura 2. Malha de Elementos Finitos

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Os parmetros geotcnicos representativos dos materiais foram definidos a partir de

correlaes com os valores de NSPT. Para a representao dos solos, foi adotado o modelo

linear elstico, uma vez que as anlises objetivaram a obteno de recalques da fundao,

sem a preocupao com a ruptura do solo.

A Tabela 1 apresenta os parmetros geotcnicos adotados para a representao dos

materiais envolvidos. Os parmetros do solo foram definidos de acordo com Schnaid (2000),

em funo dos valores de NSPT.

Para solos arenosos:

4360

,N

E

(Clayton, 1986)

onde: 60,0

66,0.60

SPTNN

Para solos argilosos:

MPaN

E2

60 (Strond e Butler,1975)

Tabela 1. Parmetros geotcnicos adotadas nas anlises numricas

Solo (kN/m3) E (MPa)

Areia medianamente compacta 18 26

Areia compacta 19 64

Argila siltosa dura 18 95

Para a representao do radier, foi adotado o modelo linear elstico, com parmetros

representativos do concreto:

peso especfico = 25 kN/m3

mdulo de elasticidade = 250 MPa

coeficiente de Poisson = 0,20.

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2.3. Resultados

A Figura 3 apresenta a configurao deformada da malha de elementos finitos aps a

execuo do radier e aplicao dos carregamentos. Observa-se que os maiores

deslocamentos verticais so previstos sob os pilares, principalmente abaixo dos pilares mais

extremos. A Figura 4 apresenta a bacia de recalques sob o radier.

Figura 3. Malha deformada

Figura 4. Bacia de recalques sob o radier

A Tabela 2 resume os resultados das anlises numricas, com os valores de recalques na base

do radier. O recalque mximo nos pontos A e C (Figura 4), e mnimo entre os pilares (ponto

B).

Tabela 2. Resumo dos resultados dos recalques

A (cm) B (cm) C (cm)

10,3 7,9 10,6

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2.4 . Anlise com Camada de Brita

Buscando-se minorar os recalques, procedeu-se a uma anlise considerando-se uma camada

de 0,20 m de brita graduada bem compactada sobre a areia superficial. A geometria adotada

est apresentada na Figura 5.

Figura 5. Introduo de uma camada superficial de brita graduada bem compacta

A Tabela 3 rene os resultados dos recalques nos pontos A, B e C. Nota-se que houve uma

reduo de cerca de 15% nos valores de recalque nos pontos A, B e C e uma melhor

distribuio dos mesmos na base do radier.

Tabela 3. Resumo dos resultados: camada superficial de brita

A (cm) B (cm) C (cm)

8,9 6,8 9,2

3 AVALIAO DA CAPACIDADE DE CARGA DAS ESTACAS

Foi considerada neste parecer, a utilizao de estacas tipo Hlice contnua de 50cm de

dimetro e capacidade estrutural mxima de 120 tf. Para a verificao da capacidade de carga

geotcnica das estacas acima mencionadas, adotou-se a mdia de 5 mtodos semi-empricos

listados a seguir: Pedro Paulo Costa Velloso, Aoki-Velloso, Decourt-Quaresma, Alberto

Henriques Teixeira e Urbano Rodrigues Alonso. Tomaram-se como referncia, as sondagens

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percusso SP-106, SP-112 e SP 120 executadas por Riscado Engenharia. Os resultados das

anlises de capacidade de carga por sondagem esto resumidos na Tabela 3 e mais

detalhados nas memrias de clculo em anexo.

Tabela 4 Resultados das Anlises de Capacidade de Carga

Capacidade de Carga Admissvel - EHC - = 50cm

Sondagem Comprimento da Estaca - L

(m)

Carga Estrutural Mxima -

QE

Parcelas na ruptura Carga

de Ruptura - QL+QP

(tf)

Capacidade de Carga Geotcnica Admissvel

- Qadm (tf)

Atrito Lateral - QL (tf)

Ponta - QP (tf)

SP106 10,0 120,0 154,0 76,3 230,3 115,6

SP112 9,0 120,0 191,5 74,6 266,0 135,5

SP120 9,0 120,0 173,4 75,9 249,3 125,7

3.1. Carga Geotcnica Admissvel - Recomendao da Norma NBR 6122:2010

O item 8.2.1.2 da Norma ABNT NBR 6122:2010 recomenda, entretanto, que no caso

especfico de estacas escavadas, no mximo 20% da carga admissvel possa ser

suportada pela ponta da estaca restringindo portanto, o valor a ser suportado pela

mesma, obtendo-se para tal restrio o valor adequado para a carga admissvel.

Foram verificados os valores de carga geotcnica admissvel de acordo tambm com o

item 8.2.1.2 da ABNT NBR 6122:2010. Segundo este documento a carga admissvel

deve ser no mximo 1,25 vezes a resistncia ao atrito lateral calculada na ruptura.

Verifica-se que, para as 3 sondagens analisadas, a resistncia de ponta excede os 20%

recomendados pela referida Norma, portanto, os valores finais de carga geotcnica

admissvel ficam restritos e no consideram o excedente ao referido percentual.

3.1. Capacidade de Carga Admissvel Adotada

A capacidade de carga admissvel adotada dever ser a de menor valor entre a

capacidade de carga geotcnica (j com a verificao ao atendimento da NBR

6122:2010) e a estrutural. A Tabela 4 abaixo mostra a verificao ao atendimento da

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NBR 6122:2010 e os valores finais de capacidade de carga admissvel adotados para

cada sondagem.

Tabela 5 - Capacidade de Carga Admissvel Adotada

3 CONCLUSES E RECOMENDAES

O subsolo local apresenta, para as sondagens avaliadas, horizontes com valores NSPT

crescentes com a profundidade, no sendo observados trechos de solos moles argilosos,

saturados, de baixa resistncia e alta compressibilidade.

Foram avaliadas 2 alternativas de fundao: radier e estacas tipo Hlice Contnua de 50

cm de dimetro e comprimentos de fuste variando de 9 a 10m. A avaliao de recalques

do radier revelou deformaes aceitveis, no acarretando em danos estruturais

resultantes dos mesmos.

Portanto, ambas as solues esto tecnicamente corretas, ficando a escolha da melhor

alternativa baseada em critrios de logstica e/ou econmicos.

Cabe ressaltar que os carregamentos utilizados nas anlises so estimados e as

mesmas devem ser reavaliadas com base nos carregamentos estruturais finais para

efeito do dimensionamento final da estrutura de fundao.

recomendado, a execuo no local j escavado, de 5 ensaios de CPT (Cone

Penetration Test) distribudos uniformemente pela rea do empreendimento, que

consiste na cravao esttica lenta de um cone mecnico ou eltrico. Estes ensaios so

indicados para reas extensas como no caso deste empreendimento e fornecem

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resultados mais acurados que o SPT (Standard Penetration Test), pois medem

diretamente a resistncia de ponta e atrito lateral, que permitem a identificao, por

correlaes, de outros parmetros tais como: tipo de solo e estratigrafia do subsolo,

resistncia ao cisalhamento e capacidade de carga dos materiais investigados, mdulos

de deformabilidade para clculo de deformaes e demais anlises tcnicas para o

projeto executivo de fundaes.

Silio Pereira Lima

Diretor GEOINFRA ENGENHARIA E CONSULTORIA LTDA

e-mail:silio@geoinfra.com.br

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ANEXOS

Anexo 1 Planilhas de Clculo de Capacidade de Carga de Estacas.

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