Upload
dppp2009
View
53
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Reforço de Fundações
Citation preview
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
1/73
Reforo de Fundaes
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
2/73
Tipos e Patologias
Tcnicas de Reforo
Casos Prticos
Mtodos Construtivos
Disposies Construtivas
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
3/73
Tipos e Patologias
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
4/73
Tipos de Fundaes tradicionais em terrenos brandos
Soluo de fundaes por arcos apoiados em peges
Soluo de fundaes por lintis sobre estacas de madeira
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
5/73Tipos de Fundaes
Variabilidade da Geologia
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
6/73
Patologias
Piso trreo
Degradao da estaca de madeira pelo efeito de rebaixamento do NF
Estacas de madeira: efeito da variao do nvel fretico
NF actual
Estacas madeira
Grelha de distribuio
trreo
Exemplo : Baixa Pombalina - estacas adoptadas como elemento de tratamento do terreno
NF inicial
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
7/73
Patologias
Fissuras Fissuras verticais
junto a edifcio Fissuras diagonais devidas a
assentamento diferencial
junto a edifcio vizinhos
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
8/73
Patologias Tipo
Roturas em condutas Escavaes Deficiente concepo
Fundao em aterros Vibraes Heterogeneidade geolgica
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
9/73
Patologias
CargaE.L. ltimo
Margem S
Deformao
E.L. Utilizao (comb. rara aces)
Segurana em relao
rotura
Deformao admissvel
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
10/73
Tcnicas de Reforo
Tipos e Patologias
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
11/73
Tcnicas de Reforo
Incremento da capacidade resistente por tratamento
do terreno
Incremento da capacidade resistente
por microestacas
Incremento da capacidade resistente por alargamento
das sapatas
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
12/73
Tcnicas de Reforo
Tipos e Patologias
Mtodos Construtivos
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
13/73
Faseamento executivo, injeco IRS com tubo TM
1 fase
Mtodos Construtivos (i): Microestacas
Perfurao destrutiva com vara de pequeno dimetro at base da microestaca
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
14/73
Faseamento executivo, injeco IRS com tubo TM
1 fase 2 fase
Mtodos Construtivos (i): Microestacas
Perfurao destrutiva com vara de pequeno dimetro at base da microestaca
Colocao do tubo da micro-estaca no interior do furo e preenchimento do espao anelar entre o tubo e o solo com calda de cimento
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
15/73
Faseamento executivo, injeco IRS com tubo TM
1 fase 2 fase 3 fase
Mtodos Construtivos (i): Microestacas
Perfurao destrutiva com vara de pequeno dimetro at base da microestaca
Colocao do tubo da micro-estaca no interior do furo e preenchimento do espao anelar entre o tubo e o solo com calda de cimento
Injeco com obturador duplo, atravs de vlvulas manchete (IRS), localizadas na zona do tubo correspondente ao comprimento de selagem (Ls)
L S
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
16/73
Faseamento executivo, injeco IRS com tubo TM
1 fase 2 fase 3 fase 4 fase
Mtodos Construtivos (i): Microestacas
Perfurao destrutiva com vara de pequeno dimetro at base da microestaca
Colocao do tubo da micro-estaca no interior do furo e preenchimento do espao anelar entre o tubo e o solo com calda de cimento
Injeco com obturador duplo, atravs de vlvulas manchete (IRS), localizadas na zona do tubo correspondente ao comprimento de selagem (Ls)
Preenchimento do espao interior do tubo, correspondente ao comprimento livre, com calda de cimento
L S
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
17/73
Faseamento executivo, injeco IGU com tubo MV
1 fase
Mtodos Construtivos (ii): Microestacas
Perfurao destrutiva com vara de pequeno dimetro at base da microestaca
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
18/73
Faseamento executivo, injeco IGU com tubo MV
1 fase 2 fase
Mtodos Construtivos (ii): Microestacas
Perfurao destrutiva com vara de pequeno dimetro at base da microestaca
Colocao do perfil da micro-estaca no interior do furo e preenchimento do espao anelar entre o tubo e o solo com calda de cimento
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
19/73
Faseamento executivo, injeco IGU com tubo MV
1 fase 2 fase 3 fase
Mtodos Construtivos (ii): Microestacas
Perfurao destrutiva com vara de pequeno dimetro at base da microestaca
Colocao do perfil da micro-estaca no interior do furo e preenchimento do espao anelar entre o tubo e o solo com calda de cimento
Injeco com obturador simples, atravs de tubo multivlvulas aco-plado ao perfil (IGU), com as vlvulas na zona correspondente ao comp. selagem (Ls)
L S
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
20/73
Faseamento executivo, injeco IGU com tubo MV
1 fase 2 fase 3 fase 4 fase
Mtodos Construtivos (ii): Microestacas
Perfurao destrutiva com vara de pequeno dimetro at base da microestaca
Colocao do perfil da micro-estaca no interior do furo e preenchimento do espao anelar entre o tubo e o solo com calda de cimento
Injeco com obturador simples, atravs de tubo multivlvulas aco-plado ao perfil (IGU), com as vlvulas na zona correspondente ao comp. selagem (Ls)
Preenchimento do espao interior do tubo, correspondente ao comprimento livre, com calda de cimento
L S
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
21/73
a) Perfurao de pequeno dimetro
b) Instalao do tubo TM no interior do furo
c) Injeco de preenchimento do espao anelar entre paredes do furo e do TM
d) Injecco IRS
Injeco de calda de cimento atravs das vlvulas manchete e de obturador duplo
Calda injectada
Faseamento executivo, injeco IGU com tubo MVMtodos Construtivos (ii): Microestacas
Manchete
Solo
jsob presso
Calda
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
22/73
Microestacas como ele. de fundao / reforo de fundao de estruturas de grande porte
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
23/73
Microestacas em solues de recalamento
100Pormenor A
Barras Gewi
Pilar a recalar
Car
ga
Pormenor B
Macio e perfil de
travamento
Microestacas dimensionadas
para a encurvadura
1 T
rans
fer
ncia
C
94,5
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
24/73
Microestacas em solues de recalamento
Car
ga
Macaco plano
100Pormenor A
Pilar a recalar
2 T
rans
fer
ncia
C
Nova viga
94,5
Nova laje
Paredes
Microestacas cortadas depois
de aliviadas
Pormenor B
Macaco plano
Nova laje
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
25/73
Microestacas em solues de recalamento: macacos planosPilar / Parede a
recalarDescarregado
Carregado
hc - hd = 25mm: abertura mx.Circuito hidrulico
hc
hdChapa de ao
Nicho de acesso
Nova laje
Nova estrutura
Microestacas
Macaco Plano (Nmx terico=600 kN, Nmx aplicado=200 kN)
Manmetro
Bomba
G1Vlvula de
entrada
Vlvula de sada
Nova laje
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
26/7326/150Macios de
encabeamento em solues de
recalamento barras GEWI
Barras GEWI
Min 1,20
Ls (m
in 4
.0m
)
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
27/73
Macios de encabeamento em solues de recalamento barras GEWI
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
28/73
Macios de Encabeamento em solues de recalamento barras GEWI: momento aperto
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
29/73
Microestacas em solues de recalamento: importncia da utilizao de unies exteriores
Seccionamento do tubo metlico pela
unio interior
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
30/73
Dimensionamento de microestacas encurvadura
4Situaes de desconfinamento por escavao: recalamento
Condies de aplicao:
4Localizao na gua ou em terrenos brandos ou com potencial de liquefaco
Principais regras:4 Limitar comprimento de
encurvadura: < 1204 Limitar a tenso no ao:
fservio < 0,25 a 0,50 fyd
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
31/73
Conceito de comprimento de encurvadura: Le = le
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
32/73
P
L
P P
Pcr(2) = 4PE
Pcr(3) = 9PE
PConceito de carga crtica - PcrTrajectrias de
ps-encurvadura
Modos de encurvadura de
Diagrama de bifurcao de equilbrio
n = 1Pcr(1)=2EI/Le2
n = 2Pcr(2)=42EI/Le2
n = 3Pcr(3)=92EI/Le2
Pcr(1) = PE
PE - Carga de Euler, menor carga crtica
encurvadura de uma coluna
simplesmente apoiada
Conceito de comp. de encurvadura - Le distncia entre pontos de inflexoColuna bi- apoiada: Le = L
Coluna encastrada-apoiada: Le = 0,7 LColuna bi-encastrada: Le = 0,5 LColuna em consola: Le = 2 L
Casos reais: relao entre a rigidez da coluna (kc) e dos elementos adjacentes (k1 e k2) ver bacos
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
33/73
Comportamento de colunas em regime elasto-plstico
Geometria e imperfeio inicial (>0)
Trajectrias de equilbrio
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
34/73
Trajectrias de equilbrio da coluna com uma configurao deformada inicial
Carga - deslocamento adicional Carga deslocamento total
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
35/73
A curva de dimensionamento de uma coluna ideal definida pelo menor dos valores:
PE = A E - Carga de Euler, menor carga crtica;P = A fy - Carga da plastificao da seco
Curva de dimensionamento de uma coluna ideal: E = fy
NR = A R, com R = min (E, fy)Esforo axial resistente
C d di i t d l id l l t f (f )
(coluna ideal: para P < Pcr = 0)
E = PE /A = 2EI/ALe2Dimensionamento ptimo valor ptimo da esbelteza: 1, para: = fy = R = 2E/ 12
Curva de dimensionamento da coluna ideal relao entre fy e E R (fy, E)com: i = I /A e = Le/i E = 2E/ 2
1 = E/ fy
Esbelteza normalizada = / 1 = fy / E1
= Le / i = 1 = / 1
Plastificao da seco Encurvadura por varejamento
fy
R fy = E
E
Curva de dimensionamento de uma coluna ideal
Resistncia Encurvadura
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
36/73
Curva de dimensionamento de colunas
Resultados obtidos em ensaios experimentais de colunas reais
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
37/73
A curva de dimensionamento de uma coluna real condicionada pelo efeito das imperfeies geomtricas:
max = N/A + Mc/I < fy fy = N/A {1 + (c/i2) [E/(E-(N/A))]}
Efeito das imperfeies geomtricasMomento 2 ordem
(coluna real, com imperfeies geomtricas: para P < Pcr > 0 Mc= N )
Eq. Perry:
Pcr
P
Curva ideal
Curva real
N/A= 0,5{[fy + E(1+)] - [fy + E(1 + )]2 - 4fy E} , Eq. Perry -Robertsoncom = c /i2 = 0,003
1
fy
R
E
Coluna ideal: = 0
Coluna real: = 0
Curva de dimensionamento:
efeito das imperfeies geomtricas
O efeito das imperfeies
geomtricas maior na zona de
dimensionamento ptimo ( = 1)
EC3 - Coluna real curvas a, b, c e d (imperfeies geo. + tenses residuais)
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
38/73
Dimensionamento de colunas (perfis de ao laminados a quente):Resistncia das seces transversais ( e )
[estabilidade local (classificao da seces)];Encurvadura por compresso (varejamento);Deformabilidade (coef. esbelteza mximo - );
E.l.ltimos
E.l.utilizao
Necessrio verificar segurana encurvadura:Varejamento (REAE Art 42 e 48);
Resistncia Encurvadura de Barras Compresso (EC3).Fenmeno dependente da geometria da barra - conceitos:Carga crtica: Pcr(n) = n22EI/Le2, n - modo de encurvadura da barraComprimento de encurvadura: Le = L, - cond. fronteira da barra Coeficiente de esbelteza: = Le / i, i - raio de girao da barra
Elementos lineares submetidos a esforos axiais de compresso:
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
39/73
REAE (Resistncia compresso sem plastificao - Art 41):Sd < Rd = fyd, tenses normais
Sd < Rd = (1/ 3)fyd, tenses tangenciaisEC3 (Resistncia compresso Art 5.3):Estabilidade local - classificao seces
geometria distr. tenses fabrico
Classe 1: permite dim. plsticoClasse 2: permite dim. plstico, c/ capac. rotao limitadaClasse 3: permite dim. plstico, c/ capac. rotao limitadaClasse 4: no permite dim. Plstico
Compresso simples (Resistncia sem e com plastificao Art 5.4):
NSd
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
43/73
Curvas de dimensionamento de colunas: EC3
Os valores LT das curvas podem ser consultados na
Tabela 5.5.2 do EC3
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
44/73
Fundaes por microestacas controlo da verticalidade e dos parmetros de execuo
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
45/73
1 fase
Mtodos Construtivos(iii): C. Jet GroutingFaseamento executivo, colunas tipo 1
Perfurao destrutiva com vara de pequeno dimetro
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
46/73
1 fase 2 fase
Mtodos Construtivos(iii): C. Jet GroutingFaseamento executivo, colunas tipo 1
Perfurao destrutiva com vara de pequeno dimetro
Final da perfurao quando esta atingir a cota da base da coluna
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
47/73
1 fase 2 fase 3 fase
Mtodos Construtivos(iii): C. Jet GroutingFaseamento executivo, colunas tipo 1
Perfurao destrutiva com vara de pequeno dimetro
Final da perfurao quando esta atingir a cota da base da coluna
Subida da vara com jacteamento de calda a alta presso, acompanhada de movimento de rotao velocidade pr-definida
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
48/73
1 fase 2 fase 3 fase 4 fase
Mtodos Construtivos(iii): C. Jet GroutingFaseamento executivo, colunas tipo 1
Perfurao destrutiva com vara de pequeno dimetro
Final da perfurao quando esta atingir a cota da base da coluna
Subida da vara com jacteamento de calda a alta presso, acompanhada de movimento de rotao velocidade pr-definida
Final do jacteamento quando o bico injector atingir a cota correspondente ao coroamento da coluna
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
49/73
Tcnicas de Reforo
Tipos e Patologias
Mt d C t tiMtodos Construtivos
Disposies Construtivas
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
50/73
Disposies Construtivas (i): Microestacas - Soluo Centrada
Min 1,20
Ls (m
in 4
.0m
)
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
51/73
Min0,25
Disposies Construtivas (ii): Microestacas - Soluo Excntrica
Ls (m
in 4
.0m
)
Min 1,20
sol
o -c
alda
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
52/73
Barras GEWI
Disposies Construtivas (iii): Microestacas Barras pr-esforadas
Min 1,20
Ls (m
in 4
.0m
)
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
53/73Disposies Construtivas (iv): Microestacas Unies exteriores
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
54/73Disposies Construtivas (v): Microestacas auto perfurantes
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
55/73
stru
tivas
(v):
erfu
rant
es
espe
ssur
a D
ispo
si
es C
ons
Mic
roes
taca
s au
to p
ede
sac
rifc
io
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
56/73
Disposies Construtivas (v): Microestacas auto perfurantes
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
57/73
Disposies Construtivas (vi): Microestacas Controlo verticalidade
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
58/73
Chapa de topo
Aumenta a aderncia entre o tubo e o beto do macio de encabeamento
Assegura a
Disposies Construtivas (vii): Microestacas Aspectos construtivos
Centra-lizador
Ponteira
Assegura a uniformizao do recobrimento das paredes do tubo
Facilita a introduo do tubo no furo, nos casos em que este se encontre previamente preenchido com calda de cimento
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
59/73Jet Grouting Solues Recalamento
Recalamento e reforo de fundaes
Recalamento e de fundaes e conteno
de terrenos
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
60/73Jet Grouting Solues Recalamento
Versatilidade de equipamentos para trabalhos indoor (p direito 2,20m)
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
61/73Jet Grouting Solues Recalamento
Versatilidade de equipamentos para trabalhos indoor (p direito 2,00m)
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
62/73Jet Grouting Solues Recalamento
Versatilidade de equipamentos para trabalhos indoor (p direito 1,80m)
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
63/73Jet Grouting Solues Recalamento DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.
Reforo de Fundaes
64/73Jet Grouting Solues Recalamento
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
65/73Jet Grouting Solues Recalamento DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.
Reforo de Fundaes
66/73Jet Grouting Solues Recalamento
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
67/73Jet Grouting Solues Recalamento DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.
Reforo de Fundaes
68/73Jet Grouting Solues Recalamento
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
69/73Jet Grouting Solues Recalamento DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.
Reforo de Fundaes
70/73Injeces Polmeros Solues Reforo
Reforo por preenchimento dos vazios de solos submetidos a cargas moderadas atravs de injeco de resinas hidroexpansivas, base de
poliuretano
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
71/73 DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
72/73Injeces Polmeros Solues Reforo
Preenchimento de cavidades
DFA Estruturas Estruturas de Edifcios de B.A.Reforo de Fundaes
73/73Injeces Polmeros Solues Reforo