4 Tipos de parâmetros para calcular um muro de arrimo

Confira nesse artigo 4 tipos de parâmetros para calcular um muro de arrimo.

Como já falamos no nosso último artigo sobre muros de arrimo, seu projeto deve ser elaborado com muita cautela.

Não é raro ver estruturas desse tipo colapsadas, muitas vezes por erros de construção, contudo, muitas vezes também por erros de projeto.

Por isso neste artigo vamos conferir quais são os parâmetros que engenheiro precisa saber para dimensionar um muro de arrimo.

Confira os 4 tipos de parâmetros que você deve saber para projetar seu muro de arrimo

1) Parâmetros Geotécnicos

• Peso específico natural
• Peso específico saturado
• Ângulo de atrito
• Coesão
• Cota da profundidade de cada solo

Os parâmetros geotécnicos são dados muito importantes no cálculo das tensões que atuarão sobre o muro.

O peso específico, seja ele natural (sem a presença de água) ou saturado (com a presença de água), são unidades volumétricas de peso, isto é, são medidos em kN/m³.

O que é mais perigoso se eu errar algum parâmetro?

Não saber qual é o peso específico dos solos a montante da estrutura com exatidão não é tão prejudicial sob o ponto de vista do dimensionamento quando comparado ao nível de água.

Uma diferença de 2 kN/m³ do peso específico real para o estimado pode provocar uma diferença de 5-10% no valor do momento atuante na base de um muro de 3 metros de altura.

Consegue entender a importância dos pesos específicos em um muro relativamente comum?

Errar em 50 centímetros o nível do lençol freático para menos pode causar uma redução de 30-45% do valor do momento na base do mesmo muro de 3 metros de altura.

Assim, um maneira razoável de estimar os parâmetros é usar o quadro 1, que associa a quantidade de golpes obtidos do ensaio de sondagem por percussão com a consistência e o peso específico aproximado dos solos argilosos.

Já o quadro 2 associa a quantidade de golpes obtidos do ensaio de sondagem por percussão com a consistência e o peso específico dos solos arenosos.

Esses valores de peso específico foram obtidos através de correlações empíricas então possui o seu uso limitado a estudos preliminares

Portanto, você pode perceber pela tabela que a coesão, medida em KPa (kN/m²) e o ângulo de atrito, medido em graus, são os dois fatores responsáveis pela resistência ao cisalhamento do solo.

Simplificadamente, o ângulo de atrito pode ser definido como o ângulo a partir do qual uma camada de solo se desliza sobre a outra.

Veja esse exemplo interessante sobre o ângulo de atrito interno

Um exemplo interessante é como a areia fica armazenada em depósitos de construção civil.

Você consegue observar claramente o ângulo que ela faz com a vertical.

Esse ângulo é o ângulo de atrito interno. A figura 1 ilustra esse parâmetro.

Já a coesão pode ser definida como a capacidade do solo se manter coeso (unido) em forma de torrões ou blocos.

A Figura 2 representa uma animação de uma camada de solo se deslizando sobre a outra (tensão de cisalhamento supera a tensão de cisalhamento de ruptura do solo).

2) Parâmetros geométricos

Além dos parâmetros básicos como por exemplo as dimensões da seção transversal das vigas e dos pilares, é necessário saber quantas vigas e quantos pilares serão necessários para suportar os esforços atuantes.

No entanto, sabendo-se a quantidade de panos de alvenaria, a largura desses panos e o comprimento total do muro, também é possível definir a quantidade de pilares e essa será a ideia que utilizaremos em nossa super planilha.

Quanto maior for a quantidade de pilares, menores serão os esforços que os cada pilar terá que suportar devido à redução da sua área de influência.

Além disso, com uma maior quantidade de pilares, o vão das vigas diminui, o que faz reduzir a taxa de armadura desses elementos.

Uma análise econômica para saber qual a quantidade de pilares e vigas é a mais econômica sem prejudicar a segurança pode ser feita.

Com a nossa planilha, o usuário não irá precisar se preocupar em ter que recalcular todos os esforços se decidir substituir a quantidade de vigas ou pilares.

Desse modo, através de programação VBA, o software refaz todos os cálculos necessários em questão de segundos, garantindo produtividade em seus projetos.

3) Parâmetros de carga

Saber quais são as cargas que atuam gerando esforços no muro são de extrema importância no dimensionamento das vigas e dos pilares do muro.

• Além das tensões horizontais que o solo exerce sobre o muro, há também os esforços devido a sobrecarga existente à montante do muro, de peso próprio da estrutura, da alvenaria de fechamento e revestimento.

Esses parâmetros são essenciais para o correto dimensionamento da estrutura de contenção.

• Calcular as tensões que o solo provoca no muro e os esforços que cada elemento recebe pode ser um pouco desafiador, sobretudo se houver várias estratificações com níveis distintos.
• Desse modo nosso programa será útil nesse sentido pois contará com entrada de dados, que são os parâmetros geotécnicos de cada solo e os parâmetros geométricos da estrutura, e retornará os esforços em cada elemento em questão de segundos.
• O memorial de cálculo que é gerado com a planilha pode servir para conferências manuais, embora não seja de fato necessário conferir nada.
• Nele, será possível, além de outras informações, conferir o perfil de tensões horizontais atuantes sobre o solo com nível de água.

Portanto, se você quiser saber com mais detalhes como determinamos as cargas que atuam nos elementos de um muro de arrimo de flexão tipo grelha, consulte nosso e-book gratuito sobre o cálculo dos esforços atuantes em estruturas de contenção.

4) Parâmetros estruturais

1. Com relação aos parâmetros estruturais, o projetista precisa saber qual será o fck do concreto utilizado nos elementos estruturais, quais diâmetros de armadura serão utilizados, como essa armadura estará disposta nas vigas e nos pilares além do cobrimento.
2. Além de todos esses dados, o projetista precisa fazer uma série de verificações propostas pela ABNT NBR 6118-14 como por exemplo, armadura mínima, espaçamento horizontal e vertical (no caso de armadura de tração com dupla camada) entre as armaduras.
3. Com relação à fundação, é necessário definir quantas estacas, qual diâmetro e profundidade que será necessário para suportar as solicitações que são recebidas dos blocos de coroamento.
4. Além disso, o bloco de coroamento precisa ter dimensões suficientes para que a armadura do pilar seja devidamente ancorada além de receber as estacas.
5. Soma-se a isso a armadura dos blocos de coroamento precisa ser bem dimensionada porque além de armaduras nas regiões tracionadas, eles precisam resistir a esforços de fendilhamento.

Então resumindo, você precisa tomar nota dos parâmetros  geotécnicos, geométricos, de carga e estruturais.

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Cálculo de Esforços em Muros de Arrimo

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