Projeto de Terraplanagem, Manuais, Projetos, Pesquisas de Engenharia Civil

Baixe Projeto de Terraplanagem e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Engenharia Civil, somente na Docsity! UNAMA/CCET UNIVERSIDADE DA AMAZÔNIA – UNAMA CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA PROJETO DE TERRAPLENAGEM CÁLCULO DE ÁREAS E VOLUMES BELÉM - PA 2009 LISTA DE TABELAS TABELA 01 – Tabela de cálculo de terraplenagem ................................................ 13 RESUMO As rodovias são construções que demandam um enorme volume de recursos para serem executadas. Dentre todos os fatores que englobam a obra, movimentação de terra é a mais pesada quando se fala em orçamento. Os equipamentos e maquinários necessários para a execução destes serviços são de alto custo de manutenção e operação, sendo necessário portanto um planejamento minucioso nesta etapa para manter a viabilidade do projeto. Palavras-Chave: Terraplenagem; Cálculo de áreas; Cálculo de volumes; Compensação de volume. ABSTRACT The construction of a highway is a job that demands a great amount of resources. With all the factors that surround that kind of work, earth moving is the most prominent one, budget wise. The equipments and machines used to execute this service have a high maintenance and operating cost, needing therefore to be very well planned to maintain the project´s viability. Key-Words: Earth moving; Area calculation; Bulk calculation; Bulk compensation. SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO.................................................................................................................. 8 2 1 - DEFINIÇÃO DOS VOLUMES DE CORTES, DOS ATERROS E PLATAFORMA DA ESTRADA. 9 2.1 ........................................................................................................................................ 2.2 1.1 - CÁLCULO DAS ÁREAS.............................................................................................. 10 2.3 ........................................................................................................................................ 2.4 1.2 - CÁLCULO DOS VOLUMES......................................................................................... 10 3 2 - DISTRIBUIÇÃO DO MATERIAL ESCAVADO................................................................... 11 4 3 - TAXA DE EMPOLAMENTO (T.E.).................................................................................. 12 5 4 - COMPACTAÇÃO DO SOLO........................................................................................... 13 6 5 – REDUÇÃO.................................................................................................................. 13 7 6 - COMPENSAÇÃO DE VOLUMES................................................................................... 14 8 CONSIDERAÇÕES FINAIS................................................................................................. 15 9 BIBLIOGRAFIA................................................................................................................. 17 Plataforma Figura 1.2: Seção transversal As secções podem ser de três tipos: em cortes, em aterro, em mistas (mistas, quando há parte em corte e parte em aterro). 1.1 - CÁLCULO DAS ÁREAS O primeiro passo a ser dado é o calculo das áreas das seções para obtenção dos volumes. Quando a seção é totalmente em corte ou em aterro, calcula-se simplesmente a área do polígono. O valor obtido entra no processo de cálculo dos volumes. Quando a seção é mista, deve-se calcular separadamente a área de corte e a área de aterro ou a soma das áreas de corte e de aterro, se houver mais de uma. Os cálculos podem ser feitos através de programas informatizados ou através da fórmula de Gauss onde: A= |1/2[(x1.y2+x2.y3+...xn.y1) – (y1.x2+y2.x3 + ...yn.x1)]| sendo (xi, yi ) as coordenadas dos pontos que definem a seção, tomados em seqüência sempre em um mesmo sentido ao longo do perímetro. Pela divisão em figuras geométricas: divide-se a seção em vários trapézios, calcula- se a área de cada um e soma-se. A divisão em trapézios é mais prática para separar as áreas de corte e aterro nas seções mistas. Os lados paralelos do trapézio são diferenças de cotas entre o terreno e a plataforma, e a distância entre eles é o espaçamento entre os pontos conhecidos. 1.2 - CÁLCULO DOS VOLUMES Inicialmente, calculamos o volume de cada segmento compreendido entre duas seções consecutivas. Se as duas seções forem de corte, teremos um volume de corte e se forem de aterro teremos um volume de aterro. Se tivermos uma seção de corte, uma de aterro ou pelo menos uma seção mista teremos volume de corte e de aterro no mesmo segmento, que devem ser calculados separadamente. O volume do segmento é calculado de forma simplificada, multiplicando a média das áreas pela distância entre as seções. Se as seções forem mistas, multiplicando a média das áreas de corte pela distância, obtém-se o volume de corte, e multiplicando a média das áreas de aterro pela distância, o volume de aterro. Se o terreno não for muito irregular, o erro inerente ao processo é desprezível e se o terreno apresentar relevante irregularidade deve-se criar seções intermediárias em posições convenientes. Se uma seção for mista e a outra não, continua o mesmo procedimento. Os volumes dos cortes e dos aterros são obtidos pela somatória dos volumes dos segmentos entre seções. 2 - DISTRIBUIÇÃO DO MATERIAL ESCAVADO O material escavado nos cortes deve ser aproveitado sempre que possível para evitar nova escavação, para que haja a compensação longitudinal de volumes ou, simplesmente compensação de volumes e acima de tudo evitar custos desnecessários. O material de corte descartado que não serve para aterros como, rocha ou solo brejoso dá-se o nome de bota fora e deve ser depositado e transportado em local conveniente. Também pode ocorrer o bota fora quando o volume de corte é maior que o volume de terra necessário para a construção de aterros. Quando ao contrário, o volume de cortes é insuficiente para a construção dos aterros, efetua-se escavação complementar em local escolhido em função da localização, da distância e da qualidade do solo e transporta-se o material até o aterro em operação denominada empréstimo. Nos casos em que o material disponível do corte localiza-se distante e o custo de transporte for maior que o custo de uma nova escavação deve-se fazer o bota fora e empréstimo em vez de compensação longitudinal. Quando há corte e aterro no mesmo segmento entre seções consecutivas, o volume que puder ser compensado no próprio local não deve ser transportado, evitando assim, o transporte desnecessário. A compensação no mesmo seguimento é chamada de compensação transversal e lateral. Se o volume de corte for maior que o volume necessário para aterro no mesmo seguimento o aterro deve ser feito com o material do local, sendo compensado o excedente deve ser utilizado na compensação longitudinal mesmo assim ainda pode ocorrer o bota fora. Se o volume de corte for insuficiente para a construção do aterro naquele seguimento, deve permanecer todo ele no local, vindo de outro segmento de mesmo corte, de outro corte (compensação longitudinal) ou de empréstimo do volume que falta. Neste caso temos um volume excedente negativo. O volume da compensação transversal é sempre o menor entre o volume de corte e o volume necessário para o aterro, e o volume excedente é sempre a diferença ente os dois. 3 - TAXA DE EMPOLAMENTO (T.E.) Empolamento é o aumento do volume sofrido por um determinado material do seu Estado Natural para o Estado Solto ao ser transportado, ou seja, ocorre o aumento do Índice de vazios entre as partículas sólidas. Cálculo da Taxa Empolamento (expresso porcentagem): Exemplo do Cálculo da Taxa Empolamento: A densidade natural do solo, como o próprio nome já aponta, é a densidade do solo na natureza, como encontrado numa jazida de onde será retirado, por exemplo. A densidade solta é aquela que o solo obtém logo após ser removido. A densidade solta é menor que a densidade natural, pois o solo após removido, sofre um aumento no volume de vazios e consequentemente no volume total a ser transportado para uma mesma massa. CONSIDERAÇÕES FINAIS Este trabalho teve como principal objetivo apresentar as primeiras fases de concepção de um Projeto de Terraplenagem. As fases apresentadas são: as seções transversais, o cálculo das áreas, o cálculo dos volumes, distribuição do material escavado, o estudo da taxa de empolamento, redução e compensação de volumes. Com ênfase na fase de compensação de volumes, onde foi mostrada e explicada a planilha de cálculo de terraplenagem, aplicando o coeficiente de redução. É importante observar também o estudo do cálculo da taxa de empolamento, que foi apresentado. BIBLIOGRAFIA PIMENTA, Carlos; OLIVEIRA, Márcio. Projeto Geométrico de Rodovia. 2° Ed. São Carlos: RiMa, 2004 ROCHA, Ana Paula. Serviços de Terraplenagem. Guia da Construção, São Paulo: Pini, n°93, p. 36-37, Abr. 2009 g N – Densidade Natural γS – Densidade Solta γN =1650g/dm3 γS =1370g/dm3