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Análise paramétrica de muros de gabiões

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Resumo:Na engenharia civil, as estruturas de suporte são comuns e essenciais em diversas situações, seja para garantir a segurança em escavações, construção de auto estradas e edifícios, ou para outras finalidades. Uma estrutura de suporte para taludes pode ser entendida como uma construção que permite ao talude manter com segurança uma inclinação maior do que a original, otimizando o espaço, o que é crucial em muitos casos. Entre as categorias de estruturas de suporte, destacam-se os muros de gravidade, nos quais a principal força resistente é o peso próprio do muro. Dentro dessa categoria, encontram- se os muros de gabiões. Esses muros são formados por gaiolas de malha hexagonal de aço galvanizado com dupla torção, preenchidas com rochas que devem ter características de resistência à compressão e ao intemperismo. Os muros de suporte resistem a forças de impulso de terra que podem causar o colapso da estrutura por rotura global, rotura interna, rotura da fundação, deslizamento e derrubamento. Além disso, sismos geram forças adicionais que aumentam as forças de Impulso, agindo de forma desfavorável à segurança da estrutura. Dessa forma, o presente trabalho possui como objetivo analisar a influência dos parâmetros utilizados no dimensionamento de muros de gabiões, alterando seus valores em diferentes cenários, para entender o impacto dessas mudanças no comportamento da estrutura, bem como verificar a estabilidade dos taludes utilizando diferentes métodos de análise. Para tanto, foi utilizado o programa Geo5 (2020) para calcular as forças atuantes e verificar da estabilidade de taludes. Para confirmar a estabilidade global, realizou-se a verificação do talude após a incorporação dos muros de gabiões como estrutura de suporte. Após as verificações realizadas, observou-se que a coesão e o ângulo de atrito do solo exercem uma influência significativa. Nos casos em que esses parâmetros foram mais favoráveis, verificou-se uma maior resistência ao corte do solo. A ação sísmica teve um impacto substancial nos fatores de segurança, reduzindo-os quando considerada, especialmente em solos de aterro com menor resistência ao corte, onde foram observadas inclinações mais acentuadas. Comparando diferentes métodos de verificação de estabilidade de taludes, concluiu-se que o método de Fellenius/Petterson (1955), devido às suas simplificações, mostrou-se excessivamente conservador, diferindo consideravelmente dos outros métodos em termos de fator de segurança. Os métodos de Janbu (1954) e Morgenstern-Price (1965) demonstraram valores de fator de segurança muito próximos em todas as análises realizadas. Adicionalmente, a análise em termos de tensões totais do solo revelou limitações significativas para o dimensionamento de muros de gabiões, pois não considera adequadamente as tensões efetivas e neutras, resultando em estimativas que se afastam da realidade.
Autores principais:Tondo, Vinícius Pereira
Assunto:Muro de gabiões Muro de gravidade Estrutura de suporte Estabilidade global
Ano:2024
País:Portugal
Tipo de documento:dissertação de mestrado
Tipo de acesso:acesso aberto
Instituição associada:Instituto Politécnico de Bragança
Idioma:português
Origem:Biblioteca Digital do IPB
Descrição
Resumo:Na engenharia civil, as estruturas de suporte são comuns e essenciais em diversas situações, seja para garantir a segurança em escavações, construção de auto estradas e edifícios, ou para outras finalidades. Uma estrutura de suporte para taludes pode ser entendida como uma construção que permite ao talude manter com segurança uma inclinação maior do que a original, otimizando o espaço, o que é crucial em muitos casos. Entre as categorias de estruturas de suporte, destacam-se os muros de gravidade, nos quais a principal força resistente é o peso próprio do muro. Dentro dessa categoria, encontram- se os muros de gabiões. Esses muros são formados por gaiolas de malha hexagonal de aço galvanizado com dupla torção, preenchidas com rochas que devem ter características de resistência à compressão e ao intemperismo. Os muros de suporte resistem a forças de impulso de terra que podem causar o colapso da estrutura por rotura global, rotura interna, rotura da fundação, deslizamento e derrubamento. Além disso, sismos geram forças adicionais que aumentam as forças de Impulso, agindo de forma desfavorável à segurança da estrutura. Dessa forma, o presente trabalho possui como objetivo analisar a influência dos parâmetros utilizados no dimensionamento de muros de gabiões, alterando seus valores em diferentes cenários, para entender o impacto dessas mudanças no comportamento da estrutura, bem como verificar a estabilidade dos taludes utilizando diferentes métodos de análise. Para tanto, foi utilizado o programa Geo5 (2020) para calcular as forças atuantes e verificar da estabilidade de taludes. Para confirmar a estabilidade global, realizou-se a verificação do talude após a incorporação dos muros de gabiões como estrutura de suporte. Após as verificações realizadas, observou-se que a coesão e o ângulo de atrito do solo exercem uma influência significativa. Nos casos em que esses parâmetros foram mais favoráveis, verificou-se uma maior resistência ao corte do solo. A ação sísmica teve um impacto substancial nos fatores de segurança, reduzindo-os quando considerada, especialmente em solos de aterro com menor resistência ao corte, onde foram observadas inclinações mais acentuadas. Comparando diferentes métodos de verificação de estabilidade de taludes, concluiu-se que o método de Fellenius/Petterson (1955), devido às suas simplificações, mostrou-se excessivamente conservador, diferindo consideravelmente dos outros métodos em termos de fator de segurança. Os métodos de Janbu (1954) e Morgenstern-Price (1965) demonstraram valores de fator de segurança muito próximos em todas as análises realizadas. Adicionalmente, a análise em termos de tensões totais do solo revelou limitações significativas para o dimensionamento de muros de gabiões, pois não considera adequadamente as tensões efetivas e neutras, resultando em estimativas que se afastam da realidade.