artigo eng antonio sergio damasco penna

5/20/2018 Artigo Eng Antonio Sergio Damasco Penna

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Investigao geotcnica

Tcnicas atuais de ensaios de campo

Eng. Antnio Srgio Damasco Penna


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RESUMO Sondagem a percusso SPT

Dilatmetro de Marchetti DMT

Ensaio de penetrao de cone esttico commedidas de presses neutras CPTU

Ensaio de palheta Vane Test VST

Pressimetro de Mnard PMT

Parmetros geotcnicos

Interao solo x estrutura


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Publicado em 2009

SPT

CPTu

DMT

VST

PMT


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1)AtlantaUSA

1998

2)Porto-Portugal

2004

3)Taipei Taiwan2008

4)Recife Brasil2012


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Ensaios de campo X Ensaios de laboratrio

LABORATRIO : poucas amostras, poucarepresentatividade do todo, mas so maisprecisos;

CAMPO : so menos precisos, masamostragem quase integral, todas ascamadas so reconhecidas;

CONCLUSO : Hoje em dia o maior uso e omaior desenvolvimento das tcnicas, estnos ensaios de campo.


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UTILIZAO

SPTreconhecimento inicial, camadas, amostras, nvel dgua,compacidade, consistncia;

CPTucamadas,resistncia,deformabilidade, tempo de adensamento;

DMTcamadas, resistncia, deformabilidade;

VST

resistncia, sensibilidade;PMTresistncia e deformabilidade


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SONDAGEM A PERCUSSO

SPTNBR-6484 - ABNT


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HISTRICO DA SONDAGEM A PERCUSSO SPT

1902 Charles R. Gow incio da coleta de amostra seca, com tubo

cravado;

1927 Raymond Concrete Pile Company, amostrador de 3 partes (cabea,corpo e sapata);

1944 IPT no Brasil, incio do uso sistemtico;

1958 Primeira Norma ASTM Designation D 1586-58T atual D 1586-99

1977 Primeira Norma da ABNT

2001 Norma atual ABNT NBR 6484 de fev. de 2001


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QUANTIDADE DE SONDAGENSABNT-NBR-8036 de junho de 1983

Programao de sondagens de simples reconhecimentos dos

solos para fundaes de edifcios

Quantidade e profundidade das sondagens, para oreconhecimento de um terreno.


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MEDIO DE TORQUE EM SONDAGENS

criado em 1988 Prof. Dr. Stlvio M. T. Ranzini;

informao adicional importante;

grandeza fsica, em unidade de Kgf x m;

medida por instrumento de preciso.


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Torqumetro de ponteiro para determinao do atrito entre o solo eo amostrador.


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REPRESENTATIVIDADE DO ENSAIO SPT

Considerada, pela norma brasileira de fundaes, NBR-6122 da ABNTindispensvel em qualquer porte de obra.

A amplitude de informaes de uma sondagem muito grande:

a) coleta de amostras a cada metro de profundidade, permitindo aclassificao tctil e visual dos materiais atingidos;

b) identificao do incio e fim de cada camada de solo, pela observaodo material aderido ao trado ou pela observao da gua de lavagem;

c) avaliao da profundidade do lenol fretico e de eventual

artesianismo ou lenol empoleirado;

d) avaliao da consistncia ou compacidade das argilas ou das areias,respectivamente, pelo nmero de golpes SPT, necessrios para acravao do amostrador padro.


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ABNT

Simples reconhecimento


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CONCLUSO

SONDAGEM SPT

um procedimento excelente para o primeiroreconhecimento geotcnico de um terreno.


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ENSAIO DE PENETRAO DE CONE

ESTTICO COM MEDIDA DEPRESSO NEUTRA

CPTuNORMA ABNT NBR 12069

HISTRICO DO ENSAIO CPT


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HISTRICO DO ENSAIO CPTHolanda Barentsen - 1932 cria o sistema;

Holanda Begemann 1950 consolida o uso e cria aluva de atrito lateral;

Brasil - Estacas Franki inicia o uso no final da dcadade 1950;

Noruega Janbu 1974 cria o piezocone CPTu ensaio com medidas de presses neutras;

Brasil ABNT 1991 Solo Ensaio de Penetrao de

cone in-situCPT no menciona leitura de presses neutras


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Coneeletrnico


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Norma ABNT1)No menciona as leituras de presses neutras;

2)Em ensaios especiais de campo a evoluo muito rpida e o desejvel usar normasinternacionais, como Eurocode e ASTM.


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Referncia em

ensaios CPTuPublicado em 1997


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OUTROS NOMES

Piezocone

CPT

Ensaio de cone

Ensaio de penetrao esttica (EPC)

Deep sounding


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Simpsio internacional

240 participantes

40 pases

S ensaios de cone

Huntington Beach USA

Maio - 2010


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CONE ELETRNICO - Atual


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Resultados de um ensaio CPTu

4

8

2

6

2

24

28

0 20 40 60

qt(MPa)

Depth(meters)

0

4

8

12

16

20

24

28

0 500 1000

fs(kPa)u b(kPa)

0

4

8

12

16

20

24

28

-200 0 200 400 600 800

qt

ub

fs

D t lh d d d


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Detalhe da pedra porosa demedida de presses neutras


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SATURAO DAS PEDRAS POROSAS

Medidas a cada 1 0 cm


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Medidas a cada 1,0 cm100 informaes de cada parmetro, por metro

So 3 parmetros, portanto so 300 informaes por metroAs informaes so apresentadas em unidades de presses (Kpa)

Resistncia de ponta e resistncia deatrito lateral (a proporo entre asduas a razo de atrito)

Presso neutra desenvolvida noprocesso de perfurao


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Equipamentode cravao


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Cone mecnico


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Cone mecnico


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Cone deBegmann

com luva deatrito

(mecnico)

Estratigrafia


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Estratigrafia


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Regio litornea

Esprito Santo


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Regio litornea

Esprito Santo


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Regio litornea

Esprito Santo


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Regio litornea

Esprito Santo


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Resistncia ao cisalhamento dos solos


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Resistncia ao cisalhamento dos solosSolos grossos - AreiasComportamento drenadoCritrio de Mohr - Coulomb

Solos finos - ArgilasComportamento no drenado

Critrio de Tresca

Solos grossos - Areias


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Solos grossos - Areiasngulo de atrito


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Solos finos - ArgilasCoeso em condio no drenada


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Teste de dissipao de sobrepressoneutra

(Nos ensaios in-situas heterogeneidades esto presentes)

(CPTu no piezmetro)


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SPT CPTu


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CONCLUSO

ENSAIO CPTu

um procedimento excelente para complementar oreconhecimento estratigrfico do terreno e medirpropriedades de resistncia, deformabilidade e de

tempo de adensamento.


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Ensaio com o dilatmetro deMarchetti

DMT


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EQUIPAMENTO

Unidade de controleDetalhe lmina


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HISTRICO Desenvolvido em 1975 pelo Prof. Silvano Marchetti (Roma Itlia)

Atualmente em uso em 40 pases

NORMAS INTERNACIONAIS


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NORMAS INTERNACIONAIS

ASTMStandard Test Method for Performingthe Flat Plate Dilatometer Test - D6635-01

Eurocode 7 - Geotechnical Design - Part 3 -Design assisted by field testing - Section 9 -Flat Dilatometer Test (DMT)

No h norma brasileira !


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SimpsioInternacional

Comemorativo de30 anos

Ensaio DMT

Washington USA

2006


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EQ

UIP

AME

NTO


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DETALHES DA LMINA E DA FIXAO DAMEMBRANA

Passagem da mangueira


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Passagem da mangueira

NDICE DO MATERIAL (Id)


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NDICE DO MATERIAL (Id)

0O

01

d P

PP

I

Nos solos argilosos, a presso P1 apenas um pouco maior do que a

presso P0, enquanto nos solos arenosos, essa diferena bem maior.

Profundidade (m )

Presse

s"P0"e"P1"

(K

gf/cm2)

P0

P1

Profundidade (m)

Presse

s"P0"e"P1"

(K

gf/cm2)

P0

P1

SOLOS FINOS SOLOS GROSSOS

Resultados: baixos valores de Id Resultados: altos valores de Id

PP


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ndice ligado aos vazios e compressibilidade Identifica o comportamento granulomtrico um adimensional Difere do SPT, que absoluto e no se usa interpretar

como proporo do estado de tenses

VALORES DO NDICE DOMATERIAL Id0,1 0,35 0,60 0,90 1,20 1,80 3,30 10

Argilassensveise turfas

Argilaspuras

Argilassiltosas

Siltesargilosos

Siltespuros

Siltesarenosos

Areiassiltosas

Areiaspuras

ARGILAS SILTES AREIASTIPO DE SOLO COM BASE NA OBSERVAO DO COMPORTAMENTO

0O

01d

P

PPI

GUARULHOS/SP


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GUARULHOS/SP

MDULO DILATOMTRICO (Ed)


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MDULO DILATOMTRICO (Ed)Esse ndice Ed, obtido diretamente das leituras P0 e P1

De acordo com a teoria da elasticidade:

2

E

1D

2

onde D o dimetro da membrana e a diferena de presso aplicada (P1- P0)Para = 1,10 mm; D = 6,0 cm; = P1P0 (Kgf/cm

2) e definindo como mdulo dilatomtrico

Eda proporo 2

1

EE

d , resulta:

O parmetro Edrepresenta uma proporo elstica, ou seja, exprime a relao entreo mdulo de elasticidade do solo (E) e o coeficiente de Poisson do solo ( ).

21

EE

d

)P34,7(PE

0,64E

1)P(P6,00,11

01d

d

01


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Classificao

Compacidade

Consistncia

Peso especfico

NDICE DE TENSO HORIZONTAL (Kd)


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NDICE DE TENSO HORIZONTAL (Kd)

VO

0

d

'

PoK

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 2 4 6 8 10 12

ndice de tenso horizontal "Kd"

Profundida

de(m)

Solos

normalmente

adensados

Parmetro Kd na faixa de solos normalmente adensados (entre 1,8 e 2,3)

Representa a prpria definio de Ko

A introduo da lmina altera o repouso

Identificao do histrico de tenses

Em solos sobreadensados Kd > 2,3

ndice normalizado com a tenso efetiva

BAIRRO DA MOCA SO PAULO/SP


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/

SP-02

ALEMOA SANTOS/SP


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/


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CORRELAES

Muito estudadas no mundo todo;

Sempre buscam a relao com os

ensaios de laboratrio;

O critrio recomendado entender

como ndices e usar diretamente emprojetos.


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STANDARD

SPT Standard Penetration Test(diferente em cada lugar do mundo);

Ensaios especiais (CPTu, DMT, VST ePMT) seguem um mesmo padrointernacional;

A execuo dos ensaios especiaisindepende do operador.


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Ensaio com o pressimetro deMnard

PMT(no h norma brasileira)


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HISTRICO

Desenvolvido por LouisMnard na Frana em 1955

Em 1963 L. Mnard publicaa aplicao direta aoclculo da capacidade de

carga e recalques defundaes


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Norma ASTM


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Eurocode


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O ensaio PMT rotina na Frana

A experincia

acumulada naFrana muito

grande

Publicao de 1978


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Jean-Louis BriaudTexas A&M University

Publicado em 1992

Concentra o conhecimentointernacional sobre o assunto


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Publicao de1995

1.Perfurao com circulao de gua interna ao revestimento

2 R d f t d f


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2.Remoo da ferramenta de perfurao

3.Limpeza interna

4.Introduo do pressimetro

5.Execuo do ensaio

Pressimetro


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O processo de perfurao com rotativa o que permiteatingir os solos mais fortes


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A base terica deanlise a teoriade expanso deuma cavidade

cilndrica

PressimetroO nico ensaio que mede deformao e


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O nico ensaio que mede deformao eresistncia limite

Perfurao com tubo fendido (lanterna chinesa)Os ensaios so executados a partir do fundo do furo


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O mdulo pressiomtrico determinado com base na inclinao do trecholinear da curva;


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A presso limite determinada quando a cavidade espandida atinge odobro do volume da sonda.

Valores tpicos de presso


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a o es t p cos de p essolimite e mdulo pressiomtrico


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ENSAIO DE PALHETA IN-SITU

VANE - TEST

VSTNORMA ABNT MB - 3122

HISTRICO


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Desenvolvido na Sucia em 1919

No Brasil executado desde 1949

Em 1989 foi publicada a norma brasileira da ABNT


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EQUIPAMENTOANTIGO

Mecnico (manual)

ABNT MB 3122

Em ensaios especiais decampo a evoluo muitorpida e o desejvel usar

normas internacionais,como Eurocode e ASTM.


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Simpsiointernacional

Tampa USA -1987

Equipamento atual - eletrnico


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Equipamento atual - eletrnico


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99/131


100/131


101/131


102/131

Resultado tpico


103/131

Resultado tpico


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Resultadostpicos


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SENSIBILIDADE(Skempton & Northey)


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Sensibilidade

das argilas

Os solos mais estudados do


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Brasil Argilas tercirias de So Paulo Argilas moles do Rio de Janeiro Argilas marinhas de Santos

E as areias ?????????????????????

S com os ensaios de campo !


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PARMETROS GEOTCNICOS

PARMETROS GEOTCNICOS


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Resistncia

Deformabilidade

Histrico de tenses

Sensibilidade

Tempo de adensamento

ENSAIOS DE CAMPO


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Resistncia.......CPTu, DMT, VST, PMT

DeformabilidadeDMT, PMT

Histrico de tenses...DMT

Sensibilidade..VST

Tempo de adensamento..CPTu

Resistncia ao cisalhamento dos solosSolos grossos - Areias


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Comportamento drenadoCritrio de Mohr - Coulomb

Solos finos - ArgilasComportamento no drenado

Critrio de Tresca

Envoltria completa


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p

Coeso e ngulo de atritoS com ensaios de laboratrio

Misturar coeso de ensaio rpido com ngulo de atritode ensaio lento muito errado !!!


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SimpsioDMT

Washington

2006


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INTERAO SOLO X ESTRUTURA

Deformao o condicionante fundamental


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Deformao o condicionante fundamentalem fundaes

O ensaio de maior representatividade nas avaliaes o DMT

A expectativa de se conseguir simular a interao do solo com aestrutura com o ensaio DMT


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Exemplo de

um edifciono Morumbi


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118/131


119/131


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TO EQUIVALENT FOOTSHADED AREA CORRESPONDS620

80

5400

235

600600

1675

565

225

615 600

1675


121/131

TO EQUIVALENT FOOT

D

CBB

B

34870 KN 34690 KN

44110 KN

14830 KN 15090 KN

4280 KN

3300 KN

3850 KN

4420 KN

3410 KN

2970 KN

19400 KN

5230 KN

19590 KN

5160 KN

B

DA

C178

800

515

795

540

380

400

255

330

360

400

385

400

260

330

300

395

940

910

Sapata fictcia declculo


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COB Legenda

CM

27 Situao na Leitu26

25 Concretagem

2423 Fechamento de p22

21 13/10/0520

19 18/11/0518

17 21/12/0516

15 01/02/0614

13 02/03/06

1211 06/04/0610

9 18/05/068

7 20/06/06 - nota: h6

54

3

21

T

1S

2S

EDILAR - CONTROLE DE RECALQUES

Rua Domingos Lopes Silva

-22

-20

-18

-16

-14

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

31/8/20

05

30/9/20

05

31/10/2

005

30/11/2

005

31/12/2

005

31/1/20

06

28/2/20

06

31/3/20

06

30/4/20

06

31/5/20

06

30/6/20

06

31/7/20

06

31/8/20

06

Perodo

Rec

alque(mm)

P19

P21

P23

P32P34

COB Legenda


123/131

COB g

CM

27 Situao n26

25 Concretage

24

23 Fechament

22

21 13/10/05

20

19 18/11/05

18

17 21/12/05

16

15 01/02/06

14

13 02/03/0612

11 06/04/06

10

9 18/05/06

8

7 20/06/06 -

6

5

4

32

1

T

1S

2S

EDILAR - CONTROLE DE RECAL QUES

Rua Domingos Lopes Silva

-22

-20

-18

-16

-14

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

31/8/2005

30/9/2005

31/10/2005

30/11/2005

31/12/2005

31/1/2006

28/2/2006

31/3/2006

30/4/2006

31/5/2006

30/6/2006

31/7/2006

31/8/2006

Perodo

Recalque(mm) P1

P3

P5

P7P10

P12

RECALQUES FINAIS PREVISTOS


124/131

Q

-10.24mm -16,50mm

-23.10mm

-30.00mm

-6.38mm

-9,57mm-17.0mm

-23.3mm-19.5mm

-13.75mm

P21

P12

P3

P10

P1

P7

P32

P34

P19

P23

A

B

B

A

C.M.=44.72 C.M.=38.93C.M.=43.07

C.M.=39.95C.M.=85.71

C.M.=68.15

C.M.=68.15

C.M.=29.42 C.M.=48.12

C.M.=52.47

C.M.=27.77

RECALQUES FINAIS PREVISTOSSeco longitudinal


125/131

44.0040.0036.0032.0028.0024.0020.0016.0012.008.004.000.00

-1.00

-3.00

-5.00

-7.00

-8.00

-6.00

-4.00

-2.00

0.00

-9.00

-10.00

-12.00

-13.00

-11.00

-15.00

-16.00

-14.00

-17.00

-18.00

-19.00

-21.00

-22.00

-20.00

-23.00

-24.00

-25.00

-27.00

-28.00

-26.00

-29.00

-30.00

Recalques(m

m)

Distncia em metrosSECO "A-A"

1500

950

1

1500

P21P7

P23 P1 P19 P34 P3

MEDIO COM 78,0% DA CARGA TOTAL


126/131

C.M.=21.40

-13.9mm

P21

C.M.=43.40

-17.4mm

P23

C.M.=20.70

-20.7mm

P34

C.M.=45.20-8.5mmP32

C.M.=59.4-7.2mmP12

C.M.=70.20

P10-15.1mm

C.M.=30.00-17.2mmP3

C.M.=35.80

C.M.=34.80

-21.0mmP19

C.M.=33.60

P1-20.5mm

C.M.=35.90-12.3mm

P7

MDIA DOS RECALQUES MEDIDOSX


127/131

3.45% 12.07% 19% 100%

-5.00

0.00

-10.00

-15.00

-20.00

-25.00

-30.00

-35.00

Carregamento

Mdia dosrecalques (mm)

27,5% 40% 49% 61% 72.5% 78%75.5%

PORCENTAGEM DO CARREGAMENTO

EVOLUO DOS RECALQUES


128/131

Recalques edifco Morumbi

-25,0

-20,0

-15,0

-10,0

-5,0

0,0

0,00%

10,00%

20,00%

30,00%

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

80,00%

Porcentagem carregada

Recalque(mm)

P1

P3

P5P7

P10

P12

P19

P21

P23

P32

P34

MEDIO COM 78,0% DA CARGA TOTAL


129/131

44.0040.0036.0032.0028.0024.0020.0016.0012.008.004.000.00

-1.00

-3.00

-5.00

-7.00

SECO "A-A"

-8.00

-6.00

-4.00

-2.00

0.00 P10

P12P3P34P19P1P23P21

P7

Recalques(m

m)

Distncia em metros

-9.00

-10.00 1500

P32

-12.00

-13.00

-11.001500

-15.00

-16.00

-14.00

-17.00

-18.00

-19.00

-20.00

EVOLUO DOS RECALQUES E COMPARAOCOM A PREVISO


130/131

-5.00

0.00

ESCALA H=1:200ESCALA V=1:0.2

-10.00

-15.00

-20.00

-25.00

-30.00

-35.00

P12

P32P10P3P34P19P1P23P21

P7

13/10/0518/11/05

12.07%19.00%

3.45%

Recalques(mm)

Distncia em metros4.00 8.00 12.00 16.00 20.00 24.00 28.00 32.00 36.00 40.00 44.00

21/12/05

27.50%

01/02/06

40.00%

02/03/06

49.00%

06/04/06

61.00%PREVISO

0.00

72.50%

18/05/0620/06/06

03/08/06

78%75.5%

PREVISO

OBRIGADOBOM FUTEBOL !!


131/131

BOM FUTEBOL !!

artigo eng antonio sergio damasco penna

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