Cálculo da Terraplenagem: Metodologia e Tabelas para Análise de Transporte

CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM ECV 150 Análise e Projetos de Transporte Prof Ugo Castañon CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon O cálculo da terraplenagem pode ser sistematizado se organizarmos os dados em uma de onde são calculados Áreas de corte e aterro das seções Os volumes de corte e aterro entre seções Os volumes compensados devido à redução Os volumes acumulados O diagrama de massas ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Tabela de Volumes A criação e uso da tabela de volumes é apresentada a seguir dividida em macro atividades Tal divisão foi feita buscando uma forma didática para que o aluno consiga compreender melhor sua execução ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Tabela de Volumes ETAPA 01 COTAS ETAPA 02 OFFSETS ETAPA 03 ÁREA DA SEÇÃO ETAPA 04 VOLUME ENTRE SEÇÕES ETAPA 05 VOLUME EXCEDENTE ETAPA 06 VOLUME ACUMULADO ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 01 Cotas Identificação numérica das estacas inteiras e fracionarias materializadas no terreno ao longo do eixo do traçado COTAS DO TERRENO NATURAL LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO COTAS DO GREIDE PROJETO GEOMÉTRICO VERTICAL ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 01 Cotas Diferença entre a cota do TERRENO NATURAL e a cota do GREIDE DE PROJETO COTA VERMELHA NEGATIVA falta de material Indica na seção a altura do aterro a ser executado COTA VERMELHA POSITIVA excesso de material Indica qual será a profundidade a ser escavada ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 02 Offsets São os pontos onde os taludes projetados afloram no terreno natural ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 02 Offsets As seções transversais são niveladas no terreno natural com uma extensão maior EQUIPES DE TOPOGRAFIA FASE DE EXPLORAÇÃO Pontos nivelados à direita e à esquerda do eixo auxiliam na determinação da posição dos OFFSETS dependentes do talude que se inicia na plataforma ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 02 Offsets Se os OFFSETS são os pontos de afloramento dos taludes no terreno natural e a estaca da seção é um ponto materializado no terreno está implícito que a linha que os liga é o TERRENO NATURAL ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 03 Área da Seção Para o cálculo da área da seção podem ser utilizados quaisquer métodos de avaliação de área Sempre que possível se emprega um método analítico Assim nesta etapa utilizaremos o MÉTODO DE GAUS ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 03 Área da Seção Neste método criase um sistema de coordenadas locais XY próprio de cada seção Neste caso a origem será estabelecida no greide e na sua cota de projeto ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 03 Área da Seção ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 03 Área da Seção Este método calcula a dupla área da figura delimitada pelos pontos transcritos e o cálculo de sua área se faz por determinante SENTIDO HORÁRIO DUPLA ÁREA NEGATIVA SENTIDO ANTIHORÁRIO DUPLA ÁREA POSITIVA ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 03 Área da Seção ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 03 Área da Seção Procedimento executado normalmente tanto para áreas de aterro e de corte Terceira Situação O procedimento de cálculo é o mesmo apenas com o cuidado de se separar as figuras que representam a área de corte e a área de aterro ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 04 Volumes entre Seções Os volumes de corte ou aterro entre seções servirão para dimensionar a etapa de terraplenagem que é uma atividade física O dimensionamento completo do volume de terraplenagem na obra inicia pelo cálculo do volume geométrico do material existente entre as seções do projeto ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 04 Volumes entre Seções Existem quatro situações possíveis para o cálculo dos volumes entre seções 1 VOLUME ENTRE SEÇÕES DE MESMO TIPO EM CORTE 2 VOLUME ENTRE SEÇÕES DE MESMO TIPO EM ATERRO 3 VOLUME ENTRE SEÇÕES DE MESMO TIPO AMBAS MISTAS 4 VOLUME ENTRE SEÇÕES DE TIPOS DIFERENTES ATERRO E CORTE OU CORTE E ATERRO ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 04 Volumes entre Seções Quando se trata de seções do mesmo tipo o volume é calculado através da equação que determina o volume de um sólido trapezoidal ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 04 Volumes entre Seções ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 04 Volumes entre Seções No caso de volume entre seções iguais ambas mistas as áreas de corte das seções devem ser combinadas para gerar o volume de corte entre elas assim como as áreas de aterro para gerar o volume de aterro entre as seções ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 04 Volumes entre Seções ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 04 Volumes entre Seções No caso de seções de tipos diferentes existirão dois sólidos formados no sentido longitudinal da via de formato aproximadamente triangular sendo um de corte e outro de aterro ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 04 Volumes entre Seções ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 04 Volumes entre Seções LINHA DE AFLORAMENTO local da intersecção do greide com o terreno natural entre duas seções consecutivas Pode ser determinada segundo a declividade de duas linhas referenciais O volume das duas cunhas longitudinais dependem da determinação do local de afloramento do greide ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 04 Volumes entre Seções ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 04 Volumes entre Seções No local de afloramento não existe área de corte nem área de aterro cota do greide é igual à cota do terreno natural O valor de é determinado por interseção de retas onde a 1ª reta liga as cotas do greide e a 2ª reta liga as cotas das estacas envolvidas ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 04 Volumes entre Seções VOLUME DE CORTE Se dá através da multiplicação da metade da área de corte pela distância VOLUME DE ATERRO Se dá através da multiplicação da metade da área de aterro pela diferença entre o intervalo entre as seções subtraindose a distância ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 04 Volumes entre Seções ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 04 Volumes entre Seções Na situação anterior o terreno decresce segundo uma rampa com inclinação O greide se eleva segundo uma rampa com inclinação A linha de afloramento está representada pelo ponto de interseção entre as duas rampas Este ponto possui cota igual nas duas rampas ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 04 Volumes entre Seções ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 05 Volumes Excedente Obtidos os volumes devese organizalos em colunas Nesta etapa os volumes de aterro devem ser corrigidos em função do fator de redução fr Após esta etapa os valores dos volumes de aterro a serem considerados serão sempre os corrigidos ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 05 Volumes Excedente Nesta etapa é determinado também o volume excedente nas seções levando em consideração a diferença entre o volume de corte e aterro em cada uma delas Os valores acumulados nessa coluna estaca por estaca são utilizados no cálculo do Diagrama de Massas ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 06 Volume Acumulado Contempla a necessidade ou falta de material de forma acumulada ao longo da via num conjunto de seções houver volume excedente de material ele será maior a cada seção considerada e de maneira oposta se considerarmos um conjunto de seções com falta de volume para aterro representado pelo volume negativo a necessidade de material a transportar e compactar será sempre maior a cada seção ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 06 Volume Acumulado ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon Etapa 06 Volume Acumulado ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE CÁLCULO DA TERRAPLENAGEM Prof Ugo Castañon ECV 150 ANÁLISE E PROJETOS DE TRANSPORTE Aplicação Calcule a área da seção transversal abaixo R 405 m²