UFBA - Aula 09 - Estudo da Movimentação de Terras sem exercício

5/12/2018 UFBA - Aula 09 - Estudo da Movimentação de Terras sem exercício - slidepdf.com

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1UFBA - Escola Politécnica - Departamento de Transportes

Disciplina ENG305 – CONSTRUÇÃO DE ESTRADAS - Prof a Denise Ribeiro

Estudo da Movimentação de Terras

Diagrama de Massas – Diagrama de Bruckner

REVISÃO

Cálculo dos volumes de Terras



2 UFBA - Escola Politécnica - Departamento de Transportes



1. Projeto de Terraplenagem:

TerraplenagemEscavação;Transporte,Compactação de aterros

ALTO CUSTO

Racionalizar a execução por meio do projeto de terraplenagem!






1.1 Seções transversais (corte, aterro mista):

Depois de definido o traçado de uma estrada e o perfil longitudinal

do terreno, são levantadas as seções transversais;

Seção em corte:

h

2 LPLATAFORMA

αααα C

αααα C

1. Projeto de terraplenagem

Seção em aterro:

αααα a

αααα a

PLATAFORMA2 L

h

Seção mista:

αααα

a

PLATAFORMA

2 Lαααα C






1.2 Distribuição do material escavado :

Bota- fora

1.2.1 Atividades de compensação de volumes :

•Material do corte não serve para a construção dos aterros,

também chamado de refugo.

•Volume de terra é maior que o necessário para aconstrução dos aterros.

Obs: uma das situações acima ocorrendo, o excesso de material, serádescartado, sendo transportado e depositado em local conveniente!


Empréstimo

•O volume dos cortes é insuficiente para a construção

dos aterros.

Obs: efetua-se escavação complementar em local escolhido em função dalocalização, da distância e da qualidade do solo e transporta-se o material até

o aterro!






Compensaçãolongitudinal

•Caso em que há material disponível no corte e o aterrolocaliza-se a uma distância em que o custo do

transporte é menor que o custo de nova escavação.


1.2 Distribuição do material escavado :

1.2.1 Atividades de compensação de volumes :

Compensaçãolateral

•Quando há corte e aterro no mesmo segmento entre seçõesconsecutivas ou nos trechos de seções mistas e o volumeescavado puder ser compensado no próprio local.






-Fórmula da Média das Áreas :

1.4. Cálculo dos Volumes


V = L x (A1 + A2)2

V = Volume de terra entre duas estacas sucessivas.

A1 e A2 = áreas das seções transversais sucessivas das estacas 1 e 2;

Am = área da seção transversal no ponto médio entre A1 e A2;

L/2 = metade da distância entre as seções A1 e A2 ou entre duas

estacas sucessivas (semi-distâncias) (m).

Admite-se que o terreno varia de forma linear entre

duas seções consecutivas, o que de certa forma para

distância entre seções de 20m não gera erros

significativos (2%). O processo consiste nolevantamento das seções transversais em cada estaca

inteira do traçado (estaca de 20 m).

Superfícies prismáticas imaginárias→





Estudo da Movimentação de Terras 1. Projeto de terraplenagem

COEFICIENTE DE EMPOLAMENTO

OU DE CONVERSÃO:

CA = γ γγ γ n / γ γγ γ A

Onde: γ γγ γ n é a massa específica aparente seca domaterial no estado natural;

e γ γγ γ A massa específica aparente seca do materialcompactado.

EMPOLAMENTO é definido como o aumento de volume sofrido por ummaterial, ao ser removido do seu estado natural.

FA = 1 / CA

• Geralmente os volumes de aterros devem ser corrigidos por um fator deempolamento, sendo denominado VOLUME DE ATERRO CORRIGIDO.

FATOR DE EMPOLAMENTO DE VOLUMES






DIAGRAMA DE MASSAS OU DIAGRAMA DE BRUCKNER


DEFINIÇÃO

• Compreende a visualização gráfica da movimentação da terra longitudinal

e transversal ao longo da diretriz da rodovia, facilitando a elaboração do

projeto de terraplenagem.

• O princípio fundamental do diagrama de Bruckner é que a ordenada de

um ponto qualquer do diagrama, representa a soma algébrica dos volumes

acumulados, desde a origem até este ponto, considerando os volumes decorte positivos e os volumes de aterros negativos.







Tabela de volumes acumulados

(1) estacas nos pontos onde foram levantados as seções transversais (estacas inteiras)estacas fracionárias quando o terreno é muito irregular, estacas do PP

(2) áreas de corte, medidas nas seções (m2)(3) áreas de aterro, medidas nas seções (m2)(4) Vc = (Ai(corte) + Ai+1(corte))x10(5) Va = (Ai(aterro) + Ai+1(aterro))x10(6) Va )corrigido) produto da coluna (5) pelo fator de redução = (5) x (fr)

(7) volumes compensados lateralmente, que não estão sujeitos a transporte longitudinal =menor volume entre Va(corrigido) e Vc(8) e (9) volumes sujeitos ao transporte longitudinal, compensação entre cortes e aterros == (Vc–Va(corrigido)) ou (Va(corrigido) – Vc)(10) volume acumulado, resultado da soma algébrica acumulada dos volumes obtidos nas

colunas (8) e (9) = (Vi+Vi+1)






DIAGRAMA DE MASSAS - MÉTODO DE BRUCKNER

Representação gráfica dos volumes acumulados• estudo da compensação cortes-aterros• programação de bota-foras e empréstimos• programação dos equipamentos



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MOMENTO DE TRANSPORTE• DEFINIÇÃO:

- Representa a quantidade de movimento de transporte a ser efetuado para

promover o corte e posterior aterro ao longo da diretriz da rodovia, ou aexecução de movimentos de bota-fora e empréstimo.


- O momento de transporte é igual à área da onda de Brückner, que pode ser

estimada pelo produto da altura da onda (V) pela distância média detransporte (dm), como é apresentado na figura.

M = V x dm







MT = área sob o diagrama ≈ área do retângulo

MT = área entre onda do diagrama de massas e linha de compensação

• A DISTÂNCIA MÉDIA DE TRANSPORTE dm deverá ser igual a distância entre os

centros de massa dos trechos de corte e aterro compensados.





Estudo da Movimentação de Terras1. Projeto de terraplenagem

MOMENTO DE TRANSPORTE

• Metodologia de cálculo da distância média de transporte:

1) Toma-se a metade da altura da onda e traça-se uma horizontal nesta altura.

2) A distância média de transporte é a distância entre os pontos de interseção desta reta

com o diagrama, medida na escala horizontal do desenho.

M = V x dm






EXERCÍCIO

Diagrama de Brückner






EXEMPLO• Dada a tabela de volumes acumulados a seguir:

a) Construir o Diagrama de Brückner;

b) Calcular os volumes de corte e aterro; ec) Calcular as distâncias médias de transporte.

FÓRMULAS:

• Vc = (Aci + Aci+1) x L/2• Va = (Aai + Aai+1) x L/2

• Fh = 1,4

• Va(corrigido) = Va x Fh

• Compensação lateral = menor valor entre Vc e Va(corrigido)• Compensação longitudinal = (Vc – Va(corrigido)) ou (Va(corrigido) – Vc) sendo

(corte(+) e aterro(-))

• Volume acumulado = soma algébrica acumulada da compensação longitudinal

(corte(+) e aterro(-))

Diagrama de Brückner






FÓRMULAS:

Vc = (Aci + Aci+1) x L/2

Va = (Aai + Aai+1) x L/2

Fh = 1,4

Va(corrigido) = Va x Fh

Compensação lateral =menor valor entre Vc eVa(corrigido)

Compensaçãolongitudinal = (Vc –Va(corrigido)) ou(Va(corrigido) – Vc)sendo (corte(+) e aterro(-))

Volume acumulado =

soma algébrica acumuladada compensaçãolongitudinal (corte(+) eaterro(-))

7,700220

5,800219

3,300218

2,422,40217

1,205,07216

0,628,02215

09,66214

08,46213

06,42212

06,03211

04,46210

1,622,60209+9,00

5,262,00209

6,521,00208

6,080207

5,160206

1,820205

0,520,28204+17,00

0,581,63204

06,92203

05,01202

0,720,48201+5,00

3,120201

4,740200

LongitudinallateralAterrocorrigido

AterroCorteAterroCorte

Volumesacumulados

m3Compensação (m3)Volumes (m3)Distância

(m)Áreas (m2)Estacas







FIM

Professora: Denise Ribeiro

E-mail: [email protected]

Cel.: 9904-5399

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