Um edifício será construído sobre um solo argiloso com espessura de
, apresenta as seguintes características:
- Coeficiente de adensamento:
;
- Altura de drenagem:
;
- Recalque esperado ao final do processo:
.
a) Calcule o tempo necessário para que
do recalque ocorra.
Utilize: Tv=0,848 para U=90%
b) Fundamente, com base em um estudo de caso científico, os efeitos de recalques diferenciais nas edificações e as estratégias para mitigá-los.
a) Calcule o tempo necessário para que
b) Fundamente, com base em um estudo de caso científico, os efeitos de recalques diferenciais nas edificações e as estratégias para mitigá-los.
Passo 1
O enunciado trata de um problema de adensamento unidimensional de solo argiloso de espessura
, com coeficiente de adensamento
e altura de drenagem
. Pede-se (a) o tempo para atingir
do recalque usando
e (b) fundamentar, com base em estudo de caso científico, os efeitos de recalques diferenciais e estratégias de mitigação.
Passo 2
Para a parte (a) usamos a equação clássica do método de Taylor para adensamento unidimensional, que relaciona o tempo
, o fator de tempo
, a altura de drenagem
e o coeficiente de adensamento
:
Substituindo os valores dados, temos
Convertendo para dias:
Passo 3
Os recalques diferenciais ocorrem quando partes distintas da fundação assentam em magnitudes diferentes, gerando tensões extras na superestrutura. Esses efeitos podem provocar fissuras em alvenaria, desalinhamento de portas e janelas, trincas em pilares e vigas, comprometendo a segurança e durabilidade da edificação.
Passo 4
Como estudo de caso, considere o projeto Crossrail em Londres (Yokoyama e Mair, 1999), em que tuneladoras passavam a poucos metros de edifícios históricos. Sem mitigação, observou-se recalque diferencial de até
em fachadas sensíveis. Para conter esse efeito, implantou-se o método de grouting compensatório (injeção de calda de cimento em camadas sob a fundação), reduzindo o recalque diferencial a menos de
, dentro dos limites toleráveis de serviço.
Passo 5
As principais estratégias de mitigação de recalques diferenciais são:
- Melhoria de solo: pré-carregamento com drenos verticais para acelerar o adensamento, jet-grouting ou colunas de brita para aumentar rigidez e homogeneizar o terreno.
- Fundação profunda: uso de estacas ou tubulões que transferem carga a estratos mais rígidos, evitando concentração de tensões em camadas compressíveis.
- Grouting compensatório: injeção de calda de cimento controlada para levantar porções que assentaram mais, como no Crossrail.
- Projeto estrutural flexível: juntas de dilatação, elementos de ligação maleáveis e detalhes construtivos que absorvam movimentos sem danificar a alvenaria.
Resposta
a) O tempo para atingir
do recalque é
b) Os recalques diferenciais provocam fissuras e desalinhamentos na edificação. No caso Crossrail (Yokoyama & Mair, 1999), o uso de grouting compensatório reduziu o assentamento diferencial de
para menos de
. As estratégias incluem melhoria de solo (drenos verticais, jet-grouting), fundações profundas (estacas), grouting compensatório e projeto estrutural flexível.