Transcript IMPLANTAÇÃO DE EDIFÍCIOS - Arquitectura e Urbanismo

UMA
MATERIAIS II
IMPLANTAÇÃO DE
EDIFÍCIOS
(Terreno e Meio Ambiente)
Prof.º Durbalino de Carvalho
1
IMPLANTAÇÃO DE EDIFÍCIOS
• Definição- Compreende o conjunto de operações necessárias para
reproduzir sobre o terreno o traçado do edifício como foi previsto em
projecto, isto é, a repetição em tamanho natural da figura geométrica da
planta, no terreno.
• Trabalhos preliminares:
– Levantamento topográfico do terreno;
– Prospecção e estudo geotécnico dos terrenos de fundação;
– Preparação dos trabalhos de implantação em gabinete, detectando no
projecto erros e omissões existentes (a esclarecer pelo projectista),
para se reduzirem as imprecisões;
– Aprovação dos trabalhos de implantação pelos projectistas e pelo
dono da obra.
– Verificação da existência de Redes (OBSTÁCULOS)
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INCLUÍDO NOS TRABALHOS PRELIMINARES
HAVERÁ AINDA NECESSIDADE DE:
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TERRAPLENAGEM
• DEFINIÇÃO
• SÃO TODOS OS TRABALHOS DE ESCAVAÇÃO, ATERRO
ou REGULARIZAÇÃO, NECESSÁRIOS PARA MODIFICAR O
RELEVO DO TERRENO OU PERMITIR A EXECUÇÃO DE
FUNDAÇÕES.
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TIPOS DE TERRAPLENAGEM
1 - DE REGULARIZAÇÃO
• TÊM LUGAR NOS TERRENOS QUE APRESENTAM
CONFIGURAÇÃO IRREGULAR, QUE ESTÃO ABAIXO
OU ACIMA DO NÍVEL DA RUA OU DO PASSEIO OU
QUE POSSUEM DECLIVE ACENTUADO.
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TIPOS DE TERRAPLENAGEM
2 - PARA FUNDAÇÕES
• CONSISTE NA ABERTURA DE VALAS OU POÇOS DE
FUNDAÇÕES.
• APÓS DEMARCAR AS VALAS OU POÇOS, EFECTUA-SE A
ESCAVAÇÃO.
• DIFICILMENTE SE DISPENSA O ESCORAMENTO DO
TERRENO POIS OS DESMONORAMENTOS SÃO MUITO
COMUNS.
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ESCORAMENTOS
• FAZEM-SE COM TÁBUAS OU PRANCHÕES, MAIS OU
MENOS PRÓXIMOS UNS DOS OUTROS CONSOANTE A
NATUREZA DO TERRENO E A EXISTÊNCIA OU NÃO, DE
ÀGUA.
• DEPOIS, SÃO FIXADOS POR TRAVESSAS DE MADEIRA OU
METÁLICAS, CONVENIENTEMENTE AFASTADAS, PARA
NÃO EMBARAÇAREM O TRABALHO DE ESCAVAÇÃO.
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TERRAPLENAGEM
• Trabalhos realizados em CONDIÇÕES ESPECIAIS:
- Abaixo do Nível Freático;
- Locais Infectados / Infestados;
- Terrenos com Relevo Acidentado;
- Junto a construções que obriguem a
adoptar Medidas Especiais de Segurança.
• SEQUÊNCIA dos TRABALHOS:
1. Decapagem ou Remoção da Terra Vegetal;
2. Escavação;
3. Aterro;
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4. Regularização
e deCompactação
Superficial.
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TERRAPLENAGEM
• CLASSIFICAÇÃO DOS TERRENOS
DE ACORDO COM A ESPECIFICAÇÃO
LNEC - E217 - FUNDAÇÕES DIRECTAS CORRENTES
RECOMENDAÇÕES
CLASSIFICAÇÃO DOS TERRENOS, de acordo
com as CONDIÇÕES DE EXECUÇÃO ou com os
MEIOS A UTILIZAR:
CLASSES: A, B, C e D
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CLASSES DE TERRENOS
CLASSE A - Terrenos cujo Desmonte só é possível por
meio de Martelo Pneumático ou Explosivo:
Rochas duras e sãs, rochas pouco
duras ou medianamente alterados, e
eventualmente solos coerentes rijos
CLASSE B - Terrenos cuja Escavação pode ser executada
com Picareta ou com Meios Mecânicos:
ROCHAS BRANDAS ou MUITO ALTERADAS,
SOLOS COERENTES RIJOS, SOLOS
COERENTES muito DUROS, E EVENTUALMENTE
SOLOS COERENTES DUROS E MISTURADOS DE
SEIXO-AREIA
BEM
GRADUADOS
E
COMPACTAS.
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CLASSES DE TERRENOS(cont.)
CLASSE C - Terrenos que podem ser Escavados à Picareta,
à
Enxada ou por Meios Mecânicos:
SOLOS COERENTES de consistência Média,
AREIAS e MISTURAS AREIA-SEIXO bem
graduadas e compactas, e eventualmente
AREIAS UNIFORMES compactas,TURFAS e
DEPÓSITOS TURFOSOS, ATERROS e Entulhos .
CLASSE D - Terrenos facilmente Escavados à Pá, à Enxada
ou por Meios Mecânicos:
AREIAS e misturas de AREIA-SEIXO bem
graduadas, mas SOLTAS, AREIAS
UNIFORMES SOLTAS, SOLOS COERENTES
MOLES e MUITO MOLES, LODOS, TURFAS e
DEPÓSITOS
TURFOSOS, ATERROS e Entulhos.
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1 - TALUDE NATURAL
2 - EMPOLAMENTO
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1-TALUDE NATURAL
• POSIÇÃO DE EQUILIBRIO QUE OS TERRENOS TOMAM
NATURALMENTE E QUE VARIA CONFORME A SUA
NATUREZA;
• ÂNGULO QUE O PLANO DAS TERRAS FAZ
(naturalmente) COM O PLANO HORIZONTAL.
NATUREZA DO SOLO
TALUDE NATURAL
AREIA PURA SECA
21º
TERRA ARGILOSA Húmida
35º
TERRA VEGETAL Seca
46º
TERRA ARGILOSA
55º
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2-EMPOLAMENTO
• DEFINIÇÃO
• AUMENTO DE VOLUME PRODUZIDO PELA
DESAGREGAÇÃO DOS TERRENOS, ISTO É, UMA
TERRA ESCAVADA OCUPA UM VOLUME SUPERIOR AO
OCUPADO PELA MESMA TERRA, ANTES DA
ESCAVAÇÃO.
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VARIAÇÃO DO EMPOLAMENTO
•
•
•
•
•
TERRENOS ARENOSOS 10%.
TERRENOS DE ARGILA 15%.
TERRENOS CALCÁREOS 15%.
ROCHAS DESMONTADAS A FOGO 30% A 40%.
VOLUME DE TERRA A TRANPORTAR É IGUAL AO
VOLUME DE TERRA ANTES DA ESCAVAÇÃO MAIS O
EMPOLAMENTO.
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IMPLANTAÇÃO DE EDIFÍCIOS
• Traçado e Marcação
– Estabelecer o enquadramento do edifício, a partir da
informação contida na planta de localização;
– Definir uma referência. Pode tomar-se um alinhamento de
fácil localização no terreno, como:
•
•
•
•
•
•
•
Eixo de um arruamento;
Lancil de um passeio;
Linha de caminho de ferro;
Limites de uma propriedade;
Alinhamentos prescritos pelos serviços públicos;
Cunhais de edificações existentes;
Etc.
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TRAÇADO E MARCAÇÃO
• Traçado- consiste em “transpôr” o edifício para o
terreno, seguindo as indicações do projecto;
• Marcação- consistirá na cravação de elementos
metálicos ou de madeira, normalmente estacas e
bandeirolas, nos pontos importantes, definidores do
traçado.
• -Se a precisão for pequena, a marcação pode ser
efectuada pelo pessoal da obra.
• -Desejando-se maior rigor, caso de implantações em
zonas urbanas, é aconselhável confiar o trabalho a um
topógrafo experimentado.
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TRAÇADO E MARCAÇÃO
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TRAÇADO E MARCAÇÃO
• Materiais e instrumentos a utilizar:
– Tanto os materiais como os instrumentos a utilizar dependem da
complexidade da obra, variando num campo mais ou menos
largo.
– Materiais:
•
•
•
•
•
•
Estacas e bandeirolas;
Fitas metálicas;
Régua de nivelar;
Fio de prumo;
Esquadros;
Etc
•
•
•
•
•
Bússolas;
Teodolitos;
Distanciómetros;
Telémetros;
Etc.
– Instrumentos:
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BASES DA MARCAÇÃO
•
•
•
•
Traçado de alinhamentos rectos
Marcação de cotas horizontais
Traçado de ângulos rectos e paralelas
Traçado de ângulos
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Traçado de Alinhamentos Rectos
• Um alinhamento materializa-se mediante dois pontos
ou por um ponto e uma direcção. Pode-se facilmente
prolongá-lo a “olho” com uma precisão suficiente ou
então intercalar pontos intermédios com bandeirolas.
• Para obter resultados satisfatórios, tem que se dispor as
bandeirolas sobre os pontos com a precisão e a
verticalidade o mais rigorosas possível.
• Para traçar alinhamentos entre pontos que não se
podem ver simultaneamente, terá que se proceder por
tentativas e aproximações sucessivas ou, então, utilizar
esquadros de prismas.
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Marcação de Cotas Horizontais
• Nas rectas materializadas no terreno pelas
bandeirolas, marcam-se as cotas de projecto, que
são, normalmente distâncias horizontais. É
necessário, pois, que se apliquem horizontalmente
no terreno.
• A soma de cotas acumuladas (distância de cada
ponto à mesma origem) apresenta menor margem
de erro do que considerar as cotas parciais, porque,
neste caso, o erro cometido numa delas influenciará
a marcação dos pontos seguintes.
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Marcação de Cotas Horizontais
• Procurar reduzir a flecha das fitas metálicas, constitui outro
cuidado para obter algum rigor. Devem por isso utilizar-se
fitas de material não deformável, e que permitam a
aplicação de tensões razoáveis nos seus extremos.
• Por outro lado, para que a distância medida seja realmente
horizontal há que garantir, que os seus extremos se
encontram, ao mesmo nível, quando da medição.Em
terreno plano é aconselhável trabalhar rente ao solo. Para
terrenos inclinados é preferível trabalhar com a régua de
nivelar em vez da fita, medindo tramos horizontais com a
ajuda de fios de prumo.
• Obtém-se muito maior precisão, como é natural, utilizando
instrumentos topográficos.
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Traçado de ângulos rectos e paralelas
• Para o traçado de pontos exteriores a um
alinhamento é indispensável fazer o traçado de
perpendiculares no terreno.
– Se um ponto se encontra a menos de dois metros do
alinhamento, a perpendicular pode ser traçada a
“olho” para quem tenha experiência, sem grande risco
de cometer um erro significativo;
– Um método simples consiste em formar um triângulo
cujos os lados meçam 3,4 e 5 metros (ou 6,8 e 10
metros, para se obter uma maior precisão), fazendo
coincidir um dos lados do alinhamento do ângulo
recto, com o alinhamento da base;
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Traçado de ângulos rectos e paralelas
– Outro método consiste na aplicação de um fio resistente
como compasso e traçar a perpendicular ao alinhamento
pelo ponto desejado
• O traçado de duas rectas paralelas:
– Pode ser obtido marcando dois alinhamentos rectos,
perpendicularmente à base com a distância que se
pretende existir entre as mesmas. Convém marcá-los em
pontos o mais afastados possível um do outro.
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Traçado de ângulos rectos e paralelas
• No caso de se ter um alinhamento e um ponto
da paralela que se pretende traçar, pode-se
proceder do seguinte modo:
– Fazer passar pelo ponto A uma recta qualquer que
intersecta o alinhamento base no ponto B;
– Dividir em partes iguais o segmento AB, definindo
o ponto médio M;
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Traçado de ângulos rectos e paralelas
– Unir por uma recta outro ponto qualquer do
alinhamento base com o ponto M. Obtém-se o
alinhamento CM;
– Medir o segmento de recta CM e repeti-lo para
além do ponto M. Encontra-se o ponto D.
– Os pontos A e D definem a paralela ao
alinhamento base.
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Traçado de ângulos rectos e paralelas
Alinhamento Base
Paralela passando
pelo Ponto A
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Traçado de ângulos
• Se a precisão requerida não for muito grande, pode
fazer-se o traçado, partindo do alinhamento base e
tomando o valor da tangente trigonométrica do
ângulo pretendido;
• Quanto maior for o comprimento da base, maior
será o rigor do ângulo obtido;
• Com os instrumentos topográficos, obtém-se os
ângulos com maior rigor.
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Métodos de marcação
• Por triangulação
• Por coordenadas polares
• Por coordenadas rectangulares
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Marcação por triangulação
• Consiste no traçado de ângulos partindo de
pontos conhecidos;
• Permite situar e marcar pontos sem recorrer
às distâncias que os separam;
• Utiliza-se em grandes obras como barragens,
quando é praticamente impossível medir as
distâncias.
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
Marcação por triangulação

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Marcação por coordenadas polares
• Usa-se mais em levantamentos do que em
marcações de obras;
• Permite fixar a situação dos pontos
pretendidos em relação a uma origem
comum, com ângulos e distâncias.
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Marcação por coordenadas polares
B
C
c
A


a

b
Ponto A
-Angulo 
-distância b
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Marcação por coordenadas rectangulares
• Método simples, aplicável com os materiais
mais correntes;
• Consiste em fixar os pontos por dois valores,
uma distância sobre um eixo e outra
perpendicular ao mesmo eixo;
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Marcação por coordenadas rectangulares
x
• Sobre uma base prevista e traçada no
terreno, tomam-se as distâncias em
relação a uma origem O. Estas
distâncias podem ser negativas ou
positivas, de acordo com uma
convenção a estabelecer;
M
O
As ordenadas são as distâncias que separam a
P
base dos pontos considerados. Tomam-se
perpendicularmente às abcissas, podendo também
ser positivas ou negativas;
Para se fixar o ponto P em relação à origem O, toma-se a
distância x, encontrando o ponto M;
y
N
A partir de M levanta-se uma perpendicular por qualquer método e
define-se o alinhamento MN, onde se marca a partir de M a distância
y - obtendo se o ponto P.
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Marcação por coordenadas rectangulares
• Procedendo de modo idêntico para todos os pontos
definidores do contorno de um edifício, obtém-se o
traçado do mesmo, no terreno.
• Pode comprovar-se o traçado reproduzido no
terreno, medindo, no caso de figuras quadradas e
rectangulares, as diagonais e aplicando o teorema de
Pitágoras
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Marcação por Coordenadas
Rectangulares
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Marcação de curvas
• Para a marcação de curvas circulares com precisão, é
necessário marcar no terreno um certo número de
pontos característicos. Tais como:
– Comprimento das tangentes;

OS  ST da
 bissectriz
t  r  tg do ângulo ao centro;
– Comprimento
2



SC  r   sec
 1
2


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Marcação de curvas
– Desenvolvimento do arco;
 r 
OCT
180
– Comprimento da corda;
OC 
sendo
v
 
2
 b
2
 

b  r  1  cos

2


v  r
b
a
a  r
b
v
e
a  r  tg

4
Todos estes valores são indispensáveis para marcar e
traçar curvas circulares
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Marcação de curvas
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Marcação de curvas
• Recordam-se algumas particularidades do circulo:


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Marcação de curvas
– ÁREA
S  r 
2
 D
2
4
– PERÍMETRO
P    D  2 R
– RAIO
R 
C
2

8F
F
2
– DESENVOLVIMENTO DO ARCO
A
  R 
 0 , 017453 R 
180
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Marcação de curvas
– CORDA
– FLECHA
C  2
2 FR  F
2
4R  C
2
2
– Em que:
F R
2
sen  
ou

 
C  2 Rsen  
 2 
 
tg  
2 4
C
a
R
cos  
b
R
tg 
a
b
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Marcação de curvas
•
Marcação das curvas circulares através do
método das coordenadas rectangulares. Pode
ser aplicado de duas maneiras:
A. Utilizar a corda da curva como eixo de referência.
- Os valores x e y são calculados de acordo com os
dados do projecto. A marcação no terreno das cotas
obtidas, é feita após se definir com precisão, os
pontos de origem e fim da curva. Pode-se utilizar a
seguinte formula, válida se o raio for maior que
100m.
y 
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x
2
2R
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Marcação de curvas
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Marcação de curvas
B. Utilizar uma tangente à curva como eixo de
referência. Este método é mais prático e é o que
se emprega geralmente para marcar arcos de
circunferência.
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Marcação de curvas
• Quando são conhecidos o raio da curva, e a
origem e o fim do traçado circular, pode
aplicar-se o seguinte método:
– Fixando o valor de x (distância do ponto de
tangência à projecção na tangente do ponto
pretendido) pode calcular-se facilmente as
abcissas
yr
r x
2
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2
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Marcação de curvas
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Marcação de curvas
• Se se desejar obter pontos situados a igual
distância, sobre a curva circular a traçar, pode
empregar-se o seguinte método:
Para um raio qualquer r:
adoptando-se uma progressão uniforme para o ângulo ao
centro. x  r  sen   y  r  1  cos  
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Marcação de curvas



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51
Marcação de curvas
• Método das quartas partes (ou Método das
Flechas)
é suficientemente preciso para a maior parte dos
traçados de arruamentos.
– Consiste em aplicar sucessivamente, sobre a corda
obtida com a flecha precedente, a quarta parte deste
último valor. Encontram-se assim, por aproximações
sucessivas, todos os pontos da curva circular
– Pode calcular-se a flecha f1 pela expressão:
f 1  r  (1  cos

2
) ou
f1  r 
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r
2
r t
2
2
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Marcação de curvas
– E por consequência:
f 
2
f
1
4
e
f 
3
f
2
4
são valores que se vão marcando nas
perpendiculares das cordas precedentemente
determinadas, passando pelos respectivos pontos
médios
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53
Marcação de curvas
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Métodos usuais de implantação de edifícios
• Montagem de um referencial
(cangalho) a 1,0 ou 2,0 m do
perímetro exterior da futura
edificação. Este referencial é
constituído por vigas ou tábuas de
madeira, dispostas horizontalmente
e niveladas, fixadas a estacas curtas
também de madeira previamente
cravadas no terreno, distanciadas
entre si de cerca de 1,5 m.
• O “cangalho” deverá ser
suficientemente rígido para resistir,
sem oscilação nem deformação, à
tensão dos fios, que irão definir os
eixos da obra.
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Métodos usuais de implantação de edifícios
• Para garantir a perfeita esquadria entre dois alinhamentos
do “cangalho” deverá ser utilizado um teodolito ou um
esquadro;
• Nos alinhamentos que devem formar ângulos de 90º
forma-se um triângulo com lados de 3 e 4 m nos
alinhamentos e verifica-se se a hipotenusa possui 5 m.
• Sobre o “cangalho” serão fixados pregos de acordo com
os eixos de elementos indicados no projecto e
relativamente a referenciais materializados no terreno e
facilmente identificáveis. A marcação destes alinhamentos
poderá ser auxiliada por equipamento topográfico.
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56
Métodos usuais de implantação de edifícios
• Após terminada a pregagem, são esticados fios que
materializam os eixos ou as faces dos vários
elementos do projecto. Junto de cada prego, deverá
ser identificado qual o eixo que o elemento
representa. Através destes fios, ou da sua intersecção,
localizam-se os vários elementos estruturais.
• A localização no terreno de pontos é efectuada por
intermédio de um fio de prumo, colocado na
intersecção dos fios, e é sinalizada por intermédio de
uma pequena estaca de madeira cravada no terreno.
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Métodos usuais de implantação de edifícios
• Uma alternativa ao “cangalho” consiste na execução de
cavaletes, constituídos por uma tábua fixa a duas estacas
de madeira cravadas no terreno, dispostos nos locais onde
se situam os eixos da obra.
Este último processo
conduz a mais erros,
pois é com facilidade
que os cavaletes são
deslocados
inadvertidamente, sem
que seja notado,
alterando a localização
dos alinhamentos que
pretendem definir.
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Métodos usuais de implantação de edifícios
• A conjugação dos dois processos poderá, no entanto, ser
utilizada para a implantação geral ou localizada.
• Actualmente, e para um maior rigor, a utilização de
equipamento topográfico é bastante usual durante a fase
de implantação.
• Qualquer que seja o processo utilizado para a implantação,
todas as operações a realizar nesta fase deverão ser
efectuadas por operários especializados e acompanhados
por técnicos qualificados de modo a minimizar eventuais
erros.
• Uma implantação deficiente poderá comprometer a
arquitectura prevista e conduzir a elevados prejuízos.
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IMPLANTAÇÃO DE EDIFÍCIOS
FIM
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