Previsão do comportamento de escavação atirantada a partir de um modelo numérico de elemento de barra

Abstract

Building in urban centers increasingly requires the use of underground space. Faced with this, efficient Reinforced Walls are required to ensure safe excavation of neighboring structures. Several design methods for this structures and softwares are available, most of them commercial and with a complex interface. This study evaluates the potential of the software Ftool, created by Tecgraf / PUC-Rio for analysis of structures, as a preliminary tool for anchored wall’s design. The principal case studied here, is an anchored wall built in the city of Curitiba, state of Paraná, in a region where the soil belongs to the Guabirotuba Formation. This work counted with instrumentation by inclinometers positioned in the most critical region of the structure where bigger horizontal displacements measurements were observed those the predicted in project. At the end of the simulations a horizontal displacement curve was reached which was compared to that obtained by the instrumentation. The expected final displacements were within the range of measured displacements. A discussion is presented at the end regarding the modeling of the wall by Ftool, with respect to the use of the Winkler’s spring element model.

As construções nos grandes centros urbanos requerem cada vez mais o uso do espaço subterrâneo. Diante dessa necessidade, são necessárias estruturas de contenção eficientes de modo a garantir uma escavação segura e sem comprometimento das estruturas vizinhas. Muitos são os métodos de dimensionamento de estruturas de contenção e os programas disponíveis para este dimensionamento são na maioria deles, comerciais e de interface mais complexa. Este trabalho avalia o potencial do programa Ftool, criado por Luiz Fernando Martha junto ao Tecgraf/PUC-Rio para análise de estruturas, como ferramenta preliminar para o dimensionamento de uma cortina atirantada, mostrando que o programa de computador com apelo em estruturas poderá ser aplicado em geotecnia. O caso principal estudado foi de uma cortina atirantada executada na cidade de Curitiba, estado do Paraná, numa região onde o solo pertence da Formação Guabirotuba. Esta obra contava com instrumentação por inclinômetros posicionada na região mais crítica da estrutura onde foram observadas medidas de deslocamentos horizontais acima dos previstos em projeto. Ao final das simulações chegou-se a uma curva de deslocamentos horizontais a qual foi comparada àquela obtida pela instrumentação (inclinômetro e carga dos tirantes). Para as análises adotou-se o módulo de elasticidade do solo igual a duas vezes e meia o número de golpes do SPT e uma extensão equivalente ao espaçamento entre vigas. Os deslocamentos finais previstos ficaram dentro da faixa dos deslocamentos medidos. Ao final, uma discussão é apresentada quanto à modelagem da cortina pelo Ftool no que diz respeito ao uso do elemento mola formando o modelo de Winkler.