Baixe Análise de Cálculo e Armação de Reservatórios: Casos de Reservatórios Paralelepipédicos e outras Notas de aula em PDF para Engenharia Civil, somente na Docsity!
2.4 – Cálculo e Armação dos Reservatórios
A análise dos esforços dos reservatórios paralelepipédicos, bem como a disposição das armaduras, se distingue em três casos definidos pelas suas dimensões: armados em vários planos, armados segundo um plano horizontal ou armados segundo um plano vertical.
a) Reservatório armado em vários planos
A consideração dos reservatórios armados em vários planos ocorre quando todas as relações de suas dimensões, tomadas de duas em duas, têm valor entre 0,5 e 2(dois).
Com as simplificações de cálculo consideradas, para as situações de carregamento, teremos arestas engastadas ou rotuladas. Então calculam-se as lajes isoladamente, com tabelas de Czerny ou Bares. Os momentos negativos nas arestas devem ser compatibilizados da mesma forma que é considerado nas lajes contíguas de pavimentos de edifícios.
A compatibilização é realizada considerando a média dos momentos negativos encontrados nas lajes adjacentes. Tomando-se o cuidado de não obter valores inferiores a 80% do maior momento negativo encontrado na aresta das lajes adjacentes. Um cálculo mais rigoroso, proposto por ROCHA, inclui também a correção dos momentos positivos no meio dos vãos da laje.
Deve-se notar que todas as lajes são apoiadas e servem de apoio umas para outras. Então as mesmas sofrem não somente o esforço de flexão, mas também esforços normais. Tais esforços são na grande maioria das vezes de pequeno valor e de tração (não ocasionando o efeito de flambagem), e podem quase sempre serem desprezados.
h
b a
b) Reservatórios Armados Horizontalmente (segundo um plano horizontal)
- Apresentam a altura bem maior que as outras dimensões;
- Os reservatórios são armados segundo um plano horizontal (ver figura xx);
- Suas paredes devem ser calculadAs como quadros fechados;
- Normalmente estes quadros apresentam dois planos de simetria;
Figura 3.1 – Reservatório armado segundo um plano horizontal. (colocar l1 e l na figura)
O cálculo pode ser feito segundo o método das forças, através da fórmula:
Onde:
é o momento no canto do plano horizontal (aresta vertical do reservatório); e são as dimensões do plano de cálculo
na horizontal e na vertical
D
a
B
b
A d
C
c
O aspecto do diagrama pode ser visto na figura 3.3 abaixo. Na qual o momento no meio do vão é dado por:
Na direção vertical ao longo da parede os momentos se comportam de forma exponencial e no encontro com a laje da tampa e do fundo tem os valores de:
Com uma distância da extremidade até o momento nulo de:
O valor de ( )^ é dado pela menor dimensão entre as paredes (^ )^ ou (^ )^ e ( ) o carregamento na parede.
A laje do fundo e da tampa devem ser calculadas como isoladas, com as condições de borda definidas conforme os giros dos vãos nos nós. Os mesmos estabelecidos para reservatórios armado em vários planos ortogonais. Ou seja, conforme a regra: para os giros das lajes na mesma direção deve-se considerar apoio na aresta comum, e giro das lajes em direções opostas deve- se considerar engaste na aresta comum.
a
X
X
b
0
0
a
c d
a
p
c) - Reservatório Armado Verticalmente (segundo um plano na vertical)
- Apresentam o comprimento bem maior que as outras dimensões;
- Os reservatórios são armados segundo um plano vertical (ver figura abaixo);
- Duas paredes e as lajes de tampa e fundo devem ser calculadas como quadros fechados;
- Normalmente estes quadros apresentam apenas um plano de simetria;
Figura xx– Reservatório enterrado na condição cheio, armado no plano vertical
O cálculo dos esforços neste caso é feito somente com o eixo de simetria vertical. Se considerarmos que todas as barras (espessuras das lajes) têm a mesma inércia, os momentos nas arestas horizontais, que correspondem aos cantos do quadro fechado, podem ser determinados pelas fórmulas simplificadas a seguir, as quais foram determinadas por métodos hiperestáticos.
Para a condição da figura acima, o sistema principal e o diagramas correspondente são apresentados na figura abaixo.
a
d
b
a
d
b
c
c
E a matriz de rigidez pode então ser determinada através das relações:
Os momentos de engastamento para as barras acima são dados por:
Detalhe das Armações dos Reservatórios
Armação em corte no reservatório.
Armação das Paredes (Vista em Planta)
