Modelo Memorial de Cálculo, Manuais, Projetos, Pesquisas de Análise Estrutural

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MEMORIAL CÁLCULO ESTRUTURAL

ESTAÇÃO ELEVATÓRIA DE ÁGUA

TRATADA - BOITUVA

AMERICANA, SP- 2021

Sumário

Data: 05/03/

Qp Sobrecarga Permanente V(+X) Vento +X V(-X) Vento -X V(+Y) Vento +Y V(-Y) Vento -Y 1.2.3 Classe de Agressividade Todas as fundações tem Classe de agressividade Ambiental muito forte: C.A IV- Industrial – cobrimento 50mm (conforme “Orientação básica para elaboração de projeto Estrutural “ – SABESP) 1.3 Dimensionamento 1.3.1 Esforços considerados Peso Próprio: Concreto armado: 2500Kgf/m³ Água: 1.000kgf/m³ Carga Acidental: 300Kgf/m² Sobrecarga Permanente: 100Kgf/m² Velocidade do Vento: 45m/s

2. Estrutura Considerando as premissas e os esforços, elaborou-se seguinte estrutura, apresentada na figura 1, a locação da estrutura pode ser vista na prancha 01:

Data: 05/03/

Figura 1: Fundação Caixa de Reaproveitamento e Base módulo ETA 2.1 Estabilidade do tanque A estabilidade dos tanques será feita considerando-se desaprumo de 10% e também a influência do vento Figura 2: Tanque sobre a fundação. Na figura está representado somente 1 dos 12 tanques. As características adotadas para o calculo da carga de vento foram: Ø:3,3m H=4,3m V=45,0m/s S1=1 -Terreno plano S2=0,777 (h=4,3) S3=0,95(Industria com baixo fator de ocupação) Pp: 30ton Com isso e utilizando as equações: F=638Kgf Considerando que esta força atua no topo do tanque, o momento produzido será: Mt=27,45KN.m na base do tanque. Se consideramos o desaprumo:

Data: 05/03/

indicado na sondagem. 2.2.1 Dimensionamento das Estacas - Método de Aoki & Veloso A resistência das estacas é calculada por: Sendo que a resistência lateral ( e resistência de ponta por sua vez são: Imagem 3: Tabela com os coeficientes de cálculo

Com esses dados chegamos na profundidade de 5m e estaca de diâmetro 30cm, concreto Fck 25Mpa a resistência total

de:

Data: 05/03/

Profundidade 6m:

Rtsp01=84,0KN

Rtsp02=81,2KN

Rtsp03=81,4KN

Profundidade 9m:

Rtsp01=114,7KN

Rtsp02=114,8KN

Rtsp03=114,8KN

2.2.2 Bloco BL

1.- ESPESSURA MÉDIA DO BLOCO

A espessura média do bloco não deve ser menor do que 20 cm (ABNT NBR 6118:2007, 24.6.2).

100.0 cm ³ 20.

cm

Espessura média do bloco

c

m

2.- CONCEITUAÇÃO

Blocos são estruturas de volume usadas para transmitir às estacas as cargas de fundação, e podem ser

considerados rígidos ou flexíveis por critério análogo ao definido para as sapatas (ABNT NBR 6118:2007,

22.4.1 - Quando se verifica a expressão a seguir, a sapata é considerada rígida. Caso contrário, a sapata é

considerada como flexível:

p h ³(a  a ) / 3

1000.0 mm ³ 695.

mm

Onde:

h : Altura da sapata. h : 1000.0 mm

a : Dimensão da sapata em uma determinada direção. a : 3085.4 mm

ap : Dimensão do pilar na mesma direção.

a

p :^ 1000.0^ mm

3.- ESPAÇAMENTO

Data: 05/03/

314.92 kN ³ 82.

kN

Armadura adicional : 905.4 mm²

Esforços totais : 412.02 kN

fyd : Tensão de escoamento de cálculo. fyd : 434.78 Mpa

Seção Armadura adicional

(mm²)

Esforços totais

(kN)

fyd

(Mpa)

Passa

Corte Y-Y 1006.0 412.02 434.

Corte X-X 905.4 412.02 434.

6.- COBRIMENTO

Para garantir o cobrimento mínimo (cmin) o projeto e a execução devem considerar o cobrimento nominal

(cnom), que é o cobrimento mínimo acrescido da tolerância de execução (Dc). Assim, as dimensões das

armaduras e os espaçadores devem respeitar os cobrimentos nominais, estabelecidos na Tabela 7.2, para

Dc = 10 mm (ABNT NBR 6118:2007, 7.4.7.2).

50.0 mm ³ 45.

mm

Classe de agressividade ambiental (Tabela 6.1): CAA IV

Cobrimento nominal

50.0 mm

Face Cobrimento

(mm)

Passa

Inferior 50.

Superior 50.

Lateral 50.

7.- COMPRIMENTO DE ANCORAGEM NECESSÁRIO

Modelo de bielas e tirantes associado à combinação: "1.4·PP+1.4·CP"

Data: 05/03/

Elemento : 1 - 2

Nó inicial Nó final

Reações (kN) Solicitações (kN)

R1 = 68.67 P1 = 412.

R2 = 68.

R3 = 68.

R4 = 68.

R5 = 68.

R6 = 68.

As barras devem se estender de face a face do bloco e terminar em gancho nas duas extremidades.

Deve ser garantida a ancoragem das armaduras de cada uma dessas faixas, sobre as estacas, medida a

partir da face das estacas (ABNT NBR 6118:2007, 22.5.4.1.1).

O comprimento de ancoragem necessário pode ser calculado por (ABNT NBR 6118:2007, 9.4.2.5):

l b,disp ³ lb,nec

544.9 mm ³ 278.

mm

Onde:

s,calc b,nec b b,min s,ef A l l l A    ³

lb,nec : 278.0 mm

 = 1 para barras sem gancho.

 = 0.7 para barras tracionadas com gancho, con cobrimento no plano normal ao do gancho ³ 3Ø

lb é calculado conforme 9.4.2.4:

yd b bd f l 25 4 f    ³  

lb : 309.7 mm

Ø : Diâmetro da barra ancorada. Ø : 10.0 mm

fyd : Tensão de escoamento de cálculo. fyd : 434.78 MPa

fbd : Resistência de aderência de cálculo entre armadura e concreto na

ancoragem de armaduras passivas (ABNT NBR 6118:2007, 9.3.2.1): fbd : 3.51 MPa

ff bd  1  2  3  ctd

 1 = 1.0 para barras lisas (ver Tabela 8.3).

 1 = 1.4 para barras entalhadas (ver Tabela 8.3).

 1 = 2.25 para barras nervuradas (ver Tabela 8.3).

 2 = 1.0 para situações de boa aderência (ver 9.3.1).

 2 = 0.7 para situações de má aderência (ver 9.3.1).

 3 = 1.0 para Ø < 32 mm.

 3 = (132 - Ø)/100 , para Ø ³ 32 mm.

fctd : Resistência à tração do concreto. fctd : 1.56 MPa

Data: 05/03/

Para cálculo e dimensionamento dos blocos são aceitos modelos tridimensionais lineares ou não e modelos

biela-tirante tridimensionais, sendo esses últimos os preferidos por definir melhor a distribuição de esforços

pelos tirantes. Esses modelos devem contemplar adequadamente os aspectos descritos em 22.5.2 (ABNT

NBR 6118:2007, 22.5.3).

A armadura de flexão deve ser disposta essencialmente (mais de 85%) nas faixas definidas pelas estacas,

em proporções de equilíbrio das respectivas bielas (ABNT NBR 6118:2007, 22.5.4.1.1).

A (^) s f (^) yd ³ RSd

102.39 kN ³ 91.

kN

Onde:

As : Área da seção transversal da armadura longitudinal de tração. As : 235.5 mm²

fyd : Tensão de escoamento de cálculo. fyd : 434.78 MPa

Rsd : Força de tração de cálculo na armadura. Rsd : 91.91 kN

Tirante (mm²)As (MPa)^ fyd (kN)^ Rsd ^ Passa

9.- BIELAS DE COMPRESSÃO

Modelo de bielas e tirantes associado à combinação: "1.4·PP+1.4·CP"

Elemento : 7 - 1

Nó inicial Nó final

Reações (kN) Solicitações (kN)

R1 = 68.67 P1 = 412.

R2 = 68.

R3 = 68.

R4 = 68.

R5 = 68.

R6 = 68.

Data: 05/03/

Para cálculo e dimensionamento dos blocos são aceitos modelos tridimensionais lineares ou não e modelos

biela-tirante tridimensionais, sendo esses últimos os preferidos por definir melhor a distribuição de esforços

pelos tirantes. Esses modelos devem contemplar adequadamente os aspectos descritos em 22.5.2 (ABNT

NBR 6118:2007, 22.5.3).

A (^) c f (^) cd2 ³ Rcd

513.12 kN ³ 114.

kN

Onde:

Rcd : Carga transmitida do pilar para as estacas essencialmente por bielas de

compressão. Rcd : 114.73 kN

Ac : Área da seção transversal de concreto. Ac : 42093.7 mm²

fcd2 : Tensõe de compressão máxima nas bielas e regiões nodais (ABNT NBR

6118:2007, 22.3.2). fcd2 : 12.19 MPa

f cd2  0.60  (^) v2 fcd

v2 ck

  1  f 250

 v2 : 0.

fcd : Resistência de cálculo à compressão do concreto. fcd : 23.08 MPa

ck

cd

c

f f  

fck : Resistência característica à compressão do concreto. fck : 30.00 MPa

 c : Coeficiente de ponderação da resistência do concreto.  c : 1.

Biela Ac

(mm²)

Ac·fcd

(kN)

Rcd

(kN)

 Passa

3.1.- Esforços em pilare e muros por hipótese

n Tramo: Nível inicial / nível final do tramo entre pisos.

Pilar Planta Dimensã o (cm) Tramo (m) Hipótese Base Ext.Sup. N (t) Mx (t·m) My (t·m) Qx (t) Qy (t) T (t·m) N (t) Mx (t·m) My (t·m) Qx (t) Qy (t) T (t·m) C2 Nível 6.10 25.0 4.94/6.10 Peso próprio Cargas permanentes Sobrecarga Vento +X Vento -X Vento +Y Nível 4.94 25.0 0.00/4.94 Peso próprio Cargas permanentes Sobrecarga Vento +X Vento -X Vento +Y C3 Nível 6.10 25.0 4.94/6.10 Peso próprio Cargas permanentes Sobrecarga Vento +X Vento -X Vento +Y

Pilar Planta Dimensã o (cm) Tramo (m) Hipótese Base Ext.Sup. N (t) Mx (t·m) My (t·m) Qx (t) Qy (t) T (t·m) N (t) Mx (t·m) My (t·m) Qx (t) Qy (t) T (t·m) Nível 4.94 25.0 0.00/4.94 Peso próprio Cargas permanentes Sobrecarga Vento +X Vento -X Vento +Y C5 Nível 6.10 25.0 4.94/6.10 Peso próprio Cargas permanentes Sobrecarga Vento +X Vento -X Vento +Y Nível 4.94 25.0 0.00/4.94 Peso próprio Cargas permanentes Sobrecarga Vento +X Vento -X Vento +Y C6 Nível 6.10 25.0 4.94/6.10 Peso próprio Cargas permanentes Sobrecarga Vento +X Vento -X Vento +Y Nível 4.94 25.0 0.00/4.94 Peso próprio Cargas permanentes Sobrecarga Vento +X Vento -X Vento +Y C7 Nível 6.10 25.0 4.94/6.10 Peso próprio Cargas permanentes Sobrecarga Vento +X Vento -X Vento +Y Nível 4.94 25.0 0.00/4.94 Peso próprio Cargas permanentes Sobrecarga Vento +X Vento -X Vento +Y C8 Nível 6.10 25.0 4.94/6.10 Peso próprio Cargas permanentes Sobrecarga Vento +X Vento -X Vento +Y Nível 4.94 25.0 0.00/4.94 Peso próprio Cargas permanentes Sobrecarga Vento +X Vento -X Vento +Y

Data: 05/03/

Pilar Planta Dimensã o (cm) Tramo (m) Hipótese Base Ext.Sup. N (t) Mx (t·m) My (t·m) Qx (t) Qy (t) T (t·m) N (t) Mx (t·m) My (t·m) Qx (t) Qy (t) T (t·m) Nível 4.94 25.0 0.00/4.94 Peso próprio Cargas permanentes Sobrecarga Vento +X Vento -X Vento +Y Vento -Y

-0.

-0.

-0. -0.

-0. -0.

-0. -0. -0. -0.

-0.

-0. -0.

-0. -0.

-0. -0. -0.

-0.

-0. -0.

-0. -0.

-0.

-0.

-0.

-0.

-0.

-0.

-0.

-0.

-0.

-0.

-0.

-0.

-0.

-0. 3.2- Arranques em pilares e muros por hipótese Nota:

Os esforços em pilares-paredes e muros são em relação aos eixos globais e referidos ao centro de

gravidade do pilar-parede ou muro, no piso.

Pilar Hipótese

Esforços em elem.fundação

N

(t)

Mx

(t·m)

My

(t·m)

Qx

(t)

Qy

(t)

T

(t·m)

C2 Peso próprio

Cargas

permanentes

Sobrecarga

Vento +X

Vento -X

Vento +Y

Vento -Y

C3 Peso próprio

Cargas

permanentes

Sobrecarga

Vento +X

Vento -X

Vento +Y

Vento -Y

C5 Peso próprio

Cargas

permanentes

Sobrecarga

Vento +X

Vento -X

Vento +Y

Vento -Y

C6 Peso próprio

Cargas

permanentes

Sobrecarga

Vento +X

Vento -X

Vento +Y

Vento -Y

Data: 05/03/

Data: 05/03/

Data: 05/03/

Data: 05/03/

Pilar Hipótese

Esforços em elem.fundação

N

(t)

Mx

(t·m)

My

(t·m)

Qx

(t)

Qy

(t)

T

(t·m)

C7 Peso próprio

Cargas

permanentes

Sobrecarga

Vento +X

Vento -X

Vento +Y

Vento -Y

C8 Peso próprio

Cargas

permanentes

Sobrecarga

Vento +X

Vento -X

Vento +Y

Vento -Y

C9 Peso próprio

Cargas

permanentes

Sobrecarga

Vento +X

Vento -X

Vento +Y

Vento -Y

3.3.- Desfavoráveis em pilares e cortinas

Cortina C5: Comprimento: 408.1 cm [Nó inicial: 0.16;2.94 -> Nó final: 4.25;2.94]

Planta Verificação

Aproveitament

o

Desfavoráveis

Nx

(t/m)

Ny

(t/m)

Nxy

(t/m)

Mx

(t·m/m)

My

(t·m/m)

Mxy

(t·m/m)

Qx

(t/m)

Qy

(t/m)

Nível 6.

(e=25.0 cm) Arm. vert. dir.^ 0.14^ -1.33^ -0.16^ 0.05^ -0.03^ -0.00^ -0.01^ ---^ ---

Arm. horz. dir. 0.24 -0.98 -1.30 0.78 0.02 -0.15 0.01 --- ---

Arm. vert. esq. 0.14 -1.33 -0.16 0.05 0.03 -0.00 -0.01 --- ---

Arm. horz. esq. 0.09 -0.83 -1.40 0.58 0.02 -0.01 0.01 --- ---

Concreto 0.47 -0.98 -1.30 0.78 0.02 -0.15 0.01 --- ---

Arm. transv. 0.01 -0.47 -0.05 -0.14 --- --- --- 0.00 -0.

Nível 4.

(e=25.0 cm) Arm. vert. dir.^ 1.46^ -6.64^ -0.84^ 1.29^ -0.93^ -0.13^ -0.07^ ---^ ---

Arm. horz. dir. 0.19 -6.77 -0.73 0.54 0.14 -0.14 -0.04 --- ---

Arm. vert. esq. 1.01 -9.80 -0.03 1.81 0.20 0.14 -0.00 --- ---

Arm. horz. esq. 0.16 -2.51 -0.82 0.88 0.05 0.10 0.00 --- ---

Concreto 2.74 -6.64 -0.84 1.29 -0.93 -0.13 -0.07 --- ---

Arm. transv. 0.81 -9.48 -1.14 2.58 --- --- --- 1.13 0.