UNINOVE Universidade Nove de Julho. Aula 07 Tubulões Prof: João Henrique

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1 1 Aula 07 Tubulões Prof: João Henrique Sumário Tubulões... 1 Definições... 1 Tubulões a ar comprimido... 1 Generalidades... 2 Dimensionamento... 3 Atividade Atividade Atividade Tubulões Definições CAPUTO (1977): Os tubulões são fundações construídas concretando-se um poço aberto no terreno, ou fazendo descer, por escavação interna, um tubo, geralmente de concreto armado ou de aço, que é posteriormente cheio com concreto simples ou armado. No caso de revestimento com tubo metálico, este poderá ou não ser recuperado. BERBERIAN (1999): A rigor, a única diferença entre estacas e tubulões é o fato de que, sempre se prevê a descida do homem, para escavá-lo ou fiscalizar sua execução. ALBEIRO E CINTRA (1996): Agrupam os tubulões em dois tipos básicos: os tubulões a céu aberto e os que empregam ar comprimido. Os tubulões a céu aberto podem ser com contenção lateral ou sem contenção lateral. Tubulões a ar comprimido Pretendendo-se executar tubulões em solo onde haja água e não seja possível esgotá-la devido ao perigo de desmoronamento das paredes, utilizam-se tubulões pneumáticos com camisa de concreto ou de aço. No caso de a camisa ser de concreto, todo o processo de cravação da camisa, abertura e concretagem de base é feito sob ar comprimido, visto ser esse serviço feito manualmente, com auxílio de equipamentos e, portanto, a céu aberto. Só os serviços de abertura e concretagem da base é que são feitos sob ar comprimido, analogamente ao tubulão de camisa de concreto. A pressão máxima de ar comprimido empregada é até de 3 atm (0,3 MPa), razão pela qual os tubulões pneumáticos têm sua profundidade limitada a 30 m abaixo do nível da água. Também neste tipo de tubulão despreza-se a força de atrito entre o fuste e o solo, sendo a carga do pilar transmitida ao solo integralmente pela base. Por esta razão, o

2 2 dimensionamento da base (área e altura) segue as mesmas recomendações dos tubulões a céu aberto. Generalidades Os tubulões a céu aberto representam o tipo de fundação empregado, em larga escala, na maioria das obras de fundações de médio a grande porte no Brasil, sobretudo, no interior de São Paulo, devido a seu baixo custo e também por encontrar-se em um solo poroso, que apresente facilidade para escavação manual, e, simultaneamente, estabilidade em cortes verticais. O fuste deverá ser de concreto armado quando o tubulão for submetido apenas à flexocompressão, e de concreto ciclópico quando for submetido apenas à compressão. BERBERIAN (1999) afirma que os tubulões pneumáticos ou a ar comprimido são escavados abaixo do nível d água, sob pressão de ar comprimido, para expulsar (secar) a água do interior da escavação, e que, neste caso, os tubulões serão sempre revestidos por camisas de aço ou concreto. ALONSO E GOLOMBEK (1996) afirmam que, em face do desenvolvimento de outros tipos de fundação e dos custos e riscos envolvidos na execução de tubulões

3 3 pneumáticos, estes vêm sendo menos utilizados na engenharia de fundações, com algumas exceções no ramo rodoviário, em obras de arte fora do perímetro urbano. Dimensionamento - Fundação: Profunda e Direta - Cálculo similar a sapatas Onde: df- Diâmetro do Fuste D- Diâmetro da Base h- Altura da Base h0- Altura do Rodapé Considerações: df 70cm H 2,0m D 4,0m h0 normalmente entre 20 e 25cm O df, ou fuste, é de seção circular, adotando-se 70 cm como diâmetro mínimo (para permitir a entrada e saída de operários), porém, a projeção da base poderá ser circular ou em forma de falsa elipse. Neste caso, a relação a deverá ser menor ou igual a 2,5. b Tipos de Base: 1- Definir a área: Tensão Admissível O bulbo de tensões é 3.B Para Base Circular σadm = Nmed 30 (MPa) 4. P D = π. σadm

4 4 Para Base em forma de Falsa Elipse: 2- Definir a área do Fuste: π. b² 4 Af = + b. x = P σadm P σadm concreto σadm concreto: tensão admissível do concreto limita a um Fck= 14Mpa, que é σconc= 5Mpa. NBR 6122 σconc = 0,85. fck γf. γc Fck- Resistência a compressão do concreto (MPa) γf- 1,4 γc- 1,6 3- Cálculo de H: O valor do ângulo α, para tubulões a céu aberto é de 60 graus, desta forma: Para Base Circular: Para Base em forma de Falsa Elipse: H = 0,866. (a df) 4- Cálculo do volume da base: V = 0,2. Ab + Ab- área da base Af- área do fuste D df H = ( ). tg60 2 H 0,2. (Ab + Af + Ab. Af) 3 O volume da base pode ser calculado, de maneira aproximada, como sendo a soma do volume de um cilindro com 20 cm de altura e um tronco de cone com altura (H- 20cm). O volume será obtido em m³ (metros cúbicos), se entrar com Ab (área da base) e Af (área do fuste) em metros quadrados (m²).

5 5 Fases de Execução do Tubulão:

6 6 Atividade 1 Dimensione um tubulão a céu-aberto na cota -6m, para uma carga de 1500 KN.

7 7 Atividade 2 Dimensione um tubulão a céu-aberto na cota -4m, para uma carga de 2000 KN.

8 8 Atividade 3 Projetar um tubulão para o pilar abaixo com taxa no solo 0,6 Mpa.