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0 Emissão inicial 19/11/2010 KCAR/SMMF 19/11/2010 AQ N DISCRIMINAÇÃO DAS REVISÕES DATA CONFERIDO DATA APROVAÇÃO

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0 Emissão inicial 19/11/2010 KCAR/SMMF 19/11/2010 AQ N° DISCRIMINAÇÃO DAS REVISÕES DATA CONFERIDO DATA APROVAÇÃO

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ÍNDICE

1. OBJETIVO ... 3

2. CAMPANHA DE INVESTIGAÇÃO DOS SOLOS ... 3

2.1. Programação ... 3

2.2. Inspeção Visual ... 3

2.3. Sondagens SPT ... 3

3. TIPIFICAÇÃO DOS SOLOS E FUNDAÇÕES ... 3

3.1. Fundações para Solos Normais ... 3

3.2. Fundações para Solos Especiais ... 4

3.3. Parâmetros Básicos dos Solos ... 4

4. CRITÉRIOS PARA DIMENSIONAMENTO DAS FUNDAÇÕES ... 4

4.1. Cargas Atuando nas Fundações ... 4

4.2. Dimensionamento das Fundações ... 5

4.3. Dimensionamento do Concreto Armado ... 5

5. DIMENSÕES DAS FUNDAÇÕES PARA SOLOS NORMAIS ... 6

5.1. Série de Estruturas ... 6

5.2. Características Adotadas para os Solos ... 6

5.3. Dimensões das Fundações ... 6

6. REFERÊNCIAS ... 6

7. FIGURAS ... 7

Figura 1 – Tubulão Típico ... 8

(3)

1. OBJETIVO

1.1 Definir as características construtivas das fundações típicas a serem utilizadas em solos normais da LT 525 kV, circuito simples, Candiota – Melo, de 117 km, dos quais 55 km estão situados no Rio Grande do Sul, e que fará parte do sistema de interligação elétrica entre o Brasil e o Uruguai.

2. CAMPANHA DE INVESTIGAÇÃO DOS SOLOS 2.1. Programação

2.1.1 Tão logo tenha sido concluído o projeto de plotação inicial deve ser programada uma campanha de investigação dos solos nos locais onde serão instaladas as estruturas. Essa campanha deve incluir, pelo menos, as seguintes investigações: a) Inspeção Visual;

b) Sondagens SPT. 2.2. Inspeção Visual

2.2.1 Deve ser executada em todos os pontos onde serão instaladas as estruturas da LT visando classificar de forma expedita o solo do local (1).

2.2.2 A inspeção visual deve ser precedida por um exame criterioso dos desenhos de planta e perfil os quais normalmente fornecem informações importantes sobre o solo da região (se alagadiço ou inundável, banhado, brejo, afloramento de rocha, erosão, coluvião, sangas, rios, valetas, vegetação, etc.).

2.2.3 A inspeção visual “in situ” deve complementar as informações fornecidas pelos desenhos de planta e perfil no que se refere às formas de erosão, tipo de vegetação, tonalidade da cor do solo e nome genérico pelo qual o solo é conhecido na região. 2.3. Sondagens SPT

2.3.1 Devem ser executadas nos seguintes locais: a) estruturas em ângulo;

b) locais indicativos de solo fraco (brejos, banhados, áreas inundáveis); c) pelo menos uma a cada cinco torres em trechos longos em alinhamento.

2.3.2 As sondagens SPT devem ir, pelo menos, até 12,45 metros de profundidade em solos com boa capacidade de suporte ou até atingir a camada impenetrável. Em solos muito fracos ou com NA elevado, a sondagem deverá atingir obrigatoriamente a camada impenetrável.

3. TIPIFICAÇÃO DOS SOLOS E FUNDAÇÕES 3.1. Fundações para Solos Normais

3.1.1 Consideram-se como normais os solos argilosos, arenosos, siltosos ou mistos (argilo-siltosos, areno-argilosos, etc.) sem presença de água ou de rocha até o nível da base da escavação das fundações.

3.1.2 Para esses solos é prevista a instalação de fundações típicas em tubulões de concreto armado, verticais, com ou sem base alargada.

3.1.3 Para solos em que a alternativa em tubulões se mostrar inadequada é prevista a instalação de fundações em sapatas de concreto armado.

(4)

3.2. Fundações para Solos Especiais

3.2.1 Em outros tipos de solos, aí compreendidos solos fortes como rocha sã e rocha fraturada aflorada ou a baixa profundidade, solos fracos e solos com nível d’água elevado, deverão ser instaladas fundações especiais.

3.2.2 Para rocha sã ou pouco fraturada é prevista a instalação de sapatas em concreto armado, atirantadas na rocha.

3.2.3 Nos locais em que seja possível escavar a rocha poderá ser utilizado como alternativa fundação em tubulão curto em concreto armado engastado diretamente na rocha.

3.2.4 Para solos muito fracos, com ou sem presença d’água a baixa profundidade, é prevista a instalação de estacas metálicas ou de concreto armado coroadas por blocos de concreto armado independentes ou interligados por vigas horizontais. 3.2.5 O detalhamento das fundações especiais será desenvolvido na fase do projeto

executivo quando forem conhecidas as características do solo dos locais onde serão instaladas as estruturas e selecionados os métodos construtivos a serem empregados.

3.3. Parâmetros Básicos dos Solos

3.3.1 As características dos solos a serem efetivamente utilizadas no projeto das fundações típicas serão selecionadas com base nos resultados da Campanha de Investigação descrita no capítulo 2 anterior.

3.3.2 Para o presente relatório, o qual visa apenas definir dimensões aproximadas para as fundações típicas, foram adotadas as características geotécnicas indicadas a seguir, as quais são representativas (2) dos solos descritos nos itens 3.1 e 3.2 anteriores.

Característica Normal Solo Solos Especiais

Rocha Com água Muito fraco

Coesão (kg/cm2) 0,3 a 0 0,10 Ângulo de atrito 15° a 30° 45° 10° Peso específico (t/m3) 1,3 a 1,7 2,0 1,0 1,0 Compressão (kg/cm2) 1,0 a 3,0 5,0 a 10,0 0,8 Nº golpes, SPT em areia 18 5 Nº golpes, SPT em argila 15 4

4. CRITÉRIOS PARA DIMENSIONAMENTO DAS FUNDAÇÕES 4.1. Cargas Atuando nas Fundações

4.1.1 As cargas atuando nas fundações serão as indicadas nas memórias de cálculo das torres que compõem as séries a serem utilizadas (6). Tais cargas já incluem todos os fatores de segurança adotados no projeto estrutural das torres.

4.1.2 As cargas máximas de tração, compressão e horizontais associados (transversais e longitudinais), consideradas nas suas combinações mais desfavoráveis, serão

(5)

multiplicadas por um fator de sobrecarga adicional de 1,10.

4.1.3 As novas cargas assim obtidas serão utilizadas para o dimensionamento das fundações e o cálculo das estruturas de concreto armado.

4.2. Dimensionamento das Fundações

4.2.1 O dimensionamento à tração (arrancamento) usará a metodologia (3) desenvolvida pelo professor J. Biarez (Universidade de Grenoble) e pelo engo. Y. Barraud (EDF),

associada ao método clássico do cone de arrancamento.

4.2.2 O dimensionamento à compressão levará em consideração as cargas horizontais associadas e os correspondentes momentos atuando sobre a base da fundação resultando em um caso de dimensionamento por flexão composta (4).

4.3. Dimensionamento do Concreto Armado

4.3.1 Para dimensionamento do concreto armado (5) serão utilizados os valores constantes da tabela apresentada a seguir, todos referidos ao estado limite último. 4.3.2 Os valores indicados são compatíveis com o critério adotado no cálculo das cargas

atuando nas fundações conforme item 4.1 anterior.

Critérios de Dimensionamento do Concreto Armado Valor Adotado a) Deformação específica do concreto comprimido 000

c

3

,

5

b) Deformação específica da armadura tracionada 000

s

10

c) Resistência à compressão do concreto

c.1) Concreto moldado “in situ”

f

MPa

ck

20

c.2) Concreto pré-moldado

f

MPa

ck

25

c.3) Concreto ciclópico

f

ck

8

MPa

c.4) Concreto simples

f

ck

9

MPa

d) Tensão de cálculo no concreto

c ck cd

f

f

4

,

1

c

e) Tensão de cálculo no aço

s y k y d

f

f

15

,

1

s

f) Tensão de cálculo nos chumbadores

s y k y d

f

f

5

,

1

s

g) Aço da armadura CA 50A ou CA 60A

(6)

5. DIMENSÕES DAS FUNDAÇÕES PARA SOLOS NORMAIS 5.1. Série de Estruturas

A série selecionada (6) é formada pelos seguintes tipos de estruturas:

Tipo Aplicação

SLR Suspensão autoportante leve em alinhamento e ângulo até 3° SPR Suspensão autoportante leve em alinhamento e ângulo até 5° STR Suspensão autoportante para transposição de fases e ângulo até 3° A30R Ancoragem em ângulos até 30°

A60TR Ancoragem em ângulos até 60° e terminal em ângulos de 20°

5.2. Características Adotadas para os Solos

5.2.1 Para dimensionamento preliminar das fundações foram adotados dois tipos de solos normais com as seguintes características:

Característica Solo Normal

Tipo I Tipo II Peso específico (t/m3) 1,7 1,5

Ângulo de atrito 30° 25°

Compressão (kg/cm2) 3,0 2,0

5.3. Dimensões das Fundações

5.3.1 As Figuras 1 e 2 contém as dimensões das fundações típicas em concreto para a série de estruturas indicada no item 5.1 e considerando os solos definidos no item 5.2.

5.3.2 As dimensões indicadas devem ser consideradas como valores aproximados, a serem confirmados quando forem conhecidas as reais características dos solos das regiões atravessadas pelas LTs.

6. REFERÊNCIAS

1 Earth manual, publicado pelo United States Department of the Interior – Bureau of Reclamation.

2 Soil mechanics in engineering practice – Karl Terzaghi e Ralph B. Peck.

3 CIGRÉ 22-06/1968 – The use of soil mechanics methods for adapting tower foundations to soil conditions – J. Biarez e Y. Barraud.

4 Foundation analysis and design – Joseph E. Bowles. 5 Concreto armado – dimensionamento – Walter Pfeil.

6 Relatório L104-0109-A4 SÉRIES DE ESTRUTURAS, preparado para a LT 525 kV, circuito simples, Candiota – Melo.

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Solo Tipo Estrutura D1 D2 H1 H2 G I SLR 0,80 1,40 0,60 4,30 0,30 SPR 0,90 1,50 0,60 4,80 0,30 STR 0,90 1,60 0,70 5,10 0,30 A30R 1,10 1,70 0,70 5,60 0,30 A60TR 1,20 2,20 0,90 7,10 0,30 II SLR 0,80 1,80 0,90 4,70 0,30 SPR 0,90 1,90 0,90 5,50 0,30 STR 0,90 2,00 1,00 5,90 0,30 A30R 1,10 2,20 1,00 6,10 0,30 A60TR 1,20 2,50 1,20 9,90 0,30 1) Dimensionamento em metro.

(9)

g

H2

H1

L2 x L3

L1 x L1

Solo Tipo Estrutura L1 x L1 L2 x L3 H1 H2 G

II SLR 0,60 x 0,60 3,00 x 3,00 0,90 3,10 0,30 SPR 0,60 x 0,60 3,20 x 3,20 1,00 3,20 0,30 STR 0,60 x 0,60 3,30 x 3,30 1,00 3,30 0,30 A30R 0,70 x 0,70 3,60 x 3,60 1,00 3,60 0,30 A60TR 0,80 x 0,80 4,60 x 4,60 1,00 4,60 0,30

1) Os fustes das sapatas deverão ser instalados em alinhamento com o eixo da cantoneira de ancoragem. A base das sapatas deverá ser horizontal.

2) Não está previsto o uso de sapatas em solo tipo I. 3) Dimensões em metro.

Referências

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