Memória de Cálculo

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MEMRIA DE CLCULOVerificao da estabilidade do muro de conteno da barragem

CALCULISTAS: Geiza Thamirys Correia GomesGraduanda em Engenharia Civil/ UFAL

Seiko ImaiGraduanda em Engenharia Civil/ UFALSUPERVISOR E ORIENTADOR: Moacyr Alves Barbosa de OliveiraEngenheiro Civil CREA-RJ 24350 D

1. APRESENTAOO documento em questo apresenta a memria de clculo para verificao de estabilidade do muro de conteno da barragem de Guapiau, assim como dimensionamento de armadura e verificao do volume de concreto.2. CONSIDERAES

As NBRs 6118 e 6120 do ano 1980, apresentam prescries, peso especficos de alguns materiais e carregamentos uniformemente distribudos usais em edificaes. No entanto, para estruturas hidrulicas de barramento de controle ou gerao, algumas cargas consideradas so adotadas a partir de normas internacionais ou da experincia em projetos anteriormente desenvolvidos no Brasil.2.1. Parmetros adotadosPara o clculo de estabilidade e dimensionamento de armaduras foram adotados os parmetros apresentados abaixo.Peso especfico do concreto armado: Peso especfico do concreto massa: Peso especfico da gua: Peso especfico do solo: ngulo de atrito: Classe do ao: CA-50Sobrecarga: q = 20 kN/mCoeso do solo: c = 1 MPa = 10 Kg/ cmViscosidade do fluido: 3. VERIFICAO DE ESTABILIDADEO clculo da fora de presso ou empuxo que os fluidos em repouso exercem sobre as superfcies slidas que os limitam, efetuado com base nos princpios da hidrosttica e encontra aplicao em inmeros problemas de engenharia, como nos projetos de barragens, comportas, reservatrios, etc.No caso das Barragens, as foras atuantes so: empuxos horizontais - exercidos pelo nvel de gua de montante e jusante, empuxos verticais - exercidos pela subpresso de gua, sobrepresso de gua a montante e jusante e peso prprio da estrutura, e empuxos quaisquer exercidos por esforos externos.Calcula-se a estabilidade da barragem principalmente aos esforos de escorregamento e tombamento.3.1. Verificao ao escorregamentoO caso de deslizamento ocorre quando no plano de escorregamento no h coeso, fato que acontece normalmente em juntas falhas na rocha de fundao. Porm, os fatores de minorao e os coeficientes de segurana permanecem inalterveis. O escorregamento verificado utilizando a equao apresentada abaixo.

Sendo:

3.2. Verificao ao tombamento

A verificao ao tombamento a relao entre a soma dos momentos estabilizantes e o somatrio dos momentos tombadores. O tombamento verificado utilizando a equao apresentada abaixo.

3.3. Clculos de verificao de estabilidade

Para verificao da estabilidade, o muro de conteno foi dividido em 8 trechos.

3.3.1. MC-BL.1

Figura 1 Vista lateral (MC-BL.1). Peso do concreto

Peso do solo

Empuxo do solo

Empuxo da sobrecarga

Momentos

Escorregamento

Tombamento

Posio do centro de presso

Excentricidade

Tenses

Diagrama de tenses3.3.2. MC-BL.2

Figura 2 Vista lateral (MC-BL.2). Peso do concreto

Peso do solo

Empuxo do solo

Empuxo da sobrecarga

Momentos

Escorregamento

Tombamento

Posio do centro de presso

Excentricidade

Tenses

Diagrama de tenses3.3.3. MC-BL.3

Figura 3 Vista lateral (MC-BL.3).

Peso do concreto

Peso do solo

Empuxo do solo

Empuxo da sobrecarga

Momentos

Escorregamento

Tombamento

Posio do centro de presso

Excentricidade

Tenses

Diagrama de tenses3.3.4. MC-BL.4

Figura 4 Vista lateral (MC-BL.4). Peso do concreto

Peso do solo

Empuxo do solo

Empuxo da sobrecarga

Momentos

Escorregamento

Tombamento

Posio do centro de presso

Excentricidade

Tenses

Diagrama de tenses3.3.5. MC-BL.5

Figura 5 Vista lateral (MC-BL.5).

Peso do concreto

Peso do solo

Empuxo do solo

Empuxo da sobrecarga

Momentos

Escorregamento

Tombamento

Posio do centro de presso

Excentricidade

Tenses

Diagrama de tenses

3.3.6. MC-BL.6

Figura 6 Vista lateral (MC-BL.6). Peso do concreto

Peso do solo

Empuxo do solo

Empuxo da sobrecarga

Momentos

Escorregamento

Tombamento

Posio do centro de presso

Excentricidade

Tenses

Diagrama de tenses3.3.7. MC-BL.7

Figura 7 Vista lateral (MC-BL.7). Peso do concreto

Peso do solo

Empuxo do solo

Empuxo da sobrecarga

Momentos

Escorregamento

Tombamento

Posio do centro de presso

Excentricidade

Tenses

Diagrama de tenses

3.3.8. MC-BL.8

Figura 8 Vista lateral (MC-BL.8). Peso do concreto

Peso do solo

Empuxo do solo

Empuxo da sobrecarga

Momentos

Escorregamento

Tombamento

Posio do centro de presso

Excentricidade

Tenses

Diagrama de tenses

4. VERIFICAO DO VOLUME DE CONCRETOOs volumes foram calculados utilizando o software Autodesk Revit Structure, e verificados utilizando frmulas para os clculos de volume de figuras geomtricas espaciais.

4.1. Clculos para verificao do volume de concreto

4.1.1. Laje

SoftwareClculosComparativo

1157,92 m0,18 m0,01 %

4.1.2. Vertedouro

SoftwareClculosComparativo

9105,76 m80,26 m0,88 %

4.1.3. Entrada das comportas

SoftwareClculosComparativo

469,73 m3,56 m0,75 %

4.1.4. Ensecadeira do vertedouro

Figura 10 Croqui de armadura (MC-BL.2).

SoftwareClculosComparativo

624,7 m644,22 19,52 m3,03 %

4.1.5. Escada

Figura 10 Croqui de armadura (MC-BL.2).

SoftwareClculosComparativo

32,41 m32,81 m0,4 m1,22 %

4.1.6. Tomada dgua 1Perspectiva

Lateral

Frente

SoftwareClculosComparativo

3993,65 m4030,25 m36,6 m0,9 %

4.1.7. Tomada dgua 2Perspectiva 1

Perspectiva 2

Lateral

Topo

SoftwareClculosComparativo

10862,1 m11559,06 m696,96 m6,03 %

4.1.8. Tomada dgua 3Perspectiva

Lateral

Topo

SoftwareClculosComparativo

748,33 m747,44 m0,89 m0,12 %

4.1.9. MuroPerspectiva

Topo

Frente

SoftwareClculosComparativo

720,21 m1 m0,14 %

4.1.10. Laje do muro - 1 (BC-BL.1)

SoftwareClculosComparativo

427,54 m430,43 m2,89 m0,67 %

4.1.11. Laje do muro - 2 (BC-BL.2)

SoftwareClculosComparativo

271,7 m271,52 m0,18 m0,06 %

4.1.12. Laje do muro - 3 (BC-BL.3)

SoftwareClculosComparativo

827, 58 m817,37 m10,21 m1,25 %

4.1.13. Laje do muro - 4 (BC-BL.4)

SoftwareClculosComparativo

377,27 m366,73 m10,54 m2,87 %

4.1.14. Laje do muro - 5 (BC-BL.5)

SoftwareClculosComparativo

377,27 m366,73 m10,54 m2,87 %

4.1.15. Laje do muro - 6 (BC-BL.6)

SoftwareClculosComparativo

1615,04 m1567,77 m47,27 m3,02 %

4.1.16. Laje do muro - 7 (BC-BL.7)

SoftwareClculosComparativo

271,7 m271,52 m0,18 m0,06 %

4.1.17. Laje do muro - 8 (BC-BL.8)

SoftwareClculosComparativo

681,19 m656,93 m24,26 m3,7 %

4.1.18. Laje do muro - 9 (muro J)

Perspectiva

Frente

Lateral

Topo

SoftwareClculosComparativo

1158,93 m1214,6955,76 m4,59 %

4.1.19. Laje do muro - 10

Perspectiva

Topo

Lateral 1Lateral 2

SoftwareClculosComparativo

925,71 m44,98 m4,65 %

4.1.20. Laje do muro - 11Perspectiva

Lateral

Frente

SoftwareClculosComparativo

5314,75 m5055,83 m258,92 m5,12 %

4.2. VOLUME TOTAL DE CONCRETO

O software Autodesk Revit Structure apresentou um volume total de concreto na ordem de 53337,2 m, enquanto que a verificao, de forma aproximada, apresentou o volume de 53915,86 m, o clculo apresentou uma diferena de 1,08 % quando comparado ao valor fornecido pelo software, conforme pode ser observado na Tabela abaixo.

PeaSoftwareClculosComparativo

DiferenaPorcentagem

Laje do vertedouro1157,921158,10,180,01%

Vertedouro9105,769025,580,260,88%

Entrada das comportas469,73473,33,560,75%

Muro720,21719,2110,14%

Laje do muro 01925,71970,944,984,65%

Laje do muro 022133,92120,1913,710,65%

Laje do muro 03974,67976,51,830,19%

Laje do muro 045627,715594,7330,60%

Laje do muro 051240,171296,9656,794,38

Laje do muro 065314,755055,83258,925,12%

Laje do muro 071240,171296,9656,794,38

Laje do muro 083103,673223,62119,953,72%

Laje do muro 092682,422602,53198,13,07%

Laje do muro 10974,67976,51,830,19%

Laje do muro 111404,551411,286,730,48%

Ensecadeira do vertedouro624,7644,2219,523,03%

Escada32,4132,810,41,22%

Tomada d'gua 13993,654030,2536,60,90%

Tomada d'gua 210862,111559,06696,966,03%

Tomada d'gua 3748,33747,440,890,12%

53337,253915,861632907,75%

578,66 m

1,08 %

5. DIMENSIONAMENTO DAS ARMADURAS

5.1. Clculos para dimensionamento de armadura

5.1.1. MC-BL.1

Pesos

Empuxos

Figura 9 Croqui de armadura (MC-BL.1).5.1.2. MC-BL.2

Pesos

Empuxos

N

Figura 10 Croqui de armadura (MC-BL.2).

5.1.3. MC-BL.3

Pesos

Empuxos

N

Figura 11 Croqui de armadura (MC-BL.3).5.1.4. MC-BL.4

Pesos

Empuxos

N

Figura 12 Croqui de armadura (MC-BL.