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Comportamento de tubos às cargas externas

Enviado em 10 Julho 2018, 10:09 AM

De acordo com seus comportamentos às cargas externas, os tubos podem ser classificados em três categorias: rígidos flexíveis e semirrígidos. Os tubos de ferro dúctil são classificados como semirrígidos, pois apresentam boa combinação de resistência às cargas e à deformação, garantindo assim segurança de serviço ao longo do tempo.

SISTEMA SOLO/TUBO

Para analisar o comportamento mecânico de um tubo enterrado dever ser levado em consideração o sistema solo/tubo. Efetivamente, a interação dos tubos com o solo depende da sua rigidez ou da sua flexibilidade, o que determinará então o tipo de assentamento.

Tubos rígidos:

Exemplo: Fibrocimento, concreto protendido.

Comportamento: Os tubos rígidos só admitem uma pequena ovalização antes da ruptura. Esta deformação é insuficiente para colocar em jogo as reações de apoio laterais do reaterro. Toda a carga vertical do reaterro é suportada pelo tubo, o que provoca grandes tensões de flexão em suas paredes.

Critério de dimensionamento: Geralmente, carga máxima de compressão.

Consequências: Os tubos rígidos favorecem as concentrações de carga nas geratrizes inferior e superior. A eficiência do conjunto solo/tubo rígido depende bastante do ângulo de apoio α, portanto há necessidade de uma boa preparação do leito de assentamento, em particular se houverem cargas rodantes.

Tubos flexíveis:

Exemplo: Plástico, aço não revestido com cimento.

Comportamento: Os tubos flexíveis suportam, sem romper, uma grande deformação. Assim, a carga vertical do reaterro sobre os tubos é equilibrada pelas reações de apoio lateral do tubo sobre o reaterro adjacente.

Critérios de dimensionamento: Ovalização máxima admissível ou tensão de flexão máxima admissível.

Consequências: A estabilidade do sistema solo/tubo flexível depende da capacidade do reaterro de gerar uma reação passiva de apoio, módulo de reação (E’), e, consequentemente, da qualidade do reaterro e sua compactação.

Tubos semirrígidos:

Exemplo: Ferro fundido dúctil.

Comportamento: Os tubos semirrígidos suportam uma ovalização suficiente para que uma parte da carga vertical do reaterro mobilize o apoio do recobrimento. Assim, os esforços são as reações passivas de apoio do solo de envolvimento lateral e das tensões internas de flexão na parede do tubo. A resistência à carga vertical é então repartida entre a resistência própria do tubo e seu reaterro. A contribuição de cada função é relação entre a rigidez do tubo e do solo.

Critérios de dimensionamento: Tensão de flexão máxima admissível (caso de pequenos diâmetros) ou ovalização máxima admissível (caso de grandes diâmetros) e rigidez diametral.

Consequências: Na divisão dos esforços entre o tubo e reaterro, o sistema solo/tubo semirrígido oferece maior segurança no caso de aumento, ao longo do tempo, das solicitações mecânicas ou de alterações das condições de apoio.

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