Parte 5 - Dimensionamento de dutos rigidos

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Módulo: Estudos do Comportamento de Dutos em Solo
Professor: D.Sc. Yuri Costa
Especialização em Engenharia Geotécnica: 
Fundações e Obras de Terra
Dimensionamento de Dutos Rígidos
c
v
r F
FSF
F


RESISTÊNCIA ESTRUTURAL
Material Fator de segurança (FS)
Concreto 1,25 a 1,5
Concreto armado 1 (se realizado teste de carga) 
Cerâmica 1 a 1,5
Cimento amianto 1 a 1,5
Fr = Resistência estrutural do ensaio de 3 cutelos
Fv = Carga de projeto (Solo + Sobrecargas)
FS = Fator de segurança
Fc = Fator de berço
Moser e Folkman (2012)
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ENSAIO DE 3 CUTELOS
NBR 8890
• Aplicar carga com velocidade constante entre 5 e 35 kN/min.
• Em tubos armados, aplicar a carga até atingir a carga de fissura definida na
Tabela A.4, que deve ser anotada; levar o ensaio até a carga de ruptura.
• Em tubos simples a carga deve ser elevada até a ruptura do tubo, conforme
definido na Tabela A.3, ou até que se ultrapasse a carga mínima especificada.
ENSAIO DE 3 CUTELOS
Carga de fissura no ensaio de compressão diametral
Carga apresentada pelo aparelho de medida, no instante em que
aparece(m) no tubo submetido ao ensaio fissura(s) com abertura de 0,25
mm e comprimento de 300 mm ou mais. Para efeito de projeto da linha, é
esta carga que define a resistência do tubo às solicitações externas.
Carga de ruptura no ensaio de compressão diametral
Carga máxima apresentada pelo aparelho de medida, cujo valor deixa de
sofrer acréscimo, mesmo com o prosseguimento do ensaio.
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CLASSES DOS DUTOS RÍGIDOS
NBR 8890
NBR 8890
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FATOR DE BERÇO
Berço classe D (Inadmissível): cuidados tomados para se ajustar a base do
duto à fundação são mínimos ou inexistentes. Material da envoltória pode ser
levemente compactado.
Vala Aterro
Bueno e Costa (2012)
FATOR DE BERÇO
Berço classe C (Ordinário): Maior cuidado na moldagem da zona de apoio
do duto. Em fundação em solo, a zona de apoio deve ter uma largura de pelo
menos 50% do diâmetro externo do duto. Em fundação em rocha,
providenciar um colchão de material granular. Para altura de cobertura de solo
até 7 m, a espessura do colchão deve ser de 300 mm. Para alturas de
cobertura superiores, a espessura deve ser igual a 40 mm para cada metro de
aterro. Envoltória executada com solo granular compactado até Hmin = 150
mm acima do topo. Espaços vazios sob o duto devem ser completamente
preenchidos.
Vala Aterro em solo Aterro em rocha
Bueno e Costa (2012)
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FATOR DE BERÇO
Berço classe B (1ª Classe): Duto sobre superfície moldada abrangendo 60%
do diâmetro externo. Superfície de apoio moldada com o auxílio de um
gabarito, proporcionando encaixe perfeito. Envoltória executada com solo
granular e estendendo-se até Hmín = 300 mm acima do topo. Solo da envoltória
compactado em camadas com esp. ≤ 150 mm. Em rocha, aplicar colchão
granular com 20 cm de espessura.
Vala Aterro
Bueno e Costa (2012)
FATOR DE BERÇO
Berço classe A (Concreto): Duto em uma base de concreto, armado ou não,
que deve envolver a sua parte inferior em uma extensão vertical máxima igual a
D/4. A extensão do berço de concreto abaixo do duto deve ser igual a, no
mínimo, D/4.
Bueno e Costa (2012)
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FATOR DE BERÇO
Berço Fc
A 2,25 a 3,4
B 1,9
C 1,5
D 1,1
Instalações Aterro em Projeção Positiva
xqN
431,1
Fc 

Classe do berço N
A 0,505
B 0,707
C 0,840
D 1,310
Instalações em Vala ou Aterro em Projeção Negativa
Razão de 
saliência ()
0,0 0,3 0,5 0,7 0,9 1,0
x (p/ B, C, D) 0 0,217 0,423 0,594 0,655 0,638
x‘ (p/ A) 0,150 0,743 0,856 0,811 0,678 0,638





 


2D
H
C
K
q
s
a
 = razão de saliência; Ka = coeficiente de empuxo ativo; Cs = 
fator de carga para dutos salientes positivos; D = diâmetro do 
duto.