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8/9/2015 Canal do Panamá Comportas Danilo Aguiar 04010253 Engenharia Civil 5° Período A A esquerda: Comporta seccionada (754 toneladas) A cima: Nova comporta, peça única (3.700 toneladas) Comportas do canal do Panamá O canal antigo possui 33,20m de largura e conta com comportas seccionadas que pesam 754 toneladas cada, Na expansão o canal terá 55,00m de largura o que tornaria impossível o uso de comportas seccionadas, pois as dobradiças quebrariam, logo optaram por uma comporta não seccionada utilizando uma estrutura na base para que ela deslizasse (como um portão eletrônico residencial), mas se a comporta fosse construída de aço maciço pesaria 136.764 toneladas, o peso destruiria por compressão a estrutura da base. Os engenheiros se viram diante de um problema que teria que ser resolvidos e decidiram fazer uma estrutura oca, de forma que não alterasse a resistência da estrutura, mas diminuísse o peso aproveitando assim o empuxo. Pesquisei muito e pouco encontrei sobre as comportas, mas tomei a liberdade de exercer um pouco de engenharia e após muito refletir sobre essas comportas e os poucos dados encontrados, cheguei a seguinte conclusão: como as comportas trabalham com níveis diferentes de água, quando a eclusa tivesse cheia o empuxo seria muito maior que o peso próprio da estrutura fazendo com que a comporta flutuasse, destruindo por tração a estrutura da base. Dados pesquisados Massa total = 3.700 toneladas Altura = 30 metros Largura = 10 metros Comprimento = 58 metros Densidade do aço = 7860 kg/m³ Densidade da água = 1000kg/m³ Dados Trabalhados Peso (oca) = 36.297 KN Peso (maciça) = 1.341.655 kN Volume total da comporta = 17.400m³ Densidade da comporta vazia = 221,64kg/m³ Empuxo = 170.694 KN � � 3.700.000 � 9,81 m/s² → P � 36.297 KN � �1000 kg/m³ x (10x30x58)m x 9,81m/s² → E� 170.694 KN Empuxo > Peso próprio A solução seria calcular para que o peso da estrutura fosse igual ao empuxo o que anularia a força peso e teríamos uma comporta teoricamente com o peso zero, mas quando a eclusa baixasse o nível, teríamos uma estrutura pesadíssima. Logo a única solução, seria ter uma comporta com parte permanentemente oca e outra parte onde pudéssemos variar a densidade apenas controlando o nível de água dentro da estrutura (inundando e escoando) ou seja assim conseguiríamos controlar a relação entre peso x empuxo. Peso = Empuxo ("á$%& 'á$%&) ( �)*+,*-.& � �/01 2 (" 1000 kg/m³) + 36297000N = 170694000N "á$%& � 13.700,00/ 3 Com a eclusa no nível mais alto seria necessário inundar a comporta com 13.700m³ de água para que o peso da comporta fosse igual ao empuxo, assim tornando a comporta teoricamente com o peso zero, resultado na diminuição drástica da força necessária para movimentar a comporta além de diminuir o esforço sobre a estrutura deslizante aumentando a vida útil do sistema.
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