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Artigos Saint-Gobain Canalização

Assentamentos

Enviado em 08 Junho 2018, 10:40 AM

TRAVESSIA DE PONTE

 

Para atravessar uma ponte com uma canalização de elementos com bolsas é necessário definir os suportes, a absorção das dilatações térmicas da ponte e da canalização e a ancoragem dos elementos submetidos aos empuxos hidráulicos.

Para isso, existem dois princípios de assentamento que podem ser utilizados em função do projeto: a canalização solidária e não solidária à obra de arte.

Os casos apresentados adiante correspondem algumas situações clássicas de travessia, porém são apenas exemplos não representando a variedade de situações que se pode encontrar.

Cada ponte é um caso particular que deve ser estudado de maneira específica. É importante garantir previamente que a obra de arte pode suportar as canalizações e que as fixações de ancoragem são possíveis.

 

Obra em alvenaria tradicional

 

 

Corte transversal

­

Obra com extremidade livre

 

Corte transversal

 

Suportes

• Um suporte por tubo.

• Um suporte atrás de cada bolsa.

• Um berço de apoio (a = 120° é aconselhável).

• Um colar de fixação.

• Uma proteção de borracha entre o tubo e o suporte.

 

Dilatações térmicas

Dilatação relativa:

Cada colar deve ser suficientemente apertado para constituir um conjunto fixo com a ponte. Entre cada um dos suportes, solidários à ponte e aos tubos, a junta elástica atua como uma junta de dilatação absorvendo a variação de um comprimento de tubo.

 

Dilatação global (DL):

A dilatação global nas extremidades da ponte é compensada, tanto por uma simples junta elástica (caso de obra em alvenaria tradicional), quanto por uma peça que atue como uma junta de dilatação (caso de obra de arte com extremidade livre).

 

Ancoragem

Cada elemento submetido a um empuxo hidráulico (curva, tê, válvula, etc.) deve ser sustentado por um sistema de ancoragem.

Os suportes devem ser dimensionados para manter a canalização corretamente alinhada e resistir aos esforços hidráulicos. Por isso, é recomendável prever um coeficiente de segurança de dimensionamento, para compensar os esforços hidráulicos caso haja uma eventual falta de alinhamento na canalização.

 

CANALIZAÇÃO NÃO SOLIDÁRIA À OBRA DE ARTE

 

Suportes

 

Corte transversal

 

Cada suporte é solidário à canalização, independente dos movimentos da obra de arte. Existem várias técnicas, variando conforme a grandeza das dilatações, como: por deslizamento, rolamento sobre trilhos, rodízios etc.

As forças de deslizamento dos suportes devem ser compatíveis com o sistema de ancoragem da canalização:

• um suporte por tubo

• um suporte atrás de cada bolsa

• um berço de apoio

• um colar de fixação

•uma proteção de borracha entre o tubo e o suporte.

 

Dilatações térmicas

A canalização dilata ou contrai independentemente da obra de arte. As juntas travadas facilitam a montagem e participam da repartição da dilatação global ΔL que é transferida para a extremidade livre da canalização por uma junta de dilatação.

 

ASSENTAMENTO AÉREO

As canalizações de ferro dúctil com bolsa oferecem uma solução simples para a construção de adutoras de superfície.

No assentamento aéreo de uma canalização formada de elementos com bolsas é importante definir os suportes, o método de absorção das dilatações térmicas e a ancoragem dos elementos submetidos aos empuxos hidráulicos.

 

SUPORTES

 

 

 

 

 

Os parágrafos seguintes propõem os princípios gerais de uma solução clássica, com tubos com ponta e bolsa:

• um suporte por tubo

• um suporte atrás de cada bolsa

• um berço de apoio (α = 120° é aconselhável); e

• um colar equipado com proteção de elastômero.

 

DILATAÇÃO TÉRMICA

 

 

A vantagem da canalização em ferro dúctil é evitar a instalação de juntas de dilatação.

Ponto fixo:

Cada colar deve ser suficientemente apertado para constituir um ponto fixo (prever uma largura de colar adequada).

 

Absorção de dilatações:

Entre cada suporte, a junta elástica exerce o papel de compensador de dilatação, absorvendo a dilatação de um comprimento de tubo.

 

ANCORAGEM

Cada elemento submetido a um empuxo hidráulico deve ser estabilizado por um bloco de ancoragem. As mudanças de direção de grande raio de curvatura podem ser realizadas por um desvio das juntas (nos limites das tolerâncias especificadas), porém, neste caso, é preciso reforçar a ancoragem dos suportes, após ter avaliado os empuxos hidráulicos resultantes das juntas defletidas. Além disso, é necessário prever um coeficiente de segurança de dimensionamento, para compensar os esforços hidráulicos que podem ocorrer devido a uma eventual falta de alinhamento da canalização.

 

Obs.: Consulte a Saint-Gobain Canalização nos casos de montagem aérea com vãos livres de 12 e 14m.

 

 

 

ASSENTAMENTO EM TUBO CAMISA

Assentar uma canalização em tubo camisa consiste em centrar e guiar cada elemento dentro do tubo camisa e travar os elementos entre si para tracionar o conjunto.

As canalizações de ferro dúctil com bolsas permitem essas travessias sem muitas dificuldades.

Antes de preparar os colares-guia, é necessário que:

• libere as extremidades do tubo camisa;

• verifique seu estado e seu alinhamento;

• assegure de que o colar-guia seja compatível com o diâmetro interno do tubo camisa.

 

PREPARAÇÃO DOS COLARES-GUIA:

Em função do diâmetro do tubo, da bolsa e eventualmente dos contraflanges de travamento, é necessário confeccionar colares-guia para suporte e alinhamentos mais adequados às necessidades de tração da canalização no tubo camisa. A figura mostra um exemplo de colar-guia.

 

É importante assegurar também que a força de tração não ultrapassa a resistência das juntas travadas interna e externa.

 

INSTALAÇÃO DA CANALIZAÇÃO NO TUBO CAMISA

 

Com Junta Travada Interna (JTI) e Junta Travada Externa (JTE)

• Passar o cabo de aço por dentro do tubo camisa, enganchando-o na bolsa do primeiro tubo;

• Fixar os colares-guia atrás de cada bolsa;

• Tracionar o primeiro tubo para dentro do tubo camisa

• Efetuar a montagem da ponta do primeiro tubo na bolsa do segundo tubo;

• Travar o contraflange (no caso de JTE).

Após o fim desta operação:

• Tracionar o conjunto formado para dentro do tubo camisa;

• Continuar o assentamento dos tubos travados até que o primeiro tubo apareça na outra extremidade do tubo camisa.        

 

Com Junta JGS e Cabo de Travamento

 

• Passar o cabo de aço por dentro do tubo camisa, amarrando-o ao cabo de travamento.

• Fixar atrás de cada bolsa os colares-guia e de alinhamento equipados com uma fixação do cabo de travamento.

• Posicionar o primeiro tubo dentro do tubo camisa.

• Fixar o cabo de travamento e tracionar a canalização.

• Efetuar a montagem da ponta do primeiro tubo na bolsa do segundo tubo.

• Fixar o cabo de travamento sobre o segundo suporte e continuar a tração da canalização.

• Continuar o assentamento dos tubos até o primeiro tubo aparecer na outra extremidade do tubo camisa.

• Desmontar o cabo de tração fixado sobre o primeiro tubo (o cabo de travamento deve permanecer no seu lugar).

 

Teste de pressão

Após o assentamento dos tubos dentro do tubo camisa é indispensável efetuar o teste de estanqueidade deste trecho.

 

ASSENTAMENTO EM DECLIVE

O assentamento de uma canalização de ferro dúctil em declive pode ser feito de duas maneiras: em blocos de concreto para cada tubo e blocos de concreto na cabeceira de um trecho travado.

 

FORÇA AXIAL

 

Em alguns declives, os atritos entre a canalização e o terreno são insuficientes para que ela continue montada. É necessário equilibrar a componente axial de gravidade com utilização de blocos de ancoragem ou de juntas travadas.

Obs.: As duas técnicas podem ser associadas.  

É conveniente ancorar uma canalização quando o declive ultrapassa:

• 20% numa canalização aérea;

• 25% numa canalização enterrada.

 

ANCORAGEM TUBO POR TUBO

Técnica indicada para assentamento aéreo

• Um bloco de ancoragem atrás de cada bolsa de tubo.

• As bolsas são direcionadas para acima, a fim de favorecer o apoio sobre os blocos.

• Folga de 10mm deve ser deixada entre a ponta do tubo e o fundo da bolsa, a fim de absorver as dilatações térmicas (condições clássicas de assentamento das juntas elásticas).

 

ANCORAGEM POR TRECHO TRAVADO

Técnica indicada para assentamento enterrado

Consiste em ancorar um trecho de canalização travada tanto por um bloco de ancoragem colocado na cabeceira do trecho, atrás da bolsa do primeiro tubo a montante, quanto por um comprimento de travamento L suplementar, instalado na parte plana atrás da curva anterior a pendente. O esforço axial máximo é suportado pela primeira junta travada a jusante do bloco. Este esforço é função do declive, mas também do comprimento do trecho travado. O comprimento máximo admissível deve, portanto, ser definido pela resistência máxima da junta travada.

Se o comprimento do declive é superior àquele do trecho travado admissível, é possível realizar a descida em vários trechos independentes, cada um ancorado na cabeceira por um bloco de concreto. Neste caso, não se trava as juntas das extremidades dos trechos.

É obrigatório realizar o assentamento a partir do ponto mais alto, a fim de que as juntas fiquem na posição de receber esforços axiais.

 

DIMENSIONAMENTO DE UM BLOCO DE ANCORAGEM DE UM TRECHO ENTERRADO

a: altura menor do bloco de ancoragem

α: declividade

F: força de deslizamento

L: comprimento do bloco

B: largura do bloco

H: altura equivalente do bloco de ancoragem

W: peso do tubo ou do trecho cheio de água

S: seção transversal

Pmáx: pressão de serviço admissível da junta travada

f: coeficiente de atrito solo/tubo

F: ângulo de atrito interno (Ver CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS DOS SOLOS)

G: peso do bloco

g: massa específica do concreto (22000N/m3)

D: diâmetro da canalização

 

Hipóteses

• R  passa pelo terço central da base do bloco.

• Não se leva em consideração o efeito do empuxo hidráulico sobre a curva superior.

 

Dimensões do Bloco

L:

 

H = 0,5L tg α + a (a = 0,10m mínimo)

G = gLBH

 

onde:

F = W(sen α – f cos α)

f = α2 tg(0,8 .F) com:

α2 = 1 tubo revestido com zinco + tinta betuminosa

α2 = 2/3 tubo revestido com manta de polietileno

 

Condições suplementares a verificar:

• resistência da junta travada: W < Pmáx . S

• não deslizamento do bloco:                                  

 (senão, aumentar H).

Comentários (29)
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Comentários

Ivan

postado em 13 Julho 2018, 20:33 PM
Excelente

Saint-Gobain Canalização

postado em 16 Julho 2018, 14:23 PM
Obrigada, Ivan!

Daniel Barbosa

postado em 10 Julho 2018, 18:36 PM
Seria legal uma forma de fazer o Download do artigo. So uma sugestão...

Saint-Gobain Canalização

postado em 11 Julho 2018, 15:58 PM
Excelente sugestão! Vamos disponibilizar, Daniel. Muito obrigada!

Ailton Donizeti da Silva

postado em 10 Julho 2018, 14:45 PM
O artigo técnico faz que recordamos os conceitos da hidráulica de maneira prática e objetiva, mantendo-nos atualizados.

Saint-Gobain Canalização

postado em 11 Julho 2018, 15:56 PM
A intenção é essa, Ailton! ;)