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Travamento

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O travamento dos tubos e conexões com bolsas é uma técnica alternativa aos blocos de ancoragem, para equilibrar os efeitos dos empuxos hidráulicos. É essencialmente empregado quando existem obstruções (zona urbana) ou em terrenos com baixa resistência mecânica.

Veja a seguir:
PRINCÍPIO

Esta técnica consiste em travar as juntas por um comprimento suficiente, a montante e a jusante de uma mudança de direção, a fim de utilizar as forças de atrito solo/tubo para equilibrar a força de empuxo hidráulico.

O cálculo do comprimento a travar é independente do sistema de travamento utilizado.
CÁLCULO DOS COMPRIMENTOS A TRAVAR (MÉTODO DE ALABAMA)

Comprimento a travar
L = PS
(


)
tg

× c
-
Fn 2
2 2
L: comprimento a travar (m)
P: pressão de teste na obra (Pa)
S: seção transversal (m2)
: ângulo da curva (radiano)
Fn: força de atrito por metro de tubo (N)
c: coeficiente de segurança (1,2 em geral)
Fn = K.f (2 We + Wp + Ww)

Wp: peso específico do tubo vazio(N/m)
Ww: peso específico da água (N/m)
We: peso específico do reaterro (N/m)
f: coeficiente de atrito solo/tubo
K: coeficiente de distribuição das pressões do reaterro em volta dos tubos (segundo compactação K=1,1 a 1,5)

We = HD . 1

1 = 2/3 (teste com juntas descobertas)
D: diâmetro externo do tubo (m)
H: altura de recobrimento (m)
: massa específica do solo (kg/m3)

f = 2 tg (0,8 )

2 = 1; tubo revestido com zinco + pintura betuminosa)
2 = 2/3; tubo com manta de polietileno, escolhendo:
= ângulo de atrito interno
K . f = mín [K . 2/3 tg ( 0,8 ); 0,3]

Solo
O comprimento a travar pode ser alterado em função da segurança, que depende:
  • dos cuidados no assentamento,
  • da qualidade e da compactação do reaterro,
  • da incerteza das características físicas do reaterro.
É conveniente, em tal circunstância, levar em consideração a presença, parcial ou não, do lençol freático, corrigindo o peso do tubo cheio pelo empuxo de Arquimedes correspondente.

(  
) tg  
-
2
2 2
Flange cego 1
Curva 90° 0,7854
Curva 45° 0,4880
Curva 22° 30' 0,2734
Curva 11° 15' 0,1450

APLICAÇÃO PRÁTICA

Caso de um terreno de resistência mecânica média:
  • terreno: cascalho areias, argila
  • ângulo de atrito interno = 30°
  • resistência 0,6 daN/cm3
  • massa específica = 2000 kg/m3
  • sem lençol freático
  • tubo revestido com zinco + pintura betuminosa
  • coeficiente de segurança: 1,2
Ver tabela na página seguinte.

Caso de uma pressão P diferente de 1,0 MPa

Corrigir o valor L da tabela pelo fator multiplicativo L x P (onde P é expresso em MPa).

Caso de utilização da manta de polietileno

Multiplicar o comprimento a travar da tabela abaixo por 1,9. Não esquecer o fator multiplicativo descrito acima, se houver.


EXEMPLO

Calcular o comprimento de travamento para:
  • uma curva 45°
  • canalização DN 500, classe K9
  • pressão de teste de 2,5 MPa
  • sem manta de polietileno
  • terreno médio
  • sem lençol freático
  • altura de cobertura 1,5 m
Para as condições de assentamentos médios definidas anteriormente, a tabela apresenta:
  • L = 9,5 m P = 1,0 MPa, sem manta de polietileno
  • L = 23,8 m P = 2, 5 MPa, sem manta de polietileno
Comprimento (em m) a travar de um lado e do outro para uma pressão de teste de 1,0 MPa, qualquer que seja o sistema de travamento utilizado:

DN Alturas de Recobrimento
Curva 90° Curva 45° Curva 22° 30' Curva 11° 15' Flange cego
1 m 1,5 m 2 m 1 m 1,5 m 2 m 1 m 1,5 m 2 m 1 m 1,5 m 2 m 1 m 1,5 m 2 m
80 4,5 3,1 2,3 2,8 1,9 1,5 1,6 1,1 0,8 0,8 0,6 0,5 5,7 3,9 3,0
100 5,4 3,7 2,8 3,4 2,3 1,8 1,9 1,3 1,0 1,0 0,7 0,5 6,9 4,7 3,6
150 7,7 5,3 4,0 4,8 3,3 2,5 2,7 1,8 1,4 1,4 1,0 0,7 9,8 6,7 5,1
200 9,9 6,8 5,2 6,1 4,2 3,2 3,4 2,4 1,8 1,8 1,3 1,0 12,6 8,7 6,6
250 12,0 8,3 6,4 7,5 5,2 4,0 4,2 2,9 2,2 2,2 1,5 1,2 15,3 10,6 8,1
300 14,1 9,8 7,5 8,7 6,1 4,7 4,9 3,4 2,6 2,6 1,8 1,4 17,9 12,5 9,6
350 16,0 11,2 8,6 9,9 7,0 5,4 5,6 3,9 3,0 2,9 2,1 1,6 20,3 14,3 11,0
400 17,9 12,6 9,7 11,1 7,8 6,0 6,2 4,4 3,4 3,3 2,3 1,8 22,8 16,0 12,4
450 19,7 14,0 10,8 12,3 8,7 6,7 6,9 4,9 3,8 3,6 2,6 2,0 25,1 17,8 13,8
500 21,5 15,3 11,9 13,4 9,5 7,4 7,5 5,3 4,1 4,0 2,8 2,2 27,4 19,5 15,1
600 25,0 17,9 14,0 15,5 11,1 8,7 8,7 6,2 4,9 4,6 3,3 2,6 31,8 22,8 17,8
700 28,2 20,4 16,0 17,5 12,7 9,9 9,8 7,1 5,6 5,2 3,8 2,9 35,8 25,9 20,3
800 31,2 22,8 17,9 19,4 14,1 11,1 10,9 7,9 6,2 5,8 4,2 3,3 39,8 29,0 22,8
900 34,1 25,0 19,8 21,2 15,6 12,3 11,9 8,7 6,9 6,3 4,6 3,7 43,4 31,9 25,2
1000 36,9 27,2 21,6 22,9 16,9 13,4 12,8 9,5 7,5 6,8 5,0 4,0 46,9 34,7 27,5
1200 41,9 31,4 25,1 26,0 19,5 15,6 14,6 10,9 8,7 7,7 5,8 4,6 53,4 40,0 32,0

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