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O Caminho Seguro das Águas

Comportamento de tubos às cargas externas

Informativo
Comportamento de tubos às cargas externas

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.

Gabriel Oliveira
Desenvolvedor
Usuário Teste para criação e migração de conteúdo