Caixa da praia

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SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO DA
BARRA DA TIJUCA

EMISSÁRIO TERRESTRE-SUBMARINO

CAIXA DE TRANSIÇÃO

Memória de Cálculo Estrutural




1 – INTRODUÇÃO

O presente memorial tem por objetivo apresentar o cálculo da estrutura da Caixa de Transição do emissário terrestre para o submarino. Esta transição se dará nesta estrutura situada junto à praia da Barra da Tijuca, tendo a montante o emissárioterrestre constituído de tubo de aço DN=2300 mm e a jusante 2 tubos de PEAD DN=1400 mm.

A estrutura será constituída de uma caixa de concreto armado enterrada, moldada no local, com dimensões internas aproximadas de 5,60m x 5,24m em planta, com altura interna de 5,05 m. As paredes e lajes terão espessura de 60 cm.

Na laje superior da caixa há uma abertura no concreto para instalação da ventosae, para abrigar esta ventosa, há outra caixa com dimensões de 3,20 x 2,60 m internas, com altura de 3,25 m, tendo sua laje superior na altura do terreno.



2 – CROQUIS DA ESTRUTURA

A seguir são apresentados croquis que ilustram a descrição da estrutura.



[pic] [pic][pic]
3 – PARÂMETROS CONSIDERADOS



Para o cálculo da estrutura foram adotados os seguintes parâmetros

• Concreto fck >30MPa

• Aço CA 50-A

• Peso específico do concreto: 2,5 tf/m2

• Peso do solo seco: 1,8 tf/m3

• Peso específico do efluente: 1,0 tf/m3

• Coeficiente de empuxo do solo no repouso: k0 = 0,50











3 – VERIFICAÇÃO À FLUTUAÇÃO


A verificação à flutuação será feita considerando o nível d’água externo no nível do solo e a caixa vazia.

Volume Submerso Caixa deTransição:

VSUB = (6,80 x 6,25 – 3,15 x 3,41 /2) x 6,44 = 239 m3

Volume Submerso Caixa da Ventosa:

VSUB = 3,80 x 3,20 x 3,45 = 42 m3

Volume Submerso Total:

VSUB = 239 + 42 = 281 m3




Peso do concreto
PCONC = (VSUB – Volume interno) x γCONCRETO

VINTERNO = (5,60 x 5,05 – 2,95 x 2,81 / 2) x 5,24 + 3,2 x 2,6 x 3,25 = 154m3

PCONC = (281 – 154) x 2,5 = 318 tf




Fator de segurança à flutuação

FS = 318 / 281 = 1.13 ( OK





4 – CÁLCULO DA CAIXA DA VENTOSA

4.1 - Paredes


As paredes são calculadas como lajes planas, verticais, sujeitas aos carregamentos do empuxo de solo e água externos. No cálculo dos carregamentos foi considerado vazio o interior da caixa e tomados os empuxosde água, considerando o nível no topo do terreno parede, somado ao do solo submerso. Os esforços assim determinados foram adotados para as duas faces, de modo a atender a hipótese de água no interior e sem empuxo externo.


Para o cálculo dos esforços foram utilizadas as tabelas do “Beton Kalender”, considerando-se cada parede engastada na laje de fundo e nas adjacentes, e simplesmenteapoiada na laje superior.


A figura a seguir ilustra a metodologia adotada e os resultados obtidos para cada caso estão nas tabelas mostradas mais adiante.



• Lx e Ly = vãos teóricos da laje
• Hemp = altura efetiva dos empuxos de solo e água
• qSOLO = K0 x (SOLO x Hemp
• qAGUA = (AGUA x Hemp
• q = qSOLO + qAGUA
• Momentos: M = q x Lx2 / k, onde k foiobtido nas tabelas do Beton Kalender.
• kmd = Md / ( b x d2 x fcd)
• As = Md / (kz x d x fyk)



Assim adotamos em todos os casos armadura mínima, dada por:

AsMIN = 0,0015 x 100 x 30 = 4,50 cm2/m ( ( 12,5 c.15


4.2 – Laje superior

• Cargas na Laje Superior

Peso Próprio
g = 0.20 x 2.5 = 0.50 tf / m2

Sobrecarga
S/C = 0.30 tf / m2

CargaTotal
q = 0.50 + 0.30 = 0.80 tf / m2




As lajes foram calculadas com uso das tabelas do Beton Kalender para placas retangulares com carga uniforme, simplesmente apoiadas nos 4 lados, considerando as cargas calculadas acima, e os resultados são mostrados na tabela a seguir.






Adotamos armadura dupla dada por ( ( 12,5 c.15



5 – CÁLCULO DA CAIXA DE TRANSIÇÃO

5.1 –...
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