PROJETO SECCIONAL - TORRE MONOTUBULAR.pdf

PROJETO ESTRUTURA TORRE MONOTUBULAR 60m LOCAL: PONTA NEGRA - AM

O presente projeto é composto das seguintes seções: S/N ♦ Anexo 1 ♦ Diversos ♦

Memorial de cálculo Dimensionamento Dimensionament o da torre monotubular Conjunto de desenhos

Engº Paulo Abreu Jr. / Diretor CREA: 25742.D PR

Este material está protegido por leis de propriedade intelectual. O projeto, produto, processo de produção e montagem, ou partes dos mesmos, estão protegidos por uma ou mais patentes requeridas ou concedidas, tais como: PCTIB2007050639, PI0501862-5, PI0501862-5, PI0005714-2, MU7901506-9, PI9606177-4. Este material pode conter informações confidenciais.A reprodução ou distribuição não autorizada poderá resultar em severas punições cíveis e criminais.

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Introdução Neste Memorial de cálculo, apresentamos apresentamos procedimentos e critérios para definição de: Obra (locais) Utilização Altu Al tura ra

PONTA NEGRA - AM Sistema de comunicações 60 m

Projetadas para resistir aos esforços provenientes provenientes das cargas e efeitos de coação, compreendendo: cargas permanentes, permanentes, cargas acidentais, vento, variação de temperatura e deslocamento das fundações. A compatibilização compatibilização entre as necessidades necessidades do cliente cliente e uma torre torre da SECCIONAL BRASIL S/A é feita com auxílio de planilhas eletrônicas de dimensionamento, dimensionamento, e os esforços resistentes são verificados de acordo com as normas brasileiras e normas internacionais.

Especificações de projeto v0 s1 s2 s3 Vento operacional Anten An tenas as top t opo: o: Demais Demais antenas: Plataforma Plataforma topo: Demais plataformas:

30 m/s 1,00 Categoria II - Classe C 1,10 55%de vk 74,5 km/h Área: 6 m2 - Peso: 350 kg Área: 0 m2 - Peso: 0 kg Área: 2,5 m2 - Peso: 600 kg Área: 1,8 m2 - Peso: 352 kg

Reações na base para cálculo de fundação Força Horizontal: Força Vertical: Momento Momento t otal:

4,1 tf 13,2 tf 143,9 tfm

Informações Técnicas Diversas Especificação técnica adotada:

AMAZÔNIA CELULAR CELULAR

Cabos / escada / esteira: Deflexão para vento operacional: Demais Demais informações:

0,255 m2/m - 34,5 kg/m 1º 40' 00" Vide Anexo 1


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ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS Normas Aplicáveis O projeto da estrutura foi elaborado e dimensionado com base nas seguintes normas e documentos: NBR 8800

Projeto e execução de Estruturas de Aço de Edifícios (Método dos Estados Limites)

NBR 6123

Forças devidas ao vento em Edificações

NBR 6323

Produto de Aço ou Ferro Fundido Revestido Revesti do de Zinco por Imersão a Quente

NBR 7397

Produto de Aço em Ferro Fundido Revestido Revestid o de Zinco por Imersão a Quente - Determinação da Massa do Revestimento por Unidade de Área

NBR 7398

Produto de Aço ou Ferro Fundido Revestido Revesti do de Zinco por Imersão a Quente - Verificação da Aderência do Revestimento

NBR 7399

Produto de Aço ou Ferro Fundido Revestido Revesti do de Zinco por Imersão a Quente - Verificação da Espessura do Revestimento por Processo não destrutivo

NBR 7400

Produto de Aço ou Ferro Fundido Revestido Revesti do de Zinco por Imersão a Quente - Verificação da Uniformidade Uniformidade do Revestimento

NBR 5419

Proteção de Estruturas contra Descargas Atmosféricas

NBR’S 8196, 8402, 8403, 8404, 8993, 10067, 10068, 10126, 10582 e 10647 - Coletânea de Normas de Desenho Técnico. AISC

Specifications For the Design Fabricacion & Erection of Structural Steel for Buildings

ASTM-A-36

Standard Specification for Structural Steel

ASTM-A-283 ASTM-A -283

Standard Specification for low and intermediate tensile strenght carbon steel plates of structural quality


Standard Specification for galvanized steel transmission tower bolts and nuts


Standard Specification for high-strenght bolts for structural steel joints including suitable nuts and plain hardened washers

AWS

Structural Welding Code Steel

240-410-600

Procedimentos de Projeto para Torres Metálicas Autoportantes, Estaiadas e Postes Metálicos. (Revisão de Out/97) - Sistema de documentação Telebrás

9606177

Patente de invenção industrial registrada no INPI - Processo construtivo de torre cônica de uma ou mais colunas em tubos metálicos de parede fine e produto obtido

Demais documentos e publicações relacionadas na bibliografia anexa a este memorial


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Acessórios c omuns:

• Suportes de fixação dos cabos coaxiais: Fixados nas laterais das janelas de inspeção, internamente ao poste, próximo à escada, permitem a fixação dos cabos coaxiais. • Escada tipo marinheiro: Formada por duas longarinas em cantoneira e transversinas a cada 30cm em barras redondas, com módulos de 4m, sendo protegida por um cabo de aço de 8mm de diâmetro que permite a utilização de cinto trava-quedas. Inicia-se no nível do solo e termina no topo. • Plataformas: Uma plataforma circular com diâmetro de 2,2m, localizada no topo para acesso às antenas do sistema celular. • Sistema de proteção contra descargas atmosféricas: constituído por 1 pára-raio tipo tampão, para garantia de proteção das antenas, interligado na base do poste com 2 cabos de cobre nu 50mm 2, cujas conexões serão através de solda exotérmica e ou conectores apropriados. • Sistema de iluminação de segurança: Composto por condutores de alimentação tipo cabo pp na bitola de 3 x 2,5mm2, instalados dentro de eletrodutos de ferro galvanizados bitola 2” fixados ao longo da escada, equipamento de iluminação de segurança composto por: 2 globos de vidro pigmentado na cor vermelha com soquetes e duas lâmpadas 40W x 60V, instaladas no topo do poste. A Alimentação virá do QCAB, instalado próximo ao esteiramento horizontal. • Galvanização a fogo: após furação e marcação, todas as peças são galvanizadas por processo de imersão à quente. • Pintura: Constituída por percloroetileno primário a base de resina isocianato, tinta à base de resina poliuretano alifático nas cores laranja e branca, aplicadas seguindo as recomendações do fabricante do produto. Cargas atuantes

• Cargas permanentes: Peso próprio da estrutura: peso das seções, flange de base, conjunto escada, plataformas de trabalho e demais acessórios. Peso das antenas, cabos coaxiais/guias de onda e estrutura para suporte e fixação das antenas. Peso do pára-raios, cabos de descida e acessórios, o peso das luminárias, cabos de alimentação e acessórios.

• Cargas acidentais: Decorrentes das operações de montagem da estrutura metálica, instalação das antenas e manutenção.

• Variação de temperatura: Admite-se variação uniforme de temperatura na estrutura de -10ºC a +60ºC As torres autoportantes monotubulares da SECCIONAL BRASIL S/A são projetadas para resistir também ao efeito do vento, resultante da ação combinada pressões e sucções externas e internas segundo a norma NBR 6123 da ABNT, e não apresentar ângulos de torção e flexão que provoquem o desalinhamento das antenas e deflexão maior que o estabelecido por norma ou pelo cliente.

Este material está protegido por leis de propriedade intelectual. O projeto, produto, processo de produção e montagem, ou partes dos mesmos, estão protegidos por uma ou mais patentes requeridas ou concedidas, tais como: PCTIB2007050639, PI0501862-5, PI0005714-2, MU7901506-9, PI9606177-4. Este material pode conter informações confidenciais.A reprodução ou distribuição não autorizada poderá resultar em severas punições cíveis e criminais.

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DESCRIÇÃO DO PROJETO O projeto de uma torre autoportante compreende:

• Tabelas de dimensionamento: onde são apresentados o peso calculado das torres os esforços solicitantes e os esforços resistentes por segmento, área projetada e corrigida da torre por segmento, características geométricas de cada segmento, área projetada e corrigida das antenas. • Glossário: com breve explicativo das siglas adotadas na tabela de dimensionamento. • Roteiro de cálculo: apresenta a seqüência de cálculo da tabela de dimensionamento bem como as fórmulas utilizadas. • Desenho de conjunto da torre: mostra em escala adequada a torre autoportante em seu conjunto, marcação das peças para efeito de separação e montagem, níveis de plataformas e conjunto escada/esteira vertical. • Desenhos de montagem: indicam detalhes de montagem das diversas peças que compõem a estrutura da torre, além de detalhes de instalação dos diversos acessórios. • Lista de embarque: lista de peças componentes da torre com dimensões, pesos, quantidades e materiais utilizados. Critérios específicos para este projeto: a) Carregamentos:

• Coeficiente de arrasto da estrutura : Conforme NBR 6323 • Carregamento de antenas : Área de exposição ao vento: ⇒ ⇒ Peso das antenas:

vide página 2. vide página 2

• Carregamento de plataformas : Área de exposição ao vento: ⇒ ⇒ Peso das plataformas:

vide página 2 vide página 2

• Carregamento de escada/esteira : 01 conjunto iniciando ao nível do solo e terminando no topo da torre. Área de exposição ao vento: ⇒ vide página 2 ⇒ Peso da escada: vide página 2

• Carregamento de cabos : Área de exposição ao vento: ⇒ ⇒ Peso dos cabos:

vide página 2 vide página 2

b) Deflexão no topo da torr e : Para vento operacional:

⇒

vide página 2

c) Reações máximas na base da torr e : Momento Esforço cortante Esforço vertical

⇒ ⇒ ⇒

vide página 2 vide página 2 vide página 2


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MEMORIAL DE CÁLCULO - TORRE MONOTUBULAR (CONFORME PROCESSO DA PATENTE INDUSTRIAL 9606177 – deferida pelo INPI) INTRODUÇÃO: Para melhor elucidar o procedimento de cálculo, é apresentado o desenvolvimento analítico detalhado da estrutura. Como se pode constatar no decorrer do presente trabalho, a experiência anterior e a boa prática permitem atingir o objetivo sem a necessidade de etapas interativas. Para eliminar com segurança estas etapas de cálculos exaustivos é adotado sistema computacional, que, além de possibilitar maior rapidez, apresenta os índices de trabalho dos diversos elementos, facilitando a análise e interpretações. Premissas adotadas:

Cd V0 S1 S2 S3 f y D/t

Coeficiente de arrasto (adotado 0,6 ou 1,2 baseado na fórmula do número de Reinold’s)/ NBR 6123 Velocidade básica do vento - conforme Norma NBR 6123. Valor Adotado, vide página 2. Fator topográfico - conforme Norma NBR 6123. Valor Adotado, vide página 2. Rugosidade do terreno, dimensões da edificação e altura sobre o terreno - conforme Norma NBR 6123 Valor Adotado, vide página 2. Fator estatístico Valor Adotado, vide página 2. Tensão de escoamento do aço: (Adotado: - 25,25 kg/mm 2 para aço SAE 1010/20. - 38,06 kg/mm2 para aço de alta resistência mecânica e à corrosão) Relação diâmetro/espessura (Adotado D/t ≤ 250 - baseado na PI 9606177-4 - INPI)

Obs. - Para efeito de cálculo, a estrutura é subdividida em 40 segmentos. - VELOCIDADE DO VENTO - Vk - (m/s) Vk = V0 ⋅ S1 ⋅ S 2 ⋅ S 3 onde: Vk = velocidade característica do vento (m/s) V0 = velocidade básica do vento (m/s) S1 = Fator topográfico S2 = Fator rugosidade/dimensão/altura S3 = Fator estatístico - PRESSÃO DINÂMICA DO VENTO - q - (kg f/m2) V2 q= k 16 - CÁLCULO DO COEFICIENTE DE ARRASTO DA ESTRUTURA - Cd Cd = 0,6 ⇒ se70.000 ⋅ Vk ⋅ φ t > 420.000 Cd = 1,2 ⇒ se70.000 ⋅ Vk ⋅ φ t < 420.000 onde: Vk = velocidade característica do vento (m/s) φt = diâmetro do topo do segmento (m) - CÁLCULO DAS ÁREAS - (m2) Área do segmento da estrutura - A e (m2)

⎛ h 2 ⎞⎟ ⎜ A e = ⎜ h ⋅ φ t + ⋅ Cd 2 ⋅ C ⎠⎟ ⎝ Onde: h = altura do segmento considerado (m) φt = diâmetro do topo do segmento considerado (m) C = conicidade da estrutura Este material está protegido por leis de propriedade intelectual. O projeto, produto, processo de produção e montagem, ou partes dos mesmos, estão protegidos por uma ou mais patentes requeridas ou concedidas, tais como: PCTIB2007050639, PI0501862-5, PI0005714-2, MU7901506-9, PI9606177-4. Este material pode conter informações confidenciais.A reprodução ou distribuição não autorizada poderá resultar em severas punições cíveis e criminais.

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Área de aces sórios - A ac - (m2) Somatória das áreas informadas na região de entrada de dados da planilha. Área total do segmento - A tot A tot = A e + A ac Área de ant enas - (m 2) Conforme dados fornecidos pelo cliente A ant = A ⋅ Ca Onde: Ca = coeficiente de arrasto para antenas conforme item 5.08.b da Norma Telebrás (adotado 1,6 para antenas parabólicas fechadas e 1,2 para as demais antenas). A = área real da antena (valor informado em catálogos dos fabricantes) - DISTÂNCIA DO CENTRO DA ANTENA À BASE DO SEGMENTO CONSIDERADO-d A-(m) Conforme dados fornecidos pelo cliente - PESO DA ANTENA NO SEGMENTO CONSIDERADO - p A - (kg) Conforme dados fornecidos pelo cliente - PESO DE PLATAFORMAS NO SEGMENTO CONSIDERADO - pP - (kg) Adotado peso teórico em função das dimensões e materiais utilizados - PESO DE ESCADA/ESTEIRA NO SEGMENTO CONSIDERADO pE/E - (kg) Adotado peso teórico em função das dimensões e materiais utilizados CÁLCULO DOS MOMENTOS Momento devido à da ação do vento sobre a estrutura - M E - (tfm) ME = q ⋅ A e ⋅ h med Onde: Ae= Área referente ao segmento considerado hmed = distância do ponto de aplicação da força à base do segmento considerado (Para os segmentos subsequentes considera-se os efeitos dos momentos resultantes nos módulos superiores). Momento devid o à ação do vento s obre as antenas - M A - (tfm) M A = q ⋅ A ant ⋅ d A Onde d A = distância do centro da antena à base do segmento considerado (Para os módulos subsequentes considera-se os efeitos dos momentos referentes aos módulos superiores). Momento devido à ação do vento sobre os acessórios - MS - (tfm) MS = q ⋅ A AC ⋅ d AC Onde d AC = distância do ponto de aplicação da força à base do segmento considerado (Para os módulos subsequentes considera-se os efeitos dos momentos referentes aos módulos superiores). Momento devido à não verticalidade - M V - (tfm) MV = P ⋅ δ Onde: P = Peso do módulo considerado Momento t otal do módulo considerado - M - (tfm) M = ME + M A + MS + M V CÁLCULO DO ESFORÇO HORIZONTAL - Q - (tf) Q = q ⋅ ( A tot + A ant ) CÁLCULO DOS PESOS - P - (tf) P = Ps + Pant + Pman + Pplat + PE / E + Pcab Onde: PS = Peso do segmento Pant = Peso de antenas Pman = Peso de manutenção = 430 kg (considerado 4 pessoas de 70kg+150kg de equipamentos) Pplat = Peso de plataformas PE/E = Peso de escadas e esteiras Pcab = Peso de cabos


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C ÁLCULO DO ESFORÇO HORIZONTAL - Q - (tf) Q = q ⋅ ∑ A Onde: Σ A = Somatória das áreas expostas ao vento (est rutura, acessórios e demais dispositivos) no segmento considerado. C ÁLCULO DO MOMENTO DE INÉRCIA - I (mm 4) π I= ⋅ (D 4 − d 4 ) 64 Onde: D = Diâmetro externo da seção considerada d = Diâmetro interno da seção considerada. C ÁLCULO DAS TENSÕES ATUANTES. Tensão de trabalho - T - (kg/mm 2) M⋅D P σT = + 2 ⋅I S Tensão últim a - U - (kg/mm 2) t D 1,2 ⋅ − 5 ⋅ 10 −8 ⋅ D t σU = E ⋅ E 1 + 0,004 ⋅ f y Onde: E = Módulo de elasticidade do aço (21.000 kg/mm 2) t = espessura da seção considerada Tensão admissível - adm - (kg/mm 2) σ σ adm = U CS Onde: CS = coeficiente de segurança adotado Onde

T

adm

C ÁLCULO DA DEFLEXÃO - - (graus) Y M θ=∫ ⋅ dx X E ⋅I C ÁLCULO DA FLECHA - - (mm) Y M⋅ x δ=∫ ⋅ dx E I ⋅ X C ÁLCULO DA FREQÜÊNCIA NATURAL DA ESTRUTURA - f - (Hz) n

1 f = ⋅ g⋅ 2⋅π

∑= m ⋅ δ i

i 1 n

∑= m ⋅ δ i

i

2 i

i 1

Onde: m = massa total na seção, considerando estrutura, carregamento e acessórios. δ = flecha total no ponto considerado g = aceleração da gravidade C ÁLCULO DA QUANTIDADE MÍNIMA DE CHUMBA DORES 16 ⋅ M ⋅ CS Quant. = π ⋅ φ 2 ⋅ f y ⋅ DLC Onde: φ = Diâmetro nominal do chumbador adotado DLC = Diâmetro da linha de centro dos chumb adores f y = Tensão de escoamento do SAE 1045 (402Mpa)


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C ÁLCULO DA CARGA CRÍTICA FC – (tf) 2,467 E I1

FC . h2

1

I2 I1 I1

h a1 h

2

1

I3 I 2 I2

h a2 h

2

L

1

In In In 1

1

h an h

2

0,3 PE

1

Onde: I = Momento de inércia da seção desde a base até o topo a = Altura parcial desde a base até o topo da seção consid erada h = Altura total da estrutura PE=Peso da estrutura


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BIBLIOGRAFIA:

1) Licença para exploração das patentes da Sectional Poles Afric a (PTY) Ltd. Processo INPI/DIRCO/2557/79 registrado no BACEN número 260/09055-12413 Contendo a seguinte documentação técnica de ensaios: V.A.L.Chasteau - “Prediction of wind induced oscillations of Sectional Poles” Department of Mechanical Engineering - University of Pretoria - 1967 V.A.L.Chasteau “The prediction of stresses caused by wind induced oscillations on sectional poles” Department of Mechanical Engineering University of Pretoria 2) G.J.Schot t e F.R.Thurston - “The Analysis of the structural behavior of guyed antenna masts under wind and ice loading” - Part I - Structural Analysis

National Research Council of Canada - Division of mechanical engineering 3) P.J.Pococ k - “The Analysis of the structural behavior of guyed antenna masts under wind and ice loading” - Part II - Wind Loads

National Research Council of Canada - Division of mechanical engineering 4) S.P.Timoshenko e S.Woino wsky-Krieger - “Theory of Plates and Shells” Second edition - McGraw Hill Book Company - 1959 5) S.P.Timoshenko e J.N.Goodier - “Theory of Elasticity” Third edition - McGraw-Hill International Book Company - 1984 6) R.J.Roark - “Formulas for Stress & Strain” Third Edition - McGraw Hill Book Company - 1954 7) Ildeu Taranto Machado - “Roteiro de Cálculo Estático de Torres Metálicas Autoportantes” Departamento de Engenharia e Apoio Embratel - Editora Guarani 8) INPI - Instituto Nacional da Propriedade Indust rial “Processo Construtivo de Torre Cônica de uma ou mais colunas em tubos metálicos de parede fina e produto obtido ” Patente de invenção número 9606177 e Modelo de Utilidade MU 7501998. 9) Sistema de Documentação Telebrás - Série Engenharia - “Procedimentos de Projeto para Torres metálicas Auto-Suportadas, Estaiadas e Postes Metálicos” Padrão - emissão 02 - Novembro 1996 10) ABNT - NBR 6123 / 1987 (NB 599) - “Forças devidas ao vento em edificações” 11) ABNT - NBR 8800 / 1986 (NB 14) - “Projeto e Execução de Estruturas de Aço de Edifícios (Método dos Estados Limites)“


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Glossário das sigl as da planilha de dimensionamento Obs.

- Para efeito de cálculo, a estrutura foi subdividida em 40 segmentos. - O poste é formado por seções troncas cônicas, encaixadas por sobreposição.

V0 S1 S2 S3 H(m) AA (m2) dA (m) PA (kg) AP (m2) PP (kg) AE (m2) PE (kg) Ac (m2)

= = = = = = = = = = = = =

Velocidade básica do vento. Fator topográfico. Rugosidade do terreno Fator estatístico. Altura no topo do segmento considerado em relação à base do poste. Área de antenas no segmento considerado (com coeficiente de arrasto incluso). Distância vertical do centro da antena à base do segmento considerado. Peso das antenas instaladas no segmento considerado. Área de plataformas instaladas no segmento considerado. Peso de plataformas instaladas no segmento considerado. Área de escada/esteiras instaladas no segmento considerado. Peso de escada/esteiras instaladas no segmento considerado. Área de cabos instalados no segmento considerado. (na maioria dos casos, os cabos ficam protegidos pela estrutura e escada/esteira) Pc (kg) = Peso dos cabos instalados no segmento considerado. ESP (mm) = Espessura predominante da seção transversal do poste no segmento considerado. D sup (mm) = Diâmetro na parte superior do segmento considerado. D inf (mm) = Diâmetro na parte inferior do segmento considerado. Vk (km/h) = Velocidade final do vento de sobrevivência (com todos os coeficientes inclusos) agindo no topo do segmento considerado. q(kg/m²) = Pressão de obstrução no segmento considerado. AT (m²) = área projetada corrigida da estrutura, exposta ao vento no segmento considerado. PM (kg) = Soma dos pesos referentes à estrutura, acessórios e demais dispositivos instalados no segmento considerado. SP (kg) = Somatória dos pesos (PM) do segmento considerado e os segmentos superiores. M (tf.m ) = Momento das forças atuantes na estrutura, na base do segmento considerado. Q ( tf ) = Somatório dos esforços cortantes nos módulos superiores e no módulo considerado. θ (graus) = Ângulo formado entre a linha de centro do segmento considerado e a vertical, para o vento de sobrevivência. 2 σ Trab (kg/mm ) = Tensão atuante na base do segmento considerado. Flecha (mm) = Desvio entre a linha de centro do topo do segmento considerado e a linha de centro vertical, para vento de sobrevivência. C.S. = Coeficiente de segurança adotado para cálculo dos chumbadores. Diam. Ch. (mm) = Diâmetro dos chumbadores adotados. Qtde calc = Quantidade mínima de chumbadores a ser usada. Qtde adot = Quantidade de chumbadores a ser adotada (>= ao Qtde calc). Esp. Flg (mm) = Espessura do flange de base do poste. D.Int.Flg (mm) = Diâmetro interno do flange de base do poste. D.méd.Flg (mm) = Diâmetro da linha de centro de instalação dos chumbadores. D.Ext.Flg (mm) = Diâmetro externo do flange de base do poste. P. Flg (kg) = Peso do flange de base do poste. Peso chumb (kg)= Peso total de chumbadores. Freq Natural (Hz)= Freqüência natural do poste, considerando todos dispositivos e acessórios instalados. SEC NR = Número seqüencial das seções que formam o poste. D topo (mm) = Diâmetro do topo de cada seção. D base (mm) = Diâmetro da base de cada seção. Esp. (mm) = Espessura de cada seção. Comprim (mm) = Comprimento de cada seção. Encaixe = Comprimento do encaixe (sobreposição) entre as seções que formam o poste.


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S E C C I O N A L B R A S I L S. A. DIMENSIONAMENTO - TORRE MONOTUBULAR - CONFORME PATENTE DEFERIDA PELO INPI - PI 9606177-4 CLIENTE: AMAZÔNIA CELULAR AÇÃO DO VENTO: SOBREVIVÊNCIA P.ESTRUT 9.929 kgf LOCAL: PONTA NEGRA - AM V0 30,0 S2 P.PLATAF. 952 kgf DATA: 12/11/07 n= 0,9 S1 1,00 Categoria: II P.ESC/EST. 798 kgf S3 1,10 Classe: C P.FLG+CHB 465 kgf OPERAÇÃO: PAT 7240 ALTURA DO CG 16,5 m Deflexão vento oper. 55% de vk 0,4 graus PESO TOT. 12.145 kgf H A A d A P A A P P P A E P E A c P c ESP ø topo ø base Vk q AT PM (m) (m²) (m) (kgf) (m²) (kgf) (m²) (kgf) (m²) (kgf) (mm) (mm) (mm) (km/h) k gf/m² (m²) (kgf)

kgf/mm² Fy(aço adotado): 38,2 Limite de deflexão: graus Mód. elasticidade: 2,1E+04 kgf/mm² Ca NBR Fator segurança:1,4x 1,00 Conicidade seção: 50 ENC SP M Q θ T. trab Flecha (kgf) (tf.m) (kgf) (gr) kgf/mm² (mm)

60,00 6,0 1,50 350 2,50 600 0,11 21 0,15 13,5 3,0 415 445 135,4 58,50 0,11 21 0,15 13,5 3,0 445 475 135,0 57,00 0,11 21 0,15 13,5 3,0 475 505 134,7 55,50 0,11 21 0,15 13,5 5,5 498 528 134,2 54,00 0,11 21 0,15 13,5 3,0 528 558 134,0 52,50 0,11 21 0,15 13,5 3,0 558 588 133,5 51,00 0,11 21 0,15 13,5 4,2 588 618 133,3 49,50 0,11 21 0,15 13,5 3,5 611 641 132,7 48,00 0,20 38 0,11 21 0,15 13,5 3,0 641 671 132,3 46,50 0,11 21 0,15 13,5 3,6 671 701 131,6 45,00 0,11 21 0,15 13,5 6,0 694 724 131,3 43,50 0,11 21 0,15 13,5 3,8 724 754 130,6 42,00 0,11 21 0,15 13,5 3,8 754 784 130,2 40,50 0,11 21 0,15 13,5 6,9 776 806 129,5 39,00 0,11 21 0,15 13,5 3,8 806 836 129,1 37,50 0,11 21 0,15 13,5 3,8 836 866 128,4 36,00 0,20 38 0,11 21 0,15 13,5 6,7 866 896 128,1 34,50 0,11 21 0,15 13,5 5,0 887 917 127,4 33,00 0,11 21 0,15 13,5 4,3 917 947 127,0 31,50 0,11 21 0,15 13,5 6,8 947 977 126,3 30,00 1,00 200 0,11 21 0,15 13,5 5,6 968 998 125,9 28,50 0,11 21 0,15 13,5 4,3 998 1028 125,0 27,00 0,11 21 0,15 13,5 7,2 1028 1058 124,5 25,50 0,11 21 0,15 13,5 6,7 1048 1078 123,6 24,00 0,20 38 0,11 21 0,15 13,5 4,8 1078 1108 123,1 22,50 0,11 21 0,15 13,5 7,9 1108 1138 122,1 21,00 0,11 21 0,15 13,5 6,7 1128 1158 121,7 19,50 0,11 21 0,15 13,5 4,8 1158 1188 120,5 18,00 0,11 21 0,15 13,5 10,0 1188 1218 119,8 16,50 0,11 21 0,15 13,5 8,4 1207 1237 118,3 15,00 0,11 21 0,15 13,5 6,5 1237 1267 117,6 13,50 0,11 21 0,15 13,5 12,6 1267 1297 115,7 12,00 0,20 38 0,11 21 0,15 13,5 7,5 1283 1313 114,8 10,50 0,11 21 0,15 13,5 8,2 1313 1343 112,9 9,00 0,11 21 0,15 13,5 12,4 1330 1360 111,4 7,50 0,11 21 0,15 13,5 6,3 1360 1390 108,6 6,00 0,11 21 0,15 13,5 10,4 1390 1420 107,2 4,50 0,11 21 0,15 13,5 10,7 1406 1436 105,7 3,00 6,3 1436 1466 105,7 1,50 6,3 1466 1496 105,7

1035 1124 1216 1362 1462 1565 1700 1824 1975 2110 2316 2463 2614 2870 3030 3194 3506 3724 3921 4222 4685 4897 5239 5568 5855 6257 6610 6877 7411 7875 8248 8955 9437 9932 10674 11076 11729 12408 12798 13195

D A D O S 34 F.S. 1,6

Diam.ch. (mm) 38,10

Qtde calc 14,6

D O Qtde adot 20

F L A N G E

Esp.Flang (mm) 38,10

D.int.Flg (mm) 1500

D A D O S ø topo ø base SEC NR (mm) (mm) 3 415 525 4 503 623 5 599 719 6 692 812 7 780 900 8 867 987 9 950 1070 10 1030 1150 Dados p/ cálc.de fundação Carga crítica F. S. = 2,5

D A

E

D.med.Flg (mm) 1614

S

88 88 88 87 87 86 86 85 84 84 83 82 82 81 80 80 79 78 78 77 76 75 75 74 73 72 71 70 69 68 67 65 64 61 60 57 55 54 54 54

0,40 0,43 0,45 0,48 0,50 0,53 0,56 0,58 0,60 0,63 0,65 0,68 0,71 0,72 0,75 0,78 0,81 0,83 0,85 0,88 0,90 0,92 0,95 0,97 1,00 1,02 1,04 1,07 1,10 1,11 1,14 1,17 1,18 1,21 1,22 1,25 1,28 1,29 1,32 1,35

1035 89 92 146 99 103 136 123 152 135 206 147 151 256 160 165 312 218 197 301 463 212 342 329 288 402 353 267 534 464 374 706 482 495 741 402 653 679 390 397

1,05 2,36 3,77 5,27 6,88 8,58 10,4 12,3 14,4 16,5 18,8 21,2 23,7 26,3 29,1 31,9 35 38,1 41,4 44,8 48,4 52,2 56,1 60,2 64,3 68,7 73,2 77,8 82,5 87,4 92,5 97,6 103 108 114 120 125 131 137 144

810 60 62 63 66 67 70 71 89 74 75 77 79 79 81 82 100 84 86 87 165 89 90 90 106 92 93 93 93 92 93 92 104 90 89 86 85 83 71 73

1,5 1,5 1,4 1,4 1,3 1,3 1,2 1,1 1,1 1,0 1,0 0,9 0,9 0,9 0,8 0,8 0,7 0,7 0,6 0,6 0,6 0,5 0,5 0,5 0,4 0,4 0,4 0,3 0,3 0,3 0,2 0,2 0,2 0,2 0,1 0,1 0,1 0,1 0,0 0,0

2,6 4,8 6,6 7,4 8,5 9,6 10,5 11,2 11,9 12,6 10,5 10,8 11,2 8,0 14,5 15,0 8,8 12,0 14,3 9,3 11,4 15,3 9,4 10,3 14,5 9,1 10,8 15,2 7,6 9,0 11,7 6,4 10,5 9,7 6,8 12,9 8,2 8,0 13,4 13,6

1638 1546 1455 1365 1278 1193 1112 1034 959 888 820 757 697 639 585 534 486 440 398 358 321 286 254 224 196 171 148 127 107 90 75 61 49 38 29 21 14 8 4 1

C H U M B A D O R E S D.ext.Flg (mm) 1728

P.Flg Peso chumb PesFlg+chb (kg) (kg) (kg) 185 280 465,5

Freq.Natural (Hz) 0,38

S E C Ç Õ E S

ø topo Esp. Comprim. Encaixe SEC (mm) (mm) (mm) NR (mm) 3,00 5.500 735 11 1107 3,00 6.000 873 12 1183 3,00 6.000 1.006 13 1253 3,75 6.000 1.136 14 1321 3,75 6.000 1.261 15 1387 4,25 6.000 1.381 4,25 6.000 1.498 4,75 6.000 1.610 ø Base 1614 (mm) Mom.Base= 143,7 (tf.m) Esf.Hor.Bas= 16,196 tf > 2,61 tf (pesos div. inst) Espessura do flange

ø base (mm) 1227 1303 1373 1441 1497 4,13 (tf) 38,1 OK

Esp. Comprim. Encaixe (mm) (mm) (mm) 4,75 6.000 1718 6,30 6.000 1824 6,30 6.000 1922 6,30 6.000 2017 6,30 5.500 0 0 0 0 Vc = 21,2 m3 Aço = 1126 kg Espessura da aleta 6,3 OK

MEMORIAL DE C LCULO DE FUNDAÇ O TORRE MONOTUBULAR TUBUL O A C U ABERTO

SITE : Ponta Negra LOCALIDADE : Manaus / AM 28/11/2007

MC_Fund_Ponta Negra.xls

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MEMORIAL DE CÁLCULO DE FUNDAÇÃO TORRE MONOTUBULAR TUBULÃO A C U ABERTO 1. DADOS DA OBRA: Estrutura : Site : Endereço : Localidade : Op./Cliente : Obs.:

Torre Monotubular H=60m Ponta Negra Estrada da Ponta Negra Manaus / AM PAT7240 - Amazonia Celular

Data:

28/11/2007

2. DADOS PARA C LCULO: 2.1. Esforços solicitantes : Momento Máximo na Base: Esforço Vertical Máximo: Esforço Horizontal Máximo: Posicionam. Chumbadores: Largura do Flange Base: Diâmetro Chumbadores:

M= Ev = Eh = Lm = Lc = dc =

195,60 13,20 5,62 1.614

2.2. Características dos Materiais : Concreto Estrutural

fck =

20 , 5000 1,15

c

Aço CA-50

fy = =

1.728 38,10

tf.m tf tf mm mm mm

MPa kgf/cm2

123.SO.2007 da Prosonda 2.2. Dados do Solo, extraídos do Laudo de Sondagem: 12,0 SPT na Base do Tubulão 14,0 SPT médio até a profundidade adotada Argila arenosa Tipo de Solo Predominante Método Adotado Ts(tf/m2)= 16,0 Tensão Admissível na Base (Marcello C. Moraes) Tl(tf/m2)= 18,7 Tensão Admissível na Lateral

3. DIMENS ES DO TUBUL O:


Profundidade Adotada - h Cota de Arrazamento - D Diâmetro do Fuste - φ 1 Diâmetro da Base - φ 2 Altura do Fuste - B Altura da Base Inclinada - A Altura da Base Reta - C Altura Total - H

= = = = = = = =

7,10 0,20 2,00 2,00 7,10 0,00 0,00 7,30

Volume de Concreto - Vc Peso do Concreto - Pc Volume de Solo - Vs Peso do Solo - Ps Atrito Lateral - q Superfície Lateral - Sl Resistência ao Atrito Lateral - RL

= = = = = = =

22,93 57,33 0,00 0,00 5,67 38,33 217,19

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m m m m m m m m m3 tf m3 m3 tf/m2 m2 tf

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4. VERIFICAÇ ES:

Tensão na Base - Tsb(tf/m2)= Tensão na Lateral (Tombamento) - Tsl(tf/m2)=

5. ARMADURAS:

Momento na Base - M b d Esforço Normal na Base - N

= = = = μ = ν = β h= ρ 1= ρ 2= rea de Armadura - As =

Diâmetro Armadura Principal - φ N1 Quantidade N1 Diâmetro Estribo - φ N2 Quantidade N2

= = = =

10,77 OK! - Tsb < Ts 12,19 OK! - Tsl < Tl / 1,5

2,39E+07 177,25 172,25 7,05E+04 0,08 0,04 1,03 0,30 0,03 91,04 20,0 50 8,0 49

kgf.cm cm cm kgf

Área Armadura ρ 1 (cm2) 91,04 Área Armadura ρ 2 (cm2) 10,31 cm2 mm pç mm pç

Distância entre Barras (cm) OK Armadura Mínima (barras) Armadura Calc. (barras) Armadura Calc. (barras)

12,0 50 26 29

6. RESUMO MATERIAIS: LISTA DE AÇO CA-50 quant. unit (cm)

posição N1 N2

20,0 8,0

50 49

Volume de Concreto Volume de Escavação


total (m)

peso (kg)

385,00 307,23

962,5 122,9 1.085,4

770,00 627,00

22,93 22,71

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m3 m3

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7. NOTAS IMPORTANTES 7.1 A escavação pode ser mecânica. Porém a última camada deve ser escavada manualmente, estar limpa e regularizada. Deve ser utilizado concreto de regulariza ão no fundo da escava ão. 7.2 indispensável a comprovação do traço do Concreto mediante rompimento de corpo de prova. 7.3 Eventuais emendas da armadura podem ser transpassadas ou soldadas, e devem estar de acordo com o i tem 9.5 da NBR6118/2003. 7.4 A tensão admissível de cálculo é de 16 tf/m2 7.5 A tensão admissível acima, na cota de assentamento da fundação, deve ser comprovada pelo engenheiro executor, e caso a mesma não tenha sido atingida, deve ser comunicado ao engenheiro projetista para verificar as dimensões e armaduras. 7.6 O afloramento pode variar até 50cm acima do projetado, para atender eventuais desníveis, mantendo-se o comprimento enterrado para não comprometer a estabilidade. Afloramentos maiores devem ser comunicados para verificação estrutural pelo en enheiro ro etista 7.7 A face superior do tubulão deve estar nivelada e desempenada. Não utilizar massa na regularização. Caso necessário, após a montagem e nivelamento da torre, utilizar Sika - Grout para enchimento sob o flange base. Prever caimento para águas pluviais na área externa ao flan e e dreno na área interna. 7.8 O engenheiro executor deve dar atenção especial à estabilidade das escavações para se evitar desmoronamentos e/ou soterramentos. Obras vizinhas também devem ser avaliadas. 7.9 Os chumbadores devem estar paralelos, aprumados e nivelados. Utilizar gabaritos específicos, fornecidos pela Seccional. O superior, reaproveitável, deverá estar fixo entre duas porcas e o inferior amarrado aos pés dos chumbadores ficará dentro do concreto. 8. BIBL IOGRAFIA Exercícios de Fundações - Urbano Rodrigues Alonso - Editora Edgard Blücher Ltda. Dimensionamento de Fundações Profundas - Urbano Rodrigues Alonso - Editora Edgard Blücher Ltda. Estruturas de Fundações - Marcello da Cunha Moraes - Editora McGraw-Hill Fundações, Teoria e Prática - Diversos Autores - PINI Tensão Admissível em Fundações Diretas - Cintra, Aoki e Al biero - Rima Editora Concreto Armado - Aderson Moreira da Rocha - Editora Nobel Tabelas para Dimensionamento de Concreto Armado - Promon - Editora McGraw-Hill. NBR-6118 Projeto e Execução de Obras de Concreto Armado. NBR-6122 Projeto e Execução de Fundações.

___________________________________ Ivo Geronazzo Junior Eng. Civil - Crea 13.897-D/Pr


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PROSONDA FUNDAÇÕES

1

Sondagem, Serviços de Solo, Asfalto, Concreto e Estacas RELATÓRIO N. º 123.SO.2007

Manaus, 22 de novembro de 2007.

Para D.T. Construções E Instalações Ltda. Rua Barão dos Sol imões, 10 – Pq. Das Laranjeiras. Manaus – Am

At t.

: Dir. Deonir Luiz Tasso.

Ref. : Sondagem terrestre à percussão de reconhecimento dos solos, destinados à elaboração dos projetos geotécnicos. Obra : Estrada da Ponta Negra (próximo ao Bar Fuzuê) – Manaus/AM.

Prezados Senhores, Estamos enviando a V.Sa. o relatório relativo aos trabalhos desenvolvidos pela

PROSONDA, nos serviços de sondagem na obra em referência.

Sendo o que temos a apresentar no momento, subscrevemo-nos

Atenciosamente, Ylusca Soares Lages – Eng.ª Civil CREA /AM 10137 - D

MANAUS/AM -Cj. Duque de Caxias - R. 5 – N.º 32, Sala 01 - Flores - Tel. (92) 3653 – 1917 /3651 – 3896 / 9983 – 6447 9985 – 2389 E-mail: [email protected]


2

Sondagem, Serviços de Solo, Asfalto, Concreto e Estacas

ÍNDICE

1 - Introdução

2 - Serviços Executados

3 – Croqui do Local da Sondagem

4 - Quadro de Pressões Admissíveis

5- Taxas de Admissão do Subsolo



3


1 - INTRODUÇÃO

1.1. O relatório de sondagem de reconhecimento à percussão fixa diretrizes gerais a serem observadas na investigação de subsolo, levando – se em conta as peculiaridades da obra em projeto. Fornecendo a descrição das camadas atravessadas, os valores dos índices de resistência a penetração (SPT) e as posições dos níveis de água do solo em estudo, apresentando subsídios que permitem especificar e dimensionar elementos para fundação.

2 – SERVIÇO EXECUTADO (METODOLOGIA)

2.1.

Foi realizado 01 furo de sondagem à percussão num total de 15,45

metros. 2.2. A sondagem foi iniciada com trado cavadeira 100 mm de

∅,

até a

profundidade de 1 metro, onde foi executado o primeiro ensaio de S.P.T (Standard Penetration Test).

2.3. As extrações das amostras foram feitas com cravação de amostrador padrão de 34,9 mm interno e 50,8 mm de

2.4.

∅ externo.

O número de golpes obtidos em queda livre de 75 cm de altura de um peso

65 Kg para cravar cada penetração de 15 cm do amostrador, sendo, anotados os números de golpes ate perfazer o total de 45 cm ( 3 x 15 cm).

2.5. A resistência à penetração consistiu no número de golpes necessário a cravação dos 30 cm finais de barrilete amostrador (SPT).



4


2.6. Foi executado 01 furo de sondagem terrestre à percussão, com a profundidade abaixo relacionada, totalizando 15,45 metros de perfuração.

Sondagem

Profundidade ( metro )

Nível de água (metro) após 24 horas

SP 01

15,45

Seco



5


Croqui de Locação das Sondagens

SP 01

SP 01



6


ESPECIFICAÇÕES QUADRO DE PRESSÕES ADMISSIVEIS Compacidade e Consistência dos Solos de Acordo com o S.P.T (Standart Penetration Test)

TABELA 1 – ARGILAS E SILTES ARGILOSOS Correlação entre penetração e tensões admissíveis do solo Kg / cm²

N.º de Golp es SPT

Aparên cia

Kg /cm²

Muito Mole

0,25

Mole

0,50

6 a 10

Média

1,0

11 a 19

Rija

2,0

> 19

Dura

4,0

≤

2

3a5

TABELA 2 – AREIAS E SILTES ARENOSOS Correlação entre penetração e tensões admissíveis do solo Kg / cm²

N.º de Golpes SPT

Ap arênci a

<4

Fofa Solta

5a8

Pouco compacta

9 a 18

Medianamente Compacta

19 a 40

Compacta

{ {

Fadm – Kgf/ cm²

areia fina e média areia grossa

1,0 1,5


1,5 2,0

{


2,0 2,5

{


4.0 4,5



7


TAXAS DE ADMISSÃO DO SUBSOLO (Kg /cm²)

Profundidade (m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

SP- 01 1,50 2,00 4,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 XXXXX


PROJETO SECCIONAL - TORRE MONOTUBULAR.pdf

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