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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO GRANDE DO SUL

FACULDADE DE ENGENHARIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

Aline Seelig

Luciana Guaragna Souza

Porto Alegre, 02 de julho de 2002

TUBULÃO

Este trabalho trata de uma revisão e reapresentação de material didático, sobre um assunto visto em aula e pesquisado em livros, TUBULÂO.

A execução de uma fundação em tubulão consiste na escavação manual ou mecânica, de um poço, até encontrar um solo com a tensão admissível prevista em projeto, e na abertura de uma base alargada neste terreno a fim de transmitir a carga do pilar através de uma pressão compatível com as características do terreno.

São os tipos de tubulões que se pode utilizar: tubulão a céu aberto e tubulão pneumático.

sumário

INTRODUÇÃO 04

1. Definição 05

2. Tubulões a céu aberto 06

3. Tubulões a ar comprimido 08

4. Dimensionamento de fundação por tubulão 09

4.1 Dimensionamento da Base 10

4.2 Cálculo do Fuste do Tubulão 11

4.3 Cálculo da Cabeça do Tubulão 12

5. EXEMPLO APLICADO 14

5.1 Apresentação do Problema 14

5.2 Solução 14

5.3 Detalhamento Final 16

CONCLUSÃO 17

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 18

ANEXOS 19

INTRODUÇÃO

Tubulão é um elemento de fundação profunda, cilíndrico ou retangular, executado com ou sem revestimento, manual ou mecanicamente, em que, pelo menos na sua etapa final de escavação, há descida de operário. Pode ser feito a céu aberto ou sob ar comprimido (pneumático), e ter ou não base alargada.

Tubulão a céu aberto é um poço executado acima do nível d’água, ou abaixo caso seja possível bombeá-la sem risco de desabamento. A carga é transmitida até o solo resistente através do fuste ou através de uma base alargada. Após a escavação e feita a limpeza ou esgotamento da água, procede-se a concretagem. Não há necessidade de utilização de vibrador, desde que o concreto tenha plasticidade adequada.

Para obras em que o terreno superior seja instável, ou dentro de lagos, rios etc, os tubulões podem ser revestidos com camisas de concreto ou de aço. Neste caso, pode ser adaptado ao tubulão equipamento pneumático de forma a permitir que os trabalhos sejam executados a seco, com pressão de ar comprimido.

1. Definição

Elemento de fundação profunda, normalmente cilíndrico, em que, pelo menos na sua etapa final, há descida de operário. Pode ser feito a céu aberto ou sob ar comprimido (pneumático) e ter ou não base alargada. Pode ser executado com ou sem revestimento, podendo este ser de aço ou de concreto. No caso de revestimento de aço (camisa metálica), este poderá ser perdido ou recuperado.

Os tubulões são fundações de grande diâmetro e elevada capacidade de carga, com seção circular e geralmente com base alargada.

A NBR 6122/96 recomenda que a base do tubulão deve ser dimensionada de modo a evitar alturas superiores a 2m.

1.1 Tipos de Tubulões:

São classificados de acordo com o processo construtivo:

A céu aberto: escavados manualmente com ou sem escoramento lateral;

Mecânicos: executados pela cravação de camisa metálica, escavando-se seu interior;

Pneumáticos: escavados manualmente abaixo de nível freático com o auxílio da aplicação de uma contra-pressão.

2. Tubulões a céu aberto

Os tubulões a céu aberto são elementos estruturais de fundações profundas, de grande porte, com seção circular, que apresentam, em geral, a base alargada e que são executados, como o nome sugere, a céu aberto.

São construídos, primeiramente:

(a) escavando-se, manual ou mecanicamente, um poço revestido ou não por uma camisa de concreto armado ou por camisa metálica;

(b) em seguida alarga-se a base preocupando-se com a posterior limpeza do fundo;

(c) posiciona-se a armação e;

(d) concreta-se o tubulão, com ou sem recuperação do revestimento.

O fuste, normalmente, é de seção circular, adotando-se 70 cm como diâmetro mínimo (para permitir a entrada e saída de operários). Esta dimensão deve também ser usada quando se perfura mecanicamente o fuste.

Ao contrário do fuste, a projeção da base do tubulão, poderá ser circular ou em forma de falsa elipse.

3. Tubulões a ar comprimido

Pretendendo-se executar um tubulão num terreno onde haja muita água, o esgotamento da escavação, por meio de bombas, é difícil, além do que é inexeqüível a construção da base abaixo do nível d’água, devido ao perigo de desmoronamento do solo.

Estes obstáculos são vencidos com o uso do tubulão pneumático, o qual mantém a água afastada da câmara de trabalho por meio de ar comprimido.

A NBR 6122/96 recomenda que toda a armadura longitudinal necessária seja colocada, preferencialmente, na camisa. Caso não seja possível, deve ser acrescentada uma armadura no núcleo, a qual deve ser montada de maneira que seja suficientemente rígida, de modo a não se deformar durante o manuseio e a instalação.

O cálculo desta armadura é feito no estado limite de ruptura adotando-se f=1,4, c=1,5 (com revestimento), c=1,6 (sem revestimento) , s=1,15.

4. Dimensionamento de fundação por tubulão

O dimensionamento de fundação por tubulões deve obedecer ao critério de que o centro de gravidade da área do fuste e da área da base do tubulão deve coincidir com o ponto de aplicação da carga do pilar. De uma forma geral, basta um tubulão para transferir a carga do pilar para o terreno de apoio.

4.1 Dimensionamento da Base

Normalmente, a base do tubulão é dimensionada como um bloco de concreto simples, sem armadura.

Porém, quando em divisas, adotamos, quando for o caso, base em forma de “falsa elipse”, onde:

4.2 Cálculo do Fuste do Tubulão

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