Aula 13

Blocos de Ancoragem

Definição Trata-se da confecção de blocos, em concreto simples ou armado utilizados nas redes de distribuição de água, nas adutoras, nos pontos de deflexão e de mudança de diâmetro, nas instalações de aparelhos, peças especiais e conexões com juntas elásticas, nos terminais de linha e nos trechos inclinados sujeitos a deslizamento, com o objetivo de absorver os esforços resultantes da pressão exercida pela água nos mesmos.

Dimensionamento Exige cálculos específicos para a determinação das suas características e dimensões, em função do diâmetro da tubulação, da pressão exercida pela água, da natureza do material dos tubos e da resistência do solo.

Equações Fundamentais Conservação de massa Conservação de Energia Conservação de quantidade movimento

Determinação das Forças: Pressão Quantidade de movimento Reação

Procedimento para o Cálculo z Passo 1 – Selecione os eixos y x Passo 2 – Determine as pressões, velocidades e/ou vazões em um ponto específico Passo 3 – Determine as forças usando as Equações Fundamentais Passo 4 – Determine a condição do solo (instalação subterrânea) Passo 5 – Calcule a dimensão do bloco de ancoragem (peso)

Exemplo 1 Determine a força exercida no Tê? 2 Cálculo das velocidades y 3 x

Exemplo 1 Aplicando a Eq. Energia para Encontrar p2 2 1 y 3 x

Exemplo 1 Aplicando a Eq. Energia para Encontrar p3 2 1 y 3 x

Exemplo 1 Cálculo das forças de pressão na direção X 2 1 Cálculo das forças de pressão na direção Y y 3 x

Exemplo 1 Cálculo Forças de Momentum direção X 2 1 Cálculo Forças de Momentum direção Y y 3 x

Exemplo 1 Cálculo da Forças Resultante (Reação) 2 1 FRx FRy FR y 3 x

Ancoragem por Atrito Planta Atrito entre o bloco de ancoragem e o solo Fu onde: Mc - Massa de concreto do bloco de ancoragem (kg) Ma - Massa de água na tubulação em repouso (kg) Ms - Massa de solo sobre o bloco de ancoragem (kg) Mt – Massa do tubo sobre o bloco de concreto (kg) m – Coeficiente de atrito entre o solo e o bloco de ancoragem g – aceleração da gravidade (m/s2) Fu Ma Mt Mc Fa

Cálculo da Restrição Coeficiente de atrito entre bloco e o solo Solo Coef. Atrito m Areia e pedregulho sem silte e sem argila 0,50 Areia argilosa 0,40 Argila dura 0,35 Argila úmida 0,3 O coeficiente de atrito (m) é afetado pelo grau de compactação e umidade!!!

Exemplo 2 Calcule o volume de um bloco de ancoragem em concreto capaz de resistir a uma força resultante horizontal Fu = 400kN. O terreno é areia argilosa. Desprezar a Ma, Mt e Ms. Fu

Preparação da peça

Posicionamento

Montagem das formas e da armação

Concretagem do bloco

Concretagem do bloco

Desforma do bloco

Bloco concluído

Ancoragem de registros

Approximately $8 billion for construction of entire system