Análise de adutora aérea metálica protendida

Abstract

O presente trabalho tem por objetivo apresentar a análise do caso real de uma travessia aérea metálica protendida. Nessa solução a tubulação metálica é autoportante devido a cabos de aço que são previamente protendidos com macacos hidráulicos de forma a exercer sobre o tubo um carregamento em sentido oposto ao do fluido a transportar. Evita-se, portanto, a construção de estrutura externa auxiliar de apoio, essencial na alternativa da tubulação não ser autoportante, resultando em significativa economia. Três aspectos merecem atenção especial: ovalização do tubo, tensões de flexão localizadas e não- linearidade geométrica. Devido à excentricidade da força de protensão na ancoragem, momentos elevados surgem no tubo causando uma ovalização prejudicial à estrutura. O comportamento de enrijecedores é estudado a fim de solucionar esse problema. Tensões de flexão localizada surgem no tubo devido à presença de apoios e anéis enrijecedores com o tubo sob pressão interna. Diferentes malhas e tipos de elementos finitos são usados e os resultados são comparados com as soluções aproximadas da literatura. O estudo da não- linearidade geométrica é realizado devido à elevada força de protensão e ao grande comprimento do vão da travessia. Um aspecto interessante é que a presença de cargas externas do tipo forças seguidoras induzem novos efeitos nãolineares. Assim, um modelo tridimensional em elementos finitos é usado para melhor analisar esses efeitos. Uma expressão analítica aproximada para a amplificação é desenvolvida a fim de levar em consideração esses efeitos na fase de anteprojeto