Análise Estrutural de Placas Circulares e Cascas Esféricas de Fundo de Poςos de Grandes Dimensões

Abstract

A construção de poços de grandes dimensões (diâmetro e profundidade) tem sido utilizada em muitas áreas da engenharia, especialmente empregadas em obras de metrôs, rodovias, ferrovias, geração de energia, engenharia ambiental, etc. As paredes dos poços suportam as ações dos carregamentos dos solos e pressão da água, e de acordo com a geometria circular o estado de solicitação é principalmente de compressão. A estrutura de fundo (placa ou casca) vinculada no contorno da parede suporta essencialmente a subpressão da água. Em estruturas planas (placas), a estrutura freqüentemente apresenta uma alta taxa de armadura em relação ao concreto utilizado. Para estruturas em casca a espessura e a taxa de armadura diminuem significativamente devido às características de resistência relacionadas à forma tridimensional utilizada. Este trabalho apresenta a análise estrutural de placas e cascas vinculadas ao fundo de poços circulares de grandes dimensões que são construídos pelo método de escavação seqüencial considerando duas possibilidades: placas circulares (lajes) e cascas esféricas de concreto. É apresentada a comparação entre o comportamento estrutural das estruturas de fundo (placa e casca) de um poço circular com 50 m de diâmetro e 100 m de profundidade, sob a ação da subpressão uniformemente distribuída da água atuando na superfície externa, considerando a estrutura como laje (geometria plana) e como casca esférica (geometria tridimensional). As análises estruturais são realizadas por meio da teoria de elasticidade linear, numericamente pelo Método dos Elementos Finitos e pelo processo de retroanálise utilizando os deslocamentos obtidos para a estrutura.